ما هي الوسائل التقنية لمعالجة المعلومات. الوسائل التقنية لمعالجة البيانات

الخصائص الرئيسية لوحدات الكمبيوتر

تتكون أجهزة الكمبيوتر الشخصية عادةً من الوحدات الأساسية التالية:

1. وحدة النظام
1. مزود الطاقة
2. اللوحة الأم
3. وحدة المعالجة المركزية
4. ذاكرة
2. أجهزة إخراج المعلومات (مراقب)
3. أجهزة الإدخال (لوحة المفاتيح والماوس)
4. وسائط التخزين

دعنا نفكر في هذه الوحدات بمزيد من التفصيل.

وحدة النظام (حالة).

تحمي حالة الكمبيوتر العناصر الداخلية لجهاز الكمبيوتر من التأثيرات الخارجية.

تشمل العلبة: مزود الطاقة ، كابلات التوصيل اللوحة الأم، مشجعين إضافيين.

عدد الخلجان مهم لتوسيع النظام.

أنواع العبوات.

اسم	الأبعاد ، الارتفاع / العرض / الطول (سم)	وحدة تزويد الطاقة ، وات	عدد المقصورات	خصائص إضافية
5,25	3,5
سليملاين	7*35*45		1-2	1-2	خيارات توسع وترقية محدودة
سطح المكتب	20*45*45	200-250	2-3	1-2	يشغل مساحة كبيرة
برج صغير	45*20*45	200-250
برج ميدي	50*20*45	200-250			الاكثر انتشارا
برج كبير	63*20*45	250-350
خادم الملفات	73*35*55	350-400			محبوب

مزود الطاقة.

يولد مصدر الطاقة الفولتية المختلفة للأجهزة الداخلية واللوحة الأم. يتراوح عمر وحدة الإمداد بالطاقة من 4 إلى 7 سنوات ، ويمكن تمديدها عن طريق تشغيل وإيقاف تشغيل الكمبيوتر بشكل نادر.

هناك ثلاثة عوامل شكلية (أنواع) لمصادر الطاقة ، وبالتالي اللوحات الأم.

• AT - يتصل بموصلين على اللوحة الأم. تستخدم في أنواع أجهزة الكمبيوتر القديمة. يتم تشغيل وإيقاف تشغيل الطاقة الموجودة بها باستخدام مفتاح التيار الكهربائي التقليدي ، والذي يكون تحت جهد التيار الكهربائي.
• موصل ATX - 1. المدرجة في الأمر من حصيرة. المجالس. تعمل وحدات إمداد الطاقة ATX وفقًا للمخطط التالي: من 0 إلى 35 0 درجة مئوية ، تدور المروحة بأدنى سرعة وتكون غير مسموعة عمليًا. عندما تصل t 0 إلى 50 0 درجة مئوية ، تزداد سرعة المروحة إلى أقصى قيمة ولا تنخفض حتى تنخفض درجة الحرارة.

لا تتوافق اللوحات الأم ATX بشكل عام مع مزودات الطاقة AT. من الضروري أن يكون الهيكل واللوحة الأم من نفس النوع.

• BTX - يحتوي على مكونين مطلوبين:
• وحدة التوازن الحراري التي توجه الهواء النقي مباشرة إلى المبدد الحراري للمعالج.
• وحدة الدعم التي تم تثبيت اللوحة الأم عليها. تم تصميم وحدة الدعم لتعويض الصدمات والصدمات في النظام ، لتقليل مكامن الخلل في اللوحة الأم. بفضله ، تمكنا من زيادة الوزن الأقصى المسموح به لخافض حرارة المعالج من 450 إلى 900 جرام. بالإضافة إلى ذلك ، تم تغيير تكوين اللوحة الأم ووحدة النظام بشكل كبير. يتم الآن وضع أهم مكونات الكمبيوتر الشخصي في مسار تدفق الهواء ، مما يزيد من كفاءة مبردات الهيكل.

عدم توافق "-" مع ATX بالرغم من التوافق الميكانيكي والكهربائي لمزودات الطاقة (400 وات ، 120 مم مروحة).

ما هو تهديد جهاز الكمبيوتر طاقة غير كافية BP.

في حالة الحمل الزائد الزائد لوحدة إمداد الطاقة ، ستعمل دائرة الحماية ، ولن تبدأ وحدة إمداد الطاقة ببساطة. في أسوأ الحالات ، يمكن أن تكون العواقب مختلفة تمامًا ، على سبيل المثال ، محزنة جدًا لمحركات الأقراص الثابتة. يعتبر الانخفاض في جهد إمداد محرك الأقراص الثابتة بمثابة إشارة إيقاف ويبدأ محرك الأقراص الثابتة في إيقاف رؤوس القراءة. عند استعادة مستوى الجهد ، يتم تشغيل القرص مرة أخرى ويبدأ في الدوران.

قد يكون هناك أيضًا أعطال غامضة في البرنامج. يمكن لوحدة إمداد الطاقة ذات الجودة الرديئة في حالات الطوارئ تعطيل السجادة. مجلس وبطاقة الفيديو.

اللوحة الأم

@ اللوحة الأم (النظام) هو الجزء المركزي من أي جهاز كمبيوتر يستضيف بشكل عام وحدة المعالجة المركزية, معالج مساعد, وحدات تحكمتوفير الاتصال بين المعالج المركزي والأجهزة الطرفية ، الرامات "الذاكرة العشوائية في الهواتف والحواسيب , الذاكرة المؤقتة, عنصر BIOS(نظام الإدخال والإخراج الأساسي)، بطارية المجمع, مولد ساعة الكريستالو فتحات(موصلات) لـ توصيل الأجهزة الأخرى... يتم توصيل كل هذه الوحدات معًا باستخدام ناقل النظام ، والذي ، كما اكتشفنا بالفعل ، موجود على اللوحة الأم.

لا يتم تحديد الأداء العام للوحة الأم فقط بواسطة تردد الساعة، ولكن أيضا كمية(الشاهد) البيانات ، معالجتهالكل وحدة زمنية وحدة معالجة مركزية، و عرض بت ناقل تبادل البيانات بين الأجهزة المختلفةاللوحة الأم.

يتم تحسين بنية اللوحات الأم باستمرار: يزداد تشبعها الوظيفي ويزيد الأداء. أصبح من المعتاد أن تحتوي اللوحة الأم على أجهزة مدمجة مثل وحدة تحكم E-IDE HDD ثنائية القناة ( محركات الأقراص الصلبة) ، FDD (قرص مرن) متحكم بالقرص ، منافذ متوازية متقدمة (LPT) ومنافذ تسلسلية (COM) ، ومنفذ تسلسلي للأشعة تحت الحمراء.

@ ميناء - إدخال أو إخراج متعدد بت في الجهاز.

COM1 ، COM2- المنافذ التسلسلية التي تنقل النبضات الكهربائية (المعلومات) بالتتابع واحدة تلو الأخرى (الماسح الضوئي ، الفأرة). تم تنفيذ الأجهزة باستخدام موصلات ذات 25 سنًا و 9 سنون ، والتي يتم إحضارها إلى اللوحة الخلفيةوحدة النظام.

LPT- المنفذ المتوازي له سرعة أعلى ، لأنه ينقل في نفس الوقت 8 نبضات كهربائية (قم بتوصيل الطابعة). يتم تنفيذ الأجهزة في شكل موصل 25 سنًا على اللوحة الخلفية لوحدة النظام.

يو اس بي- (ناقل تسلسلي عالمي) يوفر اتصالاً عالي السرعة بجهاز كمبيوتر للعديد من الأجهزة الطرفية في وقت واحد (قم بتوصيل محركات أقراص فلاش وكاميرات الويب وأجهزة المودم الخارجية ومحرك الأقراص الثابتة وما إلى ذلك). هذا المنفذ عالمي ويمكن أن يحل محل جميع المنافذ الأخرى.

^ PS / 2- منفذ مخصص للوحة المفاتيح والماوس.

AGP- منفذ رسومات متسارع لتوصيل الشاشة.

يمكن أن يختلف أداء مكونات الكمبيوتر المختلفة (المعالج ، وذاكرة الوصول العشوائي ، ووحدات التحكم الطرفية) بشكل كبير.

^ للاتفاق على الأداءعلى اللوحة الأم يتم تركيب دوائر دقيقة خاصة(شرائح) ، بما في ذلك وحدة تحكم ذاكرة الوصول العشوائي (ما يسمى ب الجسر الشمالي) وجهاز تحكم طرفي ( الجسر الجنوبي).

يوفر North Bridge تبادل المعلومات بين المعالج والذاكرة الرئيسية عبر العمود الفقري للنظام.

يستخدم المعالج مضاعفة التردد الداخلي ، لذلك يكون تردد المعالج أعلى بعدة مرات من تردد ناقل النظام. في أجهزة الكمبيوتر الحديثة ، يمكن أن يتجاوز تردد المعالج تردد ناقل النظام بما يصل إلى 10 مرات (على سبيل المثال ، تردد المعالج هو 1 جيجاهرتز ، وتردد الناقل هو 100 ميجاهرتز).

الرسم المنطقي للوحة الأم

يتم توصيل ناقل PCI (ناقل Peripherial Component Interconnect) بالجسر الشمالي ، والذي يوفر تبادل المعلومات مع وحدات التحكم الطرفية. (تردد وحدات التحكم أقل من تردد ناقل النظام ، على سبيل المثال ، إذا كان تردد ناقل النظام 100 ميجاهرتز ، فإن تردد ناقل PCI يكون عادةً أقل بثلاث مرات - 33 ميجاهرتز.) كارت الصوت، بطاقة الشبكة ، وحدة تحكم SCSI ، مودم داخلي) مثبتة في فتحات التوسعة لبطاقة النظام .

يتم استخدام ناقل AGP خاص لتوصيل بطاقة الفيديو(منفذ الجرافيك المعجل) ، متصل بالجسر الشمالي وبه تردد أعلى عدة مرات من ناقل PCI.

وحدة المعالجة المركزية

بشكل عام@ المعالج الفرعي مفهوم جهاز ينفذ مجموعة من العمليات على البيانات المقدمة في شكل رقمي (كود ثنائي).

تطبق على الحوسبة @ يعني المعالج وحدة معالجة مركزية (CPU) لديها القدرة على تحديد التعليمات وفك تشفيرها وتنفيذها ، فضلاً عن إرسال واستقبال المعلومات من الأجهزة الأخرى.

عدد الشركات التي تصمم وتصنع معالجات أجهزة الكمبيوتر صغير. معروف حاليًا: شركة انتل, Cyrix, AMD, نيكسجين, تكساس انسترومنت.

هيكل المعالج ووظائفه:

يمكن تمثيل بنية المعالج بالرسم البياني التالي:

1 ) UU -يتحكم في المسار الكامل للعملية الحسابية والمنطقية في الكمبيوتر. هذا هو "عقل" الكمبيوتر الذي يتحكم في جميع أفعاله. تتمثل وظائف وحدة التحكم في قراءة الأمر التالي والتعرف عليه ثم توصيل الدوائر والأجهزة الإلكترونية اللازمة لتنفيذه.

2) ALU- يقوم بمعالجة البيانات مباشرة في كود ثنائي. ALU قادر على تنفيذ مجموعة معينة فقط من أبسط العمليات:

• عمليات حسابية (+, -, *, /);
• العمليات المنطقية(مقارنة ، فحص الحالة) ؛
• عمليات الشحن(من منطقة RAM إلى أخرى).

