Как называется программа которая постоянно находится в памяти и служит для управления внешним устройством: СРОЧНО!!!! Как называется программа, которая постоянно находится в памяти и служит для

Содержание

СРОЧНО!!!! Как называется программа, которая постоянно находится в памяти и служит для

У исследовательской группы с собой есть комплект аккумуляторов, которые люди используют для питания всех необходимых приборов. У исследователей есть п … рограмма, которая с помощью специальных датчиков каждые сутки замеряет оставшийся в каждом аккумуляторе заряд и возвращает список значений зарядов аккумуляторов. Исследователи связались с вами и попросили дописать эту программу. Необходимо сделать так, чтобы в дополнение к самому списку зарядов выводился номер аккумулятора с наибольшим зарядом, суммарный заряд всех аккумуляторов и среднее арифмитическое заряда. Итак, вам дан список зарядов аккумуляторов C, найти номер наибольшего элемента списка, сумму всех элементов списка и среднее арифмитическое всех элементов списка.

Напишите программу, которая определит, является ли введенная строка палиндромом и выведет соответствующее сообщение. Палиндром — строка, которая читае … тся одинаково как слева направо, так справа налево. Например: «А роза упала на лапу Азора». Учтите, что пробелы не должны учитываться при проверке!

Инженеру для расчетов необходима программа, которая позволяет быстро получить наибольший делитель введенного числа. То есть самое большое число, на ко … торое введенное поделится без остатка (не считая само себя, разумеется). Вот пример: число 21 делится без остатка на числа 1, 3, 7. Число 7 из них самое большое, значит, оно и является наибольшим делителем числа 21. Напишите алгоритм, который запросит у пользователя число, а затем выведет на экран наибольший делитель этого числа. Обратите внимание, что запускать программу заново после каждого введенного числа крайне неудобно. Поэтому ваша программа должна сразу после ввода числа и подсчета его делите предлагать ввести следующее, и так бесконечно

Вы пишите релаксационное приложение для маленьких детей. Его основная задача — успокаивать яркими цветами и движением на экране. Попросите пользовател … я ввести с клавиатуры одно из трех слов: «треугольник», «квадрат», «круг». Ваша программа должна создать черепашку и бесконечно рисовать в случайной точке на экране заданную пользователем фигуру случайным цветом. Я вынес для вас парочку красивых цветов в отдельный список, дополните его еще несколькими :3

Даю 30 балов!!!!!! Ну что же, большое соревнование стартует, давайте разомнемся на этих простых задачках! 🙂 Вас попросили написать простенький алгори … тм шифрования автомобильных номеров для базы данных. Нужно всего-лишь взять номер и «перевернуть» его. Например, из a123бв должно получиться вб321a. Есть одна загвоздка: номер в базе данных хранится в виде двух переменных: набора букв, тип String и трехзначного числа, тип int. Поэтому, когда пользователь вводит в базу данных новый номер, его надо разделить на эти переменные, а затем перевернуть каждую из них по отдельности. Вот пример для наглядности: пользователь вводит строку и471ак, ваша программа должна объявить две переменные: переменную letters типа String, в которую попадет «каи» (перевернутая строка «иак») и переменную numbers типа int, в которую попадет число 174 (перевернутое число 471). Реализуйте данный алгоритм.

Выбери верные рекомендации по оформлению сайта: Названия пунктов меню делайте длинными; допустимо растягивание названия пункта на несколько строк. Выб … ирайте для страниц пёстрый фон, на таком фоне текст читается очень легко. В каждом абзаце используйте разные приёмы форматирования. Не следует использовать автоматическое аудио или видео воспроизведение. Не злоупотребляйте графикой и анимацией. Большое количество графики может раздражать пользователя и отвлекать его от важной информации.

Выбери текстовые редакторы, которые можно использовать для создания веб-страниц. OpenBEXI SciTE NEdit Amaya AkelPad

Выбери визуальные HTML-редакторы. Web Site X5 Notepad++ WebPlus Site Spinner Note Tab

Помогите пожалуйста сформулировать проблему проекта Тема: » История развития языков программирования» Цель: Выяснить как люди совершенствовали языки п … рограммирования, а также какие языки известны мои сверстникам. Помогите пожалуйста

Какие цели преследуют владельцы сайтов, использующие домен .su, если содержание сайта никак не связано с СССР?Что хотят этим подчеркнуть? Или просто к … оммунисты?

Вопрос — Игформатика 10 класс Системное программное обеспечение

1. Отметьте все программы, которые относятся к системному программному обеспечению.
драйверы
игры
редакторы текста
утилиты
операционные системы
2. Отметьте все составляющие части операционной системы.
система распределения памяти
графический редактор
командный процессор
система управления базами данных
система ввода и вывода
3. Отметьте все функции операционной системы.
организует работу с файлами и папками
распределяет память
регулирует расход бумаги для принтера
обеспечивает обмен данными с аппаратными средствами

выполняет тестирование компьютера
4. Выберите из списка все однозадачные операционные системы.
Windows
Linux
MS DOS
FreeDOS
Mac OS
5. Какие названия обозначают операционные системы?
Linux
CorelDraw
Microsoft Access
MS DOS
Adobe Photoshop
6. Как называется программа, которая постоянно находится в памяти и служит для управления внешним устройством?
7. Отметьте все правильные высказывания о драйверах.
это набор процедур для обслуживания внешнего устройства
постоянно находятся в оперативной памяти
без драйвера внешнее устройство не может работать
заружаются в память при обращении к внешнему устройству
могут быть загружены с сайта изготовителя устройства
8. Как называется служебная программа для проверки и настройки компьютера?
9. Отметьте все программы, которые относятся к утилитам.
текстовый процессор
системы управления базами данных
антивирус
программа проверки диска
драйвер видеокарты
10. Как называется программа в первом секторе диска, которая загружает в память ядро операционной системы?
11. Отметьте преимущества операционной системы Linux.
бесплатность
простота настройки и установки
высокое быстродействие
высокий уровень безопасности и защиты от вирусов
полная поддержка современной аппаратуры
12. Укажите операционные системы для мобильных устройств.
Windows Phone
QNX
Google Android
iOS
MS DOS
13. Как называется операционная система (ОС), которая обеспечивает нужный результат в течение заданного промежутка времени?
временная ОС
ОС реального времени
быстродействующая ОС
многозадачная ОС
многопользовательская ОС
14. Как называется минимальный блок, который может быть выделен для размещения файла на диске?
15. Отметьте преимущества файловых систем с журналированием.
повышение скрости работы
повышение устойчивости к сбоям
экономия места на диске
экономия использования оперативной памяти
16. Установите соответствие между каталогами и их содержимым в ОС Linux.
bin
boot
dev
etc
home
17. Запишите маску, по которой можно отобрать файлы, имя которых начинается с латинской буквы «d», а расширение состоит из трёх символов и заканчивается на «b».

 

Принципы Фон Неймана:

  • вычислительная машина конструктивно делится на ряд устройств: процессор, запоминающее устройство (для хранения программ и данных), устройство ввода–вывода и т.д.;
  • наличие хранимой в памяти программы;
  • одинаковое представление чисел и команд в виде двоичных кодов;
  • принцип микропрограммного управления процессом вычислений;
  • естественный порядок выборки команд (команды выполняются последовательно, так как они хранятся в памяти; изменение порядка выполнения команд, при необходимости, осуществляется специальными командами перехода).

Согласно первому принципу ЭВМ состоит из ряда устройств, взаимодействующих друг с другом в процессе решения задачи. Рассмотрим кратко основные устройства и их функции (рис. 2.1).

Арифметико–логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения предусмотренных в ЭВМ арифметических и логических операций. Участвующие в операциях данные выбираются из ОЗУ, результаты операций отсылаются в ОЗУ. Для ускорения выборки операндов (данных, участвующих в операциях) АЛУ может снабжаться собственной местной памятью (сверхоперативным запоминающим устройством – СОЗУ) на небольшое число данных (в сравнении с ОЗУ), но обладающей быстродействием, превышающим быстродействие ОЗУ. При этом результаты операций, если они участвуют в последующих операциях, могут не отсылаться в ОЗУ, а храниться в СОЗУ. Оперативная память вместе с СОЗУ представляет собой единый массив памяти, непосредственно доступный процессору для записи и чтения данных, а также считывания программного кода. К настоящему времени для оптимизации работы созданы процессоры с несколькими уровнями (от одного до трех) кэширования ОЗУ (несколькими СОЗУ).

Устройство управления (УУ) – координирует работу процессора, посылая в определенной временной последовательности управляющие сигналы в устройства ЭВМ, обеспечивая их соответствующее функционирование и взаимодействие друг с другом.

Оперативная память (ОЗУ) – реализуется, как правило, на модулях (микросхемах) динамической памяти. ОЗУ служит для хранения программы, исходных данных задачи, промежуточных и конечных результатов решения задачи.

Память ЭВМ к настоящему времени приобрела довольно сложную структуру и «расползлась» по многим компонентам. Кроме оперативной, память включает также и постоянную (ПЗУ), из которой можно только считывать команды и данные, и некоторые виды специальной памяти (например видеопамять графического адаптера). Вся эта память вместе с оперативной располагается в едином пространстве с линейной адресацией. В любом компьютере обязательно есть

постоянная память, в которой хранится программа начального запуска компьютера и минимальный необходимый набор сервисов (например: ROM BIOS).

Все узлы ЭВМ не входящие в ядро называются периферийными. Они обеспечивают расширение возможностей ЭВМ, облегчают пользование ими. В состав периферийных (внешних) устройств могут входить следующие узлы.

Внешняя память (устройства хранения данных, например, дисковые) – память, имеющая относительно невысокое быстродействие, но по сравнению с ОЗУ существенно более высокую емкость. Внешняя память предназначена для записи данных с целью последующего считывания (возможно, и на другом компьютере). От рассмотренной выше памяти, называемой также внутренней, устройства хранения отличаются тем, что процессор не имеет непосредственного доступа к данным по линейному адресу. Доступ к данным на устройствах хранения выполняется с помощью специальных программ, обращающихся к контроллерам этих устройств. В силу того что быстродействие внешней памяти значительно ниже быстродействия АЛУ, последнее в процессе работы взаимодействует лишь с ОЗУ, получая из него команды и данные, отсылая в эту память результаты операций. Часто при решении сложных задач емкость ОЗУ оказывается недостаточной. В этих случаях в процессе решения задач данные определенными порциями могут пересылаться из внешней памяти в ОЗУ, откуда они затем выбираются для обработки в АЛУ.

Устройства ввода/вывода (УВВ) служат для преобразования информации из внутреннего представления в компьютере (биты и байты) в форму, доступную окружающим, и обратно. Под окружающими понимаем как людей, так и другие машины (например технологическое оборудование, которым управляет компьютер). К устройствам ввода относятся клавиатура, мышь, джойстик, микрофон, сканер, видеокамера, различные датчики; к устройствам вывода – дисплей, принтер, плоттер, акустические системы (наушники), исполнительные механизмы. Список устройств ввода/вывода безграничен – благодаря фантазии и техническому прогрессу в него входят все новые и новые устройства; так, например, шлем виртуальной реальности из области фантастики вышел в производственно–коммерческую. Устройства хранения к УВВ относить некорректно, поскольку здесь преобразования информации ради доступности внешнему миру не происходит. Устройства хранения вместе с УВВ можно объединить общим понятием периферийные устройства. Существует еще большой класс коммуникационных устройств, предназначенных для передачи информации между компьютерами и (или) их частями. Эти устройства обеспечивают, например, соединение компьютеров в локальные сети или подключение терминала (это УВВ) к компьютеру через пару модемов. Периферийные и коммуникационные устройства снабжаются контроллерами или адаптерами, которые доступны процессору.

БВЦ реализует следующие функции:

  • ввод программы с 8–дорожечной перфоленты в оперативное запоминающее устройство и хранение программы в ОЗУ;
  • обмен данными с периферийными блоками;
  • математическую обработку результатов измерений, полученных с периферийных блоков;
  • выявление и обработку неисправностей, возникающих в системе;
  • взаимодействие оператора с БВЦ путем операций ручного управления и наблюдения посредством ПУ и ПО;
  • отсчет текущего времени работы БВЦ.

По существу блок вычислителя цифрового – это электронная вычислительная машина, автоматически выполняющая интерпретацию программы (алгоритма) в виде физических процессов, назначением которых является реализация арифметических и логических операций над информацией, представленной в цифровой форме.

Для того чтобы любая ЭВМ, в том числе и БВЦ, могла автоматически решать задачи, она должна обеспечивать выполнение следующих функций:

  • восприятие вводимой в машину информации – исходных данных и программы решения задач;
  • хранение введенной информации и выдачу ее в требуемые моменты времени, обусловленные программой;
  • выполнение арифметических и логических операций;
  • выдачу по программе результатов вычислений в удобной для восприятия форме;
  • автоматическое управление вычислительным процессом в соответствии с введенной программой.

Для выполнения перечисленных функций в состав БВЦ входят: устройство ввода, запоминающее устройство (память), процессор, устройства вывода (являются периферийными по отношению к БВЦ и, по существу, не входят непосредственно в состав БВЦ).

Структура БВЦ изображена на рис.2.2.

Устройство ввода (ПБВД–5) обеспечивает фотоэлектрическое считывание информации с восьмидорожечной перфоленты и представление считанной информации в двоичной форме в виде электрических сигналов, воспринимаемых оперативной памятью.

Запоминающее устройство (платы ОЗУ и ПЗУ) служит для хранения информации, необходимой для производства вычислений. В памяти размещаются программы, задающие порядок вычислений, и данные, представляющие исходные значения, промежуточные и конечные результаты вычислений.

Процессор – это центральное устройство БВЦ. Процессор «воспринимает» программу и на ее основе управляет работой всех устройств БВЦ, инициируя выполнение действий в памяти и устройствах ввода–вывода. Функцией процессора является выборка команд из памяти и их выполнение.

Периферийными устройствами вывода (цифропечатающее устройство ПЦПУ–6, устройство вывода перфоленточное ПУВЛ–1) обеспечивается вывод информации из памяти для ее последующего использования (печать цифр и символов, пробивка отверстий на ленте).

Работа БВЦ протекает следующим образом. Программа и исходные данные, представленные на носителе информации (перфоленте), считываются устройством ввода ПБВД–5 и загружаются в память, в адреса, указанные на перфоленте. Выполнение программы сводится к последовательной выборке команд из памяти и их выполнению средствами процессора и устройств ввода–вывода.

Программа проверки изделия или самопроверки системы ТАКТ51 определяет объем и последовательность операций, выполняемых ТАКТ51. БВЦ вводит программу проверки с перфоленты в оперативную память и в соответствии с программой выдает команды на управляющие и измерительные блоки системы, принимает и обрабатывает информацию с измерительных блоков, а результаты проверки выводит на печать на ЦПУ и/или перфорацию на УВЛ.

Команда представляет собой цифровой код, преобразующийся в БВЦ в управляющие сигналы. Для БВЦ определен 13–разрядный двоичный формат команды, показанный на рис.2.3:

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

                         

Код команды

Адресная часть

КР

Рис.2.3. Структура команды БВЦ ТАКТ51.

Команда состоит:

  • из кода команды (с 0–го по 2–й разряд), определяющего тип команды;
  • из кодированной информации (с 3–го по 11–й разряды), определяющей информацию: действие, предписанное командой, или адрес (номер) ячейки памяти;
  • из контрольного разряда (12–й разряд), обеспечивающего контроль правильности команды и ее неискажения при передаче в устройствах БВЦ. Это достигается записью, при необходимости, единицы в контрольном разряде (дополнение до нечетного количества единиц в команде). Все команды программы располагаются в ячейках памяти запоминающего устройства. Для удобства обращения к памяти ячейки пронумерованы последовательно от 0 до 409510. Адреса (номера) представляются или в двоичном виде (в БВЦ) от 000 000 000 0002 до 111 111 111 1112, или в восьмеричном виде (при программировании) от 00008 до 77778.

Для представления чисел в ЭВМ используются две формы: естественная (с фиксированной запятой) и нормальная с (плавающей запятой).

Естественная (с фиксированной запятой) (FIXED – POINT REPRESENTATION) форма представления чисел предполагает, что положение запятой, отделяющей целую часть от дробной, фиксировано в разрядной сетке машины. Для представления знака выделяется специальный разряд – знаковый. Обычно это крайний левый разряд. Для положительных чисел в знаковом разряде записывается 0, а для отрицательных 1.

