Контрольная работа по "Информатика"

Камынин И. С. 20 Эл (1)

 

Камынин И. С. 20 Эл (1)

 

1. Назначение, функции и характеристики процессора? Что такое тактовая частота процессора?

На самом деле то, что мы сегодня называем процессором, правильно называть микропроцессором. Разница есть и определяется видом устройства и его историческим развитием. Первый процессор (Intel 4004) появился в 1971 году. Внешне представляет собой кремневую пластинку с миллионами и миллиардами (на сегодняшний день) транзисторов и каналов для прохождения сигналов.

Назначение процессора – это автоматическое выполнение программы. Другими словами, он является основным компонентом любого компьютера. Ключевыми компонентами процессора являются арифметико-логическое устройство, регистры и устройство управления. АЛУ выполнят основные математические и логические операции. Все вычисления производятся в двоичной системе счисления. От устройства управления зависит согласованность работы частей самого процессора и его связь с другими (внешними для него) устройствами. В регистрах временно хранятся текущая команда, исходные, промежуточные и конечные данные (результат вычислений АЛУ). Разрядность всех регистров одинакова.

Кэш данных и команд хранит часто используемые данные и команды. Обращение в кэш происходит намного быстрее, чем в оперативную память, поэтому, чем он больше, тем лучше.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема процессора:

Тактовая частота процессора на сегодняшний день измеряется в гигагерцах (ГГц), Ранее измерялось в мегагерцах (МГц). 1МГц = 1 миллиону тактов в секунду.

Процессор «общается» с другими устройствами (оперативной памятью) с помощью шин данных, адреса и управления. Разрядность шин всегда кратна 8 (понятно почему, если мы имеем дело с байтами), изменчива в ходе исторического развития компьютерной техники и различна для разных моделей, а также не одинакова для шины данных и адресной шины.

Разрядность шины данных говорит о том, какое количество информации (сколько байт) можно передать за раз (за такт). От разрядности шины адреса зависит максимальный объем оперативной памяти, с которым процессор может работать вообще.

На мощность (производительность) процессора влияют не только его тактовая частота и разрядность шины данных, также важное значение имеет объем кэш-памяти.

Тактовая частота - это частота появления тактовых импульсов. Тактовая частота:

- определяется временем между  активными переходами сигнала  с одного значения на другое;

- измеряется в герцах, определяющих  число активных переходов в  секунду. 
Тактовая частота характеризует производительность подсистемы (процессора, памяти и пр.), то есть количество выполняемых операций в секунду. Однако, системы с одной и той же тактовой частотой могут иметь различную производительность, так как на выполнение одной операции разным системам может требоваться различное количество тактов (обычно от долей такта до десятков тактов), а кроме того, системы, использующие конвейерную и параллельную обработку, могут на одних и тех же тактах выполнять одновременно несколько операций.

Контроллер (англ. controller — регулятор, управляющее устройство) — в компьютере это специальные микросхемы, которые управляют тем или иным устройством компьютера. К примеру контроллер клавиатуры, жесткого диска, видео карты. По сути контролер содержит в себе функции микро-процессора, может даже содержать Озу и Пзу его задача, выполнять простые задачи управления, устройством которое ему подчинено.Обычно контроллеры бывают, встроенные или другое название интегрированными, устанавливаются в основном в материнскую плату компьютера. Реже устанавливаются в самом устройстве.

2. Что такое контроллеры и драйверы устройств?

Дра́йвер (от англ. driver) — компьютерная программа, с помощью которой операционная система (например Windows) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства и имеет тем самым возможность управлять им.

Драйвер можно рассматривать как программу-посредник, которая позволяет "общаться" вашему компьютеру с каким-либо устройством. Для простоты восприятия драйвер можно даже сравнить с переводчиком, который помогает общаться людям, говорящим на разных языках. Только в нашем случае собеседники это компьютер и устройство.

Для каждого устройства любого компьютера необходим свой драйвер, который позволяет операционной системе управлять этим устройством. Обычно операционные системы (например Windows) уже имеют в своем составе определенный набор драйверов, которые необходимы для базовой комплектации компьютера.