3) مولد الساعة- يضبط الإيقاع لجميع العمليات في المعالج عن طريق إرسال نبضة واحدة على فترات منتظمة (الساعة). يقوم بمزامنة عمل أجهزة الكمبيوتر.

@براعة هو الفاصل الزمني بين بداية نبضتين متتاليتين لمولد تردد الساعة. يقوم GTC بمزامنة عمل عقد الكمبيوتر.

^ 4) معالج مساعد- يسمح لك بالإسراع بشكل كبير في تشغيل الكمبيوتر بأرقام الفاصلة العائمة (نحن نتحدث عنها أرقام حقيقية، على سبيل المثال ، 1.233 * 10 -5). عند العمل مع النصوص ، لا يتم استخدام المعالج الثانوي.

5) يتمتع المعالج الحديث بأداء عالٍ بحيث لا يتوفر الوقت للمعلومات الواردة من ذاكرة الوصول العشوائي للوصول إليها في الوقت المناسب ويكون المعالج خاملاً. لمنع حدوث ذلك ، يتم تضمين دائرة كهربائية خاصة في المعالج. الذاكرة المؤقتة .

@ الذاكرة المؤقتة - ذاكرة فائقة السرعة مصممة لتخزين نتائج الحساب الوسيطة. حجمها 128-1024 كيلو بايت.

بالإضافة إلى قاعدة العنصر المحددة ، يحتوي المعالج على سجلات خاصة تشارك بشكل مباشر في معالجة الأوامر.

6) السجلات- ذاكرة المعالج ، أو عدد من خلايا التخزين الخاصة.

تخدم السجلات غرضين:

• تخزين قصير المدى لرقم أو أمر ؛
• إجراء بعض العمليات عليها.

أهم سجلات المعالجات هي:

1. عداد الأوامر - يعمل على الاختيار التلقائي لأوامر البرنامج من خلايا الذاكرة المتسلسلة ، ويخزن عنوان الأمر الذي يتم تنفيذه ؛
2. القيادة وسجل الدولة - يعمل على تخزين كود الأمر.

ينقسم تنفيذ الأمر بواسطة المعالج إلى المراحل التالية:

1. من خلية الذاكرة ، التي يتم تخزين عنوانها في عداد الأوامر ، يتم تحديد أمر في ذاكرة الوصول العشوائي (زيادة محتويات عداد الأوامر) ؛
2. من OP ، يتم نقل الأمر إلى وحدة التحكم (إلى سجل الأوامر) ؛
3. يقوم جهاز التحكم بفك تشفير حقل عنوان الأمر ؛
4. عن طريق إشارات من جهاز التحكم يتم جلب المعاملات من الذاكرةفي ALU (في سجلات المعاملات) ؛
5. تقوم UU بفك تشفير رمز العملية وإصدار إشارة ALU لإجراء العملية ، والتي يتم إجراؤها في adder ؛
6. تظل نتيجة العملية في المعالج ، أو يتم إرجاعها إلى ذاكرة الوصول العشوائي.

ذاكرة

^ تصنيف عناصر الذاكرة.

نظام الملفات

يتم تحديد ترتيب تخزين الملفات على القرص بواسطة نظام الملفات المستخدم ، مما يعني مباشرة جدول تخصيص الملفات ، والذي يتم تخزينه في مثيلين في منطقة النظام بالقرص.

على مستوى القرص الفعلي ، الملف عبارة عن سلسلة من البايت. لكن منذ أصغر وحدة على القرص هي قطاعثم يمكن فهم الملف على أنه تسلسل معين من القطاعات. لكن الملف في الواقع عبارة عن سلسلة متسلسلة من العناقيد.

@ العنقودية عبارة عن مجموعة من عدة قطاعات قرص متجاورة (من 1 إلى عدة عشرات).

تقليديًا ، يُعتقد أن المجموعة والقطاع هما نفس الشيء ، لكنهما شيئان مختلفان. يمكن أن يختلف حجم الكتلة اعتمادًا على سعة القرص. كلما زادت سعة القرص ، زاد حجم الكتلة. يمكن أن يختلف حجم الكتلة من 512 بايت إلى 64 كيلو بايت.

^ المجموعات مطلوبة لتقليل حجم جدول تخصيص الملفات.

إذا كان جدول تخصيص الملفات تالفًا بأي شكل من الأشكال ، فبالرغم من حقيقة أن البيانات موجودة على القرص ، فلن يكون من الممكن الوصول إليها. في هذا الصدد ، يتم تخزين جدولين من هذا القبيل على القرص.

الكتل تقلل من حجم الجدول. ولكن هنا تأتي مشكلة أخرى. ^ مساحة القرص الضائعة.

عند كتابة ملف على القرص ، سيتم دائمًا احتلال عدد صحيح من المجموعات.

على سبيل المثال ، حجم الملف 1792 بايت وحجم الكتلة 512 بايت. من أجل حفظ الملف ، نحتاج إلى قطاعين كاملين + 256 بايت من القطاع الثالث. وبالتالي ، في القطاع الثالث ، ستبقى 256 بايت مجانية. (1792 = 3 * 512 + 256) ؛ (512 * 4 = 2048)

^ لا يمكن استخدام البايتات المتبقية في المجموعة الرابعة... يُعتقد أنه ، في المتوسط ​​، هناك 0.5 مجموعة من المساحات الضائعة لكل ملف ، وهو يؤدي إلى فقدان ما يصل إلى 15٪ من مساحة القرص... هذا هو ، من 2 غيغابايت مكان مشغول- فقدت 300 ميغا بايت. عند حذف الملفات ، تعود إلى الاتصال بالإنترنت.

تم استخدام جدول تخصيص الملفات لأول مرة في نظام التشغيل MS-DOS وكان يسمى جدول FAT (جدول تخصيص الملفات).

^ هناك عدة أنواع من جداول تخصيص الملفات (FAT).

الهيكل العام للدهون

						إلى

تخزن المجموعة الأولى 34 عنوان المجموعة 35 ، والعنوان 35 من المجموعة 36 ، والعنوان 36 من المجموعة 53 ، وما إلى ذلك. تخزن المجموعة 55 حرف نهاية الملف.

نظام الملفات NTFS.

كان نظام الملفات NTFS يعتمد على نظام الملفاتعائلات أنظمة تشغيل UNIX.

هنا ، يتكون عنصر الملف من جزأين: اسم الملف و inode.

الملف مكتوب على القرص كما يلي:

هناك 13 كتلة يمكن فيها كتابة عناوين كتل البيانات الموجودة على القرص ، منها:

11 - يشير إلى كتلة عنونة غير مباشرة تتكون من 256 كتلة بيانات. يتم استخدامه في الحالات التي لم تكن فيها الكتل العشر الأولى كافية لكتابة عناوين كتل البيانات ، أي الملف كبير.

12- يشير إلى عدم وجود كتلة مزدوجة العنونة غير المباشرة (256 * 256) ، يتم استخدامها عند عدم وجود مساحة كافية لكتابة عناوين كتل البيانات.

13- عنوان كتلة العنونة الثلاثية (256 * 256 * 256).

هكذا، حجم الملف الأقصىيمكن تصل إلى 16 جيجا بايت.

توفر هذه الآلية أمانًا هائلاً للبيانات. إذا كان بإمكانك إفساد الجداول في FAT ، فسيتعين عليك في NTFS التجول بين الكتل لفترة طويلة.

يمكن أن يزيح NTFS جميع مناطق خدمته ، بل ويجزئها عبر القرص ، متجاوزًا أي أخطاء سطحية - باستثناء أول 16 عنصرًا من عناصر MFT. يتم تخزين النسخة الثانية من السجلات الثلاثة الأولى بالضبط في منتصف القرص.

NTFS هو نظام متسامح مع الأخطاء يمكن أن يصل إلى الحالة الصحيحة في حالة حدوث أي فشل حقيقي تقريبًا. يعتمد أي نظام ملفات حديث على مفهوم مثل معاملة - إجراء يتم تنفيذه بالكامل وبشكل صحيح أو لم يتم تنفيذه على الإطلاق.

مثال 1:تتم كتابة البيانات على القرص. فجأة اتضح أننا لا نستطيع الكتابة إلى المكان الذي قررنا فيه كتابة الجزء التالي من البيانات - الضرر المادي الذي يلحق بالسطح. سلوك NTFS في هذه الحالة منطقي تمامًا: يتم إرجاع معاملة الكتابة بالكامل - يدرك النظام أن الكتابة لم تتم. تم وضع علامة على الموقع على أنه سيئ ، وتتم كتابة البيانات في موقع آخر - تبدأ معاملة جديدة.

المثال 2:حالة أكثر تعقيدًا - تتم كتابة البيانات على القرص. فجأة تنقطع الطاقة ويعيد تشغيل النظام. في أي مرحلة توقف التسجيل وأين البيانات؟ تأتي آلية نظام أخرى للإنقاذ - سجل المعاملات ، الذي يمثل بداية ونهاية أي معاملة. الحقيقة هي أن النظام ، الذي أدرك رغبته في الكتابة إلى القرص ، حدد حالته في ملف التعريف. عند إعادة التشغيل ، يتم فحص هذا الملف بحثًا عن وجود معاملات غير مكتملة تمت مقاطعتها بسبب حادث وكانت نتيجتها غير متوقعة - يتم إلغاء جميع هذه المعاملات: يتم وضع علامة على المكان الذي تمت الكتابة إليه مرة أخرى على أنه مجاني وفهارس و MFT يتم إحضار العناصر إلى الحالة التي كانت عليها قبل الفشل ، ويظل النظام ككل مستقرًا.

^ من المهم أن نفهم ، مع ذلك ، أن نظام استرداد NTFS يضمن صحة نظام الملفات,ليس بياناتك.

في NTFS ، يتم تقسيم كل قرص إلى وحدات تخزين. يحتوي كل مجلد على MFT (جدول الملفات) الخاص به ، والذي يمكن وضعه في أي مكان على القرص داخل وحدة التخزين.

محتوى HDD

1. قرص مغناطيسيعبارة عن صفيحة مستديرة مصنوعة من الألومنيوم (في حالات نادرة مصنوعة من زجاج خاص) ، تتم معالجة سطحها بأعلى درجات الدقة. يمكن أن يكون هناك العديد من هذه الأقراص المغناطيسية من 1 إلى 4.لجعل الألواح مغناطيسية ، يتم طلاء سطحها بسبيكة تعتمد على الكروم أو الكوبالت أو المغناطيس الحديدي. هذا الطلاء له صلابة عالية... يتم ترقيم كل جانب من جوانب القرص.

^ 2. لتدوير أقراص خاص محرك كهربائي ، والتي يتضمن تصميمها محامل خاصة ، والتي يمكن أن تكون كروية وسائلة تقليدية (بدلاً من الكرات ، يستخدمون زيتًا خاصًا يمتص أحمال الصدمات ، مما يزيد من متانة المحرك). تتميز المحامل السائلة بمستوى ضوضاء أقل ولا تولد أي حرارة تقريبًا أثناء التشغيل.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي بعض محركات الأقراص الثابتة الحديثة على محرك مغمور تمامًا في حاوية زيت محكمة الغلق ، مما يساعد على إزالة الحرارة بكفاءة من الملفات.