Количество двоичных разрядов и положение запятой в разрядной сетке машины определяют такие важные характеристики ЭВМ, как точность и диапазон представляемых чисел. Так, например, для n–разрядной сетки точность (дискретность) равна 2–n, а диапазон 0£|N|£2-1-1. Рассмотрим это более подробно.

Обычно в ЭВМ используются два способа расположения фиксированной запятой: перед старшим разрядом или после младшего разряда. В первом случае ЭВМ работает только с числами, меньшими единицы (рис.2.4а), во втором – с целыми (рис.2.4б).

0

1

2

. . .

n–1

n

 

2–1

2–2

. . .

2–(n–1)

2–n

Знак

Мантисса

а) запятая перед старшим разрядом

0

1

2

. . .

n–1

n

 

2n

2n–1

. . .

21

20

Знак

Мантисса

б) запятая после младшего разряда

Длину разрядной сетки с фиксированной запятой в современных универсальных ЭВМ принято выбирать кратной байту (8 бит или 8 двоичных разрядов). В персональных ЭВМ используется разрядная сетка длиной 8, 16, 32 или 64 разряда. Для специализированных вычислителей возможны другая кратность и длина разрядной сетки.

Одним из важных преимуществ данной формы представления числа является возможность построения сравнительно несложных операционных устройств ЭВМ с высоким быстродействием, а недостатком – малый диапазон представления числа.

Нормальная (с плавающей запятой) (FLOATION – POINT REPRESENTATION) форма представления чисел позволяет значительно увеличить диапазон представления чисел (рис.2.5).

0

1

2

. . .

n–1

n

 

2m

20

 

2m

2m–1

. . .

21

20

Знак

Порядок

Знак

Мантисса

Рис.2.5. Разрядная сетка с плавающей запятой.

Представление числа в форме с плавающей запятой в общем виде определяется выражением N=±M*2±p, где М – мантисса числа, р – порядок, 2р характеристика числа. Знак числа совпадает со знаком мантиссы. Говорят, что число представлено в нормальной форме. Однако такое представление приводит к неоднозначности, поэтому мантисса М обычно представляется правильной дробью в нормализованном виде (первая цифра справа от запятой в числе должна быть отличной от нуля). Таким образом, значение нормализованной мантиссы должно удовлетворять неравенству 2–1£|М|Иногда для кодирования отрицательных чисел в ЭВМ применяют модифицированные прямой, обратный и дополнительный коды. В модифицированных кодах для кодирования числа отводят два разряда, причем знак плюс кодируется сочетанием 00, а знак минус – 11. Два разряда под знак позволяют контролировать переполнение разрядной сетки отведенной под мантиссу числа при выполнении арифметических операций. В остальном модифицированные коды аналогичны обычным.

Числа в специализированном вычислителе БВЦ ТАКТ51 представлены в немодифицированном дополнительном коде с фиксированной запятой рис.2.6.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

                       

Знак

Мантисса

Рис.2.6. Форма представления числа в БВЦ ТАКТ51.

Нулевой разряд отведен для записи знака числа, причем плюс соответствует 0, а минус 1. Запятая считается фиксированной после знакового разряда.

Дробная двоичная мантисса представляется 11–ю разрядами, причем старший разряд первый. Отрицательные числа хранятся в памяти и участвуют в операциях в дополнительном коде. Применение этого кода позволяет свести операцию вычитания к операции сложения, а операции умножения и деления к сериям сложений и сдвигов. В результате для выполнения всех арифметических операций оказывается возможным использовать одно суммирующее устройство, в котором знаковые разряды складываются так же, как и разряды значащих частей чисел, в результате чего знак суммы получается автоматически.

Принципы выполнения арифметических операций в различных процессорах сходны, но отличаются лишь конкретным исполнением. Порядок выполнения ряда арифметических операций рассмотрим на примере работы специализированного вычислителя БВЦ ТАКТ51.

Сложение.

При выполнении операции сложения по команде СЛ число из запоминающего устройства считывается в регистр числа РЧ и посылается на один вход сумматора. На другой вход сумматора передается число из регистра сумматора РС. Сложение двух чисел в двоичной системе, как и в десятичной, начинается с младшего разряда по правилам, которые даются таблицей двоичного сложения:

0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 0 + единица переноса в старший разряд, т.е. 12+12=102.

Суммирование во всех остальных разрядах выполняется по тем же правилам. Отличие состоит в том, что для получения цифры очередного разряда надо складывать не только цифры данного разряда слагаемых чисел, но и единицу переноса, если она образовалась при сложении в соседнем младшем разряде. Знаки чисел складываются по общему правилу.

Так как в цифровом вычислителе ТАКТ51 используется немодифицированный дополнительный код, то возможное переполнение, с одной стороны, исключается путем тщательного предварительного анализа решаемых задач, с другой стороны, используется триггер дополнительный ТД для получения суммы в модифицированном дополнительном коде. Перенос из нулевого разряда сумматора инвертирует содержимое триггера дополнительного ТД, что позволяет программным способом определить переполнение.

Из последующего описания будет ясно, как широко используются операции сдвига вправо (влево) при умножении и делении.

Ввиду особой важности операции сдвига рассмотрим ее подробно.

В цифровых машинах используются три разновидности сдвига, отличающиеся друг от друга следующими правилами:

  • если при сдвиге вправо (влево) освобождающиеся старшие (младшие) разряды заполняются нулями, то сдвиг называется логическим;
  • если при сдвиге вправо в освобождающиеся старшие разряды записываются значения, совпадающие с теми, которые до сдвига были записаны в старшем знаковом разряде, то сдвиг называется арифметическим или модифицированным. При сдвиге влево младшие разряды заполняются нулями (в случае применения дополнительного кода).
  • если при сдвиге вправо освобождающиеся старшие разряды принимают значения выдвигаемых младших разрядов, или если при сдвиге влево освобождающиеся младшие разряды принимают значения выдвигаемых старших разрядов, сдвиг называется циклическим.

В БВЦ используются все три разновидности сдвигов.

При циклическом сдвиге участвуют два регистра:

  • триггер дополнительный ТД
  • регистр сумматора РС.

Причем при выполнении циклического сдвига вправо содержимое регистра ТД передается в нулевой разряд регистра РС, содержимое нулевого разряда РС передается в первый разряд, содержимое первого разряда – во второй и т.д. Содержимое 11 разряда РС передается в ТД.

При циклическом сдвиге влево содержимое ТД передается во 11–й разряд РС, 11–й разряд РС – в 10–й и т.д. Содержимое нулевого разряда РС передается в ТД.

Причем при арифметическом сдвиге вправо (перед началом операции) триггеру дополнительному ТД присваивается значение нулевого разряда регистра РС и далее содержимое ТД не изменяется и передается в нулевой разряд РС, нулевой разряд РС – в первый и т.д. Содержимое 11 разряда РС передается в 0 – разряд РД, 0 – разряд РД – в первый и т.д. Содержимое 11–го разряда РД выходит за пределы регистра и теряется.

Если количество сдвигов задано, то учет выполненного количества сдвигов ведется счетчиком сдвига.

Нормализация.

Операция нормализации – это сдвиг влево до тех пор, пока не выполнится условие окончания нормализации.

Число называется нормализованным, если выполняются следующие условия:

  • сочетание «01» в нулевом и первом разрядах для положительного числа;
  • сочетание «10» в нулевом и первом разрядах для отрицательного числа;
  • если появляется код 60008 в регистре РС и нули во всех разрядах РД;
  • если присутствуют нули во всех разрядах регистров РС и РД.

Количество сдвигов, которое требуется для того чтобы нормализовать 24–х–разрядное число, фиксируется в счетчике сдвигов.

Умножение в вычислительной машине может быть реализовано путем выполнения некоторого циклического процесса, который сводится к последовательности операций прибавления множимого к сумме уже ранее вычисленных частных произведений и сдвига получаемых сумм.

В БВЦ реализован метод умножения младшими разрядами множителя вперед со сдвигом частных произведений и множителя вправо на один разряд.

В каждом цикле множимое либо передается в сумматор, если младший разряд регистра множителя равен 1, либо не передается, если он равен 0, после чего содержимое сумматора и регистра множителя сдвигается вправо на один разряд. После окончания n–го цикла (где n – количество разрядов множителя) в сумматоре образуется произведение. Реализация умножения указанным методом требует сдвига вправо в регистре множителя и в сумматоре и дополнения сумматора n разрядами для заполнения их младшими разрядами произведения.

Вычисление произведения с полным количеством разрядов может быть выполнено без добавления к сумматору n разрядов. Для этого можно, связав младший разряд сумматора со старшим разрядом регистра множителя, объединить их в общий сдвиговый регистр (рис.2.9). Освобождающиеся при сдвиге старшие разряды регистра множителя заполняются младшими разрядами произведения. После окончания умножения сумматор заполняется старшими разрядами произведения, а весь регистр множителя – младшими его разрядами.

Рассмотрим примеры умножения с поразрядным анализом младшего разряда множителя, представленного в дополнительном коде.

Если множимое А>0 и множитель В>0, представленные n–разрядными прямыми кодами [A]пр и [Впр], то положительное произведение [С] получается в прямом коде просто как [С]пр.=[А]пр´[B]пр

Прямой код множимого [А]пр умножается на каждую цифру прямого кода [В]пр. Если младший разряд множителя равен 1, то частное произведение, равное множимому, прибавляется к накопленной сумме частных произведений. Полученная новая сумма и множитель сдвигаются на разряд вправо и освобождающие при сдвиге старшие разряды регистра множителя заполняются младшими разрядами произведения. Если младший разряд множителя равен 0, то и очередное частное произведение равно 0. При этом этап суммирования пропускается, а происходит только сдвиг на разряд вправо множителя и суммы частных произведений, накопленной к данному шагу умножения.

Пример 1. Множимое А=7/8 и множитель В=5/8 заданы 4х–разрядными двоичными кодами соответственно [А]пр=0.111 и [В]пр=0.101. Требуется найти их произведение А´ В = 7/8´5/8 = 35/64 (табл.2.1).

Таблица 2.1.

Выполняемое действие

Множимое

Множитель

Исходное состояние

0.111

0.101

Исходная сумма частных произведений

0.000

+

0.111

0.101

1–я сумма частных произведений

0.111

0.101

Сдвинутая

1–я сумма

0.011

1.010

Сдвинутая 2–я сумма

0.001

+

0.111

1.101

3–я сумма частных произведений

1.000

1.101

Сдвинутая 3–я сумма

0.100

0.110

Окончательное произведение

[АВ]пр. = 0.1000112 = 35/6410.

 

 

[C]доп.=[А]пр´[В]доп+[–А]доп.

Пример 2. Множимое А = 7/8 и множитель В = –5/8 заданы 4х–разрядными двоичными кодами: [А]пр=0.111 и [В]доп=1.011. Требуется найти их произведение А ´ В = 7/8 ´ (–5/8) = –35/64. (табл.2.2).

Таблица 2.2.

Выполняемое действие

Множимое

Множитель

Исходная сумма частных произведений

0.111

0.000

+

0.111

0.011

1–я сумма частных произведений

0.111

1.011

Сдвинутая

1–я сумма

0.011

+

0.111

1.101

2–я сумма частных произведений

1.010

1.101

Сдвинутая 2–я сумма

0.101

0.110

Сдвинутая 3–я сумма

 

Коррекция

0.010

+

1.001

1.011

 

1.011

1.011

Окончательное произведение

[

АВ]доп. = 1.0111012 = 35/6410.

[

АВ]пр. = –0.1000112 = –35/6410.
   

Таблица 2.3.

Диапазон адресов

Порядковый номер страницы

00008–01778

нулевая страница

02008–03778

первая страница

04008–05778

вторая страница

06008–07778

третья страница

Рассмотрим каждый класс команд отдельно.

 

1. Адресные (адресуемые) команды.

В адресных (адресуемых) командах кроме КОДа указывается адрес ЯП ЗУ, к которой необходимо обратиться за очередным адресом, операндом или для записи результата выполнения действия. Адресных команд шесть.

Это команды:

  • Логическое умножение (КОД 0002) – И;
  • Сложение (КОД 0012) – СЛ;
  • Конец цикла (КОД 0102) – КЦ;
  • Запись (КОД 0112) – ЗРС;
  • Безусловная передача управления с возвратом (КОД 1002) – БВП;
  • Безусловная передача управления (КОД 1012) – БП.

Логическое умножение.

Структура команды И.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0

0

0

                 

код

адресное слово

Код команды 000 показывает, что это команда «Логическое умножение», которая определяет операцию конъюнкций РС:=РС& П[А]. Регистру сумматора присваивается значение регистра сумматора, поразрядно логически умноженное на содержимое ЯП по адресу «А» согласно правилу логического умножения. Разряд знака умножается на общих основаниях. После выполнения операции содержимое ЯП с адресом «А» не изменяется.

Сложение.

Структура команды СЛ.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0

0

1

                 

код

адресное слово

Код команды 0012 показывает, что это адресная команда «Сложение», которая определяет операцию: РС:=РС+П[А]. В РС после выполнения данной команды будет занесено значение бывшего в РС операнда, суммированное со значением операнда, взятым из памяти по адресу «А» (адресу слова).

Конец цикла.

Структура команды КЦ.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0

1

0

                 

код

адресное слово

Код команды 0102 показывает, что это команда «конец цикла», которая определяет операцию П[А]:=П[А]+1. По этой команде производится алгебраическое сложение содержимого ЯП с адресом «А» с единицей. Результат снова заносится в ЯП с адресом «А» и анализируется. Если содержимое ЯП не равно нулю, то выполняется очередная команда, обеспечивающая возврат к началу цикла. Адрес этой команды формируется в счетчике команд в результате операции СК:=СК+1. Как только в ЯП появится ноль, содержимое СК увеличится на два СК:=СК+2, и следующая команда (команда зацикливания «БП») пропускается. Таким образом, прекращается выполнение цикла и идет продолжение программы.

Запись.

Структура команды ЗРС.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0

1

1

                 

код

адресное слово

Код команды 0112 показывает, что это команда «Запись», которая определяет операции П[А]:=РС; РС:=0. В ЯП по адресу «А» записывается содержимое РС, после чего РС обнуляется. Предыдущее значение ЯП стирается.

Безусловная передача управления с возвратом.

Структура команды БПВ.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

0

0

                 

код

адресное слово

Код команды 1002 показывает, что эта команда «Безусловная передача управления возвратом», которая определяет операции: П[А]:=СК+1; СК:=П[А+1]. В ЯП по адресу «А» записывается содержимое СК, увеличенное на единицу (сформированный адрес возврата на продолжение программы). Управление передается команде, адрес которой находится в ЯП «А+1». В конце подпрограммы выполняется команда БП на ЯП с адресом «А».

Безусловная передача управления.

Структура команды БП.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

0

1

                 

код

адресное слово

Код команды 1012 показывает, что эта команда «Безусловная передача управления», которая определяет операцию СК:=П[А]. Управление передается команде, адрес которой находится в ЯП с адресом «А», для чего содержимое ЯП записывается в СК. Таким образом, обеспечивается безусловный переход на другие участки программы.

 

2. Команды обмена с внешними устройствами.

Команды обмена с внешними устройствами имеют КОД 68. С помощью команд обмена осуществляется обмен информацией между ВЧУ и периферийными блоками (устройствами) по интерфейсному каналу и прием информации от блока ввода данных БВД. К этой же группе команд относятся команды управления режимом обмена и обработки прерывания интерфейса, а также команды управления дополнительной памятью.

 

3. Безадресные команды.

Безадресные команды имеют КОД 78 (1112). Команды этого типа не требуют обращения к памяти. В них 3…11–й разряды используются под код операции. Все безадресные команды делятся на две основные группы. Первая группа характеризуется наличием 0 в 3–м разряде. Вторая группа безадресных команд характеризуется единицей в 3–м разряде и нулем в 11–м разряде.

3.1. Безадресные команды первой группы.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

1

1

0

               

код

адресное слово

Команды этой группы служат для кодирования операций обнуления и инвертирования регистра сумматора и дополнительного триггера, циклического сдвига РС в ТД вправо (влево) на один (два) разряда и увеличения на «1» содержимого РС.

