Микропроцессоры, электронная почта, Паинт

1. Микропроцессоры, типы, характеристики

     Микропроцессор — главный вычислительный элемент компьютера, его «сердце».

     На  первый взгляд, процессор — просто выращенный по специальной технологии кристалл кремния. Процессор содержит в себе множество отдельных элементов — транзисторов, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью «думать». Точнее, вычислять, производя определенные мате матические операции с числами, в которые преобразуется любая поступающая в компьютер информация. Безусловно, один транзистор никаких особых вычислений произвести не может. Единственное, на что способен этот электронный переключатель — это пропустить сигнал дальше или задержать его. Наличие сигнала дает логическую единицу (да); его отсутствие — логический же ноль (нет).

     Каждый процессор включает в себя миллионы транзисторов, но и самих процессоров для работы компьютера требуется немало. Помимо центрального процессора, который во всем мире принято обозначать аббревиатурой CPU (Central Processor Unit), схожими микросхемами оборудована практически каждая компьютерная деталь.

     Процессор — это не просто набор транзисторов, а целая система множества важных устройств. На любом процессорном кристалле находятся:

     Состав  микропроцессора

     Собственно  процессор, главное вычислительное устройство, состоящее из миллионов логических элементов — транзисторов.

     Сопроцессор — специальный блок для операций с «плавающей точкой» (или запятой). Применяется для особо точных и сложных расчетов, а также для работы с рядом - графических программ.

     Кэш-память первого уровня — небольшая (несколько десятков килобайт) сверхбыстрая память, предназначенная для хранения промежуточных результатов вычислений.

     Кэш-память второго уровня — эта память чуть помедленнее, зато больше — от 128 килобайт до 2 Мб.

     Все эти устройства размещаются на кристалле площадью не более 4—6 квадратных сантиметров.

     Арифметико-логическое устройство - часть процессора, которая выполняет команды.

     Устройство  управления - часть процессора, выполняющая функции управления устройствами.

     Типы  микропроцессоров

     Все микропроцессоры можно разделить  на группы:

• Микропроцессоры типа CISC с полным набором системы команд;
• Микропроцессоры типа RISC с усеченным набором системы команд;
• Микропроцессоры типа VLIW со сверхбольшим командным словом;
• Микропроцессоры типа MISC с минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием и др.

     К основным относят группы CISC и RISC.

1. СISC-процессоры: Complex Instruction Set Computing — вычисления со сложным набором команд. Процессорная архитектура, основанная на усложнённом наборе команд.

Для CISC-процессоров характерно:

• сравнительно небольшое число регистров общего назначения;
• большое количество машинных команд, некоторые из которых нагружены семантически аналогично операторам высокоуровневых языков программирования и выполняются за много тактов;
• большое количество методов адресации;
• большое количество форматов команд различной разрядности;
• преобладание двухадресного формата команд; наличие команд обработки типа регистр-память.

      К наиболее популярным CISC-процессорам относят:

Микропроцессоры фирмы Intel (Pentium), Микропроцессоры фирмы АМD.: фирма AMD производит 486DX-40, 486DX2-50, 486DX2-66, 486DX2-80 и 486DX4-120.

Микропроцессоры фирмы Cyrix: процессоры М6 и М7 (аналоги 486SX и 486DX Микропроцессоры фирмы Моtorola серии МС680ХХ, серии 680ХХ

2. RISC-процессоры: Reduced Instruction Set Computing (technology) — вычисления с сокращённым набором команд. Архитектура процессоров, построенная на основе сокращённого набора команд. Характеризуется наличием команд фиксированной длины, большого количества регистров, операций типа регистр-регистр, а также отсутствием косвенной адресации.

 

     Основные  характеристики

     Тактовая  частота. Самый важный показатель, определяющий скорость работы процессора. Тактовая частота, измеряемая в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц), обозначает лишь то количество циклов, которые совершает работающий процессор за единицу времени (секунду).

     Разрядность процессора. Если тактовую частоту процессора можно уподобить скорости течения воды в реке, то разрядность процессора — ширину ее русла. Понятно, что процессор со вдвое большей разрядностью может «заглотнуть» вдвое больше данных в единицу времени — в том случае, конечно, если это позволяет сделать специально оптимизированное программное обеспечение.

     Размер кэш-памяти. В эту встроенную память процессор помещает все часто используемые данные, чтобы не обращаться каждый раз — к более медленной оперативной памяти и жесткому диску.

     Кэш-память в процессоре имеется двух видов. Самая быстрая — кэш-память первого  уровня (32 кб у процессоров Intel и до 128 кб — в последних моделях AMD).

     Существует  еще чуть менее быстрая, но зато более  объемная кэш-память второго уровня — и именно ее объемом отличаются различные модификации процессоров. Так, в семействе Intel самый «богатый» кэш-памятью — мощный Хеоn (2 Мб). У новых моделей Pentium 4 и у Athlon размер кэша второго уровня составляет 512 кб. В новейших моделях планируется увеличить его объем до 1 Мб

     Тип ядра и технология производства. Технология определяется толщиной минимальных элементов процессора, — чем более «тонкой» становится технология, тем больше транзисторов может уместиться на кристалле. Кроме этого, переход на новую технологию помогает снизить энергопотребление и тепловыделение процессора, что очень важно для его стабильной работы.