3. كل قرص يتوافق مع زوج من رؤوس القراءة / الكتابة. الفجوة بين الرأس وسطح الأقراص 0.1 ميكرون ، أي 500 مرة أقل من سماكة شعرة الإنسان. رأس مغناطيسي هو هيكل معقد يتكون من عشرات الأجزاء. (هذه الأجزاء صغيرة جدًا بحيث يتم تصنيعها بالطباعة الحجرية الضوئية بنفس طريقة الدوائر الدقيقة الحديثة ، أي يتم حرقها بالليزر بدقة عالية) سطح العمل لجسم رأس السيراميك مصقول بنفس الدقة العالية مثل القرص .

4. المحرك هو ملف لولبي مسطح مصنوع من سلك نحاسي ، يوضع بين أقطاب مغناطيس دائم ومثبت في نهاية رافعة تدور على محمل. في الطرف الآخر سهم سهلبرؤوس مغناطيسية.

الملف قادر على التحرك في مجال مغناطيسي تحت تأثير تيار يمر عبره ، وفي نفس الوقت يحرك جميع الرؤوس في الاتجاه الشعاعي. لمنع الملف ذي الرؤوس من التعلق من جانب إلى آخر عند عدم التشغيل ، يوجد مزلاج مغناطيسي يثبت رؤوس محرك الأقراص الثابتة المغلق في مكانها. في حالة عدم عمل محرك الأقراص ، توجد الرؤوس بالقرب من مركز الأقراص ، في "منطقة وقوف السيارات" ويتم ضغطها على جوانب اللوحات بواسطة الينابيع الخفيفة. هذه هي اللحظة الوحيدة التي تلمس فيها الرؤوس سطح القرص. ولكن بمجرد أن تبدأ الأقراص في الدوران ، يرفع تدفق الهواء الرؤوس فوق سطحها ، متغلبًا على قوة الينابيع. الرؤوس "تطفو" ومنذ تلك اللحظة أصبحت فوق القرص دون لمسها على الإطلاق. نظرًا لعدم وجود اتصال ميكانيكي بين الرأس والقرص ، فلا يوجد تآكل للأقراص والرؤوس.

5. أيضا داخل HDA هو مضخم الإشارة توضع بالقرب من الرؤوس لتقليل الالتقاط من التدخل الخارجي. وهي متصلة بالرؤوس بواسطة كابل شريط مرن. يتم استخدام نفس الكبل لتزويد الطاقة للملف المتحرك لرأس القيادة ، وأحيانًا للمحرك. كل هذه المكونات متصلة بلوحة التحكم من خلال موصل صغير.

في عملية تنسيق الأقراص ، قد يتبين وجود قسم واحد أو عدة أقسام صغيرة على سطح الأطباق ، مصحوبة بأخطاء في القراءة أو الكتابة (ما يسمى بالقطاعات التالفة أو الكتل التالفة).

تسمى القطاعات ، القراءة أو الكتابة المصحوبة بأخطاء @ قطاعات معطوبة .

لكن لهذا السبب ، لا يتم التخلص من القرصولا تعتبرها فاسدة الا فقط قم بتمييز هذه القطاعات بطريقة خاصة ، وسيتم تجاهلها بشكل أكبر... لمنع المستخدم من رؤية هذا العار ، يحتوي القرص الصلب على عدد من المسارات الاحتياطية التي تستبدل بها إلكترونيات محرك الأقراص "أثناء التنقل" المناطق المعيبة من السطح ، مما يجعلها شفافة تمامًا بالنسبة نظام التشغيل.

بالإضافة إلى ذلك ، ليست كل مساحة القرص محجوزة لتسجيل البيانات. يستخدم محرك الأقراص جزءًا من سطح المعلومات لاحتياجاته الخاصة. هذا هو مجال الخدمة ، كما يطلق عليه أحيانًا ، المعلومات الهندسية.

بنية الأقراص الضوئية

الخامس وفقًا للمعايير المقبولة ، يتم تقسيم سطح القرص إلى ثلاث مناطق:

1. دليل الإدخال - المنطقة الحلقية الأقرب لمركز القرص (بعرض 4 مم). تبدأ قراءة المعلومات من القرص بالضبط من دليل الإدخال ، الذي يحتوي على جدول المحتويات ، وعناوين التسجيل ، وعدد العناوين ، وحجم القرص ، واسم القرص ؛

2. منطقة البيانات ;

3. دليل الإخراج - له علامة نهاية القرص.

أنواع الأقراص الضوئية:

1. قرص مضغوط... يتم تسجيل المعلومات صناعيًا على قرص مضغوط ولا يمكن إعادة كتابتها. الأكثر استخدامًا هي الأقراص المضغوطة بحجم 5 بوصات بسعة 670 ميجابايت. من حيث خصائصها ، فهي متطابقة تمامًا مع الأقراص المضغوطة الموسيقية العادية. تتم كتابة البيانات الموجودة على القرص بنمط حلزوني.
2. CD-R... يشير الاختصار CD-R (قرص مضغوط قابل للتسجيل) إلى تقنية الكتابة الضوئية مرة واحدة والتي يمكن استخدامها لأرشفة البيانات ونماذج الأقراص للإنتاج بكميات كبيرة وللإصدارات صغيرة الحجم على الأقراص المضغوطة وتسجيل الصوت والفيديو. الغرض من جهاز CD-R هو كتابة البيانات على أقراص CD-R CD ، والتي يمكن قراءتها بعد ذلك على محركات الأقراص المضغوطة CD-ROM و CD-RW.
3. CD-RW... يمكن محو البيانات القديمة واستبدال البيانات الجديدة. تبلغ سعة وسائط CD-RW 650 ميجابايت وهي تعادل سعة أقراص CD-ROM و CD-R.
4. ^ DVD-ROM و DVD-R و DVD-RW... على غرار الأنواع التي تمت مناقشتها سابقًا من الأقراص الضوئية ، ولكن ذات السعة الكبيرة.
5. يتم تطويره HVD(جهاز تصوير ثلاثي الأبعاد متعدد الاستخدامات) بسعة 1 تيرابايت.

تسمح تقنية DVD بأربعة أنواع من الأقراص:

• من جانب واحد ، أحادي الطبقة - 4.7 جيجا بايت
• من جانب واحد ، مزدوج الطبقة - 8.5 جيجا بايت
• على الوجهين ، أحادي الطبقة - 9.4 جيجا بايت
• على الوجهين ، مزدوج الطبقة - 17 جيجا بايت

في الأقراص ذات الطبقة المزدوجة ، يتم استخدام طبقة تقوية يتم تسجيل المعلومات عليها. عند قراءة المعلومات من الطبقة الأولى الموجودة في عمق القرص ، يمر الليزر عبر الفيلم الشفاف للطبقة الثانية. عند قراءة المعلومات من الطبقة الثانية ، يرسل جهاز التحكم في المحرك إشارة لتركيز شعاع الليزر على الطبقة الثانية ويتم القراءة منها. مع كل هذا يبلغ قطر القرص 120 مم وسمكه 1.2 مم.

كما ذكرنا سابقًا ، على سبيل المثال ، يمكن أن يحتوي قرص DVD مزدوج الطبقة على ما يصل إلى 17 غيغابايت من المعلومات ، أي حوالي 8 ساعات من الفيديو عالي الجودة ، أو 26 ساعة من الموسيقى ، أو ، بشكل أكثر وضوحًا ، مكدس يبلغ 1.4 كيلومتر من الورق المكتوب على كلا الجانبين!

^ تنسيقات DVD

1. DVD-R.يمكن أن تكون أحادية الطبقة فقط ، لكن من الممكن إنشاء أقراص على الوجهين. المبدأ الذي تم بموجبه نسخ أقراص DVD-Rبالضبط نفس CD-R. تغير الطبقة العاكسة خصائصها تحت تأثير شعاع الليزر عالي الطاقة. DVD-R ليس شيئًا جديدًا ، فهو من الناحية الفنية نفس CD-R ، مصمم فقط للمسارات الأقل سمكًا. في إنشاء DVD-Rيتم إيلاء الاهتمام الأقرب للتوافق مع محركات أقراص DVD-ROM الموجودة. طول التسجيل بالليزر 635 نيوتن متر + حماية نسخ الأقراص القابلة للتسجيل.
2. قرص DVD + R... تتطابق المبادئ التي تم بناء DVD + R عليها مع تلك المستخدمة في DVD-R. يكمن الاختلاف بين الاثنين في تنسيق التسجيل المستخدم. لذلك ، على سبيل المثال ، تدعم أقراص DVD + R التسجيل على عدة مراحل. يبلغ طول الليزر المسجل 650 نيوتن متر + سطح عاكس أعلى.

^ هناك فئتان رئيسيتان من الأقراص المضغوطة: CD و DVD.

محركات ZIP.

أقراص بصرية ممغنطة.

إنها مصنوعة من سبائك الألومنيوم ومغلفة بغلاف بلاستيكي. السعة 25-50 جيجا بايت.

تتم القراءة بالطريقة البصرية ، والكتابة بالوسائل المغناطيسية ، مثل الأقراص المرنة.

تقنية تسجيل البيانات كالتالي: يقوم شعاع الليزر بتسخين نقطة على القرص ، ويغير المغناطيس الكهربائي الاتجاه المغناطيسي لهذه النقطة ، اعتمادًا على ما يجب تسجيله: 0 أو 1.

تتم القراءة بواسطة شعاع ليزر منخفض الطاقة ، والذي ينعكس من هذه النقطة يغير قطبيته.

خارجيًا ، تبدو الوسائط المغناطيسية الضوئية مثل قرص مرن 3.5 ، فقط أكثر سمكًا قليلاً.

ذاكرة فلاش

هذه التقنية جديدة تمامًا وبالتالي لا تنتمي إلى الحلول الرخيصة ، ومع ذلك ، هناك جميع المتطلبات الأساسية لتقليل تكلفة الأجهزة من هذه الفئة ،

أساس أي محرك أقراص محمول هو الذاكرة غير المتطايرة. لا يحتوي الجهاز على أجزاء متحركة ولا يتأثر بالاهتزازات والصدمات الميكانيكية. الفلاش ليس في جوهره الناقل المغناطيسيولا يتأثر بالمجالات المغناطيسية. ولا يحدث استهلاك الطاقة إلا أثناء عمليات الكتابة / القراءة ، وتكون الطاقة من USB كافية تمامًا.

^ تتراوح سعات تخزين الفلاش من 256 ميجا بايت تقريبًا إلى عدة جيجا بايت (4-5 جيجا بايت).

بالإضافة إلى حقيقة أنه يمكن استخدام محرك أقراص فلاش للتسجيل والتخزين الموثوق به ونقل المعلومات ، يمكن تقسيمه إلى ملفات محركات أقراص منطقيةوتثبيته مع قرص قابل للتمهيد.

كرامة

• حجم مضغوط؛
• لا حاجة الى مصدر طاقة خارجي;
• سرعة عمل مقبولة تمامًا.

الوسائل التقنيةمعالجة المعلومات

وسائل تكثيف المعلومات هي الثورة العلمية والتكنولوجية ، واستخدام أحدث إنجازات العلوم والتكنولوجيا في مجال المعلومات ؛ التنظيم العلمي ، إدارة عملية المعلومات ؛ تدريب وتحسين المتخصصين الذين يخدمون خدمات المعلومات لنظام الإدارة.