3.2. Безадресные команды второй группы.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

1

1

1

             

0

код

адресное слово

Команды этой группы служат для кодирования операций обнуления РС, останова программы и операций, осуществляющих различного рода пропуски следующей команды по условию.

4. Специальные команды.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

1

1

         

1

1

   

код

адресное слово

Специальные команды имеют код 78 и характеризуются наличием 1 в 8–м и 9–м разрядах. Специальные команды служат для кодирования операций: записи в РС содержимого регистров маски, ошибок, состояния программы и счетчика времени, установки и сброса регистров маски и маски контроля, записи содержимого счетчика команд в память, выдачи требуемой последовательности импульсов, проверки схем контроля. Для кодирования этих операций служат 4, 5, 10 и 11–й разряды. Специальные команды бывают одно– и двухсловные.

4.1. Однословные специальные команды.

Количество однословных специальных команд – восемь. Однословные команды не требуют обращения к памяти (за исключением команды «ЗСК»).

4.2. Двухсловные специальные команды.

К двухсловным специальным командам относятся: команды обращения к устройству выдачи последовательностей и команда проверки контроля (идентификатор – ПК). Команда ПК используется для проверки исправности следующих схем контроля: тактового генератора, блока местного управления ОЗУ, на четность СК, РА, РЧ, РК и др. Проверка осуществляется путем имитации неисправности отдельно в каждом из контролируемых устройств. Если проверяемая схема контроля исправна, то возникает прерывание по аппаратному контролю. Если схема контроля неисправна, то управление передается следующей команде. Команда ПК занимает две расположенные друг за другом ячейки памяти. В первой ячейке записывается сама команда, во второй – слово, где в соответствующих разрядах указывается проверяемая схема контроля.

5. Арифметические команды.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

1

1

1

             

1

код

адресное слово

Арифметические команды имеют код 78 и характеризуются наличием «1» в 3–м и 11–м разрядах. Команды этого типа имеют идентификатор «АК» и делятся на две группы. К первой группе относятся однословные команды, не требующие обращения к памяти. Арифметические команды второй группы являются двухсловными и требуют обращения к памяти.

5.1. Однословные арифметические команды.

Разряды 4, 5, 6, 7 и 10 в командном слове используются для кодирования операций обмена между регистрами РС, РД (регистр дополнительный) и СС (счетчик сдвигов). Однословные арифметические команды микропрограммируются для выполнения непротиворечивых логических операций.

5.2. Двухсловные арифметические команды.

Команды инвертирования, умножения и деления, сдвиги влево и вправо. Команды этого типа занимают две расположенные друг за другом ячейки памяти. В первой ячейке записывается собственно команда, во второй – операнд или адрес ячейки, в которой находится операнд. В арифметическом регистре команд (РКА) устройства управления записываются 6, 8, 9 и 10–й разряды командного слова, которые определяют код арифметической операции. Тип информации (операнд или адрес операнда), расположенной во втором слове арифметической команды, определяется специальным триггером модификации ТМ.

 

Сайт управляется системой uCoz

Тесты по информатике | Тест:

Тестовые задания по предмету  « Информатика и ИКТ»

для профессий  НПО

Вариант № 1

Выберите правильный вариант ответа

  1. Основные детали компьютера, отвечающие за его быстродействие, расположены:
  1. В мышке
  2. В наушниках
  3. В мониторе
  4. В системном блоке
  1. Программное обеспечение это…
  1. совокупность устройств установленных на компьютере
  2. совокупность программ установленных на компьютере
  3. все программы которые у вас есть на диске
  4. все устройства которые существуют в мире
  1. Объектом операционной системы Windows не является:
  1. Рабочий стол
  2. Панель задач
  3. Папка
  4. Процессор
  5. Корзина
  1. Начать работу в операционной системе Windows можно с клавиши:
  1. Старт
  2. Запуск
  3. Марш
  4. Пуск
  1. Буфер обмена – это:
  1. Специальная область памяти компьютера в которой временно хранится информация.
  2. Специальная область монитора в которой временно хранится информация.
  3. Жесткий диск.
  4. Это специальная память компьютера которую нельзя стереть
  1. Таблица может в себе содержать:
  1. Устройства
  2. Только файлы
  3. Текст и рисунки
  4. Ни фаилы ни папки
  1. Программа, в которой можно создать таблицу, — это:
  1. Windows
  2. Counter Strike
  3. Microsoft Word
  4. WinRar
  5. WinCar
  1. Текстовый редактор это программа для …
  1. обработки графической информации
  2. обработки видеоинформации
  3. обработки текстовой информации
  4. работы с музыкальными записями
  1. Компьютер это — 
  1. электронное вычислительное устройство для обработки чисел;
  2. устройство для хранения информации любого вида;
  3. многофункциональное электронное устройство для работы с информацией;
  4. устройство для обработки аналоговых сигналов.
  1. Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от:
  1. размера экрана монитора;
  2. тактовой частоты процессора;
  3. напряжения питания;
  4. быстроты нажатия на клавиши;
  5. объема обрабатываемой информации.
  1. Постоянное запоминающее устройство служит для:
  1. хранения программы пользователя во время работы;
  2. записи особо ценных прикладных программ;
  3. хранения постоянно используемых программ;
  4. хранение программ начальной загрузки компьютера и тестирование его узлов;
  5. постоянно хранения особо ценных документов.
  1. Файл — это:
  1. элементарная информационная единица, содержащая последовательность байтов и имеющая уникальное имя;
  2. объект, характеризующихся именем, значением и типом;
  3. совокупность индексированных переменных;
  4. совокупность фактов и правил.
  1. Программы сопряжения устройств компьютера называются:
  1. загрузчиками;
  2. драйверами;
  3. трансляторами;
  4. интерпретаторами;
  5. компиляторами.
  1. Компьютерные вирусы:
  1. возникают в связи сбоев в аппаратной части компьютера;
  2. создаются людьми специально для нанесения ущерба ПК;
  3. зарождаются при работе неверно написанных программных продуктов;
  4. являются следствием ошибок в операционной системе;
  5. имеют биологическое происхождение.
  1. Отличительными особенностями компьютерного вируса являются:
  1. значительный объем программного кода;
  2. необходимость запуска со стороны пользователя;
  3. способность к повышению помехоустойчивости операционной системы;
  4. маленький объем; способность к самостоятельному запуску и к созданию помех корректной работе компьютера;
  5. легкость распознавания.
  1. При выключении компьютера вся информация стирается…
  1. в оперативной памяти
  2. на гибком диске
  3. на жестком диске
  4. на CD-ROM диске
  1. Винчестер предназначен для…
  1. для постоянного хранения информации, часто используемой при работе на компьютере
  2. подключения периферийных устройств к магистрали
  3. управления работой ЭВМ по заданной программе
  4. хранения информации, не используемой постоянно на компьютере
  1. Укажите верное высказывание:
  1. внутренняя память – это память высокого быстродействия и ограниченной емкости
  2. внутренняя память предназначена для долговременного хранения информации
  3. внутренняя память производит арифметические и логические действия
  1. Запись и считывание информации в дисководах гибких дисков осуществляется с помощью…
  1. сенсорного датчика
  2. лазера
  3. магнитной головки
  4. термоэлемента.
  1. Устройство, обладающее наименьшей скоростью обмена информацией:
  1. cd-rom дисковод.
  2. дисковод для гибких дисков.
  3. микросхемы оперативной памяти.
  4. жесткий диск.
  1. Элементарная единица измерения информации, принимающая значение 1 или 0, это…
  1. бит.
  2. бод
  3. байт
  4. кбайт
  1. Информационная емкость стандартных CD-ROM дисков может достигать…
  1. 1 Мбайт.
  2. 1 Гбайт.
  3. 700 Мбайт.
  4. 700 Кбайт.
  1. ОЗУ – это память, в которой хранится…
  1. информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере.
  2. информация, независимо от того работает эвм или нет.
  3. исполняемая в данный момент времени программа и данные, с которыми она непосредственно работает.
  4. программы, предназначенные для обеспечения диалога пользователя с ЭВМ.
  1. КЭШ-память – это:
  1. память, предназначенная для долговременного хранения информации, независимо от того, работает эвм или нет.
  2. это сверхоперативная память, в которой хранятся наиболее часто используемые участки оперативной памяти.
  3. память, в которой хранятся системные файлы операционной системы.
  4. память, в которой обрабатывается одна программа в данный момент времени.
  1. Плоттер – это устройства для…
  1. сканирования информации.
  2. считывание графической информации.
  3. вывода.
  4. ввода.
  1. Характеристикой монитора является:
  1. цветовое разрешение.
  2. тактовая частота.
  3. дискретность.
  4. время доступа к информации.
  1. Аппаратное подключение периферийного устройства к магистрали производится через…
  1. регистр.
  2. драйвер.
  3. контроллер.
  4. шлюз.
  1. Манипулятор «мышь» — это устройство…
  1. сканирования информации.
  2. вывода.
  3. считывания информации.
  4. ввода.
  1. Устройство вывода предназначено для…
  1. обучения, игры, расчетов и накопления информации.
  2. программного управления работой вычислительной машины.
  3. передачи информации от машины к человеку.
  1. Устройство, которое может оказывать вредное воздействие на здоровье человека-
  1. системный блок.
  2. принтер.
  3. монитор.
  4. модем.

Тестовые задания по предмету «Информатика и ИКТ»

для профессий  НПО

Вариант № 2

Выберите правильный вариант ответа

  1. Деятельность, направленная на обеспечение конфиденциальности, сохранности и доступности информации называется…
  1. защитой информации
  2. Антивирусной программой
  3. Кодированием информации
  1. Информацию, изложенную на доступном для получателя языке называют:
  1. полной;
  2. полезной;
  3. актуальной;
  4. достоверной;
  5. понятной.
  1. Тактовая частота процессора — это:
  1. число двоичных операций, совершаемых процессором в единицу времени;
  2. количество тактов, выполняемых процессором в единицу времени;
  3. число возможных обращений процессора к оперативной памяти в единицу времени;
  4. скорость обмена информацией между процессором и устройством ввода/вывода;
  5. скорость обмена информацией между процессором и ПЗУ.
  1. Для долговременного хранения информации служит:
  1. оперативная память;
  2. процессор;
  3. магнитный диск;
  4. дисковод.
  1. Программное управление работой компьютера предполагает:
  1. необходимость использования операционной системы для синхронной работы аппаратных средств;
  2. выполнение компьютером серии команд без участия пользователя;
  3. двоичное кодирование данных в компьютере;
  4. использование специальных формул для реализации команд в компьютере.
  1. Сжатый файл представляет собой:
  1. файл, которым долго не пользовались;
  2. файл, защищенный от копирования;
  3. файл, упакованный с помощью архиватора;
  4. файл, защищенный от несанкционированного доступа;
  5. файл, зараженный компьютерным вирусом.
  1. Действие, производимое со сжатым файлом:
  1. переформатировать;
  2. распаковать;
  3. просмотреть;
  4. запустить на выполнение;
  5. отредактировать.
  1. Загрузочные вирусы характеризуются тем, что:
  1. поражают загрузочные сектора дисков;
  2. поражают программы в начале их работы;
  3. запускаются при запуске компьютера;
  4. изменяют весь код заражаемого файла;
  5. всегда меняют начало и длину файла.
  1. Файловый вирус:
  1. поражают загрузочные сектора дисков;
  2. поражают программы в начале их работы;
  3. запускаются при запуске компьютера;
  4. изменяют весь код заражаемого файла;
  5. всегда меняют начало и длину файла.
  1. Расширение файла, как правило, характеризует:
  1. время создания файла;
  2. объем файла;
  3. место, занимаемое файлом на диске;
  4. тип информации, содержащейся в файле;
  5. место создания файла.
  1. Операционная система это — 
  1. совокупность основных устройств компьютера;
  2. система программирования на языке низкого уровня;
  3. программная среда, определяющая интерфейс пользователя;
  4. совокупность программ, используемых для операций с документами;
  5. программ для уничтожения компьютерных вирусов.
  1. Оперативная память служит для…
  1. Обработки информации
  2. Обработки информации в заданный момент времени
  3. Запуска программ
  4. Хранения информации
  1. Внешняя память служит для…
  1. хранения информации внутри ЭВМ
  2. хранения оперативной, часто изменяющейся информации в процессе решения задачи
  3. обработки информации в данный момент времени
  4. долговременного хранения информации независимо от того, работает ЭВМ или нет
  1. ПЗУ – это память, в которой хранится…
  1. Информация, присутствие которой постоянно необходимо в компьютере.
  2. Исполняемая в данный момент времени программа и данные, с которыми она непосредственно работает.
  3. Программы, предназначенные для обеспечения диалога пользователя с ЭВМ.
  4. Информация, когда ЭВМ работает.
  1.   4 Мбайта содержат … бит:
  1. 222.
  2. 211.
  3. 4000.
  4. 410.
  1. Не является носителем информации —
  1. Книга.
  2. Географическая карта.
  3. Дискета с играми.
  4. звуковая карта.
  1. К внешним запоминающим устройствам относится…
  1. Драйвер.
  2. Монитор.
  3. Процессор.
  4. Жесткий диск.
  1. Устройство, обладающее наибольшей скоростью обмена информацией:
  1. Жесткий диск.
  2. Дисковод для гибких дисков.
  3. CD-ROM дисковод.
  4. микросхемы оперативной памяти.
  1. В целях сохранения информации CD-ROM диски необходимо оберегать от…
  1. Загрязнения.
  2. Магнитных полей.
  3. Холода.
  4. Перепадов атмосферного давления.
  1. Укажите верное высказывание:
  1. Внешняя память – это память высокого быстродействия и ограниченной емкости.
  2. Внешняя память предназначена для долговременного хранения информации, только когда работает ЭВМ.
  3. внешняя память предназначена для долговременного хранения информации независимо от того, работает ЭВМ или нет.
  1. Устройство ЭВМ, относящееся к внешним:
  1. Арифметико-логическое устройство.
  2. Центральный процессор.
  3. Принтер.
  4. Оперативная память.
  1. Устройство ввода предназначено для…
  1. передачи информации от человека машине.
  2. Обработки вводимых данных.
  3. Реализации алгоритмов обработки, накопления и передачи информации.
  1. Устройством вывода является…
  1. Клавиатура.
  2. Монитор.
  3. Факс-модем.
  4. Дискета.
  1. Устройством ввода является…
  1. Сканер.
  2. Принтер.
  3. Дисковод.
  4. Дисплей.
  1.  Функция, выполняемая периферийными устройствами:
  1. Управление работой ЭВМ по заданной программе.
  2. Хранение информации
  3. ввод и выдачу информации.
  1. В перерывах при работе за компьютером необходимо:
  1. Почитать книгу.
  2. Посмотреть телевидение.
  3. Гимнастику для стоп.
  4. гимнастику для глаз.
  1. Устройство, предназначенное для обработки информации:
  1. Сканер
  2. Принтер
  3. Монитор
  4. Клавиатура
  5. Процессор
  1. Действие, которое нельзя выполнить с объектом операционной системы Windows:
  1. Создать
  2. Открыть
  3. Переместить
  4. Копировать
  5. Порвать
  1. Оперативная память компьютера предназначена —
  1. Для ввода информации
  2. Для обработки информации
  3. Для вывода информации
  4. Для временного хранения информации
  5. Для передачи информации
  1. При печати документа на странице умещается 60 строк по 80 символов в каждой. Какие параметры необходимо изменить, чтобы на странице умещалось меньшее количество символов?
  1. изменить кодировку
  2. увеличить отступ первой строки
  3. уменьшить размер полей страницы
  4. уменьшить интервал между строками

Ответы к тестовым заданиям по дисциплине  ЕН. Информатика

для специальностей СПО

Вариант № 1

№ вопроса

Вариант ответа

d

b

d

d

a

c

c

c

c

b

d

a

b

b

d

a

a

a

c

b

a

c

c

b

b

a

c

d

c

c


Ответы к тестовым заданиям по дисциплине  ЕН. Информатика

для специальностей СПО

Вариант № 2

№ вопроса

Вариант ответа

b

e

b

c

b

c

b

a

b

d

c

d

d

c

a

d

d

d

a

c

c

a

b

a

c

d

e

e

d

b

Итоговый тест по информатике 11 класс

1 вариант
Блок А. Выберите один вариант ответа.