К большинству устройств производители пишут свои драйвера и прилагают к устройству на диске. Например, когда вы покупаете принтер, в коробке с ним обязательно должен быть хотя бы один (иногда несколько) диск, содержащий драйвер принтера, инструкцию по эксплуатации и иногда сопроводительное программное обеспечение.

Контроллер (англ. controller — регулятор, управляющее устройство) — устройство управления в электронике и вычислительной технике:

• Игровой контроллер.
• Контроллер домена.
• Контроллер прерываний.
• Контроллер электрического двигателя (например у машинистов электричек).
• Микроконтроллер — однокристалльная микросхема, управляющая различными устройствами и их отдельными блоками.
• Программируемый логический контроллер — устройство управления для промышленности, транспорта и других технологических систем.
• Промышленный контроллер — управляющее устройство применяемое в промышленности, на транспорте и других отраслях по условию применения и задачам, близким к промышленным.
• Системный контроллер — компонент чипсета, организующий взаимодействие процессора с оперативной памятью и формирующий компьютерную платформу.

Также может означать абстрактное понятие, например в теории управления:

• Контроллер — то же, что и регулятор (калька с английского).

3. Что такое бит, байт? Какое максимальное число можно хранить в  одном байте?

Бит, наименьшая единица, которая измеряет количество информации. Один содержит мало информации в отличие от группы битов. В компьютере все данные хранятся и обрабатываются в виде знаков. Обычно используются всего два знака – цифры 0 и 1. Совокупность этих двух цифр называется двоичный код, а сами цифры принято называть двоичными цифрами или коротко битами. Компьютер различает 0 и 1 благодаря электрическим импульсам в электронных цепях. Если в цепи нет импульса – это цифра 0, если импульс есть, то это 1. Таким образом, в виде комбинации 0 и 1, внутри компьютера хранится абсолютно вся информация от фотографий до музыки. Наравне с понятием бита используется понятие байт.

Совокупность компьютерных данных из 8 бит называется байтом. 8 битов дают основу для представления символов, например буквы «А» и двоичной арифметики. То есть байт является командой битов, отвечающих за определенную деталь в файле. Каждый байт имеет в памяти компьютера уникальный адрес. По соглашению биты, и байты имеют нумерацию от 0 до 7 справа налево. Например: номер бита – 76543210, а значение его - 0 1 0 0 0 0 0 1 и в итоге, если передать это значение на принтер, там будет сгенерирована буква «А». Количество включенных битов в байте должно быть нечетно. Когда команда обращена к байту, компьютер проверяет этот байт и если число включенных битов четное, система выдает ошибку. Ошибка четности может быть результатом сбоя оборудования или случайным явлением, но это происходит очень редко.

Во время обработки данных, в компьютере по электронным цепям проходят электрические импульсы. Цепи состоят из проводников и электронных микро устройств, которые называются логическими вентилями. Импульсы, проходящие через эти вентили, могут «гаситься». Таким образом, обрабатываются данные. Объединяя логические вентили, создаются сложные комбинации, выполняющие операции – запоминают, сравнивают, складывают, сравнивают числа и прочее.

В кремниевых пластинках расположены электронные цепи. Каждая микросхема может содержать более миллиона цепей, от расположения зависит вид работы, которую они выполняют. Микросхемы расположены на специальных пластинках, а именно на печатных платах. На самой плате напечатаны полоски, через которые проходит электричество к микросхемам. Металлические дорожки, которые называются шинами, передают байты, каждая шина содержит несколько таких дорожек. Одна дорожка передает один байт.

Шины делятся на три типа: шина данных, управления и адресная шина. Шина данных обменивается данными между процессором и устройствами ввода, между процессором и памятью компьютера. Инструкции от процессора ко всем узлам компьютера передаются по шине управления. С помощью адресной шины передается информация о местоположении или адресе данных.

Бит и байт это довольно маленькие величины, поэтому их используют с приставками кило, мега и гига. Давайте теперь поговорим о величине, которая измеряет скорость интернета. Скорость интернета, это количество отправляемой и получаемой информации вашим персональным компьютером в единицу времени. Качество единицы времени - секунда, а качество количества получаемой информации – килобит или мегабит. Например, если ваша скорость показывает 128 Kbps, значит, что ваше соединение пропускает 128 килобит что приравнивается к 16 килобайтам. Для того что бы узнать много это или мало воспользуйтесь тестами для определения скорости соединения с Интернетом.