يعد تطوير نظام من التدابير التي توسع فرص الاستخدام الأكثر فعالية للمعلومات شرطًا مهمًا للنجاح في الإدارة. من بين هذه التدابير ، ذات الأهمية القصوى ، الإعداد الدقيق لموضوع الإدارة للإدراك ، وتقييم المعلومات ، وتطوير القدرة على تقييم أهميتها الاجتماعية ، للاختيار من تدفق المعلومات الأكثر أهمية بشكل عام ، والأكثر اجتماعية. ، لأن هذا النوع من المعلومات لا يقدر بثمن في الإدارة.

لا يمكن التفكير في جمع ومعالجة المعلومات الاجتماعية دون استخدام الوسائل التقنية الحديثة.

إن أهم وسيلة للحصول على معلومات اجتماعية موثوقة ليس فقط الاستخدام الواسع النطاق للوسائل التقنية (الحاسوبية) للحصول على المعلومات الاجتماعية ، ولكن أيضًا تكوين نوع جديد من الثقافة - الإنسانية والتكنولوجية.

إن أهم آلية لتشكيلها هو التغيير في أسلوب التفكير ، الذي يصبح تدريجيًا مفاهيميًا (إنسانيًا) واستراتيجيًا وبناءً وتكنولوجيًا ، وإيجاد طرق ووسائل لحل المشكلات الاجتماعية المتزايدة التعقيد. إن وجود ثقافتين "إنسانيتين" وثقافتين تكنوقراطيتين في مجتمعنا ، واللذان يتفاعلان بشكل ضعيف حتى الآن ، يثير الكثير مشاكل المعلوماتفي الإدارة.

لقد دخل المجتمع العالمي ككل ، بما في ذلك بلدنا ، مرحلة جديدة في تطور حضارته - تشكيل مجتمع المعلومات. غالبًا ما تسمى هذه العملية بالثورة الاجتماعية التقنية الثالثة ، إضفاء الطابع المعلوماتي على المجتمع.

إن إضفاء الطابع المعلوماتي على المجتمع لا يؤثر حتما على الإنتاج المادي والاتصالات ، بل يؤثر أيضا على العلاقات الاجتماعية ، والثقافة ، والنشاط الفكري بجميع مظاهره المتنوعة.

من الواضح تمامًا أن إضفاء الطابع المعلوماتي على المجتمع يترك بصماته مباشرة على أنشطة الأشخاص العاملين في مجال التنظيم والإدارة. لديهم فرص أكبر بما لا يقاس في الحصول على وتخزين ومعالجة ونقل وترتيب الأكثر تنوعًا في محتواها وشكل عرض المعلومات حول مختلف جوانب المجتمع.

على سبيل المثال ، في أوائل الستينيات من القرن العشرين ، واجه البرلمان الياباني وحكومته وشعبه مسألة كيفية توجيه تنمية البلاد. على طريق الرفاهية المادية أو المعلومات والتنمية الفكرية ، وإضفاء الطابع المعلوماتي على المجتمع ، وبناء موارد وتقنيات المعلومات ، أي على طول مسار المواد أو المعلومات؟

منذ عام 1964 ، اختارت اليابان المسار الثاني ، مفضلة الثروة المادية - ثروة المعلومات ومواردها. منذ ذلك الوقت ، لا يزال تاريخ العالم في إضفاء الطابع المعلوماتي على المجتمع وموارد المعلومات والتقنيات في الحسبان.

اعتمدت الولايات المتحدة الأمريكية ، بتقنياتها القوية في جمع المعلومات الاستخبارية ، نظام معلومات التنمية الياباني في أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات.

في أواخر الستينيات ، بدأ الاتحاد السوفياتي أيضًا في التعامل مع مشاكل مماثلة للمعلوماتية في القرن الماضي. ومع ذلك ، فإن الوعي الإعلامي للدول المتقدمة لم يصبح خاصية المعلومات العامة للمجتمع السوفيتي لعدد من الأسباب.

في الوقت الحاضر ، تسير جميع دول العالم على طريق التقدم المعلوماتي. أصبحت المعلومات مصدرًا غير بديل للتنمية والرفاهية للعديد من الشعوب ؛ رفعت موارد وتقنيات المعلومات العلم والتقدم التكنولوجي إلى مستوى غير مسبوق مقارنة بالمستوى الذي تم توفيره في الماضي من خلال الفيزياء والميكانيكا والكيمياء والديناميكا الكهربية مجتمعة.

لذلك تولي الأكاديمية الدولية للمعلوماتية أهمية كبيرة للترويج لأفكار المعلوماتية والعمل التربوي والتعليمي في مجال المعلومات وأمن المعلومات ومصادر وتقنيات المعلومات.

من الصعب العثور على مجال أو مجال للنشاط البشري ، حيث لا تلعب المعلومات دورًا مهمًا ، لأنها توفر التنظيم الذاتي ليس فقط للإنسان ، ولكن أيضًا لعالم الحيوان والنبات بأكمله.

لذلك ، ظهر فرع جديد من المعرفة العلمية - علم المعلومات هو علم البحث الأساسي لجميع عمليات وظواهر الكون الصغير والكبير ، وتعميم المواد العملية والنظرية للفيزياء الكيميائية والفيزياء الفلكية والنووية والبيولوجية والفضائية ودراسات أخرى من وجهة نظر إعلامية واحدة.

لا يمكن الاستخدام الناجح لتقنية الكمبيوتر إلا في ظل الشروط التالية:

الاقتصاد ، أي تحقيق تأثير أكبر مقارنة باستخدام وسائل الحوسبة التقليدية ؛

التحديد الدقيق لمدى ملاءمة المعلومات الأولية للمعالجة والتحليل بوسائل الكمبيوتر ؛

امتثال نظام التحكم لإمكانيات الاستخدام الناجح لأجهزة الكمبيوتر ؛

امتثال الوثائق لمبادئ الحوسبة ؛

توافر المتخصصين ذوي الصلة.

شكرا ل تكنولوجيا الكمبيوتريعمل تلقائيًا ، وفقًا للبرامج التي أعدها شخص ما مسبقًا ، ويؤدون جميع الأعمال الفعلية في معالجة المعلومات وتحليلها دون مشاركة مباشرة من شخص ؛ ونتيجة لذلك ، فإن سرعة هذه الآلات لا تقتصر على قدراتها الفسيولوجية. يتم تحديده من خلال سرعة العناصر المادية التي تتكون منها. تسمح الأجهزة المادية التي تمتلكها الأجهزة الحديثة بحفظ وتخزين كميات غير محدودة من المعلومات عمليًا.

وبالتالي ، فإن تقنية الكمبيوتر كأداة لمعالجة المعلومات وتحليلها تفتح فرصًا جديدة بشكل أساسي للمعالجة التشغيلية لكميات كبيرة من المعلومات ، والتي تسمح للفرد بالكشف بعمق وبشكل كامل عن اتجاهات وأنماط تطور المجتمع وبالتالي حل المشكلات الإدارية بنجاح .

على سبيل المثال ، في الثمانينيات والتسعينيات من القرن الماضي ، أدى التطور السريع للإلكترونيات الدقيقة إلى خفض تكلفة أجهزة الكمبيوتر وحجمها لدرجة أنه يمكن استخدامها في كل مكان عمل.

أدى هذا إلى مزيد من التغيير في المعدات التقنية لجهاز الإدارة. القوة الدافعة في عملية تحويله إلى كمبيوتر إلكتروني هي الحواسيب الصغيرة. تحويل المعلومات وفق برنامج معقد ، يجسد الشكل البدائي لـ "الذكاء" ، ويغير المحتوى ، وليس شكل أو موقع المعلومات التي تدخلها ، كما فعلت "تقنية المعلومات" في الفترة السابقة.

أدى اختراع المعالج الدقيق إلى خفض تكلفة الحوسبة الإلكترونية إلى الحد الذي أدى إلى تطبيق "الذكاء" الإلكتروني في أوسع المجالات الممكنة وتم تثبيته بتكلفة متغيرة في الأماكن التي كانت بحاجة إليها بالضبط ، وليس بتكاليف كبيرة في مركز بعيد.

الآن يمكن أن تشمل المعدات التقنية المتطورة لجهاز الإدارة ما يلي:

الوحدات الفنية المكتبية المجهزة بأجهزة كمبيوتر صغيرة موجودة في أماكن عمل كل مدير تقريبًا ؛

تتضمن البرامج التي تضمن التفاعل بين الإنسان والآلة الوسائل الضرورية لمعالجة المعلومات وتعكس الخبرة المتراكمة لجهاز الإدارة ؛

شبكات الاتصالات التي تربط كتل المعدات المكتبية ببعضها البعض ومع بعضها البعض وحدات المعالجة المركزيةوكذلك مع مصادر المعلومات الخارجية ؛

الأجهزة المشتركة مثل الملفات الإلكترونية وأجهزة الطباعة والمسح الضوئي المتاحة لجميع الوحدات المكتبية عبر خطوط الاتصال.

التغييرات في المحتوى والتنظيم وتقنية الإدارة تحت تأثير تكنولوجيا المعلومات والمكاتب الآلية تحدث في الاتجاهات التالية.

أولاً ، تنظيم وتقنية دعم المعلومات للرأس يتغيران بشكل جذري. من الأهمية بمكان الإدخال الهائل لأجهزة الكمبيوتر المصغرة والمتناهية الصغر وأجهزة الكمبيوتر الشخصية كمكونات نظم المعلوماتمتصل بشبكة من بنوك البيانات. في الوقت نفسه ، يتم تنفيذ أعمال جمع المعلومات ومعالجتها ونشرها بواسطة واجهات تفاعل بين الإنسان والآلة ، والتي لا تتطلب تدريبًا خاصًا.

تتغير أيضًا تقنية تخزين المعلومات ومعالجتها بشكل كبير ، ولا يُسمح بالمعلومات غير الكاملة ، والنسخ ، والمعلومات المصممة لمستويات الإدارة الأخرى.

ثانيًا ، يتم تنفيذ أتمتة معينة لوظائف المدير. ازداد عدد الأنظمة المؤتمتة التي تعمل بكفاءة ، والتي تغطي الإنتاج والأنشطة الاقتصادية والعمليات التنظيمية والتكنولوجية.

يتم نقل جزء متزايد من العمل في وضع الخطط إلى الكمبيوتر. في الوقت نفسه ، تم تحسين جودة الخطط التي تم تطويرها باستخدام أجهزة الكمبيوتر الصغيرة بمستوى تحكم أقل بشكل ملحوظ. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تنسيق خطط الأنظمة الفرعية للتحكم الفردي بشكل واضح.

تم تحسين أنظمة التحكم ، بما في ذلك تلك التي تجعل من الممكن اكتشاف الانحرافات عن المستوى المخطط لها والتأكد من العثور على الأسباب المحتملة لهذه الانحرافات.

ثالثًا ، تغيرت وسائل الاتصال بشكل كبير ، بصرف النظر عن تبادل الرسائل عبر شبكة المعالجات الدقيقة.

يتسم نظام الاتصالات بأهمية خاصة ، مما يجعل من الممكن عقد اجتماعات غائبة ومؤتمرات بين نقاط بعيدة والاستلام السريع للمعلومات من قبل فناني الأداء. وفقًا لذلك ، تتغير طرق وتقنيات الاتصال بين المديرين والمرؤوسين ومع السلطات العليا.

مجمع من الوسائل التقنية لمعالجة المعلوماتعبارة عن مجموعة من الأجهزة المستقلة لجمع وتجميع ونقل ومعالجة وتقديم المعلومات وكذلك المعدات المكتبية والإدارة والصيانة وغيرها.