А1. Какое из перечисленных устройств ввода относится к классу манипуляторов:

  1. Тачпад
  2. Джойстик
  3. Микрофон
  4. Клавиатура

Ответ: 2

А2. Перед отключением компьютера информацию можно сохранить

  1. в оперативной памяти
  2. во внешней памяти
  3. в контроллере магнитного диска

Ответ: 2

А3. Постоянное запоминающее устройство служит для хранения:

  1. программы пользователя во время работы
  2. особо ценных прикладных программ
  3. особо ценных документов
  4. постоянно используемых программ
  5. программ начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов

Ответ: 5

А4. Персональный компьютер — это…

  1. устройство для работы с текстовой информацией
  2. электронное устройство для обработки чисел
  3. электронное устройство для обработки информации

Ответ: 3

А5. В каком устройстве ПК производится обработка информации?

  1. Внешняя память
  2. Дисплей
  3. Процессор

Ответ: 3

А6. Принтеры бывают:

  1. матричные, лазерные, струйные
  2. монохромные, цветные, черно-белые
  3. настольные, портативные

Ответ: 1

А7. Архитектура компьютера — это

  1. техническое описание деталей устройств компьютера
  2. описание устройств для ввода-вывода информации
  3. описание программного обеспечения для работы компьютера

Ответ: 1

А8. Устройство для вывода текстовой и графической информации на различные твердые носители

  1. монитор
  2. принтер
  3. сканер
  4. модем

Ответ: 2

А9. Сканеры бывают:

  1. горизонтальные и вертикальные
  2. внутренние и внешние
  3. ручные, роликовые и планшетные
  4. матричные, струйные и лазерные

Ответ: 3

А10. Графический планшет (дигитайзер) — устройство:

  1. для компьютерных игр
  2. при проведении инженерных расчетов
  3. для передачи символьной информации в компьютер
  4. для ввода в ПК чертежей, рисунка

Ответ: 4

А11. Дано: а = ЕА16, b=3548. Какое из чисел С, записанных в двоичной системе счисления, удовлетворяет неравенству a<c<b?< b=»»>

<c<b?< b=»»>

  1. 11101010 2
  2. 11101110 2
  3. 11101011 2
  4. 11101100 2

Ответ: 3

А12. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объем следующего высказывания Жан-Жака Руссо:
Тысячи путей ведут к заблуждению, к истине – только один.

  1. 92 бита
  2. 220 бит
  3. 456 бит
  4. 512 бит

Ответ: 3

А13. В кодировке Unicode на каждый символ отводится два байта. Определите информационный объем слова из двадцати четырех символов в этой кодировке.

  1. 384 бита
  2. 192 бита
  3. 256 бит
  4. 48 бит

Ответ: 1

А14. Метеорологическая станция ведет наблюдение за влажностью воздуха. Результатом одного измерения является целое число от 0 до 100 процентов, которое записывается при помощи минимально возможного количества бит. Станция сделала 80 измерений. Определите информационный объем результатов наблюдений.

  1. 80 бит
  2. 70 байт
  3. 80 байт
  4. 560 байт

Ответ: 2

А15. Вычислите сумму чисел x и y, при x = A616, y = 758. Результат представьте в двоичной системе счисления.

  1. 110110112
  2. 111100012
  3. 111000112
  4. 100100112

Ответ: 3

А16. Для какого имени истинно высказывание:
¬(Первая буква имени гласная → Четвертая буква имени согласная)?

  1. ЕЛЕНА
  2. ВАДИМ
  3. АНТОН
  4. ФЕДОР

Ответ: 3

А17. Символом F обозначено одно из указанных ниже логических выражений от трех аргументов: X, Y, Z. Дан фрагмент таблицы истинности выражения F (см. таблицу). Какое выражение соответствует F?

  1. X v ¬ Y v Z
  2. X Λ Y Λ Z
  3. X Λ Y Λ ¬ Z
  4. ¬X v Y v ¬Z

Ответ: 1

А18. После запуска Excel в окне документа появляется незаполненная….

  1. рабочая книга
  2. тетрадь
  3. таблица
  4. страница

Ответ: 1

А19. Слово, с которого начинается заголовок программы.

  1. program
  2. readln
  3. integer
  4. begin

Ответ: 1

А20. Определите значение переменной c после выполнения следующего фрагмента программы.

a := 5;
a := a + 6;
b := –a;
c := a – 2*b;

  1. c = –11
  2. c = 15
  3. c = 27
  4. c = 33

Ответ: 4

Блок B.

B1. Что из перечисленного ниже относится к устройствам вывода информации с компьютера? В ответе укажите буквы.

  1. Сканер
  2. Принтер
  3. Плоттер
  4. Монитор
  5. Микрофон
  6. Колонки

Ответ: б,в,г,е

B2. Установите соответствие

Назначение Устройство
1. Устройство ввода а) монитор
2. Устройства вывода б) принтер
  в) дискета
  г) сканер
  д) дигитайзер

Ответ: 1г,д 2а,б

В3. Какое количество бит содержит слово «информатика». В ответе записать только число.

Ответ: 88

B4. Установите соответствие между понятиями языка Pascal и их описанием:

1. Символы, используемые в операторе присваивания а) :
2.Самый последний символ в тексте программы б) )
3. Символ, который используется для разделения слов в тексте программы в) =
4. Символы, которые используются в арифметических выражениях для изменения порядка действий. д) (
  г) .

Ответ: 1а,в 2е 3г 4д,б

В5. Отметьте основные способы описания алгоритмов.

  1. Блок-схемный
  2. Словесный
  3. С помощью сетей
  4. С помощью нормальных форм
  5. С помощью граф-схем

Ответ: 1

оглавление 1 вариант 2 вариант 3 вариант

2 вариант.
Блок A. Выберите один вариант ответа.

А1. Устройство ввода информации с листа бумаги называется:

  1. Плоттер
  2. Стример
  3. Драйвер
  4. Сканер

Ответ: 4

А2. Драйвер — это

  1. устройство длительного хранения информации
  2. программа, управляющая конкретным внешним устройством
  3. устройство ввода
  4. устройство вывода

Ответ: 2

А3. При подключении компьютера к телефонной сети используется:

  1. модем
  2. факс
  3. сканер
  4. принтер

Ответ: 1

А4. Укажите устройства ввода.

  1. Микрофон, клавиатура, сканер, цифровая камера
  2. Мышь, световое перо, винчестер
  3. Принтер, клавиатура, джойстик

Ответ: 1

А5. Какое устройство ПК предназначено для вывода информации?

  1. Процессор
  2. Монитор
  3. Клавиатура

Ответ: 2

А6. К внешней памяти относятся …….

  1. модем, диск, кассета
  2. кассета , оптический диск, магнитофон
  3. диск, кассета, оптический диск

Ответ: 3

А7. В состав процессора входят:

  1. устройства записи информации, чтения информации
  2. арифметико-логическое устройство, устройство управления
  3. устройства ввода и вывода информации
  4. устройство для хранения информации

Ответ: 2

А8. Тип принтеров, при котором изображение создается путем механического давления на бумагу через ленту с красителем. Применяются либо шаблоны символов или иголки, конструктивно объединенные в матрицы.

  1. ударного типа (матричные)
  2. струйные
  3. фотоэлектронные

Ответ: 1

А9. Мониторов не бывает

  1. монохромных
  2. жидкокристаллических
  3. на основе ЭЛТ
  4. инфракрасных

Ответ: 4

А10. При отключении компьютера вся информация стирается

  1. на CD-ROM диске
  2. в оперативной памяти
  3. в гибком диске

Ответ: 2

А11. Дано: а = Е716, b = 3518. Какое из чисел С, записанных в двоичной системе счисления, удовлетворяет неравенству a<c<b?< b=»»>

<c<b?< b=»»>

  1. 1101010
  2. 11101000
  3. 11101011
  4. 11101100

Ответ: 2

А12. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объем следующего высказывания Алексея Толстого:
Не ошибается тот, кто ничего не делает, хотя это и есть его основная ошибка.

  1. 512 бит
  2. 608 бит
  3. 8 Кбайт
  4. 123 байта

Ответ: 2

А13. Считая, что каждый символ кодируется 16-ю битами, оцените информационный объем следующей пушкинской фразы в кодировке Unicode:
Привычка свыше нам дана: Замена счастию она.

  1. 44 бита
  2. 704 бита
  3. 44 байта
  4. 704 байта

Ответ: 2

А14. В велокроссе участвуют 678 спортсменов. Специальное устройство регистрирует прохождение каждым из участников промежуточного финиша, записывая его номер с использованием минимально возможного количества бит, одинакового для каждого спортсмена. Каков информационный объем сообщения, записанного устройством, после того как промежуточный финиш прошли 200 велосипедистов?

  1. 200 бит
  2. 200 байт
  3. 220 байт
  4. 250 байт

Ответ: 4

А15. Значение выражения 1016 + 108 * 102 в двоичной системе счисления равно

  1. 10102
  2. 110102
  3. 1000002
  4. 1100002

Ответ: 3

А16. Для какого символьного выражения неверно высказывание:
Первая буква гласная → ¬ (Третья буква согласная)?

  1. abedc
  2. becde
  3. babas
  4. abcab

Ответ: 4

А17. Символом F обозначено одно из указанных ниже логических выражений от трех аргументов: X, Y, Z. Дан фрагмент таблицы истинности выражения F (см. таблицу). Какое выражение соответствует F?

  1. ¬X v Y v ¬Z
  2. X Λ Y Λ ¬Z
  3. ¬X Λ Y Λ Z
  4. X v ¬Y v Z

Ответ: 2

А18. Строки в рабочей книге обозначаются:

  1. римскими цифрами
  2. русскими буквами
  3. латинскими буквами
  4. арабскими цифрами

Ответ: 4

А19. Как обозначается команда присваивания в PascalABC? Выберите один из вариантов ответа:

  1. *
  2. =
  3. :=
  4. ==
  5. 🙂

Ответ: 3

А20. Определите значение переменной b после выполнения следующего фрагмента программы, где a и b – вещественные (действительные) переменные:

a := -5;
b := 5 + 7 * a;
b := b / 2 * a;

  1. 3
  2. –3
  3. 75
  4. –75

Ответ: 3

Блок B.

B1. Что из перечисленного ниже относится к устройствам ввода информации с компьютера? В ответе укажите буквы.

  1. Сканер
  2. Принтер
  3. Плоттер
  4. Монитор
  5. Микрофон
  6. Колонки

Ответ: а,д

В2. Установите соответствие

Назначение Устройство
1. Устройство ввода а) дисплей
2. Устройства вывода б) принтер
  в) жесткий диск
  г) сканер
  д) клавиатура

Ответ: 1г,д 2а,б

B3. Какое количество байт содержит слово «информация». В ответе записать только число.

Ответ: 10

В4. Запишите только те буквы, слова под которыми обозначают типы данных Pascal.

  1. var
  2. begin
  3. real
  4. write
  5. integer

Ответ: в,д

B5. Какие из нижеперечисленных свойств относятся к основным свойствам алгоритма?

  1. Результативность
  2. Массовость
  3. Корректность
  4. Определенность

Ответ: 1,2

оглавление 1 вариант 2 вариант 3 вариант

3 вариант
Блок А. Выберите один вариант ответа.

А1. Принтеры не могут быть:

  1. Планшетными
  2. Матричными
  3. Лазерными
  4. Струйными

Ответ: 1

А2. «Программа, хранящаяся во внешней памяти, после вызова на выполнение попадает в ….. и обрабатывается ….».

  • устройство ввода      процессором
  • процессор      регистрами процессора
  • процессор      процессором
  • оперативная память      процессором
  • файл      процессором

Ответ: 4

А3. Минимальный состав персонального компьютера…

  1. винчестер, дисковод, монитор, клавиатура
  2. монитор, клавиатура, системный блок
  3. принтер, клавиатура, монитор, память

Ответ: 2

А4. При отключении компьютера вся информация стирается

  1. на CD-ROM диске
  2. в оперативной памяти
  3. в гибком диске

Ответ: 2

А5. К внешним запоминающим устройствам относится..

  1. Процессор
  2. Дискета
  3. Монитор

Ответ: 2

А6. Оперативное Запоминающее Устройство (ОЗУ) физически представляет собой

  1. Микросхему
  2. Дискету
  3. Магнитный диск

Ответ: 1

А7. Для правильной работы периферийного устройства драйвер этого устройства должен находиться

  1. в оперативной памяти
  2. на жестком диске
  3. на инсталляционных дискетах
  4. выведен на печать

Ответ: 2

А8. Тип принтера, при котором главным элементом является печатающая головка, состоящая из сопел, к которым подводятся чернила.

  1. струйный
  2. лазерный
  3. матричный

Ответ: 1

А9. Корпуса персональных компьютеров бывают:

  1. горизонтальные и вертикальные
  2. внутренние и внешние
  3. ручные, роликовые и планшетные
  4. матричные, струйные и лазерные

Ответ: 1

А10. Принтеры бывают :

  1. настольные, портативные
  2. матричные, лазерные, струйные
  3. монохромные, цветные, черно-белые
  4. на основе ЭЛТ

Ответ: 2

А 11. Как представлено число 82 в двоичной системе счисления?

  1. 10100102
  2. 10100112
  3. 1001012
  4. 10001002

Ответ: 1

А12. Считая, что каждый символ кодируется одним байтом, определите, чему равен информационный объем следующего высказывания Рене Декарта:
Я мыслю, следовательно, существую.

  1. 28 бит
  2. 272 бита
  3. 32 Кбайта
  4. 34 бита

Ответ: 2

А13. Считая, что каждый символ кодируется 16-ю битами, оцените информационный объем следующей фразы в кодировке Unicode:
В шести литрах 6000 миллилитров.

  1. 1024 байта
  2. 1024 бита
  3. 512 байт
  4. 512 бит

Ответ: 4

А14. На производстве работает автоматизированная система информирования склада о необходимости доставки в цех определённых групп расходных материалов. Система устроена так, что по каналу связи на склад передаётся условный номер расходных материалов (при этом используется одинаковое, но минимально возможное количество бит в двоичном представлении этого числа). Известно, что был послан запрос на поставку 9 групп материалов из 19 используемых на производстве. Определите объем посланного сообщения.

  1. 35 байт
  2. 45 бит
  3. 55 бит
  4. 65 байт

Ответ: 2

А15.Вычислите сумму двоичных чисел x и y, если x = 10101012 и y = 10100112

  1. 101000102
  2. 101010002
  3. 101001002
  4. 101110002

Ответ: 2

А16. Для какого имени истинно высказывание:
(Вторая буква гласная → Первая буква гласная) Λ Последняя буква согласная?

  1. ИРИНА
  2. МАКСИМ
  3. МАРИЯ
  4. СТЕПАН

Ответ: 4

А17. Символом F обозначено одно из указанных ниже логических выражений от трех аргументов: X, Y, Z. Дан фрагмент таблицы истинности выражения F (см. таблицу). Какое выражение соответствует F?

  1. X Λ Y Λ Z
  2. ¬X Λ ¬Y Λ Z
  3. X Λ Y Λ ¬Z
  4. ¬X Λ ¬Y Λ ¬Z

Ответ: 4

А18. Имена листов указаны:

  1. в заголовочной строке
  2. в строке состояния
  3. в нижней части окна
  4. в строке формул

Ответ: 3

А19. С помощью какой команды мы можем вывести на экран текст?

  1. write(‘текст’)
  2. read(‘текст’)
  3. написать(‘текст’)
  4. вывести(‘текст’)
  5. отобразить на экран(‘текст’)

Ответ: 1

А20. 1)Определите значение переменной b после выполнения следующего фрагмента программы, где a и b – вещественные (действительные) переменные:

a := 5;
b := 5 — 3 * a;
b := b / 2 * a;

  1. 1
  2. –1
  3. 25
  4. –25

Ответ: 3

Блок B.

В1. Что из перечисленного ниже относится к носителям информации? В ответе укажите буквы.

  1. Сканер
  2. флеш-карта
  3. Плоттер
  4. жесткий диск
  5. Микрофон

Ответ: б,г

В2. Установите соответствие.

Память Устройство
1. Внутренняя память а) Флеш-карта
2 Внешняя память б) Винчестер
  в) Дискета
  г) Оперативная память
  д) Магнитная лента
  е) Постоянное запоминающее устройство

Ответ: 1г,е 2а,б,в,д

В3. Какое количество байт содержит слово «сообщение». В ответе записать только число.

Ответ: 9

B4. Запишите только те буквы, символы под которыми обозначают знаки арифметических операций.