Максимальное число символов в одном байте – 255

 

 

4.Что содержится в системном блоке ПК?

Блок питания предназначен для снабжения электропитанием всех устройств, находящихся внутри системного блока через провода, которые выходят из блока питания.

Накопитель DVD-RW позволяет работать с компакт-дисками большой емкости, на которых может находиться программное обеспечение для компьютера или аудио- видеоданных. Эти диски можно только считывать, записать на них информацию нельзя.

Устройство считывания гибких дисков позволяет работать с дискетами, записывая или считывая с них программы и данные. Дискеты в основном используются для переноса информации от одного компьютера на другой или для хранения данных и используются в устаревших компьютерах.

Накопитель на жестких дисках сохраняет информацию для того, чтобы можно было продолжить с ней работу после выключения электропитания.

Кнопки и индикаторы служат для управления компьютером и индикации его работы и рассмотрены ниже.

Материнская плата – основной компонент компьютера. На ней находится центральный процессор, совершающий основные операции при работе компьютера и управляющий всеми устройствами, включая оперативную память, где хранятся данные и программы для процессора и других устройств. В частности, имеются специальные разъемы для установки плат расширения, которые могут быть: звуковой платой, внутренним модемом, видеоплатой для вывода данных на монитор и другие.

Все разъемы унифицированы, а размеры устройств и расстояние между компонентами стандартны. При замене и установке плат и разъемов нужно их плотно вставлять, а устройства и платы укреплять при помощи винтов. В противном случае может отсутствовать хороший контакт, вследствие чего устройство не будет работать или работать нестабильно, а если его не укрепить винтами, то это может привести к его порче.

5. Назначение операционной системы ЭВМ. Области применения MS DOS и UNIX.

Операционная система (ОС) связывает аппаратное обеспечение и прикладные программы. Многие свойства различных программ похожи, и операционная система обычно предоставляет этот общий сервис. Например, практически все программы считывают и записывают информацию на диск или отображают ее на дисплее. И хотя каждая программа в принципе может содержать инструкции, выполняющие эти повторяющиеся задачи, использование в этих целях операционной системы более практично.  
Операционная система может взаимодействовать с аппаратными средствами и пользователем или прикладными программами. Она также может переносить информацию между аппаратурой и прикладным программным обеспечением.

Прикладной программист не должен беспокоиться о написании специального программного кода для записи данных на все множество дисков, которое может быть на ПК. Программист просто просит операционную систему записать данные на диск, а ОС занимается зависящей от аппаратуры информацией. Операционная система получает предоставляемые прикладными программами данные и записывает их на физический диск.  
Использование операционной системы делает программное обеспечение более общим: программы могут работать на любом компьютере, на котором можно запустить эту операционную систему, поскольку взаимодействуют с операционной системой, а не с аппаратурой. Наиболее часто используемые операционные системы, такие как DOS, Windows, UNIX, также предоставляют пользовательский интерфейс: пользователь может набирать команды в системном приглашении. ОС интерпретирует эти инструкции с помощью программы, логично называемой командным интерпретатором, или процессором.

 

 

6.Что означает расширение EXE COM BAT.

Exe- расширение исполнимого файла, применяемое в системах DOS, Microsoft Windows, Symbian, OS/2, и в некоторых других. исполнимый файл - файл, содержащий программу в виде, в котором она может быть (после загрузки в память и настройки по месту) исполнена компьютером.

COM - Расширение файла .COM (англ. command) использовалось в некоторых компьютерных операционных системах в различных целях.

В системах DOS и в 8-битной CP/M, файл COM — простой тип исполняемого файла, размер которого не может превышать 64 Кбайт-256 байт (65280 = 216 − 28 байт). COM-файлы для DOS можно выполнять также на эмуляторах, например в среде Windows.

Следует отметить, что тип исполняемого файла DOS (COM или EXE) распознаётся при запуске автоматически, независимо от расширения.

В COM-программах используется модель памяти tiny, то есть PSP, код, инициализированные данные и стек располагаются в одном сегменте. При запуске такой программы в начале строится Префикс программного сегмента, занимающий 256 байт, далее располагается содержимое файла программы «как есть». Указатель стека устанавливается на конец сегмента.