يتم فرض عدد من المتطلبات على مجمع الوسائل التقنية:

تقديم حلول للمشاكل بأقل التكاليف والدقة والموثوقية المطلوبة

إمكانية التوافق الفني للأجهزة وتجميعها

ضمان موثوقية عالية

الحد الأدنى من تكاليف الشراء

تنتج الصناعة المحلية والأجنبية مجموعة واسعة من الوسائل التقنية لمعالجة المعلومات ، تختلف في قاعدة العنصر ، والتصميم ، واستخدام وسائط التخزين المختلفة ، والخصائص التشغيلية ، وما إلى ذلك.

تنقسم الوسائل التقنية لمعالجة المعلومات إلى مجموعتين كبيرتين. هذه هي أدوات المعالجة الرئيسية والمساعدة.

أصول ثابتةهي أدوات ل المعالجة الآليةمعلومة.

من المعروف أنه للتحكم في عمليات معينة ، يلزم وجود معلومات إدارية معينة تميز الحالات والمعلمات. العمليات التكنولوجيةوالمؤشرات الكمية والتكلفة والعمالة للإنتاج والتوريد والمبيعات والأنشطة المالية ، إلخ.

تشمل الوسائل الرئيسية للمعالجة الفنية: وسائل التسجيل وجمع المعلومات ، ووسائل تلقي البيانات وإرسالها ، ووسائل إعداد البيانات ، ووسائل الإدخال ، ووسائل معالجة المعلومات ، ووسائل عرض المعلومات. أدناه ، تمت مناقشة كل هذه الأدوات بالتفصيل.

الحصول على المعلومات الأولية والتسجيل هي إحدى العمليات الشاقة. لذلك ، يتم استخدام أجهزة القياس الآلي والآلي ، وجمع وتسجيل البيانات على نطاق واسع. نطاق هذه الصناديق واسع للغاية. وتشمل هذه: الموازين الإلكترونية ، عدادات مختلفة ، لوحات تسجيل ، عدادات التدفق ، الات المحاسبهوآلات لحساب الأوراق النقدية وماكينات الصرف الآلي وأكثر من ذلك بكثير. يتضمن ذلك أيضًا مسجلات إنتاج متنوعة ، مصممة لتسجيل وتسجيل المعلومات حول العمليات التجارية على وسائط الكمبيوتر.

· وسائل استقبال ونقل المعلومات.

تحت نقل المعلومات يتم فهم عملية نقل البيانات (الرسائل) من جهاز إلى آخر. تسمى مجموعة الكائنات المتفاعلة المكونة من أجهزة نقل البيانات ومعالجتها شبكة الاتصال ... اجمع بين الأجهزة المصممة لنقل المعلومات وتلقيها. أنها توفر تبادل المعلومات بين مكان أصلها ومكان معالجتها. يتم تحديد هيكل وسائل وطرق نقل البيانات من خلال موقع مصادر المعلومات ووسائل معالجة البيانات ، وحجم ووقت نقل البيانات ، وأنواع خطوط الاتصال وعوامل أخرى. يتم تمثيل مرافق إرسال البيانات بواسطة محطات المشتركين (AP) ، ومعدات الإرسال ، والمودم ، ومضاعفات الإرسال.

أدوات تحضير البيانات ممثلة بأجهزة لإعداد المعلومات على وسائط الآلة ، وأجهزة لنقل المعلومات من المستندات إلى الوسائط ، بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر. يمكن لهذه الأجهزة الترتيب والتصحيح.

مساعدات المدخلات تعمل على إدراك البيانات من وسائط الآلة وإدخال المعلومات فيها أنظمة الكمبيوتر

مرافق معالجة المعلومات تلعب دورًا حاسمًا في مجمع الوسائل التقنية لمعالجة المعلومات. يمكن تصنيف أجهزة الكمبيوتر على أنها أدوات معالجة ، والتي بدورها يمكن تقسيمها إلى أربع فئات: متناهية الصغر ، صغيرة (صغيرة) ؛ أجهزة الكمبيوتر الكبيرة والعملاقة.

حاسوب دقيقنوعان: عالمي ومتخصص. يمكن أن يكون كل من العام والمتخصص متعدد المستخدمين - أجهزة كمبيوتر قوية مزودة بالعديد من المحطات وتعمل في وضع مشاركة الوقت (الخوادم) ، والمستخدم الفردي (محطات العمل) ، والتي تتخصص في أداء نوع واحد من العمل.

أجهزة كمبيوتر صغيرة- العمل في أوضاع تقاسم الوقت وتعدد المهام. الجانب الإيجابي هو الموثوقية وسهولة الاستخدام.

أجهزة كمبيوتر كبيرة- (الحاسبات المركزية) تتميز بسعة ذاكرة كبيرة ، وتحمل عالي للأخطاء والأداء. تتميز أيضًا بالموثوقية العالية وحماية البيانات ؛ القدرة على ربط عدد كبير من المستخدمين.

سوبر كمبيوترهي أجهزة كمبيوتر قوية متعددة المعالجات بسرعة 40 مليار عملية في الثانية.

الخادم- جهاز كمبيوتر مخصص لمعالجة الطلبات الواردة من جميع المحطات على الشبكة وتزويد هذه المحطات بإمكانية الوصول إلى موارد النظام وتوزيع هذه الموارد.

خادم عالمييسمى - تطبيق الخادم.

يمكن تصنيف الخوادم القوية على أنها أجهزة كمبيوتر صغيرة ومتعددة. الآن الرائد هو خوادم مارشال ، وهناك أيضًا خوادم Cray (64 معالجًا).

مرافق عرض المعلومات تُستخدم لإخراج نتائج العمليات الحسابية والبيانات المرجعية والبرامج إلى وسائط الكمبيوتر والطباعة والشاشة وما إلى ذلك. تشمل أجهزة الإخراج الشاشات والطابعات والراسمات.

مراقبهو جهاز مصمم لعرض المعلومات التي يدخلها المستخدم من لوحة المفاتيح أو يتم إخراجها من الكمبيوتر.

طابعةهو جهاز لإخراج معلومات النص والرسوم على الورق.

متآمرهو جهاز لإخراج الرسومات والمخططات ذات التنسيقات الكبيرة على الورق.

الإيدز- هذه هي المعدات التي تضمن أداء الأصول الثابتة ، وكذلك المعدات التي تسهل وتجعل العمل الإداري أكثر راحة.

تشمل الوسائل المساعدة لمعالجة المعلومات المعدات المكتبية وأدوات الصيانة والإصلاح. يتم تمثيل المعدات المكتبية من خلال مجموعة واسعة جدًا من الوسائل ، من اللوازم المكتبية ، إلى وسائل التسليم ، والاستنساخ ، والتخزين ، والبحث عن البيانات الأساسية وإتلافها ، ووسائل الاتصال بالإنتاج الإداري ، وما إلى ذلك ، مما يجعل عمل المدير مناسبًا ومريح.

تتم العملية التكنولوجية لمعالجة البيانات في نظم المعلومات باستخدام:

الوسائل التقنية لجمع البيانات وتسجيلها ؛

مرافق الاتصالات؛

أنظمة تخزين البيانات والبحث والاسترجاع ؛

وسائل معالجة البيانات الحاسوبية ؛

الوسائل التقنية للمعدات المكتبية.

في نظم المعلومات الحديثة ، يتم استخدام الوسائل التقنية لمعالجة البيانات بطريقة متكاملة ، على أساس الحساب الفني والاقتصادي لجدوى استخدامها ، مع مراعاة نسبة السعر / الجودة وموثوقية تشغيل الوسائل التقنية .

تكنولوجيا المعلومات

يمكن تعريف تكنولوجيا المعلومات على أنها مجموعة من أساليب- تقنيات وخوارزميات معالجة البيانات و أدوات- معالجة بيانات البرامج والأجهزة.

يمكن تقسيم تقنية المعلومات تقريبًا إلى فئات:

أساسيتقنيات المعلومات هي عمليات تقنية عالمية لمعالجة البيانات ، كقاعدة عامة ، بغض النظر عن محتوى المعلومات التي تتم معالجتها ، على سبيل المثال ، إطلاق برامج للتنفيذ والنسخ والحذف والنقل والبحث عن الملفات ، إلخ. وهي تستند إلى استخدام معالجة بيانات البرامج والأجهزة المستخدمة على نطاق واسع.

مميزتكنولوجيا المعلومات - مجموعة معقدة من تقنيات المعلومات الأساسية المتعلقة بالمعلومات والمصممة لأداء عمليات خاصة ، مع مراعاة محتوى و / أو شكل عرض البيانات.

تعد تكنولوجيا المعلومات أساسًا ضروريًا لإنشاء أنظمة المعلومات.

نظم المعلومات

نظام المعلومات (IS) هو نظام اتصالات لجمع ونقل ومعالجة المعلومات حول كائن ما ، وتزويد العمال من مختلف الرتب بالمعلومات لتنفيذ وظيفة الإدارة.

مستخدمو نظم المعلومات هم وحدات تنظيمية للإدارة - الأقسام الهيكلية ، وموظفي الإدارة ، وفناني الأداء. يتكون أساس محتوى نظام المعلومات من مكونات وظيفية - نماذج وطرق وخوارزميات لتشكيل معلومات التحكم. الهيكل الوظيفي لـ IS عبارة عن مجموعة من المكونات الوظيفية: الأنظمة الفرعية ، ومجمعات المهام ، وإجراءات معالجة المعلومات التي تحدد تسلسل وشروط تنفيذها.

يتم إدخال أنظمة المعلومات من أجل زيادة كفاءة الإنتاج والأنشطة الاقتصادية للمنشأة ليس فقط من خلال معالجة وتخزين المعلومات الروتينية ، وأتمتة العمل المكتبي ، ولكن أيضًا من خلال أساليب الإدارة الجديدة بشكل أساسي. تعتمد هذه الأساليب على نمذجة إجراءات المتخصصين في المنظمة عند اتخاذ القرارات (أساليب الذكاء الاصطناعي ، والأنظمة الخبيرة ، وما إلى ذلك) ، واستخدام الاتصالات السلكية واللاسلكية الحديثة (البريد الإلكتروني ، والمؤتمرات عن بعد) ، وشبكات الكمبيوتر العالمية والمحلية ، وما إلى ذلك.

يتم تصنيف IP وفقًا للمعايير التالية:

طبيعة معالجة المعلومات ؛

نطاق وتكامل مكونات الملكية الفكرية ؛

هندسة تكنولوجيا المعلومات في IS.

وفقًا لطبيعة معالجة المعلومات وتعقيد الخوارزميات لمعالجة الدوائر المتكاملة ، من المعتاد التقسيم إلى فئتين كبيرتين:

هو لمعالجة البيانات التشغيلية.هذه هي نظم المعلومات التقليدية لمحاسبة ومعالجة البيانات الأولية ذات الحجم الكبير باستخدام خوارزميات منظمة بدقة ، وهيكل ثابت لقاعدة البيانات (DB) ، إلخ.

هو الدعم واتخاذ القرار... وهي تركز على المعالجة التحليلية لكميات كبيرة من المعلومات ، وتكامل مصادر البيانات غير المتجانسة ، واستخدام الأساليب والأدوات للمعالجة التحليلية.

حاليًا ، تم تطوير معماريات تقنية المعلومات الرئيسية:

IP مع معالجة مركزيةالبيانات،

بنية خادم الملفات ،

بنية خادم العميل.

المعالجة المركزيةيفترض توحيد واجهة المستخدم والتطبيقات وقواعد البيانات على جهاز كمبيوتر واحد.