  1. {
  2. :
  3. <
  4. ;
  5. =
  6. .
  7. +
  8. /
  9. *

Ответ: 7,8,9

В5. Установите соответствие между понятиями языка Pascal и их описанием:

1. Символы, используемые в операторе присваивания а) :
2.Самый последний символ в тексте программы б) )
3. Символ, который используется для разделения слов в тексте программы в) =
4. Символы, которые используются в арифметических выражениях для изменения порядка действий. г) пробел
  д) (
  г) .

Ответ: 1а,в 2е 3г 4д,б

оглавление 1 вариант 2 вариант 3 вариант

предыдущие:

Микроконтроллеры. Устройство и особенности. Применение

Микроконтроллеры внешне похожи на маленькие микросхемы. На их кристалле выполнена сборка своеобразного микрокомпьютера. Это значит, что в устройство корпуса одной микросхемы вмонтировали память, процессор и периферийные устройства, которые взаимодействуют друг с другом, с внешними устройствами, и работают под руководством особой микропрограммы, хранящейся внутри корпуса.

Устройство и применение

Микроконтроллеры предназначены для управления разными электронными приборами и устройствами. Они используются не только в компьютерах, но и в различной бытовой технике, в роботах на производстве, в телевизорах, в оборонной промышленности. Микроконтроллер является универсальным инструментом, с помощью которого осуществляется управление различной электроникой. При этом алгоритм управляющих команд человек закладывает в них самостоятельно, и может менять его в любое время, в зависимости от ситуации.

Сегодня выпускается много разных видов форм и серий микроконтроллеров, но их сфера использования, назначение и принцип работы одинаков.

Внутри корпуса микроконтроллера находятся основные элементы всей его структуры. Существует три класса таких устройств: 8, 16 и 32-разрядные. Из них 8-разрядные модели имеют малую производительность. Она достаточна для решения простых задач управления объектами. 16-разрядные микроконтроллеры – модернизированные 8-разрядные. Они имеют расширенную систему команд. 32-разрядные устройства включают в себя высокоэффективный процессор общего назначения. Они используются для управления сложными объектами.

  • Арифметико-логическое устройство служит для производства логических и арифметических операций, выполняет работу процессора совместно с регистрами общего назначения.
  • Оперативно запоминающее устройство служит для временного хранения информации во время функционирования микроконтроллера.
  • Память программ является одним из основных структурных элементов. Она основана на постоянном запоминающем устройстве с возможностью перепрограммирования, и служит для сохранения микропрограммы управления работой микроконтроллером. Она называется прошивкой. Ее пишет сам разработчик устройства. Изначально в памяти программ завод изготовитель ничего не закладывает, и там нет никаких данных. Прошивку с помощью программатора разработчик устройства записывает внутрь.
  • Память данных используется в некоторых моделях микроконтроллеров для записи различных постоянных величин, табличных данных и т.д. Эта память имеется не во всех микроконтроллерах.

  • Для связи с внешними устройствами существуют порты ввода-вывода. Их также используют для подключения внешней памяти, различных датчиков, исполнительных устройств, светодиодов, индикаторов. Интерфейсы портов ввода-вывода разнообразны: параллельные, последовательные, оборудованные USB выходами, WI FI. Это расширяет возможности применения микроконтроллеров для различных сфер управления.
  • Аналого-цифровой преобразователь требуется для введения аналогового сигнала на вход микроконтроллера. Его задачей является преобразование сигнала из аналогового вида в цифровой.
  • Аналоговый компаратор служит для выполнения сравнения двух сигналов аналогового вида на входах.
  • Таймеры используются для выполнения установки диапазонов и задержки времени в функционировании микроконтроллера.
  • Цифро-аналоговый преобразователь исполняет обратную работу по преобразованию из цифрового сигнала в аналоговый.
  • Действие микроконтроллера синхронизируется с генератором тактовыми импульсами при помощью блока синхронизации, который работает совместно с микропрограммой. Генератор тактовых импульсов может быть как внутренним, так и внешним, то есть, тактовые импульсы могут подаваться с постороннего устройства.

В результате микроконтроллеры можно назвать электронными конструкторами. На их основе можно создать любое управляющее устройство. С помощью программ можно подключать или отключать составные элементы, находящиеся внутри, задавать свой порядок действий этих элементов.

Микроконтроллеры и их применение
Сфера их использования постоянно расширяется. Микроконтроллеры применяются в различных механизмах и устройствах. Основными областями их применения являются:
  • Авиационная промышленность.
  • Робототехника.
  • Промышленное оборудование.
  • Железнодорожный транспорт.
  • Автомобили.
  • Электронные детские игрушки.
  • Автоматические шлагбаумы.
  • Светофоры.
  • Компьютерная техника.
  • Автомагнитолы.
  • Электронные музыкальные инструменты.
  • Средства связи.
  • Системы управления лифтами.
  • Медицинское оборудование.
  • Бытовая техника.

Примером можно рассмотреть использование микроконтроллеров в автомобильной электронике. В некоторых автомобилях Пежо встроено 27 различных микроконтроллеров. В элитных моделях БМВ применяется более 60 таких устройств. Они контролируют жесткость подвески, впрыск топлива, работу приборов освещения, стеклоочистителей, стеклоподъемников и других механизмов.

Советы по выбору

При разработке цифровой системы требуется сделать правильную модель микроконтроллера. Главной целью является подбор недорого контроллера для уменьшения общей стоимости всей системы. Однако, необходимо, чтобы он соответствовал специфике системы, требованиям надежности, производительности и условиям использования.

Основными факторами подбора микроконтроллера являются:
  • Способность работы с прикладной системой. Возможность реализации этой системы на однокристальном микроконтроллере, или на специализированной микросхеме.
  • Наличие в микроконтроллере необходимого количества портов, контактов, так как при их нехватке он не будет способен выполнить задачу, а если будут лишние порты, то стоимость будет завышена.
  • Необходимые устройства периферии: различных преобразователей, интерфейсов связи.
  • Наличие других вспомогательных устройств, ненужных для работы, из-за которых повышается стоимость.
  • Сможет ли ядро контроллера обеспечить требуемую производительность: мощность вычислений, дающую возможность обработки запросов системы на определенном прикладном языке программирования.
  • Имеется ли в проекте бюджета достаточно финансов, чтобы применять дорогостоящий микроконтроллер. Если он не подходит по цене, то остальные вопросы не имеют смысла, и разработчик должен искать другой микроконтроллер.
  • Доступность. В этот фактор входят следующие пункты:

— Нужное количество.
— Выпускается ли в настоящее время.
— Наличие поддержки разработчика.
— Наличие языков программирования, внутрисхемных эмуляторов, средств отладки и компиляторов.

  • Информационная поддержка, включающая в себя:

— Связь с профессиональными специалистами.
— Квалификация персонала, и их заинтересованность в помощи и решении проблем.
— Примеры текстов программ.
— Программы и бесплатные ассемблеры.
— Сообщения об ошибочных действиях.
— Примеры использования.

  • Надежность завода изготовителя. В этот фактор входит:

— Период работы по этой теме.
— Качество изделий, надежность изготовления.
— Профессиональная компетентность, подтвержденная научными разработками.

Похожие темы:
Системное программное обеспечение

: служебное ПО, драйверы устройств и встроенное ПО — видео и стенограмма урока

Утилита

Утилита помогает управлять, поддерживать и контролировать ресурсы компьютера. Операционные системы обычно содержат необходимые инструменты для этого, но отдельные служебные программы могут обеспечить улучшенную функциональность. Служебные программы часто носят технический характер и ориентированы на пользователей, хорошо разбирающихся в компьютерах. Если вы используете компьютер в основном для электронной почты, просмотра Интернета и набора отчета, возможно, вам не нужны эти утилиты.Однако, если вы заядлый пользователь компьютера, эти служебные программы могут помочь убедиться, что ваш компьютер всегда в отличной форме.

Примерами служебных программ являются антивирусное программное обеспечение, программное обеспечение для резервного копирования и дисковые инструменты. Давайте рассмотрим каждый из них более подробно.

Антивирусное программное обеспечение, как следует из названия, помогает защитить компьютерную систему от вирусов и других вредоносных программ. Компьютерный вирус — это компьютерная программа, которая может вызвать повреждение программного обеспечения, оборудования или данных компьютера.Его называют вирусом, потому что он может реплицироваться и скрываться внутри других компьютерных файлов.

Один из наиболее распространенных способов заражения вирусом — загрузить файл из Интернета. Антивирусное программное обеспечение сканирует вашу онлайн-активность, чтобы убедиться, что вы не загружаете зараженные файлы. Новые вирусы появляются постоянно, поэтому антивирусное программное обеспечение необходимо очень часто обновлять.

Программа резервного копирования помогает в создании резервных копий файлов на вашем компьютере.В большинстве компьютерных систем для хранения данных используется жесткий диск. Хотя они, как правило, очень надежны, они могут выйти из строя или выйти из строя, что приведет к потере дорогостоящих данных. Программное обеспечение резервного копирования помогает копировать наиболее важные файлы на другое устройство хранения, например на внешний жесткий диск. Вы также можете сделать точную копию своего жесткого диска.

Программное обеспечение резервного копирования все чаще использует облачное хранилище для создания резервных копий. Обычно это означает, что вы платите комиссию за использование пространства хранения стороннего поставщика и используете их программное обеспечение для резервного копирования для управления файлами, для которых будет выполнено резервное копирование.

Дисковые инструменты включают в себя ряд различных инструментов для управления жесткими дисками и другими устройствами хранения. Сюда входят утилиты для сканирования жестких дисков на предмет возможных проблем, очистители дисков для удаления ненужных файлов и дефрагментаторы для реорганизации фрагментов файлов на жестком диске для повышения производительности. Дисковые инструменты важны, потому что отказ жесткого диска может иметь катастрофические последствия. Обеспечение эффективной работы дисков — важная часть общего обслуживания компьютера.

Драйверы устройств

Драйвер устройств — это компьютерная программа, которая управляет определенным устройством, подключенным к вашему компьютеру. Типичными устройствами являются клавиатуры, принтеры, сканеры, цифровые камеры и внешние запоминающие устройства. Каждому из них для правильной работы нужен драйвер.

Драйверы устройств действуют как переводчик между операционной системой компьютера и подключенным к нему устройством. Для многих типов устройств необходимые драйверы встроены в операционную систему.Когда вы подключаете устройство, операционная система начинает искать нужный драйвер, устанавливает его, и вы готовы начать использовать устройство. Это называется plug-and-play и намного предпочтительнее ручной установки правильных драйверов.

Однако существует так много разных устройств, что не все они встроены в операционную систему. В качестве альтернативы операционная система может поискать в Интернете подходящий драйвер для установки. Однако многие аппаратные устройства поставляются с необходимыми драйверами.Например, если вы покупаете принтер, он может поставляться с компакт-диском, который обычно содержит правильный драйвер. Преимущество этого заключается в том, что производитель оборудования может убедиться, что у вас есть правильный драйвер для принтера.

Прошивка

Прошивка представляет собой комбинацию программного и аппаратного обеспечения. Он включает инструкции по управлению оборудованием, которое аналогично программному обеспечению. Он также включает аппаратное обеспечение в виде собственно микросхемы памяти, где хранятся инструкции.Технически прошивка состоит из постоянного программного обеспечения, хранящегося в постоянной памяти.

Компьютерные системы используют специальный тип микропрограмм, известный как BIOS или базовая система ввода / вывода. Он представляет собой базовый код для запуска компьютера. Вы можете думать о BIOS как о прошивке для материнской платы вашего компьютера.

BIOS определяет, что компьютер может делать без доступа к программам с диска. Он содержит весь код, необходимый для управления клавиатурой, экраном дисплея, дисководами, последовательной связью и рядом других функций.BIOS обычно помещается в постоянное запоминающее устройство, или ПЗУ, микросхему, которая поставляется вместе с компьютером — поэтому его часто называют ROM BIOS.

ROM — это тип энергонезависимого хранилища, что означает, что информация сохраняется, даже если компьютер теряет питание. В типичной компьютерной системе микросхема ПЗУ расположена на материнской плате. Это гарантирует, что BIOS всегда будет доступен и не будет поврежден из-за сбоев диска. Это также позволяет компьютеру загрузиться самостоятельно.

Может потребоваться обновление прошивки для исправления мелких ошибок или добавления функций в устройство.Например, возможно, у вас есть DVD-плеер, подключенный к вашему телевизору для воспроизведения фильмов, но он также может транслировать фильмы из потоковых онлайн-сервисов. В большинстве случаев вам не нужно вносить какие-либо изменения в ваш DVD-проигрыватель, но время от времени вы можете получать сообщение на своем телевизоре о том, что требуется какое-то обновление.

Обычно это обновление прошивки устройства. Поскольку ваше устройство настроено для подключения к Интернету, обновление можно загрузить и установить автоматически. Однако в некоторых устройствах прошивка постоянная и не может быть изменена.

BIOS компьютера может время от времени нуждаться в обновлении, но это не очень распространенное явление. Изменение BIOS обычно представляет собой задачу, выполняемую компьютерным специалистом, пытающимся отремонтировать компьютерную систему, которая не работает должным образом.

Краткое содержание урока

Системное программное обеспечение координирует действия и функции аппаратного и программного обеспечения, а также управляет работой компьютерного оборудования. Системное программное обеспечение включает операционные системы, служебное программное обеспечение, драйверы устройств и микропрограммное обеспечение.Операционные системы управляют компьютерным оборудованием и действуют как интерфейс с прикладными программами.

Утилита помогает управлять, обслуживать и контролировать ресурсы компьютера. Примерами служебных программ являются антивирусное программное обеспечение, программное обеспечение для резервного копирования и дисковые инструменты. Драйвер устройства — это компьютерная программа, которая управляет конкретным устройством, подключенным к вашему компьютеру. Прошивка состоит из постоянной памяти с программным кодом и данными. В компьютерных системах используется специальный тип микропрограмм, известный как BIOS или базовая система ввода / вывода.Это базовый код для запуска компьютера.

Результаты обучения

После завершения этого урока вы должны иметь возможность:

  • Описывать три типа служебных программ
  • Обобщить назначение драйверов устройств
  • Объясните, что делает прошивка и что такое базовая система ввода / вывода.

Что такое встроенная система?

Встроенная система — это комбинация компьютерного оборудования и программного обеспечения, предназначенная для выполнения определенной функции.Встроенные системы также могут функционировать в рамках более крупной системы. Системы могут быть программируемыми или иметь фиксированную функциональность. Промышленные машины, бытовая электроника, устройства сельскохозяйственной и перерабатывающей промышленности, автомобили, медицинское оборудование, фотоаппараты, цифровые часы, бытовая техника, самолеты, торговые автоматы и игрушки, а также мобильные устройства — это возможные места для встраиваемой системы.

Хотя встроенные системы являются вычислительными системами, они могут варьироваться от не имеющих пользовательского интерфейса (UI) — например, на устройствах, предназначенных для выполнения одной задачи — до сложных графических пользовательских интерфейсов (GUI), таких как мобильные устройства.Пользовательские интерфейсы могут включать кнопки, светодиоды (светоизлучающие диоды) и сенсорный экран. Некоторые системы также используют удаленные пользовательские интерфейсы.

MarketsandMarkets, исследовательская компания B2B, прогнозирует, что к 2025 году рынок встраиваемых систем будет стоить 116,2 миллиарда долларов. Среди производителей чипов для встраиваемых систем многие известные технологические компании, такие как Apple, IBM, Intel и Texas. Инструменты. Ожидаемый рост частично обусловлен продолжающимися инвестициями в искусственный интеллект (ИИ), мобильные вычисления и потребностью в микросхемах, предназначенных для высокоуровневой обработки.