     Переход на новую технологию, как правило, влечет за собой и смену процессорного «ядра»

     Частота системной шины. Шиной называется та аппаратная магистраль, по которой перемещаются от устройства к устройству данные. Чем выше частота шины, тем больше данных поступает за единицу времени к процессору.

     Частота системной шины прямо связана  и с частотой самого процессора через  так называемый «коэффициент умножения». Процессорная частота — это и  есть частота системной шины, умноженная процессором на некую заложенную в нем величину.

     Дополнительные  возможности. Большинство современных процессоров оснащены также рядом эксклюзивных возможностей, которые влияют на скорость обработки информации. В их числе можно назвать специальные системы «мультимедийных команд», предназначенных для оптимизации работы с графикой, видео и звуком. Например, процессоры Intel оснащены системой команд SSE и SSE 2, а процессоры от AMD — аналогичным набором команд 3DNow!

     Одним из самых интересных новшеств в новых  процессорах Intel (начиная с Pentium 4) стала функция HyperThreading, позволяющая процессору работать с двумя потоками данных одновременно. Конечно, даже оснащенный HyperThreading процессор не будет работать «за двоих», однако прирост скорости в 10—20 процентов получить вполне реально 

3. Работа  электронной почты.

    Электронная почта (e-mail) - один из наиболее распространенных сервисов Интернет, позволяющий отправлять корреспонденцию, подготовленную пользователем на рабочем месте, по электронному адресу и просматривать полученные сообщения на компьютере.

    Электронная почта (e-mail) аналогична обычной бумажной корреспонденции. Она позволяет посылать текстовые документы, рисунки, двоичные и звуковые файлы, видеофрагменты. Электронная почта все чаще заменяет телефонные звонки, служебные записки и обычные письма. Исключается ситуация, что вы звоните не вовремя, когда абонент занят другим делом. Уже через несколько минут переданное сообщение может поступить на компьютер получателя и будет там храниться до тех пор, пока у получателя не появится время прочесть послание. В отличие от обычной почты не приходится ждать недели и месяцы, пока письмо дойдет до адресата. Электронное письмо может быть передано по телефонным линиям внутри одного города или на другой континент через почтовые серверы и спутниковую связь. Интернет имеет почтовых роботов, отвечающих на запросы пользователей.

   Для того чтобы иметь возможность  обмениваться письмами по электронной  почте, пользователь должен стать клиентом одной из компьютерных сетей. Также как и  в телефонных сетях, клиенты компьютерных сетей называются абонентами.

   Для каждого абонента на одном из сетевых  компьютеров выделяется область  памяти - электронный почтовый ящик. Доступ к этой области памяти осуществляется по адресу, например, Sergey@mail.ru и паролю, который абонент придумывает сам. Пароль известен только абоненту и сетевому компьютеру. Став абонентом компьютерной сети и получив адрес своего почтового ящика, пользователь может сообщить его друзьям, знакомым. Каждый абонент электронной почты может через свой компьютер и модем послать письмо любому другому абоненту указав в послании его почтовый адрес. Но сделать это можно, только сообщив компьютерной сети свой почтовый адрес и пароль (как доказательство того, что это действительно абонент).

   Все письма, поступающие на некоторый  почтовый адрес, записываются в выделенную для него область памяти сетевого компьютера. Сетевой компьютер, содержащий почтовые ящики абонентов носит  название хост компьютера (от host - хозяин). Существуют два основных типа электронной почты. Первый способ, называется off-line (вне линии, вне связи), заключается в том, что при каждом сеансе связи компьютера абонента с сетевым компьютером происходит обмен письмами в автоматическом режиме: все заранее подготовленные письма абонента передаются на сетевой компьютер, а все письма, пришедшие на адрес абонента, передаются на его компьютер. Название off-line подчеркивает тот факт, что сам процесс ознакомления с письмами и их чтение происходит, когда связь с сетевым компьютером уже прекращена.

   Второй  способ, названный, естественно, on-line (на линии, на связи), заключается в том, что абонент во время сеанса связи со своего компьютера получает возможность обратиться к содержимому своего почтового ящика, просмотреть его и прочитать письма. Некоторые письма можно удалить не читая, на другие письма можно сразу дать ответ, воспользовавшись клавиатурой своего компьютера. Можно также послать все заготовленные заранее письма, являющиеся ничем иным как текстовыми файлами. В режиме on-line абонент не пользуется автоматическим режимом, а отсылает все письма сам, указывая их адреса и задавая соответствующую команду сетевому компьютеру.

   Адрес электронной почты, так же как  и обычный почтовый адрес должен содержать всю необходимую информацию для того, чтобы письмо дошло до адресата из любой части земного шара. Точно так же, как и почтовый, электронный адрес состоит из двух частей:

раздел "Куда" - содержит указание на хост компьютер;

раздел "Кому" - содержит учетное имя абонента.

      В разных системах используются различные  способы представления адреса. Например, в системе INTERNET и совместимых с ней разделы "Кому" и "Куда" разделены знаком "@", причем слева указывается "Кому".

      ZacepinAlex@rambler.ru

      Работая с электронной почтой, можно:

      - послать письмо и его копии  еще двум адресатам одновременно, что значительно облегчает переписку;

       - сопроводить свое письмо дополнительными  файлами, которые достаточно просто прикрепить к письму;