الخامس هندسة معمارية “خادم الملفاتيتم توفير العديد من مستخدمي الشبكة الملفاتالكمبيوتر الرئيسي للشبكة يسمى خادم الملفات... يمكن أن تكون هذه ملفات مستخدم فردية وملفات قاعدة بيانات وبرامج تطبيقات. يتم تنفيذ جميع عمليات معالجة البيانات على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالمستخدمين. يسمى هذا الكمبيوتر محطة العمل(RS). يتم تثبيت PS لواجهة المستخدم والتطبيقات ، والتي يمكن إدخالها من أجهزة إدخال الكمبيوتر ونقلها عبر الشبكة من خادم الملفات. يمكن أيضًا استخدام خادم الملفات للتخزين المركزي لملفات المستخدمين الفرديين ، التي يرسلونها عبر الشبكة من جهاز الكمبيوتر. هندسة معمارية " خادم الملفات"يستخدم بشكل رئيسي في شبكات الكمبيوتر المحلية.

الخامس هندسة معمارية “خدمة الزبائنلا يركز البرنامج على الاستخدام الجماعي للموارد فحسب ، بل يركز أيضًا على معالجتها في موقع المورد بناءً على طلب المستخدمين. تتكون أنظمة برامج بنية خادم العميل من جزأين: برنامج الخادم وبرنامج المستخدم والعميل. يتم تنظيم تشغيل هذه الأنظمة على النحو التالي: يتم تشغيل برامج العميل على كمبيوتر المستخدم وإرسال الطلبات إلى برنامج خادم يعمل على جهاز كمبيوتر مشترك. يتم تنفيذ معالجة البيانات الرئيسية بواسطة خادم قوي ، ويتم إرسال نتائج الاستعلام فقط إلى كمبيوتر المستخدم. لذلك ، على سبيل المثال ، يتم استخدام خادم قاعدة البيانات في نظم إدارة قواعد البيانات القوية مثل Microsoft خادم قاعدة البيانات، أوراكل ، وما إلى ذلك ، والعمل مع قواعد البيانات الموزعة. تم تصميم خوادم قواعد البيانات للعمل مع كميات كبيرة من البيانات (عشرات الجيجابايت أو أكثر) وعدد كبير من المستخدمين ، مع توفير الأداء العالي والموثوقية والأمان. إن بنية خادم العميل ، بمعنى ما ، هي الهيكل الرئيسي في تطبيقات شبكات الكمبيوتر العالمية.

عدد المحاضرة 3

الأسئلة الرئيسية للمحاضرة:

1. الوسائل التقنية للمعلوماتية.

2. مفهوم مبادئ تشغيل الحاسب.

3. المكونات الرئيسية للحاسوب الشخصي.

الوسائل التقنية للمعلوماتية

الحاسوب هو الوسيلة التقنية الرئيسية لمعالجة المعلومات ، مصنفة حسب عدد من الخصائص ، وعلى وجه الخصوص: عن طريق الغرض ، مبدأ العمل, طرق تنظيم عملية الحوسبة وحجمها و القدرة الحاسوبية، الوظيفة ، القدرة على تنفيذ البرامج بالتوازيوإلخ.

بواسطة موعديمكن تقسيم أجهزة الكمبيوتر إلى ثلاث مجموعات:

· عالمي (الغرض العام) - مصمم لحل مجموعة متنوعة من المشكلات الهندسية والتقنية: المشكلات الاقتصادية والرياضية والمعلوماتية وغيرها من المشكلات التي تختلف في تعقيد الخوارزميات وكمية كبيرة من البيانات المعالجة. السمات المميزة لهذه الحواسيب هي الأداء العالي ، مجموعة متنوعة من أشكال البيانات المعالجة (ثنائي ، عشري ، رمزي) ، مجموعة متنوعة من العمليات التي يتم إجراؤها (حسابية ، منطقية ، خاصة) ، سعة كبيرة لذاكرة الوصول العشوائي ، وهي متطورة بشكل جيد. تنظيم مدخلات ومخرجات المعلومات ؛

· مشكلة المنحى - مصممة لحل مجموعة أضيق من المهام ، ترتبط عادةً بالأشياء التكنولوجية ، والتسجيل ، وتراكم ومعالجة كميات صغيرة من البيانات (أنظمة التحكم في الكمبيوتر) ؛

· متخصص - لحل مجموعة ضيقة من المهام من أجل تقليل تعقيد وتكلفة هذه الحواسيب ، مع الحفاظ على الأداء العالي والموثوقية (المعالجات الدقيقة القابلة للبرمجة لأغراض خاصة ، وحدات التحكم التي تؤدي وظائف التحكم في الأجهزة التقنية).

بواسطة مبدأ العمل(معيار تقسيم الحواسيب هو شكل عرض المعلومات التي تعمل بها):

· أجهزة الكمبيوتر التناظرية (AVM) - أجهزة الكمبيوتر ذات التشغيل المستمر ، والعمل مع المعلومات المقدمة في شكل مستمر ، أي في شكل سلسلة متواصلة من القيم لأي كمية فيزيائية (غالبًا الجهد الكهربائي) ؛ في هذه الحالة ، تكون قيمة الجهد مماثلة لقيمة بعض المتغيرات المقاسة. على سبيل المثال ، إدخال 19.42 بمقياس 0.1 يعادل تطبيق جهد 1.942 فولت على المدخلات ؛

· أجهزة الكمبيوتر الرقمية (CVM) - أجهزة الكمبيوتر ذات الإجراء المنفصل ، والعمل مع المعلومات المقدمة في شكل منفصل ، أو بالأحرى في شكل رقمي - في شكل عدة الفولتية المختلفة ، بما يعادل عدد الوحدات في القيمة الممثلة للمتغير ؛

· أجهزة الكمبيوتر الهجينة (GVM) - أجهزة كمبيوتر للعمل المشترك ، تعمل مع المعلومات المقدمة في كل من الشكل الرقمي والتناظري.

تعتبر الألغام المضادة للمركبات بسيطة وسهلة الاستخدام ؛ مهام البرمجة لحلها ليست شاقة ، تتغير سرعة الحل بناءً على طلب المشغل (أكثر من كمبيوتر رقمي) ، لكن دقة الحل منخفضة جدًا (خطأ نسبي 2-5٪). يُستخدم التشوه الشرياني الوريدي لحل المشكلات الرياضية التي تحتوي على معادلات تفاضلية لا تحتوي على منطق معقد. أجهزة الكمبيوتر الرقمية هي الأكثر انتشارًا ، فهي تعني عندما تتحدث عن أجهزة الكمبيوتر. يُنصح باستخدام GVM للتحكم في المجمعات التقنية عالية السرعة المعقدة.

بواسطة أجياليمكن تمييز المجموعات التالية:

الجيل الأول.في عام 1946. تم نشر فكرة استخدام الحساب الثنائي (John von Neumann ، A. Burns) ومبدأ البرنامج المخزن ، والتي يتم استخدامها بنشاط في أجهزة الكمبيوتر من الجيل الأول. تميزت أجهزة الكمبيوتر بأبعادها الكبيرة ، واستهلاكها العالي للطاقة ، والسرعة المنخفضة ، والموثوقية المنخفضة ، والبرمجة في الأكواد. تم حل المهام بشكل رئيسي حسابي تحتوي على حسابات معقدة مطلوبة للتنبؤ بالطقس وحل مشاكل الطاقة النووية والتحكم في الطائرات والمهام الإستراتيجية الأخرى.

الجيل الثاني.في عام 1948 ، أعلن مختبر Bell Telefon عن إنشاء أول ترانزستور. بالمقارنة مع أجهزة الكمبيوتر من الجيل السابق ، فقد تحسنت جميع الخصائص التقنية. تستخدم اللغات الخوارزمية في البرمجة ، وقد تم إجراء المحاولات الأولى للبرمجة الآلية.

الجيل الثالث.تعتبر إحدى ميزات أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثالث هي استخدام الدوائر المتكاملة في تصميمها وأنظمة التشغيل في التحكم في تشغيل الكمبيوتر. ظهرت إمكانيات البرمجة المتعددة ، وإدارة الذاكرة ، وأجهزة الإدخال والإخراج. تمت معالجة الاسترداد بعد الكوارث بواسطة نظام التشغيل. من منتصف الستينيات إلى منتصف السبعينيات من الأنواع المهمة خدمات المعلوماتأصبحت قواعد بيانات تحتوي على أنواع مختلفةمعلومات عن جميع أنواع فروع المعرفة. لأول مرة ، تظهر تكنولوجيا المعلومات لدعم القرار. هذا بالتأكيد طريق جديدتفاعل الإنسان والحاسوب.

الجيل الرابع.تتمثل السمات الرئيسية لهذا الجيل من أجهزة الكمبيوتر في وجود أجهزة التخزين ، وبدء تشغيل الكمبيوتر باستخدام نظام التمهيد من ROM ، ومجموعة متنوعة من البنى ، وأنظمة التشغيل القوية ، ودمج أجهزة الكمبيوتر في الشبكة. منذ منتصف السبعينيات ، مع إنشاء الوطنية و الشبكات العالميةأصبح نقل البيانات النوع الرائد من خدمات المعلومات هو البحث عن المعلومات في قواعد البيانات البعيدة عن المستخدم.

الجيل الخامس.أجهزة كمبيوتر بها عشرات المعالجات تعمل بالتوازي ، مما يجعل من الممكن بناء أنظمة معالجة معرفة فعالة ؛ جهاز كمبيوتر يعتمد على معالجات دقيقة فائقة التعقيد بهيكل متجه متوازي ، ينفذ في نفس الوقت عشرات أوامر البرنامج المتسلسلة.

الجيل السادس.أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية الضوئية ذات التوازي الهائل والبنية العصبية - مع شبكة من عدد كبير (عشرات الآلاف) من المعالجات الدقيقة البسيطة التي تحاكي بنية النظم البيولوجية العصبية.

تصنيف الكمبيوتر في الحجم والوظيفة.

أجهزة كمبيوتر كبيرة.تاريخياً ، كانت أجهزة الكمبيوتر الكبيرة هي أول ما ظهر ، وانتقلت قاعدة العناصر من الأنابيب المفرغة إلى الدوائر المتكاملة بدرجة عالية جدًا من التكامل. ومع ذلك ، فقد تبين أن إنتاجيتهم غير كافية لنمذجة النظم البيئية ، ومشاكل الهندسة الوراثية ، وإدارة المجمعات الدفاعية المعقدة ، وما إلى ذلك.

غالبًا ما يشار إلى الحواسيب الكبيرة في الخارج باسم MAINFRAME ، والشائعات عن وفاتها مبالغ فيها إلى حد كبير.

عادة ، لديهم:

أداء لا يقل عن 10 MIPS (ملايين عمليات الفاصلة العائمة في الثانية)

الذاكرة الرئيسية من 64 إلى 10000 ميجا بايت

ذاكرة خارجية لا تقل عن 50 جيجا فولت

وضع التشغيل متعدد المستخدمين

الاتجاهات الرئيسية للاستخدام- حل المشكلات العلمية والتقنية والعمل بقواعد البيانات الكبيرة والإدارة شبكات الحاسبومواردهم كخوادم.

أجهزة كمبيوتر صغيرة.أجهزة الكمبيوتر الصغيرة (الصغيرة) موثوقة وغير مكلفة وسهلة الاستخدام ؛ ولديها قدرات أقل إلى حد ما من أجهزة الكمبيوتر الكبيرة.