Примеры встроенных систем

Встроенные системы используются в широком спектре технологий во множестве отраслей. Некоторые примеры включают:

  • Автомобили. Современные автомобили обычно состоят из множества компьютеров (иногда до 100) или встроенных систем, предназначенных для выполнения различных задач в автомобиле. Некоторые из этих систем выполняют основные служебные функции, а другие предоставляют развлекательные или пользовательские функции. Некоторые встроенные системы в потребительские автомобили включают круиз-контроль, резервные датчики, управление подвеской, навигационные системы и системы подушек безопасности.
  • Мобильные телефоны. Они состоят из множества встроенных систем, включая программное обеспечение и оборудование с графическим интерфейсом пользователя, операционные системы (ОС), камеры, микрофоны и модули ввода / вывода (ввод / вывод) USB (универсальная последовательная шина).
  • Машины промышленные. Они могут содержать встроенные системы, например датчики, и сами могут быть встроенными системами. Промышленные машины часто имеют встроенные системы автоматизации, которые выполняют определенные функции мониторинга и управления.
  • Медицинское оборудование. Они могут содержать встроенные системы, такие как датчики и механизмы управления. Медицинское оборудование, такое как промышленное оборудование, также должно быть очень удобным для пользователя, чтобы здоровье человека не подвергалось опасности из-за предотвратимых ошибок оборудования. Это означает, что они часто включают более сложную ОС и графический интерфейс, предназначенный для соответствующего пользовательского интерфейса.

Как работает встроенная система?

Встроенные системы всегда функционируют как часть законченного устройства — это то, что подразумевается под термином встроенным .Это недорогие, маломощные, небольшие компьютеры, встроенные в другие механические или электрические системы. Как правило, они состоят из процессора, источника питания, памяти и коммуникационных портов. Встроенные системы используют порты связи для передачи данных между процессором и периферийными устройствами — часто другими встроенными системами — с использованием протокола связи. Процессор интерпретирует эти данные с помощью минимального программного обеспечения, хранящегося в памяти. Программное обеспечение обычно сильно зависит от функции, которую выполняет встроенная система.

Фотография материнской платы встраиваемой системы с подключенными кабелями.

Процессор может быть микропроцессором или микроконтроллером. Микроконтроллеры — это просто микропроцессоры с периферийными интерфейсами и встроенной памятью. Микропроцессоры используют отдельные интегральные схемы для памяти и периферийных устройств вместо того, чтобы включать их в микросхему. Оба могут использоваться, но микропроцессоры обычно требуют больше схем поддержки, чем микроконтроллеры, потому что они меньше интегрированы в микропроцессор.Часто используется термин система на микросхеме ( SoC ) . SoC включают в себя несколько процессоров и интерфейсов на одном кристалле. Они часто используются для встраиваемых систем большого объема. Некоторыми примерами типов SoC являются специализированная интегральная схема (ASIC) и программируемая вентильная матрица (FPGA).

Часто встроенные системы используются в операционных средах реального времени и используют операционную систему реального времени (RTOS) для связи с оборудованием. Подходы, близкие к реальному времени, подходят для более высоких уровней возможностей микросхем, определенных разработчиками, которые все чаще решают, что системы в целом достаточно быстрые, а задачи допускают небольшие изменения в реакции.В этих случаях обычно развертываются урезанные версии операционной системы Linux, хотя другие ОС сокращены для работы во встроенных системах, включая Embedded Java и Windows IoT (ранее Windows Embedded).

Характеристики встраиваемых систем

Основной характеристикой встроенных систем является их специфичность.

Дополнительно встраиваемые системы могут иметь следующие характеристики:

  • обычно состоят из оборудования, программного обеспечения и микропрограмм;
  • могут быть встроены в более крупную систему для выполнения определенной функции, поскольку они созданы для специализированных задач в системе, а не для различных задач;
  • может быть на базе микропроцессора или микроконтроллера — оба являются интегральными схемами, которые обеспечивают вычислительную мощность системы;
  • часто используются для обнаружения и вычислений в реальном времени в устройствах Интернета вещей (IoT), которые являются устройствами, подключенными к Интернету и не требующими от пользователя работы;
  • могут различаться по сложности и функциям, что влияет на тип используемого программного, микропрограммного и аппаратного обеспечения; и
  • часто требуется для выполнения своей функции в условиях ограниченного времени, чтобы большая система работала должным образом.

Структура встроенных систем

Встроенные системы различаются по сложности, но обычно состоят из трех основных элементов:

  • Оборудование. Аппаратное обеспечение встраиваемых систем основано на микропроцессорах и микроконтроллерах. Микропроцессоры очень похожи на микроконтроллеры и, как правило, относятся к ЦП (центральному процессору), который интегрирован с другими базовыми вычислительными компонентами, такими как микросхемы памяти и процессоры цифровых сигналов (DSP).Эти компоненты встроены в микроконтроллеры на одной микросхеме.
  • Программное обеспечение и прошивка. Программное обеспечение для встраиваемых систем может различаться по сложности. Однако микроконтроллеры промышленного уровня и встроенные системы Интернета вещей обычно запускают очень простое программное обеспечение, требующее небольшого объема памяти.
  • Операционная система реального времени. Они не всегда включены во встроенные системы, особенно в системы меньшего размера. ОСРВ определяют, как работает система, контролируя программное обеспечение и устанавливая правила во время выполнения программы.

С точки зрения аппаратного обеспечения, базовая встраиваемая система будет состоять из следующих элементов:

  • Датчики преобразуют данные физического восприятия в электрический сигнал.
  • Аналого-цифровые (A-D) преобразователи преобразуют аналоговый электрический сигнал в цифровой.
  • Процессоры обрабатывают цифровые сигналы и сохраняют их в памяти.
  • Цифро-аналоговые (D-A) преобразователи преобразуют цифровые данные процессора в аналоговые данные.
  • Приводы сравнивают фактический выход с сохраненным в памяти выходом и выбирают правильный.

Датчик считывает внешние входные данные, преобразователи делают эти входные данные доступными для чтения процессору, а процессор превращает эту информацию в полезные выходные данные для встроенной системы.

Схема основной структуры и потока информации во встроенных системах.

Типы встраиваемых систем

Существует несколько основных типов встроенных систем, которые различаются по своим функциональным требованиям.Их:

  • Мобильные встраиваемые системы — это малогабаритные системы, предназначенные для портативности. Цифровые фотоаппараты являются примером этого.
  • Сетевые встроенные системы подключены к сети для обеспечения вывода на другие системы. Примеры включают системы домашней безопасности и системы точек продаж (POS).
  • Автономные встроенные системы не зависят от хост-системы. Как и любая встраиваемая система, они выполняют специализированную задачу.Однако они не обязательно принадлежат хост-системе, в отличие от других встроенных систем. Калькулятор или MP3-плеер являются примером этого.
  • Встроенные системы реального времени выдают требуемый результат в заданный интервал времени. Они часто используются в медицинском, промышленном и военном секторах, поскольку отвечают за выполнение срочных задач. Примером этого является система управления дорожным движением.

Встроенные системы также можно разделить на категории по их требованиям к производительности:

  • Маломасштабные встроенные системы часто используют не более 8-битного микроконтроллера.
  • Средние встроенные системы используют более крупный микроконтроллер (16-32 бит) и часто связывают микроконтроллеры вместе.
  • Встраиваемые системы сложного масштаба часто используют несколько алгоритмов, которые приводят к сложностям программного и аппаратного обеспечения и могут потребовать более сложного программного обеспечения, настраиваемого процессора и / или массива программируемой логики.

Существует несколько распространенных архитектур встроенного системного программного обеспечения, которые становятся необходимыми по мере роста встроенных систем и их усложнения.К ним относятся:

  • Простые контуры управления вызывают подпрограммы, которые управляют определенной частью оборудования или встроенным программированием.
  • Системы управления прерываниями имеют два контура: основной и дополнительный. Перерывы в циклах запускают задачи.
  • Совместная многозадачность — это, по сути, простой контур управления, расположенный в интерфейсе прикладного программирования (API).
  • Вытесняющая многозадачность или многопоточность часто используется с ОСРВ и включает стратегии синхронизации и переключения задач.

Очень крупномасштабная интеграция или VLSI — это термин, описывающий сложность интегральной схемы (ИС). VLSI — это процесс встраивания сотен тысяч транзисторов в микросхему, тогда как микрочипы LSI (крупномасштабная интеграция) содержат тысячи транзисторов, MSI (средняя интеграция) содержит сотни транзисторов, а SSI (мелкомасштабная интеграция) содержит десятки транзисторов. ULSI, или сверхбольшая интеграция, означает размещение миллионов транзисторов на кристалле.

Схемы

VLSI являются общими особенностями встроенных систем. Многие ИС во встроенных системах являются СБИС, и использование аббревиатуры СБИС в значительной степени вышло из употребления.

Отладка встроенных систем

Одна из областей, где встроенные системы расходятся с операционными системами и средами разработки других крупных компьютеров, — это отладка. Обычно разработчики, работающие со средами настольных компьютеров, имеют системы, которые могут запускать как разрабатываемый код, так и отдельные отладочные приложения, которые могут контролировать встроенные системы, однако программисты обычно не могут.

Макро фотография маленькой материнской платы встроенной системы с подключенными кабелями.

Некоторые языки программирования работают на микроконтроллерах с достаточной эффективностью, поэтому элементарная интерактивная отладка доступна прямо на кристалле. Кроме того, процессоры часто имеют отладчики ЦП, которыми можно управлять — и, таким образом, управлять выполнением программы — через JTAG или аналогичный порт отладки.

Однако во многих случаях программистам нужны инструменты, которые подключают отдельную систему отладки к целевой системе через последовательный или другой порт.В этом сценарии программист может видеть исходный код на экране универсального компьютера, как это было бы в случае отладки программного обеспечения на настольном компьютере. Отдельный, часто используемый подход — запуск программного обеспечения на ПК, которое имитирует физический чип в программном обеспечении. По сути, это дает возможность отлаживать производительность программного обеспечения, как если бы оно работало на реальном физическом чипе.

Вообще говоря, встроенным системам уделяется больше внимания тестированию и отладке, потому что большое количество устройств, использующих встроенные элементы управления, предназначены для использования, особенно в ситуациях, когда безопасность и надежность являются главными приоритетами.

История встраиваемых систем

Встроенные системы относятся к 1960-м годам. Чарльз Старк Дрейпер разработал интегральную схему в 1961 году, чтобы уменьшить размер и вес навигационного компьютера Apollo, цифровой системы, установленной на командном модуле Apollo и лунном модуле. Первый компьютер, в котором использовались микросхемы, помогал астронавтам собирать данные о полетах в реальном времени.

В 1965 году компания Autonetics, теперь входящая в состав Boeing, разработала D-17B, компьютер, используемый в системе наведения ракеты Minuteman I.Она широко известна как первая встраиваемая система массового производства. Когда Minuteman II пошел в производство в 1966 году, D-17B был заменен системой наведения ракеты NS-17, известной широким спектром использования интегральных схем. В 1968 году была выпущена первая встраиваемая система для автомобиля; Volkswagen 1600 использовал микропроцессор для управления своей электронной системой впрыска топлива.

К концу 1960-х — началу 1970-х годов цены на интегральные схемы упали, а их использование резко возросло. Первый микроконтроллер был разработан Texas Instruments в 1971 году.Серия TMS1000, которая стала коммерчески доступной в 1974 году, содержала 4-битный процессор, постоянную память (ROM) и оперативную память (RAM) и стоила около 2 долларов за штуку при оптовых заказах.

Кроме того, в 1971 году Intel выпустила то, что широко известно как первый коммерчески доступный процессор, 4004. 4-битный микропроцессор был разработан для использования в калькуляторах и небольшой электронике, хотя для этого требовалась вечная память и вспомогательные микросхемы. 8-битный Intel 8008, выпущенный в 1972 году, имел 16 КБ памяти; Intel 8080 последовал в 1974 году с 64 КБ памяти.Преемник 8080, серия x86, была выпущена в 1978 году и широко используется до сих пор.

В 1987 году первая встроенная операционная система, VxWorks реального времени, была выпущена компанией Wind River, а в 1996 году — Windows Embedded CE от Microsoft. К концу 1990-х годов начали появляться первые встраиваемые продукты Linux. Сегодня Linux используется практически во всех встраиваемых устройствах.

Тенденции встроенных систем

Хотя некоторые встроенные системы могут быть относительно простыми, они становятся все более сложными, и теперь все больше и больше из них могут либо вытеснить принятие решений человеком, либо предложить возможности, превышающие то, что может предоставить человек.Например, некоторые авиационные системы, в том числе те, что используются в дронах, могут интегрировать данные датчиков и действовать на основе этой информации быстрее, чем это мог бы сделать человек, что позволяет использовать новые виды рабочих функций.

Ожидается, что встраиваемая система будет продолжать быстро расти, во многом за счет Интернета вещей. Ожидается, что расширение приложений Интернета вещей, таких как носимые устройства, дроны, умные дома, умные здания, видеонаблюдение, 3D-принтеры и интеллектуальный транспорт, будет способствовать росту встроенных систем.

Энергонезависимое хранилище — обзор

Носители данных — это физические устройства и элементы, которые постоянно хранят данные.

Жесткие диски — это энергонезависимые запоминающие устройства, которые используются для быстрого хранения и извлечения данных.

Энергонезависимая память — это физический носитель, на котором данные хранятся без электроэнергии. Это означает, что данные не теряются при выключении компьютера или устройства.

Форм-факторы определяют физические размеры устройства и относятся к ширине жесткого диска.

Перемычки — это разъемы, которые работают как переключатели включения / выключения для жесткого диска и используются для настройки жесткого диска как основного или дополнительного жесткого диска.

В конфигурации «ведущий / ведомый» ведущий — это первичный жесткий диск, установленный на компьютере, а ведомый — это вторичный жесткий диск.

Диск — это жесткий диск внутри жесткого диска, на котором данные записываются и читаются.

Дорожки представляют собой концентрические круги на диске, где данные сохраняются на магнитной поверхности диска.

Секторы — это сегменты дорожки и наименьшее физическое запоминающее устройство на диске.

Емкость диска — это объем данных, который может хранить жесткий диск.

SCSI — это стандарт, который позволяет устройствам подключаться последовательно.

USB позволяет подключить до 127 устройств в последовательную цепочку или через концентратор USB к компьютеру.

Fibre Channel использует оптическое волокно для передачи данных на высоких скоростях.Он обычно используется в сетях SAN.

Файловые системы управляют организацией и хранением данных на устройствах хранения.

FAT — таблица размещения файлов; Файловая система FAT была разработана для использования в операционных системах DOS. FAT16 был разработан для дисков размером более 16 МБ, и долгое время это была стандартная файловая система для форматирования жестких дисков, тогда как FAT32 — это распространенная версия FAT, используемая сегодня. Он использует 32-битную таблицу распределения и поддерживает большие тома.

Virtual FAT или VFAT — это не файловая система, а драйвер файловой системы, который обрабатывает длинные имена файлов, чтобы справиться с ограничением 8.3, наложенным исходной FAT16.

NTFS — это файловая система новой технологии, более надежная и безопасная, чем другие файловые системы Microsoft.

Шифрование — это процесс кодирования файла таким образом, чтобы его не мог прочитать никто, кроме тех, кому разрешено открывать и просматривать данные.

Шифрование диска означает шифрование всего содержимого жесткого диска, дискеты или съемного диска.

Шифрование файлов — это шифрование данных, хранящихся на диске, пофайлово.

EFS используется для защиты данных на жестком диске или большом съемном диске. EFS не может использоваться для защиты данных на дискетах, потому что они не могут быть отформатированы в формате NTFS, но позволяют шифрование отдельных файлов и / или папок.

Linux — это операционная система с открытым исходным кодом, основанная на операционной системе UNIX.Он поддерживает несколько файловых систем за счет использования VFS. Некоторые из поддерживаемых операционных систем включают версии EXT.

MFS — это файловая система, используемая для хранения данных на гибких дисках емкостью 400 КБ. Он использует вилку ресурсов для хранения структурированной информации и вилку данных для хранения неструктурированных данных.

HFS заменила MFS, поддерживая большие носители данных (например, жесткие диски) и позволяя длинные имена файлов до 255 символов.

HFS Plus — это новейшая файловая система, используемая на компьютерах Macintosh, которая поддерживает носители информации большего размера.

ZFS — это аббревиатура от Zettabyte File System, предназначенная для обработки больших объемов данных на компьютерах с операционной системой Sun Solaris 10.

Сетевые файловые системы и протоколы обмена файлами позволяют пользователям получать доступ и обновлять файлы на удаленных компьютерах, как если бы они находились на локальном компьютере.

UDF — это файловая система, которая используется как компакт-дисками, так и DVD-дисками, и является стандартным форматом от ассоциации Optical Storage Technology Association (OSTA).Он основан на стандарте ISO-13346.

ISO-9660 был введен в качестве стандарта для носителей CD-ROM в 1988 году и обычно называется CDFS.