تحتوي أجهزة الكمبيوتر فائقة الصغر على:

سعة الذاكرة الرئيسية - 4-512 ميجابايت

سعة تخزين القرص - 2-100 جيجاواط

· عدد المستخدمين المدعومين - 16-512.

تركز أجهزة الكمبيوتر الصغيرة على استخدام أنظمة الكمبيوتر للتحكم ، في أنظمة النمذجة البسيطة ، في أنظمة التحكم الآلي ، للتحكم في العمليات التكنولوجية.

كمبيوتر عملاق.هذه أجهزة كمبيوتر قوية متعددة المعالجات بسرعة مئات الملايين - عشرات المليارات من العمليات في الثانية.

من المستحيل تحقيق مثل هذا الأداء على معالج دقيق واحد باستخدام التقنيات الحديثة ، بالنظر إلى القيمة النهائية لسرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية (300000 كم / ثانية) ، لأن وقت انتشار الإشارة على مسافة عدة مليمترات يصبح متناسبًا مع سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية. وقت تنفيذ عملية واحدة. لذلك ، يتم إنشاء أجهزة الكمبيوتر العملاقة في شكل أنظمة حوسبة متعددة المعالجات متوازية للغاية.

يوجد حاليًا عدة آلاف من أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ، بدءًا من المكتب البسيط Cray EL إلى القوي Cray 3 و SX-X من NEC و VP2000 من Fujitsu (اليابان) و VPP 500 من Siemens (ألمانيا).

حاسوب دقيق أو حاسوب شخصي.يجب أن يتمتع الكمبيوتر الشخصي بخصائص تلبي متطلبات التوافر العام وتعدد الاستخدامات:

منخفض الكلفة

استقلالية العملية

· مرونة العمارة ، مما يجعل من الممكن التكيف في مجال التعليم والعلوم والإدارة ، في الحياة اليومية ؛

· ملاءمة نظام التشغيل.

· موثوقية عالية (أكثر من 5000 ساعة من MTBF).

يتم تشغيل معظمها ذاتيًا بواسطة البطاريات ، ولكن يمكن توصيلها بالشبكة.

حواسيب خاصة.حواسيب خاصة تركز على حل المشكلات الحسابية الخاصة أو مشاكل التحكم. يمكن أيضًا اعتبار الآلات الحاسبة الإلكترونية جهاز كمبيوتر خاص. البرنامج الذي ينفذه المعالج موجود في ROM أو في ذاكرة الوصول العشوائي ، ومنذ ذلك الحين عادة ما يحل الجهاز مشكلة واحدة ، ثم تتغير البيانات فقط. إنه مناسب (يتم تخزين البرنامج في ROM) ، وفي هذه الحالة تزداد موثوقية وسرعة الكمبيوتر. غالبًا ما يستخدم هذا الأسلوب في أجهزة الكمبيوتر الموجودة على اللوحة ، والتحكم في وضع تشغيل الكاميرا ، وكاميرا الأفلام ، وأجهزة المحاكاة الرياضية.

مفهوم مبادئ تشغيل الحاسب

تعتمد بنية أجهزة الكمبيوتر الشخصية الحديثة على مبدأ الجذع المعياري. يسمح المبدأ المعياري للمستهلك بإكمال التكوين المطلوب للكمبيوتر وترقيته إذا لزم الأمر. يعتمد التنظيم المعياري للكمبيوتر على مبدأ الجذع (الناقل) لتبادل المعلومات بين الأجهزة.

يشتمل العمود الفقري على ثلاث حافلات متعددة البت:

مركبة البيانات،

عنوان الحافلة

· ومراقبة الحافلة.

بسبار هي خطوط متعددة الأسلاك.

مركبة البيانات.في هذا الناقل ، يتم نقل البيانات بين الأجهزة المختلفة. على سبيل المثال ، يمكن نقل البيانات المقروءة من الذاكرة الرئيسية إلى معالج للمعالجة ، ومن ثم يمكن إرسال البيانات المستلمة مرة أخرى إلى الذاكرة الرئيسية للتخزين. وبالتالي ، يمكن نقل البيانات الموجودة على ناقل البيانات من جهاز إلى جهاز في أي اتجاه.

يتم تحديد عرض البت في ناقل البيانات حسب عرض البت للمعالج ، أي عدد البتات التي يعالجها المعالج في دورة ساعة واحدة. زادت سعة البت للمعالجات باستمرار مع تطور تكنولوجيا الكمبيوتر.

عنوان الحافلة.يقوم المعالج باختيار الجهاز أو خلية الذاكرة حيث يتم إرسال البيانات أو القراءة منها عبر ناقل البيانات. كل جهاز أو خلية RAM لها عنوانها الخاص. يتم إرسال العنوان عبر ناقل العنوان ، ويتم إرسال الإشارات على طوله في اتجاه واحد من المعالج إلى الذاكرة والأجهزة الرئيسية (ناقل أحادي الاتجاه). عرض ناقل العنوانيحدد مساحة العنوان للمعالج ، أي عدد خلايا الذاكرة التي يمكن أن يكون لها عناوين فريدة. يتزايد عرض البت في ناقل العنوان باستمرار وفي أجهزة الكمبيوتر الشخصية الحديثة يبلغ 32 بت.

حافلة التحكم.تنتقل الإشارات عبر ناقل التحكم الذي يحدد طبيعة تبادل المعلومات على طول الطريق السريع. تحدد إشارات التحكم عملية قراءة المعلومات أو كتابتها من الذاكرة المطلوب إجراؤها ، ومزامنة تبادل المعلومات بين الأجهزة ، وما إلى ذلك.

تعتمد الغالبية العظمى من أجهزة الكمبيوتر على ما يلي المبادئ العامةصاغه عالم أمريكي عام 1945 جون فون نيومان.

1. مبدأ التحكم المبرمج.يتكون البرنامج من مجموعة من التعليمات التي ينفذها المعالج تلقائيا بتسلسل معين ويتم استرجاع البرنامج من الذاكرة باستخدام عداد الأوامر.يعمل تسجيل المعالج هذا على زيادة عنوان التعليمات التالية المخزنة فيه بشكل تسلسلي بطول التعليمات. ونظرًا لأن أوامر البرنامج موجودة في الذاكرة واحدة تلو الأخرى ، فإن اختيار سلسلة من الأوامر من خلايا الذاكرة المتسلسلة يتم تنظيمه. إذا احتجت ، بعد تنفيذ الأمر ، إلى الانتقال ليس إلى التالي ، ولكن إلى الآخر ، استخدم الأوامر الشرطأو قفزة غير مشروطة ،التي تدخل في عداد الأوامر رقم خلية الذاكرة التي تحتوي على الأمر التالي. يتوقف جلب الأوامر من الذاكرة بعد الوصول إلى الأمر "إيقاف" وتنفيذه. هكذا، يقوم المعالج بتنفيذ البرنامج تلقائيًا دون تدخل بشري.

2. مبدأ تجانس الذاكرة.يتم تخزين البرامج والبيانات في نفس الذاكرة ، لذلك لا يستطيع الكمبيوتر التمييز بين ما يتم تخزينه في موقع ذاكرة معين - رقم أو نص أو أمر. يمكنك تنفيذ نفس الإجراءات على الأوامر كما في البيانات ، وهذا يفتح عددًا من الاحتمالات. على سبيل المثال، يمكن أن يخضع البرنامج أثناء تنفيذه أيضًا للمعالجة ،مما يسمح لك بتحديد قواعد الحصول على بعض أجزائه في البرنامج نفسه (هذه هي الطريقة التي يتم بها تنظيم تنفيذ الحلقات والروتينات الفرعية في البرنامج). علاوة على ذلك ، يمكن تلقي أوامر برنامج واحد كنتيجة للتنفيذ من برنامج آخر. يعتمد هذا المبدأ على طرق البث- ترجمة نص البرنامج من لغة برمجة عالية المستوى إلى لغة آلة معينة.

3. مبدأ الاستهداف.من الناحية الهيكلية ، تتكون الذاكرة الرئيسية من خلايا مُعاد ترقيمها. أي خلية متاحة للمعالج في أي وقت. وبالتالي ، من الممكن إعطاء أسماء لمناطق الذاكرة بحيث يمكن الوصول إلى القيم المخزنة فيها لاحقًا أو تغييرها أثناء تنفيذ البرامج باستخدام الأسماء المخصصة. أجهزة الكمبيوتر المبنية على المبادئ المذكورة هي من النوع فون نيومان.لكن هناك أجهزة كمبيوتر تختلف اختلافًا جوهريًا عن أجهزة فون نيومان. بالنسبة لهم ، على سبيل المثال ، قد لا يتم استيفاء مبدأ التحكم في البرنامج ، أي أنهم قد يعملون بدون عداد تعليمات يشير إلى أمر البرنامج الجاري تنفيذه. لا تحتاج أجهزة الكمبيوتر هذه إلى تسميتها للإشارة إلى متغير في الذاكرة. تسمى أجهزة الكمبيوتر هذه ليس فون نيومان.

المكونات الرئيسية للكمبيوتر الشخصي

الكمبيوتر لديه هيكل معياريالذي يتضمن:

وحدة النظام

حالة معدنية مع امدادات الطاقة. في الوقت الحاضر ، يتم تصنيع وحدات النظام بمعيار ATX ، مقاس 21x42x40 سم ، مزود الطاقة - 230W ، جهد التشغيل 210-240V ، 3x5.25 "" و 2x3.5 "" مقصورات ، الإغلاق التلقائي عند الانتهاء من العمل. يضم السكن أيضًا مكبر صوت.

1.1 لوحة النظام (الأم)(اللوحة الأم) والتي تحتوي على مختلف الأجهزة المضمنة في وحدة النظام. تم تصميم اللوحة الأم على أساس مبدأ المُنشئ المعياري ، والذي يسمح لكل مستخدم بسهولة استبدال العناصر الفاشلة أو القديمة لوحدة النظام. تشغيل اللوحة الأممرفقة:

أ) وحدة المعالجة المركزية (CPU - وحدة المعالجة المركزية) - دائرة متكاملة كبيرة على شريحة. يقوم بعمليات منطقية وحسابية ، ويتحكم في عمل الكمبيوتر. يتميز المعالج من قبل الشركة المصنعة و تردد الساعة... أشهر الشركات المصنعة هي Intel و AMD. المعالجات لها أسماء خاصة بها Athlon و Pentium 4 و Celeron وما إلى ذلك. يحدد تردد الساعة سرعة المعالج ويقاس بالهرتز (1 \ ثانية). لذلك ، بنتيوم 4 2.2 جيجاهرتز ، تبلغ سرعته 220.000.000 هرتز (ينفذ أكثر من 2 مليار عملية في الثانية). سمة أخرى للمعالج هو الوجود الذاكرة المؤقتة- أسرع من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ، التي تخزن البيانات الأكثر استخدامًا بواسطة وحدة المعالجة المركزية. ذاكرة التخزين المؤقت عبارة عن مخزن مؤقت بين المعالج وذاكرة الوصول العشوائي. ذاكرة التخزين المؤقت شفافة تمامًا ولا يمكن اكتشافها برمجيًا. تقلل ذاكرة التخزين المؤقت العدد الإجمالي لدورات ساعة وحدة المعالجة المركزية عند الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي.