Разделы используются для разделения областей диска, чтобы операционная система могла отформатировать раздел и присвоить ему букву диска. Первичные разделы могут использоваться для хранения операционной системы, тогда как расширенные разделы могут использоваться для создания логических дисков, которые также могут иметь свои собственные буквы дисков.

Первый сектор на жестком диске — это загрузочный сектор или MBR, который содержит таблицу разделов с информацией о разделах, используемых на этом диске.

Кластеры — это группы из двух или более последовательных секторов на жестком диске.

Свободное пространство — это область пространства между концом файла и концом последнего кластера, используемого этими данными.

Потерянный кластер — это кластер, который был помечен как используемый, даже если он не был назначен файлу.

Загрузочные диски — это загрузочные дискеты или компакт-диски, содержащие важные файлы, необходимые для запуска компьютера.

Реестр Windows — это база данных, в которой хранится важная информация о конфигурации и инициализации системы и приложений.

Компьютерная память | Britannica

Самыми ранними запоминающими устройствами были электромеханические переключатели или реле ( см. компьютеры: первый компьютер) и электронные лампы ( см. компьютеры: первые машины с хранимой программой). В конце 1940-х годов первые компьютеры с хранимыми программами использовали ультразвуковые волны в ртутных трубках или заряды в специальных электронных лампах в качестве основной памяти.Последние были первой оперативной памятью (RAM). ОЗУ содержит ячейки памяти, к которым можно получить прямой доступ для операций чтения и записи, в отличие от памяти с последовательным доступом, такой как магнитная лента, в которой к каждой ячейке в последовательности необходимо обращаться до тех пор, пока не будет найдена требуемая ячейка.

Существует два основных типа полупроводниковой памяти. Статическое ОЗУ (SRAM) состоит из триггеров, бистабильной схемы, состоящей из четырех-шести транзисторов. Как только триггер сохраняет бит, он сохраняет это значение до тех пор, пока в нем не будет сохранено противоположное значение.SRAM обеспечивает быстрый доступ к данным, но имеет относительно большой физический размер. Он используется в основном для небольших объемов памяти, называемых регистрами в центральном процессоре (ЦП) компьютера, и для быстрой «кэш-памяти». Динамическое ОЗУ (DRAM) хранит каждый бит в электрическом конденсаторе, а не в триггере, используя транзистор в качестве переключателя для заряда или разряда конденсатора. Поскольку в ней меньше электрических компонентов, ячейка памяти DRAM меньше SRAM. Однако доступ к его значению происходит медленнее, и, поскольку конденсаторы постепенно теряют заряды, сохраненные значения должны перезаряжаться примерно 50 раз в секунду.Тем не менее, DRAM обычно используется для основной памяти, потому что микросхема того же размера может содержать в несколько раз больше DRAM, чем SRAM.

Ячейки памяти в ОЗУ имеют адреса. Обычно ОЗУ объединяют в «слова» от 8 до 64 бит или от 1 до 8 байтов (8 бит = 1 байт). Размер слова — это, как правило, количество бит, которое может быть передано за раз между основной памятью и ЦП. Каждое слово и обычно каждый байт имеет адрес. Микросхема памяти должна иметь дополнительные схемы декодирования, которые выбирают набор ячеек памяти, которые находятся по определенному адресу, и либо сохраняют значение по этому адресу, либо выбирают то, что там хранится.Основная память современного компьютера состоит из нескольких микросхем памяти, каждая из которых может содержать многие мегабайты (миллионы байтов), и еще одна схема адресации выбирает соответствующий чип для каждого адреса. Кроме того, DRAM требует, чтобы схемы обнаруживали сохраненные значения и периодически их обновляли.

Основная память требует больше времени для доступа к данным, чем процессоры для работы с ними. Например, доступ к памяти DRAM обычно занимает от 20 до 80 наносекунд (миллиардных долей секунды), но арифметические операции ЦП могут занимать всего наносекунду или меньше.Есть несколько способов преодоления этого несоответствия. ЦП имеют небольшое количество регистров, очень быструю SRAM, в которой хранятся текущие инструкции и данные, с которыми они работают. Кэш-память — это большой объем (до нескольких мегабайт) быстрой SRAM на микросхеме ЦП. Данные и инструкции из основной памяти передаются в кэш, и, поскольку программы часто демонстрируют «локальность ссылки», то есть они некоторое время выполняют одну и ту же последовательность инструкций в повторяющемся цикле и оперируют наборами связанных данных — ссылки на память могут быть перенесены в быстрый кеш после того, как значения будут скопированы в него из основной памяти.

Большая часть времени доступа к DRAM уходит на декодирование адреса для выбора соответствующих ячеек памяти. Свойство локальности ссылки означает, что последовательность адресов памяти будет часто использоваться, а быстрая DRAM предназначена для ускорения доступа к последующим адресам после первого. Синхронная DRAM (SDRAM) и EDO (расширенный вывод данных) — два таких типа быстрой памяти.

Энергонезависимая полупроводниковая память, в отличие от SRAM и DRAM, не теряет свое содержимое при отключении питания.Некоторые энергонезависимые запоминающие устройства, такие как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), не подлежат перезаписи после изготовления или записи. Каждая ячейка памяти микросхемы ПЗУ имеет либо транзистор для 1 бита, либо ни одного транзистора для 0 бита. ПЗУ используются для программ, которые являются важными частями работы компьютера, таких как программа начальной загрузки, которая запускает компьютер и загружает его операционную систему, или BIOS (базовая система ввода / вывода), которая обращается к внешним устройствам в персональном компьютере (ПК).

EPROM (стираемое программируемое ПЗУ), EAROM (электрически изменяемое ПЗУ) и флэш-память — это типы энергонезависимой памяти, которые можно перезаписывать, хотя перезапись занимает гораздо больше времени, чем чтение.Таким образом, они используются в качестве памяти специального назначения, запись в которую требуется редко — например, если они используются для BIOS, они могут быть изменены для исправления ошибок или обновления функций.

Портативное запоминающее устройство — обзор

MokaFive

Как и MojoPac, MokaFive начинался как виртуальная среда, которую можно было запустить с портативного устройства. Это дочерняя компания факультета компьютерных наук Стэнфордского университета, основанная в 2005 году. Исследования портативных виртуальных машин в Стэнфорде начались в 2001 году и основывались на модели вычислений на основе тонких клиентов.Первоначальная группа, возглавляемая доктором Моникой Лам, состояла из четырех докторов наук Стэнфордского университета и профессионалов отрасли. Продукт MokaFive под названием LivePC был представлен в сентябре 2006 года. Он был выпущен в двух версиях: для Windows и для установки на «голое железо». LivePC зависит от VMware Player. Он импортировал существующие LivePC или создавал новые, используя очень простой генератор .vmx. Технологические достижения MokaFive использовали технологию MokaFive Engine, чтобы разрешить запуск LivePC без необходимости запускать MokaFive Engine.Путем простого перетаскивания ярлыков LivePC на рабочий стол или в меню «Пуск» компьютеры Live PC могли запускаться, что позволяло ссылкам LivePC автоматически загружать MokaFive Engine. Примерно в то же время для MokaFive Engine была добавлена ​​защита паролем.

В сентябре 2007 года IronKey и MokaFive объединились для развертывания решений виртуальных рабочих столов на зашифрованном USB-накопителе. В апреле 2008 года MokaFive Engine стал MokaFive Player. Виртуальная среда по-прежнему называется LivePC.LivePC содержат все необходимое для работы виртуальной машины: операционную систему и набор приложений. LivePC можно запускать с флэш-накопителя USB, жесткого диска USB, iPod или настольного компьютера. В то время MokaFive представила решение, которое по сути представляет собой консоль для централизованного управления несколькими LivePC.

Идея MokaFive состоит в том, чтобы позволить потребителям переносить виртуальные ПК на портативном запоминающем устройстве, чтобы пользователь мог подойти к любому ПК с Windows и подключить такое устройство, как iPod, запустить MokaFive и запустить Damn Small Linux ( DSL) в окне.MokaFive Player, который на самом деле является проигрывателем VMware, запускает LivePC и может быть загружен или распространен и предварительно загружен на USB-устройство, телефон или ноутбук. Резервное копирование LivePC может быть выполнено автоматически, когда USB-накопитель подключен к компьютеру. Готовые LivePC можно загрузить с веб-сайта MokaFive. Это похоже на концепцию виртуального устройства VMware и Parallels, которая будет обсуждаться в следующем разделе.

LivePC можно загрузить из общедоступного репозитория образов LivePC, созданных как MokaFive, так и сторонними организациями.На рисунке 4.5 показана библиотека LivePC MokaFive.

Рисунок 4.5. Библиотека LivePC от MokaFive

Технология позволяет осуществлять потоковую передачу и предварительную выборку LivePC, чтобы к ним можно было делиться. LivePC всегда живы. Это означает, что пользователи автоматически получают обновления LivePC по мере внесения изменений специалистами по обслуживанию. С помощью MokaFive Player пользователи могут запускать несколько образов LivePC независимо от базовой ОС. Он также обеспечивает полную изоляцию от базовой ОС, поэтому пользователи могут безопасно запускать корпоративные образы LivePC на любом личном или неуправляемом устройстве.

Когда MokaFive Player запускается на компьютере, выполняется проверка конфигурации, чтобы определить, соответствуют ли ОС и оборудование требованиям для запуска проигрывателя, как показано на Рисунке 4.6.

Рисунок 4.6. Проверка конфигурации системы MokaFive

После завершения загрузки MokaFive Player загрузится экран пользователя. На этом этапе пользователь может загрузить уже загруженный LivePC, добавить новый LivePC или изменить настройки, как показано на Рисунке 4.7.

Рисунок 4.7. Настройки MokaFive

Именно в этой области можно установить параметры запуска LivePC, сети и резервного копирования.Например, пользователь может настроить LivePC, который запускается автоматически или запускается только после ввода пароля, как показано на рисунке 4.8.

Рисунок 4.8. Параметры запуска MokaFive

На этом этапе LivePC проверит наличие обновлений или загрузит LivePC по умолчанию, которым является Linux XP Desktop, для версии, используемой в этой книге (1.7.0.20942). Это показано на рисунке 4.9.

Рисунок 4.9. Обновление LivePC

После обновления LivePC он готов к работе. Рисунок 4.10 показан рабочий стол Linux XP.

Рисунок 4.10. Рабочий стол Linux XP работает так, как видит его пользователь

MokaFive вышла на арену корпоративных виртуальных рабочих столов, как и MojoPac.

MokaFive Suite — это настольный компьютер как услуга (DaaS). В главе 10 «Облачные вычисления и проблемы судебной экспертизы» DaaS обсуждается более подробно. По сути, это платформа с возможностями управления настольными компьютерами, поэтому администраторы информационных технологий (ИТ) могут централизованно создавать, доставлять, защищать и обновлять полностью автономную виртуальную среду, а затем делать ее доступной большому количеству пользователей.Пользователи загружают свой защищенный виртуальный рабочий стол через веб-ссылку и запускают его локально на любом компьютере Mac или Windows. MokaFive Creator — это инструмент для разработки, который позволяет ИТ-администраторам создавать образ LivePC; MokaFive Enterprise Server интегрируется со стандартной корпоративной инфраструктурой, а веб-консоль MokaFive позволяет администраторам централизованно управлять, распространять и контролировать образы LivePC.

Согласно веб-сайту MokaFive, MokaFive Service — это услуга размещенного рабочего стола, предназначенная для малых и средних организаций с числом пользователей до 500.Это решение представляет собой размещенную службу, в которой организация получает выделенную безопасную учетную запись в инфраструктуре MokaFive. Затем ИТ-администраторы создают и загружают информацию о пользователях вместе с настроенными корпоративными образами LivePC на сервер MokaFive. Образы управляются через веб-консоль MokaFive.

Эту среду внедрили такие компании, как Sheridan Institute of Technology and Advanced Learning, Panasonic и медицинские учреждения.

Компьютерное оборудование

Компьютерное оборудование

  • Компьютеры состоят из двух основных частей: аппаратного и программного обеспечения.
  • Как пианино (аппаратное обеспечение) и музыка (программное обеспечение)
  • В этом разделе: фурнитура

Компьютер — удивительно полезная технология общего назначения, так что теперь камеры, телефоны, термостаты и многое другое превратились в маленькие компьютеры.В этом разделе представлены основные части и темы того, как работает компьютерное оборудование. «Аппаратное обеспечение» относится к физическим частям компьютера, а «программное обеспечение» относится к коду, который выполняется на компьютере.

Микросхемы и транзисторы

  • Транзистор — жизненно важный электронный строительный блок
    -Транзисторы «твердотельные» — без движущихся частей
    -Одно из самых важных изобретений в истории
    — «Выключатель», который мы можем включать / выключать электрическим сигналом
  • Кремниевый чип — кусок кремния размером с ноготь
  • Микроскопические транзисторы вытравлены на кремниевых микросхемах
  • Чипы могут содержать миллиарды транзисторов
  • Чипы упакованы в пластик, на маленьких металлических ножках.
  • e.г. Микросхемы ЦП, микросхемы памяти, микросхемы флэш-памяти
  • Кремний (металлоид) против силикона (мягкое вещество на кухонной посуде)

Вот силиконовый чип внутри пластикового корпуса. Я вытащил это из кучи электронных отходов в здании Stanford CS, так что он, вероятно, немного старый. Это небольшая микросхема с несколькими «контактами» для электрического подключения. Позже мы увидим более крупный чип с сотнями контактов.

Внутри пластикового корпуса находится силиконовый чип размером с ноготь, на поверхности которого выгравированы транзисторы и другие компоненты.Крошечные провода подключают микросхему к внешней стороне. (Авторство под лицензией CC sharealke 3. пользователь Википедии Зефирис)

В современных компьютерах используются крошечные электронные компоненты, которые можно выгравировать на поверхности кремниевого чипа. (См .: чип википедии) Обратите внимание, что силикон (чипы, солнечные панели) и силикон (мягкий резиновый материал) отличаются!

Самым распространенным электронным компонентом является «транзистор», который работает как своего рода усилительный клапан для потока электронов.Транзистор является «твердотельным» устройством, что означает, что у него нет движущихся частей. Это основной строительный блок, используемый для создания более сложных электронных компонентов. В частности, «бит» (см. Ниже) может быть построен на 5 транзисторах. Транзистор был изобретен в начале 1950-х годов на замену электронной лампе. С тех пор транзисторы становились все меньше и меньше, что позволяло наносить все больше и больше из них на кремниевый кристалл.

Закон Мура

  • Транзисторы становятся в 2 раза меньше примерно каждые 2 года
    — иногда указывается около 18 месяцев
  • Может вместить в два раза больше транзисторов на чип
  • Благодаря улучшенной технологии травления стружки
    -Но фабрика по производству новейших микросхем стоит более 1 миллиарда долларов.
  • Наблюдение vs.научный «закон»
  • 2 эффекта:
  • а. чипы имеют удвоенную емкость каждые 2 года
    скорость не удваивается, емкость удваивается, что по-прежнему очень полезно
  • г. или сохраняя постоянную емкость, чипы становятся меньше и дешевле каждые 2 года
  • (б) — почему компьютеры сейчас в машинах, термостатах, поздравительных открытках
  • Пример: емкость MP3-плеера 50 долларов каждые 2 года: 2 ГБ, 4 ГБ, 8 ГБ, 16 ГБ
  • Практическое правило: 8-кратная производительность каждые 6 лет
  • 8x за 6 лет могут соответствовать увеличению емкости вашего телефона
  • Закон Мура, вероятно, не будет длиться вечно

Закон Мура (Гордон Мур, соучредитель Intel) гласит, что плотность транзисторов на кристалле удваивается примерно каждые 2 года (иногда указывается каждые 18 месяцев).Увеличение связано с улучшенной технологией изготовления стружки. Это не научный закон, это просто общее предсказание, которое, кажется, продолжает работать. В более широком смысле, он отражает идею о том, что за доллар компьютерные технологии (а не только транзисторы) со временем становятся экспоненциально лучше. Это совершенно ясно, если вы посмотрите на стоимость или возможности компьютеров / фотоаппаратов и т. Д., Которыми вы владеете. Закон Мура приводит к появлению более мощных компьютеров (сравните, что может делать iPhone 7 и оригинальный iPhone), а также более дешевых компьютеров (менее производительные компьютеры появляются повсюду, например, в термостатах и ​​автомобилях).