ب) معالج مساعد (FPU - وحدة النقطة العائمة). مدمج في وحدة المعالجة المركزية. يقوم بحساب الفاصلة العائمة.

الخامس) تحكم - الدوائر الدقيقة المسؤولة عن تشغيل أجهزة الكمبيوتر المختلفة (لوحة المفاتيح ، HDD ، FDD ، الماوس ، إلخ). يتضمن ذلك أيضًا الدائرة الدقيقة ROM (ذاكرة القراءة فقط) التي يتم تخزين ROM-BIOS فيها.

د) فتحات(الحافلات) - الموصلات (ISA ، PCI ، SCSI ، AGP ، إلخ) لمختلف الأجهزة (ذاكرة الوصول العشوائي ، بطاقة الفيديو ، إلخ).

الحافلة عبارة عن مجموعة من الأسلاك (الخطوط) التي تربط مختلف مكونات الكمبيوتر لتزويدها بالطاقة وتبادل البيانات. الحافلات الموجودة: ISA (التردد - 8 ميجا هرتز ، عدد البتات - 16 ، معدل نقل البيانات - 16 ميجا بايت / ثانية) ،

ه) ذاكرة الوصول العشوائية (ذاكرة الوصول العشوائي ، ذاكرة الوصول العشوائي - ذاكرة الوصول العشوائي (أنواع SIMM ، DIMM (وحدة الذاكرة المضمنة المزدوجة) ، DRAM (ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية) ، SDRAM (DRAM المتزامن) ، RDRAM)) - الدوائر المصغرة المستخدمة للتخزين قصير المدى للتعليمات والقيم الوسيطة من العمليات الحسابية التي تقوم بها وحدة المعالجة المركزية بالإضافة إلى البيانات الأخرى. في نفس المكان ، لزيادة الأداء ، يتم تخزينها البرامج القابلة للتنفيذ... ذاكرة الوصول العشوائي - ذاكرة عالية السرعة مع وقت تجديد 7 · 10 -9 ثانية. سعات تصل إلى 1 جيجا بايت. 3.3 فولت امدادات الطاقة.

ه) بطاقة فيديو (مسرع الفيديو) - جهاز يوسع الاحتمالات ويسرع العمل بالرسومات. تحتوي بطاقة الفيديو على ذاكرة فيديو خاصة بها (16 ، 32 ، 64 ، 128 ميجابايت) لتخزين المعلومات الرسومية ومعالج رسومي (GPU - وحدة معالج الرسوم) ، الذي يتولى العمليات الحسابية عند العمل بالرسومات ثلاثية الأبعاد والفيديو. يعمل GPU بسرعة 350 ميجا هرتز ويحتوي على 60 مليون. الترانزستورات. يدعم دقة 2048x1536 60 هرتز بلون 32 بت. الأداء: 286 مليون بكسل / ثانية. يمكن أن تحتوي على إدخال تلفزيون وفيديو. التأثيرات المدعومة: الشفافية والشفافية ، التظليل (الحصول على إضاءة واقعية) ، الوهج ، الإضاءة الملونة (مصادر الإضاءة بألوان مختلفة) ، التعتيم ، ثلاثي الأبعاد ، الضباب ، الانعكاس ، الانعكاس في مرآة منحنية ، اهتزاز السطح ، تشويه الصورة الناجم عن الماء والهواء الدافئ ، وتحويل التشوهات باستخدام خوارزميات الضوضاء ، وتقليد السحب في السماء ، إلخ.

ز) كارت الصوت - جهاز يعزز القدرات الصوتية للكمبيوتر. يتم إنشاء الأصوات باستخدام عينات من أصوات رنين مختلفة مخزنة في الذاكرة (32 ميجابايت). يتم تشغيل ما يصل إلى 1024 صوتًا في وقت واحد. التأثيرات المختلفة مدعومة. قد يحتوي على مدخل / مخرج ، وسماعة رأس ، ومدخل ميكروفون ، ومقبس جويستيك ، ومدخل للرد على الجهاز ، وإدخال صوت مضغوط رقمي وتناظري.

ح) بطاقة الشبكة - جهاز مسؤول عن توصيل الكمبيوتر بالشبكة لتبادل المعلومات.

بالإضافة إلى اللوحة الأم ، تحتوي وحدة النظام على:

1.2 محرك القرص الصلب(القرص الصلب ، HDD - محرك الأقراص الصلبة) - علبة محكمة الإغلاق بأقراص مغناطيسية دوارة ورؤوس مغناطيسية. يعمل على تخزين المعلومات على المدى الطويل في شكل ملفات (برامج ، نصوص ، رسومات ، تصوير ، موسيقى ، فيديو). السعة - 75 جيجا بايت ، حجم المخزن المؤقت 1-2 ميجا بايت ، وسرعة نقل البيانات 66.6 ميجا بايت / ثانية. أقصى سرعة دوران للمغزل هي 10000 ، 15000 دورة في الدقيقة. تبلغ سعة محرك الأقراص الصلبة IBM 120 جيجابايت ، وسرعة الدوران 7200 دورة في الدقيقة.

1.3 محرك الأقراص المرنة(محرك الأقراص المرنة ، القرص المرن ، FDD - محرك الأقراص المرنة) - جهاز يستخدم لكتابة / قراءة المعلومات من الأقراص المرنة التي يمكن نقلها من كمبيوتر إلى كمبيوتر. سعة القرص المرن: 1.22 ميجابايت (الحجم 5.25 "" (1 "" = 2.54 سم)) ، 1.44 ميجابايت (الحجم 3.5 ""). 1.44 ميجا بايت تعادل 620 صفحة من النص.

1.4 قرص مضغوط(قرص مضغوط للقراءة فقط الذاكرة) - جهاز يقرأ المعلومات من قرص مضغوط فقط. تتم قراءة المعلومات الثنائية من سطح القرص المضغوط بواسطة شعاع ليزر. سعة القرص المضغوط - 640 ميجابايت = 74 دقيقة. موسيقى = 150000 ص. نص. سرعة المغزل 8560 دورة في الدقيقة ، حجم المخزن المؤقت 128 كيلو بايت ، الحد الأقصى لمعدل نقل البيانات هو 33.3 ميجا بايت / ثانية. تعتبر القفزات والفواصل أثناء تشغيل الفيديو من أسباب عدم ملء أو تجاوز المخزن المؤقت المستخدم للتخزين الوسيط للبيانات المرسلة. يوجد تحكم في مستوى الصوت وخرج سماعة رأس (للاستماع إلى أقراص الموسيقى المضغوطة).

1.5 CD-R(مسجل قرص مضغوط) - جهاز يستخدم لقراءة المعلومات وكتابتها مرة واحدة على قرص مضغوط. يعتمد التسجيل على التغيير في الخصائص العاكسة لمادة ركيزة القرص المضغوط تحت تأثير شعاع الليزر.

1.6 دي في دي رومتتمتع الأقراص (أقراص الفيديو الرقمية) بسعة معلومات أكبر بكثير (تصل إلى 17 جيجابايت) ، لأن يمكن كتابة المعلومات على وجهين ، في طبقتين على جانب واحد ، والمسارات نفسها أرق.

قدم الجيل الأول من محركات أقراص DVD-ROM سرعة قراءة تبلغ حوالي 1.3 ميجابايت / ثانية. في الوقت الحالي ، تصل أقراص DVD-ROM بخمس سرعات إلى سرعات قراءة تصل إلى 6.8 ميجابايت / ثانية.

موجود DVD-Rاسطوانات (R - قابلة للتسجيل) وهي ذهبية اللون. تحتوي محركات أقراص DVD-R الخاصة على ليزر قوي بدرجة كافية ، والذي يؤدي أثناء عملية تسجيل المعلومات إلى تغيير انعكاسية مناطق سطح القرص الذي يتم تسجيله. يمكن تسجيل المعلومات الموجودة على هذه الأقراص مرة واحدة فقط.

1.7. هناك أيضا CD-RWو DVD-RWأقراص (RW - قابلة لإعادة الكتابة ، قابلة لإعادة الكتابة) ، والتي لها صبغة "بلاتينية". تعمل محركات الأقراص CD-RW و DVD-RW الخاصة في عملية تسجيل المعلومات أيضًا على تغيير انعكاسية مناطق معينة من سطح القرص ، ومع ذلك ، يمكن تسجيل المعلومات الموجودة على هذه الأقراص عدة مرات. قبل إعادة الكتابة ، يتم "مسح" المعلومات المسجلة عن طريق تسخين أجزاء من سطح القرص باستخدام الليزر.

يتضمن تكوين الكمبيوتر ، بالإضافة إلى وحدة النظام ، أجهزة الإدخال والإخراج التالية.

2. مراقبة(عرض) - جهاز إخراج المعلومات الرسومية. هناك الكريستال الرقمي والسائل. مقاسات قطرية - 14 "" ، 15 "" ، 17 "" ، 19 "" ، 21 "" ، 24 "". حجم البكسل - 0.2-0.3 مم. معدل الإطارات - 77 هرتز @ 1920 × 1200 بكسل ، 85 هرتز @ 1280 × 1024 ، 160 هرتز @ 800 × 600. يتم تحديد عدد الألوان من خلال عدد البتات لكل بكسل ويمكن أن يكون 256 (2 8 ، حيث 8 هو عدد البتات) ، 65536 (2 16 ، وضع اللون العالي) ، 16777216 (2 24 ، وضع اللون الحقيقي ، ربما 2 32) ... هناك أشعة الكاثود وشاشات LCD. تستخدم الشاشات نظام تعليم ألوان RGB ، أي يتم الحصول على اللون عن طريق مزج 3 ألوان أساسية: الأحمر (الأحمر) والأخضر (الأخضر) والأزرق (الأزرق).

3. لوحة المفاتيح(لوحة المفاتيح) - جهاز لإدخال الأوامر والمعلومات الرمزية (108 مفاتيح). يتصل بالواجهة التسلسلية (منفذ COM).

4. مناور من نوع الماوس(الماوس) - جهاز إدخال الأوامر. يعد الماوس بثلاثة أزرار مع عجلة التمرير قياسيًا.

5. جهاز الطباعة(طابعة) - جهاز لعرض المعلومات على الورق أو الفيلم أو أي سطح آخر. يتصل بالواجهة المتوازية (منفذ LPT). USB (الناقل التسلسلي العالمي) هو ناقل تسلسلي عالمي يحل محل منافذ COM و LPT القديمة.

أ) مصفوفة. الصورة مكونة من إبر تخترق شريط الحبر.

ب) طائرة نفاثة. تتكون الصورة من قطرات الطلاء المنبعثة من الفتحات (حتى 256). سرعة القطيرة تصل إلى 40 م / ث.

الخامس) الليزر. يتم نقل الصورة إلى الورق من أسطوانة خاصة ، مكهربة بواسطة الليزر ، تنجذب إليها جزيئات الحبر (الحبر).

6. الماسح الضوئي- جهاز لإدخال الصور في الكمبيوتر. هناك دليل ، قرص ، طبل.

7. مودم(Modulator-DEModulator) - جهاز يسمح لك بتبادل المعلومات بين أجهزة الكمبيوتر عبر القنوات التناظرية أو الرقمية. تختلف أجهزة المودم عن بعضها البعض في الحد الأقصى لمعدل نقل البيانات (2400 ، 9600 ، 14400 ، 19200 ، 28800 ، 33600 ، 56000 بت في الثانية) ، مدعومة ببروتوكولات الاتصال. هناك أجهزة مودم داخلية وخارجية.