Компьютеры в жизни: Системы управления

  • Система управления: реагирует на внешнее состояние
  • например двигатель автомобиля: варьируйте топливную смесь в зависимости от температуры
  • например взорвать подушку безопасности на высоких перегрузках от столкновения
  • Чипы — отличный и дешевый способ построения систем управления
  • Предварительно компьютерные системы управления работали не так хорошо
  • Одна из причин, по которой сегодня автомобили работают намного лучше

Система управления / Демонстрация фонарика Мура

  • В фонарике Maglite XL200 есть микросхема
  • Пример системы управления
  • Закон Мура делает возможным такое применение микросхемы
  • Фонарик преобразует угловое положение в яркость.(1 щелчок)
  • Также имеет угол для мигания-скоростного режима. (2 клика)

Компьютерное оборудование — ЦП, ОЗУ и постоянное хранилище

Теперь поговорим о трех основных частях, из которых состоит компьютер — CPU , RAM и Persistent Storage . Эти три присутствуют на всех компьютерах: ноутбуках, смартфонах и планшетах.

1. ЦП

  • CPU — Центральный процессор
  • Действует как мозг: следует инструкциям в коде
  • «общие» — изображения, нетворкинг, математика.. все на CPU
  • Выполняет вычисления, например сложить два числа
  • по сравнению с ОЗУ и постоянным хранилищем, которые просто хранят данные
  • «гигагерц» = 1 миллиард операций в секунду.
  • ЦП «2 гигагерца» выполняет 2 миллиарда операций в секунду

CPU — Центральный процессор — неизбежно называют «мозгом» компьютеров. ЦП выполняет активный «запуск» кода, манипулируя данными, в то время как другие компоненты выполняют более пассивную роль, такую ​​как хранение данных.Когда мы говорим, что компьютер может «складывать два числа миллиард раз в секунду» … это процессор. Когда вы нажимаете кнопку «Выполнить», ЦП в конечном итоге «запускает» ваш код. Позже мы завершим картину того, как ваш код Javascript запускается процессором.

В стороне: CPU «Ядра»

  • Современные микросхемы ЦП имеют несколько «ядер»
  • Каждое ядро ​​является полунезависимым процессором
  • Ключ: наличие 4 ядер не в 4 раза быстрее, чем наличие 1 ядра
  • т.е. 4 машины не доставят вас быстрее 1 машины
  • Убывающая доходность
  • Больше 4 ядер часто бесполезно

Примеры ЦП

  • e.г. Кнопка «Выполнить» — «распечатать информацию», посчитайте
  • например Отправить текстовое сообщение — отформатируйте байты, отправьте байты, убедитесь, что они были отправлены

Вариант ЦП: GPU — Графический процессор

  • Как CPU, но специализирован для обработки изображений
  • Компьютерные игры сильно используют графический процессор
  • Современные процессоры в основном достаточно быстрые, больше энергии уходит на графические процессоры

2. RAM

  • RAM — Оперативная память
  • Действует как белая доска
  • Байт временного рабочего хранилища
  • RAM хранит код и данные (временно)
  • e.г. открыть изображение в фотошопе
    — данные изображения загружены в байты ОЗУ
  • например добавление 2 к числу в калькуляторе
    — манипулирование байтами в ОЗУ
  • «стойкий»
    -RAM не является постоянным. Состояние пропало при отключении питания
    -например Вы работаете над документом, затем отключается питание, и вы теряете свою работу (вместо «Сохранить»)

RAM — Оперативная память, или просто «память». ОЗУ — это рабочая оперативная память, которую компьютер использует для хранения кода и данных, которые активно используются.ОЗУ — это фактически область хранения байтов, находящаяся под управлением ЦП. ОЗУ относительно быстро и способно получить значение любого конкретного байта за несколько наносекунд (1 наносекунда составляет 1 миллиардную долю секунды). Другая главная особенность ОЗУ заключается в том, что она сохраняет свое состояние только до тех пор, пока на нее подается питание — ОЗУ не является «постоянным» хранилищем.

Предположим, вы работаете на своем компьютере, и он внезапно теряет питание и экран гаснет. Вы понимаете, что то, над чем вы работали, ушло.Оперативная память была очищена, осталось только то, что вы в последний раз сохраняли на диск (ниже).

Примеры RAM

  • В вашем браузере открыто много вкладок
    — данные для каждой вкладки находятся в ОЗУ
  • Программа работает
    — код программы находится в оперативной памяти
  • Программа манипулирует большим изображением
    — данные изображения находятся в оперативной памяти
  • например у вас может закончиться ОЗУ — вы не можете открыть новую вкладку или программу, потому что вся ОЗУ занята
  • В сторону: теперь в телефонах 2-4гб ОЗУ… достаточно для большинства целей

3. Постоянное хранилище: жесткий диск, флэш-накопитель

  • Постоянное хранение байтов
  • «Постоянный» означает сохранение даже при отключении питания
  • например Жесткий диск — хранит байты в виде магнитного узора на вращающемся диске.
    — он же «жесткий диск»
    — Высокий звук вращения, который вы, возможно, слышали
  • Жесткие диски долгое время были основной технологией постоянного хранения
  • НО сейчас все популярнее становится вспышка.

Как работает жесткий диск Видео (Webm — это открытый стандартный видеоформат, работает в Firefox и Chrome). 4:30 в видео, чтобы увидеть чтение / запись битов.

Постоянное хранилище, новая технология: Flash

  • «Flash» — это транзисторная технология постоянного хранения.
    «твердотельный» — без движущихся частей
    -ака «Флешка»
    -ака «Флэш-память»
    -aka «SSD»: твердотельный диск
  • Флэш-память лучше жесткого диска во всех отношениях, но стоит дороже — быстрее, надежнее, меньше энергии
  • Flash дороже за байт
  • Форматы: USB-ключ, SD-карта в камере, флэш-память, встроенная в телефон, планшет или компьютер.
  • Флэш-память была очень дорогой, поэтому в большинстве компьютеров использовались жесткие диски.
  • Flash дешевеет (закон Мура)
  • Однако побайтовые жесткие диски по-прежнему существенно дешевле
  • Не путать с «Adobe Flash», проприетарным медиаформатом.
  • Предупреждение: вспышка не сохраняется вечно.Он может не хранить биты за последние 10 или 20 лет. Никто не знает наверняка

Постоянное хранилище — долгосрочное хранилище байтов в виде файлов и папок. Постоянный означает, что байты сохраняются даже при отключении питания. Ноутбук может использовать вращающийся жесткий диск (также известный как «жесткий диск») для постоянного хранения файлов. Или он может использовать «флеш-накопитель», также известный как твердотельный диск (SSD), для хранения байтов на флеш-чипах. Жесткий диск считывает и записывает магнитные узоры на вращающийся металлический диск для хранения байтов, в то время как флеш-память является «твердотельной»: никаких движущихся частей, только кремниевые чипы с крошечными группами электронов для хранения байтов.В любом случае хранилище является постоянным в том смысле, что оно сохраняет свое состояние даже при отключении питания.

Флэш-накопитель быстрее и потребляет меньше энергии, чем жесткий диск. Однако из расчета на один байт флэш-память значительно дороже, чем хранилище на жестком диске. Flash становится все дешевле, поэтому он может занять ниши за счет жестких дисков. Флэш-память намного медленнее ОЗУ, поэтому она не является хорошей заменой ОЗУ. Обратите внимание, что Adobe Flash — это не связанное с этим понятие; это проприетарный медиаформат.

Флэш-память — это то, что лежит в основе USB-накопителей, SD-карт для использования в камерах или встроенного хранилища в планшете или телефоне.

Файловая система

  • Как организованы байты в постоянном хранилище?
  • например Байт на флешке?
  • «Файловая система» — упорядочить байты постоянного хранилища, файлов и папок.
  • «Файл» — имя, дескриптор блока байтов.
  • например «flowers.jpg» — это 48 КБ байтов данных изображения.

Жесткий диск или флэш-накопитель обеспечивает постоянное хранение в виде плоской области байтов без особой структуры.Обычно жесткий диск или флэш-диск отформатирован с использованием «файловой системы», которая упорядочивает байты по знакомому шаблону файлов и каталогов, где каждый файл и каталог имеет несколько полезное имя, например, «resume.txt». Когда вы подключаете диск к компьютеру, компьютер представляет пользователю файловую систему диска, позволяя ему открывать файлы, перемещать файлы и т. Д.

По сути, каждый файл в файловой системе относится к блоку байтов, поэтому имя «flowers.jpg» относится к блоку байтов размером 48 КБ, который является данными этого изображения.Фактически файловая система дает пользователю имя (и, возможно, значок) для блока байтов данных и позволяет пользователю выполнять операции с этими данными, например перемещать их, копировать или открывать с помощью программы. Файловая система также отслеживает информацию о байтах: сколько их, время последнего изменения.

Microsoft использует собственную файловую систему NTFS, а Mac OS X имеет собственный эквивалент HFS + от Apple. Многие устройства (камеры, MP3-плееры) используют на своих флеш-картах очень старую файловую систему Microsoft FAT32.FAT32 — старая и примитивная файловая система, но она хороша там, где важна широкая поддержка.

Примеры постоянного хранения

  • Это легко понять, поскольку вы использовали файлы и файловые системы.
  • например 100 отдельных видеофайлов размером 1 ГБ .. требуется 100 ГБ дискового пространства.

Фотографии оборудования

Ниже представлены изображения недорогого компьютера Shuttle с процессором 1,8 ГГц, 512 МБ ОЗУ и жестким диском на 160 ГБ. Примерно в 2008 году он стоил около 200 долларов.Он сломался и стал классным примером.

Вот плоская «материнская плата», немного меньше листа бумаги 8,5 x 11, к которой подключаются различные компоненты. В центре — центральный процессор. Справа находится оперативная память. Справа от процессора находится пара микросхем поддержки. В частности, одна из микросхем покрыта медным «радиатором», который плотно прижимается к микросхеме, рассеивая тепло от микросхемы в окружающий воздух. У ЦП также был очень большой радиатор, но он был удален, чтобы сделать ЦП видимым.

  • Материнская плата
  • Металлический корпус процессора, удерживается рычагом
  • Медный радиатор

Процессор плотно прижимается к материнской плате с помощью небольшого рычажного механизма. Здесь механизм освобождается, и можно поднять ЦП. ЦП размером с ноготь упакован под эту металлическую крышку, которая помогает отводить тепло от процессора к его радиатору. Серый материал на металлической крышке микросхемы представляет собой «термопасту», материал, который помогает отводить тепло от корпуса микросхемы к ее (не показан) радиатору.

  • Микросхема процессора в металлическом корпусе
  • Радиатор удален
  • Нижняя часть упаковки .. много соединений (маленькие провода)

Перевернув ЦП, можно увидеть маленькие золотые полоски на нижней части ЦП. Каждая площадка соединена очень тонким проводом с точкой на кремниевом кристалле.

Вот фотография другого чипа, но со снятой верхней упаковкой. Вы видите кремниевый чип в виде мизинца в центре с выгравированными на нем крошечными деталями транзистора.На краю микросхемы можно увидеть очень тонкие провода, соединяющие части микросхемы с внешними контактными площадками (авторство под лицензией CC sharealke 3. Пользователь Википедии Зефирис)

Теперь, если посмотреть сбоку, более отчетливо видны радиатор и карта памяти RAM, торчащая из материнской платы.

  • Карта памяти RAM
  • Подключается к материнской плате
  • Карта 512 МБ (4 микросхемы)

Оперативная память состоит из нескольких микросхем, собранных вместе на небольшой карте, известной как DIMM, которая подключается к материнской плате (модуль памяти с двумя встроенными линиями).Здесь мы видим, что RAM DIMM извлечен из разъема на материнской плате. Это модуль DIMM емкостью 512 МБ, состоящий из 4 микросхем. Несколькими годами ранее этот модуль DIMM мог потребовать 8 микросхем для хранения 512 МБ .. Закон Мура в действии.

Это жесткий диск, который подключается к материнской плате с помощью видимого стандартного разъема SATA. Это диск емкостью 160 ГБ, 3,5 дюйма, что соответствует диаметру вращающегося диска внутри; весь диск размером с небольшую книгу в мягкой обложке. Это стандартный размер диска для использования внутри настольного компьютера.В портативных компьютерах используются 2,5-дюймовые диски, которые немного меньше.

  • Жесткий диск 160 ГБ (постоянное хранилище)
  • т.е. стойкий
  • Подключается к материнской плате с помощью стандартного кабеля SATA

Это USB-накопитель, который, как и жесткий диск, обеспечивает постоянное хранение байтов. Это также известно как «флэш-накопитель» или «USB-ключ». По сути, это разъем USB, подключенный к микросхеме флэш-памяти с некоторой вспомогательной электроникой:

  • Флэш-накопитель (другой тип постоянного хранилища)
  • i.е. настойчивый
  • Содержит флеш-чип, твердотельный
  • SD-карта, аналогичная идея

Здесь он разобран, показывая микросхему флэш-памяти, которая фактически хранит байты. Этот чип может хранить около 1 миллиарда битов .. сколько это байтов? (A: 8 бит на байт, это примерно 125 МБ)

Вот «SD-карта», которая обеспечивает хранение в камере. Он очень похож на флешку, только другой формы.

Микроконтроллер — дешевый компьютерный чип

  • Микроконтроллер
  • Полный компьютер на одной микросхеме
  • Малый ЦП, ОЗУ, хранилище (закон Мура)
  • Чип может стоить менее 1 доллара
  • Автомобиль, микроволновка, термостат

Компьютер Arduino

  • Это плата «ардуино», микросхема микроконтроллера (ЦП, ОЗУ, хранилище — все в одном)
    — www.arduino.cc
  • Начиная с 10 долл. США
  • Открытый исходный код, бесплатно, не только для Windows, возня
  • Арт-проект — выключатели, датчики, фары.

Что такое компьютерное устройство для хранения данных?

В компьютерах

используются различные устройства хранения данных, которые классифицируются двумя способами: во-первых, сохраняют ли они данные при отсутствии электричества, а во-вторых, насколько они близки к процессору (ЦП). Оба типа хранилища необходимы на всех компьютерах. В персональном компьютере память не сохраняет данные, когда электричество отключено, но когда она включена, она обеспечивает быстрый доступ к открытым файлам.Однако накопитель позволяет постоянно хранить данные, поэтому они становятся доступными каждый раз при включении компьютера.

Первая классификация хранения компьютерных данных — это энергозависимая и энергонезависимая память. Примером энергозависимого хранилища является память (RAM), в которой данные хранятся только до тех пор, пока на устройство не отключится электричество. ОЗУ позволяет вашему компьютеру открывать несколько файлов и мгновенно получать доступ к любому из них. Некоторые другие примеры энергозависимых запоминающих устройств — это калькуляторы.

Компьютерные устройства хранения данных также классифицируются по удаленности от процессора или ЦП. Ближайшее хранилище — это память или ОЗУ. Это единственный вид хранилища данных, который напрямую обращается к ЦП. Память включает регистры процессора и кэш процессора, но они включены в модуль памяти.

Память — это энергозависимое хранилище, поэтому любая информация, которая попадает в память, должна быть записана на основное запоминающее устройство для постоянного хранения.Поскольку данные передаются из памяти на запоминающее устройство, оно считается вторичным хранилищем.

Для большинства персональных компьютеров вторичное хранилище является основным устройством хранения данных. Все данные хранятся на жестком или твердотельном накопителе; файлы, фотографии, программы, музыка и фильмы, которые пользователь хочет сохранить. Съемные внешние носители, такие как флэш-накопители, компакт-диски и DVD с возможностью чтения и записи, также являются вторичным хранилищем. Однако компьютер не может работать без накопителя. Накопитель также содержит всю информацию, необходимую компьютеру для работы.

Третичное хранилище — это компьютерное хранилище данных, которое использует съемные носители, такие как ленточный накопитель, и использует робота для извлечения данных. Это редко используется в личных приложениях.

Обычно жесткий диск или твердотельный накопитель называют накопителем. Поскольку память энергозависима, ее трудно рассматривать как запоминающее устройство. А поскольку персональные компьютеры редко используют третичное хранилище, накопитель является основным и часто единственным энергонезависимым устройством хранения данных на компьютере.Узнайте больше о разнице между жесткими дисками и твердотельными дисками.

.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *