Conceptos básicos del almacenamiento de información en la computadora. Almacenamiento de datos en la memoria de la computadora los cimientos de la organización del almacenamiento en la computadora

Las tareas de acumulación (almacenamiento), procesamiento y transmisión de información se mantuvieron ante la humanidad en todas las etapas de su desarrollo. Cada etapa corresponde a un cierto nivel de desarrollo de trabajo de información, el progreso del desarrollo de los cuales cada vez le dio a la sociedad humana una nueva calidad. Anteriormente, las principales etapas de manejo de información, y son comunes a todas las ciencias cuando se procesan información usando computadoras. Una base científica para su solución fue una ciencia como la informática.

Informática: una disciplina científica y técnica completa dedicada al estudio de la estructura y propiedades comunes Información, procesos de información, desarrollo sobre esta base de tecnología y tecnología de la información, así como la resolución de problemas científicos y de ingeniería de la creación, implementación y uso efectivo Equipo informático y tecnología en todas las esferas de la práctica social.

Los orígenes de la informática se pueden buscar en las profundidades de los siglos. Hace muchos siglos, la necesidad de expresar y recordar la información llevada a la aparición del habla, la escritura, las cuentas. Las personas intentaron inventar, y luego mejorar los métodos para almacenar, procesar y difundir información. Hasta ahora, se han conservado la evidencia de intentos a nuestros ancestros distantes: pinturas rupestres primitivas, registros en la corteza de abedul y los polvos de arcilla, luego los libros escritos a mano.

La aparición de una máquina de impresión en el siglo XVI hizo posible aumentar significativamente la capacidad de una persona para procesar y almacenar la información necesaria. Esta fue una etapa importante en el desarrollo humano. La información en forma impresa fue la forma principal de almacenamiento e intercambio y continuó siendo a mediados del siglo XX. Solo con el advenimiento de EMM, hubo formas fundamentalmente nuevas, de manera mucho más eficiente de recopilar, almacenar, procesar y transmitir información (Fig. 1.1).

Figura 1.1. Desarrollo de métodos de almacenamiento de información.

Métodos para transferir información. Una forma primitiva de transferir los mensajes de una persona a una persona fue reemplazada por una corbata postal más progresiva. La conexión postal dio una forma bastante confiable de intercambiar información. Sin embargo, no debemos olvidar que solo los mensajes escritos en papel podrían ser transmitidos de esta manera. Y lo más importante, la tasa de transferencia se acorde solo a la velocidad de movimiento de una persona. La invención del telégrafo, el teléfono dio características fundamentalmente nuevas de procesamiento y transmitir información.

La aparición de máquinas de computación electrónica hizo posible procesar, y posteriormente y transferir información a una velocidad de varios millones de veces mayor que la velocidad de procesamiento (Fig. 1.2) y la transmisión de información por el hombre (Fig. 1.3).

Figura 1.2. Desarrollo de métodos de procesamiento de información.

Figura 1.3. Desarrollo de métodos de transferencia de información.

La base de los informáticos modernos forman tres componentes, cada uno de los cuales puede considerarse como una disciplina científica relativamente independiente (Fig. 1.4).

Informática teórica es parte de la informática involucrada en el estudio de la estructura y las propiedades generales de los procesos de información y información, el desarrollo de principios generales para la construcción de tecnología y tecnología de la información. Se basa en el uso de métodos matemáticos e incluye tales secciones matemáticas básicas como la teoría de algoritmos y autómatas, la teoría de la información y la teoría de la codificación, la teoría de las lenguas formales y los gramatics, las operaciones de la encuesta, etc.).

Informatización (técnica y software): sección involucrada en los principios generales para crear dispositivos informáticos y procesamiento de datos y sistemas de datos, así como temas relacionados con el desarrollo de sistemas de software.

Sistemas de información y tecnologías: sección de informática asociada con la decisión del análisis de flujos de información, su optimización, estructuración en varios sistemas complejos, con el desarrollo de los principios de implementación en estos sistemas de procesos de información.

La informática se usa ampliamente en varios campos de la vida moderna: en la producción, la ciencia, la educación y otros campos de la actividad humana.

El desarrollo de la ciencia moderna implica la realización de experimentos complejos y costosos, como, por ejemplo, al desarrollar reactores termonucleares. La informática le permite reemplazar experimentos reales con maquinaria. Ahorra recursos colosales, hace posible procesar los resultados obtenidos por los métodos más modernos. Además, tales experimentos ocupan mucho menos tiempo que real. Y en algunas áreas de la ciencia, por ejemplo, en la astrofísica, el verdadero experimento es simplemente imposible. Aquí, en general, todos los estudios se llevan a cabo a través de la computación y los experimentos modelo.

Figura 1.4. Estructura informática como una disciplina científica.

El desarrollo adicional de la informática, como cualquier otra ciencia, conlleva nuevos logros, descubrimientos y, en consecuencia, nuevas aplicaciones que pueden ser difíciles de asumir hoy.

La informática es una esfera muy amplia del conocimiento científico que surgió en la unión de varias disciplinas fundamentales y aplicadas.

Como una disciplina científica integrada, la informática está conectada (Fig. 1.5):

Con filosofía y psicología, a través de la doctrina de la información y la teoría del conocimiento;

Con matemáticas, a través de la teoría del modelado matemático, matemáticas discretas, lógica matemática y la teoría de los algoritmos;

Con lingüística, a través de la doctrina de idiomas formales y en sistemas icónicos;

Con cibernético, a través de la teoría de la información y la teoría de la gerencia;

Con física y química, electrónica y ingeniería de radio, a través de la parte "material" de la computadora y los sistemas de información.

Figura 1.5. Informática de la comunicación con otras ciencias.

El papel de la informática en el desarrollo de la sociedad es extremadamente grande. Es una base científica del proceso de informatización de la compañía. Se asocia con un aumento progresivo en equipos informáticos, desarrollo. redes de información, Creación de nuevos tecnologías de la informaciónque conducen a cambios significativos en todas las esferas de la sociedad: en la producción, la ciencia, la educación, la medicina, etc.

La función principal de la informática es desarrollar métodos y medios de convertir información utilizando una computadora y aplicarlos al organizar el proceso tecnológico de conversión de información.

Realizando su función, la informática resuelve las siguientes tareas:

Examina los procesos de información en los sistemas sociales;

Desarrolla tecnología de la información y crea. la última tecnología transformación de la información basada en los resultados obtenidos durante el estudio de los procesos de información;

Resuelve problemas científicos y de ingeniería de crear, implementar y garantizar el uso efectivo de equipos informáticos y tecnología en todas las esferas de la actividad humana.

1.2. El concepto de información. Las características generales de los procesos de recolección, transmisión, procesamiento y acumulación de información.

Toda la vida de una persona está de alguna manera relacionada con la acumulación y el procesamiento de la información que recibe del mundo circundante, utilizando cinco sentidos: visión, audición, sabor, olor y toque. Como la "información" de la categoría científica es un tema de estudio para una amplia variedad de disciplinas: informática, cibernética, filosofía, física, biología, teoría de la comunicación, etc. A pesar de esta, una definición científica estricta, qué información es, hasta ahora no existe. , Y en su lugar, generalmente utiliza el concepto de información. Los conceptos difieren de las definiciones del hecho de que las diferentes disciplinas en diferentes áreas de ciencia y tecnología invierten un significado diferente en él para que sea la mayor parte del sujeto y los objetivos de una disciplina específica. Existen muchas definiciones del concepto de información, desde la filosófica más común (la información es la reflexión del mundo real) a la aplicación más privada (la información tiene información que está procesando objeto).

Inicialmente, el significado de la palabra "información" (de la Lat. Información: la aclaración, la presentación) se interpretó como algo inherente solo por la conciencia humana y la comunicación: "Conocimiento, información, mensajes, noticias transmitidas por personas orales, escritas o en otra. camino."

La información no es una importancia ni energía. A diferencia de ellos, puede ocurrir y desaparecer.

La característica de la información es que se manifiesta solo en la interacción de los objetos, y el intercambio de información puede llevarse a cabo en absoluto entre cualquier objeto, sino solo entre los de ellos, que representan una estructura organizada (sistema). No solo las personas pueden ser elementos de este sistema: el intercambio de información puede ocurrir en el mundo animal y de la planta, entre la naturaleza viva y la naturaleza, las personas y los dispositivos.

La información es el recurso más importante de la producción moderna: reduce la necesidad de tierras, mano de obra, capital, reduce el consumo de materias primas y energía, provoca una nueva producción a la vida, es un producto, y el vendedor no la pierde después de la venta. puede acumularse.

El concepto de "información" generalmente asume la presencia de dos objetos: la fuente de información y el "receptor" (consumidor, destinatario) de la información.

La información se transmite desde la fuente al receptor en el material y la forma de energía en forma de señales (por ejemplo, eléctrico, ligero, sonido, etc.), distribuido en un entorno específico.

Señal (de lat. Signum - Sign) - Proceso físico (fenómeno), mensaje de transporte (información) en evento o condición de objeto de observación.

La información puede fluir en forma analógica (continua) o discretamente (como una secuencia de señales individuales). En consecuencia, se distingue la información analógica y discreta.

El concepto de información se puede ver desde dos posiciones: en el sentido amplio de la palabra, este es el mundo que nos rodea, compartiendo información entre las personas, el intercambio de señales entre la naturaleza viva y la naturaleza inanimada, las personas y los dispositivos; En el sentido estrecho de la información de la palabra es cualquier información que pueda guardarse, convertir y transmitir.

La información es un atributo específico de un mundo real, que es su reflejo objetivo en forma de un conjunto de señales y se manifiesta al interactuar con el "receptor" de la información, lo que permite asignar, registrar estas señales del mundo y por este o aquello Criterio para identificarlos.

De esta definición se deduce que:

La información es objetiva, ya que esta propiedad de la materia se refleja;

La información se manifiesta en forma de señales y solo cuando los objetos interactúan;

La misma información puede interpretarse de manera diferente por varios destinatarios dependiendo del "receptor" "Configuración".

Una persona percibe señales a través de los sentidos que se "identifican" por el cerebro. Receptores de información en la técnica perciben señales utilizando diferentes equipos de medición y grabación. En este caso, un receptor con mayor sensibilidad al registrar señales y algoritmos más perfectos para su procesamiento le permite obtener grandes cantidades de información.

La información tiene funciones específicas. Los principales son:

Cognitivo - recibir nueva información. La función se implementa principalmente a través de tales etapas de conversión de información como:

- su síntesis (producción)

representación

- Almacenamiento (transmisión de tiempo)

- Percepción (consumo)

Comunicativa: la función de la comunicación de las personas implementadas a través de tales etapas de conversión de información como:

- Transmisión (en el espacio)

- Distribución

Gestión: formación de comportamiento conveniente de un sistema administrado que recibe información. Esta característica de la información está inextricablemente vinculada con cognitiva y comunicativa e implementada a través de todas las etapas principales de la circulación, incluido el procesamiento.

Sin información, la vida no puede existir en ninguna forma y cualquier sistema de información creado por una persona no puede funcionar. Sin él, los sistemas biológicos y técnicos son pila de elementos químicos. Comunicación, comunicación, el intercambio de información es inherente a todos los seres vivos, pero en una persona especial. Al ser acumulados y procesados \u200b\u200ba partir de ciertas posiciones, la información da nueva información, conduce a un nuevo conocimiento. Obtención de información del mundo circundante, su análisis y generación conforman una de las funciones principales de una persona que lo distingue del resto del mundo vivo.

En el caso general, el papel de la información puede limitarse al impacto emocional en una persona, pero la mayoría de las veces se utiliza para generar efectos de control en sistemas automáticos (puramente técnicos) y automatizados (máquina humana). En tales sistemas, se pueden distinguir las etapas separadas (fases) de la conversión de información, cada una de las cuales se caracteriza por ciertas acciones.

La secuencia de acciones realizadas con información se denomina proceso de información.

Los principales procesos de información son:

- Colección (percepción) de la información;

- Preparación (transformación) de información;

- transferencia de información;

- procesamiento (transformación) de información;

- almacenamiento de datos;

- Pantalla (Reproducir) información.

Dado que el portador de materiales es una señal, es realista ser las etapas de la circulación y la conversión de señales (Fig. 1.6).

Figura 1.6. Procesos de información básica.

En la etapa de la percepción de la información, se realiza la extracción y el análisis de la información específicos sobre cualquier objeto (proceso), como resultado de lo que se forma la imagen de la imagen, se realiza su identificación y evaluación. La tarea principal en esta etapa es separarse. información útil De la interferencia (ruido), que en algunos casos se asocia con dificultades significativas.

En la etapa de preparación de la información, se lleva a cabo su transformación principal. En esta etapa, se realizan operaciones como la normalización, la conversión analógica-digital, se llevan a cabo el cifrado. A veces, la fase de preparación se considera auxiliar en la etapa de percepción. Como resultado de la percepción y preparación, se obtiene una señal en una forma, conveniente para la transmisión, el almacenamiento o el procesamiento.

En la etapa de transferencia, la información se envía de un lugar a otro (desde el remitente al destinatario, el destinatario). La transmisión se realiza a través de los canales de diversa naturaleza física, cuyos más comunes son eléctricos, electromagnéticos y ópticos. Extracción de la señal en la salida del canal expuesta a la acción del ruido, es la naturaleza de la percepción secundaria.

En las etapas de procesamiento, se detectan sus interdependencias generales y significativas, que son de interés para el sistema. La conversión de información en la etapa de procesamiento (así como otros pasos) se lleva a cabo mediante tecnología de la información o por una persona.

Según el procesamiento de la información se entiende que es cualquiera de sus transformaciones realizadas en virtud de las leyes de lógica, matemáticas, así como reglas informales basadas en "sentido común", intuición, experiencia generalizada, los estándares prevalecientes y de comportamiento. El resultado del procesamiento también es la información, pero se representa en otras formas (por ejemplo, ordenada por algunos signos), o que contiene respuestas a las preguntas establecidas (por ejemplo, resolviendo alguna tarea). Si se formaliza el proceso de procesamiento, puede ser realizado por medios técnicos. Los cambios cardenales en esta área se han producido gracias a la creación de una computadora como convertidor de información universal, y, por lo tanto, aparecieron los conceptos de datos y procesamiento de datos.

Los datos se denominan hechos, información presentada en forma formalizada (codificada), enumerada en aquellos u otros transportistas y permitiendo el procesamiento utilizando medios técnicos especiales (en primer lugar de todas las computadoras).

El procesamiento de datos implica la producción de varias operaciones en ellos, principalmente aritméticas y lógicas, para obtener nuevos datos que son objetivamente necesarios (por ejemplo, en la preparación de decisiones responsables).

En la etapa de almacenamiento, la información se registra en un dispositivo de almacenamiento para su uso posterior. Los medios de semiconductores y magnéticos se utilizan para almacenar información.

El paso de visualización de información debe preceder a las etapas asociadas con la participación de una persona. El propósito de esta etapa es proporcionar a una persona la información que necesitan con la ayuda de dispositivos capaces de influir en sus sentidos.

Cualquier información tiene una serie de propiedades que, juntas, determinan el grado de su cumplimiento con las necesidades del usuario (calidad de la información). Hay muchas propiedades diversas de la información, ya que cada disciplina científica considera aquellas propiedades que es más importante. Desde el punto de vista de la informática, los más importantes son los siguientes:

La relevancia de la información es la propiedad de la información para mantener el valor para el consumidor a lo largo del tiempo, es decir, no estar expuesto al envejecimiento "moral".

La plenitud de la información es la propiedad de la información caracterizada por una medida de suficiencia para resolver ciertas tareas. La plenitud de la información significa que garantiza la adopción de la solución correcta (óptima). Se estima que es una tarea relativamente definida o un grupo de tareas.

La adecuación de la información es una propiedad consistente con información sustancial del estado del objeto. La violación de la identidad se asocia con el envejecimiento técnico de la información, en el que se produce la diferencia en signos reales de objetos y las mismas características que se muestran en la información.

La seguridad de la información es la propiedad de la información caracterizada por el grado de preparación de ciertas matrices de información a la solicitud de destino y la capacidad de control y protección y protección definibles para garantizar la disponibilidad continua y la disposición oportuna de la matriz de información necesaria para la solución automatizada de Las tareas objetivo y funcionales del sistema.

La precisión de la información es la propiedad de la información caracterizada por el grado de cumplimiento de las unidades de información real a su verdadero significado. El nivel requerido de confianza de la información se logra mediante la introducción de métodos para monitorear y proteger la información en todas las etapas de su procesamiento, mejorando la confiabilidad de un complejo de sistemas de información técnica y de software, así como medidas administrativas y organizativas.

Sociedad de información

La sociedad moderna se caracteriza por un fuerte aumento en la cantidad de información que circula en todas las esferas de la actividad humana. Esto llevó a la informatización de la sociedad.

Bajo la informacionalización de la sociedad, el proceso socioeconómico y científico y técnico organizado de la creación de condiciones óptimas para satisfacer las necesidades de la información y la realización de los derechos de lo físico y entidades legales Sobre la base de la formación y el uso de recursos de información, documentos en diferentes formas de presentación.

El propósito de la informatización es crear una sociedad de la información cuando la mayoría de las personas participen en la fabricación, almacenamiento, procesamiento, implementación y uso de la información. Para resolver este problema, surgen nuevas direcciones en las actividades científicas y prácticas de los miembros de la sociedad. Así surgieron las tecnologías informáticas y de la información.

Las características características de la sociedad de la información son:

1) la ausencia del problema de la crisis de la información, eliminando la contradicción entre la avalancha de la información y el hambre de la información;

2) la prioridad de la información antes de otros recursos;

3) la creación de una economía de la información como la forma principal de desarrollo de la sociedad;

4) La formación de generación automatizada, almacenamiento, procesamiento y uso del conocimiento utilizando la última tecnología de la información y la tecnología.

5) La tecnología de la información, adquiriendo la naturaleza global, cubre todas las esferas de la actividad social humana;

6) la formación de la unidad de la información de toda la civilización humana;

7) la implementación del libre acceso de cada persona a los recursos de información de toda la civilización;

8) La decisión de los principios humanísticos de la gestión de la sociedad y el impacto ambiental.

Además de los resultados positivos enumerados del proceso de informatización de la sociedad, las tendencias negativas que acompañan a este proceso son posibles:

1) influencia excesiva de los medios de comunicación;

2) la invasión de las tecnologías de la información en la privacidad de una persona;

3) la dificultad de adaptar a algunas personas a sociedad de información;

4) El problema de la selección de calidad de información confiable.

En este momento, cuanto más cerca de todos los países de la sociedad de la información se encuentran en los Estados Unidos, Japón, Inglaterra, países de Europa occidental.

1.3. Sistemas numéricos

El sistema numérico es un método para grabar números con conjunto Caracteres especiales (números).

Hay sistemas de posicionamiento y no precio.

En la cirugía no fase, el peso del peso no depende de la posición que tenga lugar. Por lo tanto, por ejemplo, en el sistema numérico romano, el XXXII (treinta y dos dos), el peso de la X en cualquier posición es simplemente diez.

En los sistemas de cirugía posicional, el peso de cada dígito varía según su posición en la secuencia de números que muestren el número.

Cualquier sistema posicional se caracteriza por su base. La base del sistema de posicionamiento es el número de caracteres o caracteres diferentes utilizados para la imagen de los números en este sistema.

Por la base, puede tomar cualquier número natural, dos, tres, cuatro, dieciséis, etc., en consecuencia, un conjunto infinito de sistemas posicionales puede ser posible.

Sistema de número decimal

Vino a Europa desde la India, donde apareció a más tardar el siglo VI n. mi. En este sistema 10 dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, pero la información transporta no solo un dígito, sino también el lugar en el que vale el número (es decir, su posición ). En el sistema de números decimales, el número 10 y sus grados desempeñan un rol especial: 10, 100, 1000, etc. figura derecha Los números muestran el número de unidades, la segunda derecha es el número de decenas, el siguiente es el número de cientos, etc.

Sistema de números binarios

En este sistema, solo dos dígitos - 0 y 1. Un papel especial se juega aquí 2 y sus títulos: 2, 4, 8, etc. La figura muy derecha de los números muestra el número de unidades, el siguiente dígito: el número de Dos, el siguiente es el número de cuatro y etc. El sistema de números binarios le permite codificar cualquier número natural, para presentarlo como una secuencia de ceros y unidades. En forma binaria, puede representar no solo números, sino también cualquier otra información: textos, imágenes, películas y grabaciones de audio. Ingenieros La codificación binaria atrae que se implementa fácilmente técnicamente.

Sistema de números octales

En este sistema número 8 dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. La Figura 1, indicada en la descarga más joven, significa, como en el número decimal, simplemente uno. La misma figura 1 en los medios de descarga siguiente 8, en el siguiente - 64, etc. El número 100 (octal) no es más que 64 (decimal). Para traducir en un sistema binario, por ejemplo, el número 611 (octal), es necesario reemplazar cada dígito equivalente a la tríada binaria (tres dígitos). Es fácil adivinar que para transferir un número binario de valores múltiples al sistema octal, debe dividirlo en las tríadas a la derecha y reemplazar cada tríada con un dígito octal apropiado.

Número hexagonal

El registro del número en el sistema de números de octaos es lo suficientemente compacto, pero es aún más compacto en el sistema hexadecimal. Como los primeros 10 de los 16 dígitos hexadecimales, las figuras familiares 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9, pero como los 6 dígitos restantes utilizan las primeras letras del alfabeto latino: a, B, C, D, E, F. Figura 1, grabado en la descarga más joven, significa solo una unidad. La misma figura 1 en el siguiente: 16 (decimal), en el siguiente - 256 (decimal), etc. La figura de F, especificada en la descarga más joven, significa 15 (decimal). La transferencia de un sistema hexadecimal a binario y la espalda se realiza de manera similar a cómo se hace esto para el sistema octal.

Tabla 1. Cumplimiento entre los primeros números naturales de los tres sistemas numéricos.

1.4. Codificación de información

Actualmente, la información se envía en todas las máquinas de computación utilizando señales eléctricas. Al mismo tiempo, son posibles dos formas de su representación, como una señal continua (utilizando un valor similar - analógico) y en forma de varias señales (utilizando un conjunto de voltaje, cada uno de los cuales corresponde a uno de los números de los presentes. valor).

La primera forma de representación de información se llama analógica o continua. Los valores presentados en este formulario pueden tomar fundamentalmente cualquier valor en un rango específico. El número de valores que tal valor puede tomar es infinitamente grande. De ahí los nombres, un valor continuo y información continua. La continuidad de la palabra asigna claramente la propiedad básica de dichos valores: la ausencia de descansos, las brechas entre los valores que pueden tomar este valor analógico. Cuando se utiliza una forma analógica para crear una máquina informática, se requerirá un número menor de dispositivos (cada valor es uno y no varias señales), pero estos dispositivos serán más difíciles (deben distinguir un número significativamente mayor de estados de señal) . La forma continua de representación se utiliza en máquinas de computación analógicas (AVM). Estas máquinas están destinadas principalmente a resolver problemas descritos por el sistema de ecuaciones diferenciales: estudios del comportamiento de los objetos en movimiento, procesos de modelado y sistemas, resolviendo problemas de optimización paramétrica y control óptimo. Los dispositivos de procesamiento continuo de la señal tienen velocidades más altas, pueden integrar una señal, realizar cualquiera de su transformación funcional, etc. Sin embargo, debido a la complejidad de la implementación técnica de los dispositivos de operación lógica con señales continuasEl almacenamiento a largo plazo de dichas señales, su medición precisa de AVM no puede resolver eficazmente los problemas relacionados con el almacenamiento y el procesamiento de grandes cantidades de información.

La segunda forma de representación de información se llama discreta (digital). Tales valores que toman todo lo posible, pero solo los valores bastante definidos se denominan discretos (intermitentes). A diferencia de la magnitud continua, la cantidad de valores discretos siempre será finita. La forma discreta de la presentación se utiliza en computadoras electrónicas digitales (computadoras), que resuelve fácilmente los problemas relacionados con el almacenamiento, el procesamiento y la transmisión de grandes cantidades de información.

Para automatizar el trabajo de computadora con información relacionada con varios tiposEs muy importante unificar su forma de presentación, para esto, generalmente se usa la codificación.

La codificación es una representación de la señal en una forma específica, conveniente o adecuada para el uso posterior de la señal. Hablando es más estricto, esta regla describe la visualización de un conjunto de caracteres a otro conjunto de señales. Luego, el conjunto de letreros que se muestra se denomina alfabeto original, y el conjunto de señales que se usa para mostrar, el alfabeto codificado o el alfabeto para la codificación. En este caso, la codificación está sujeta a ambos símbolos individuales del alfabeto inicial y su combinación. De manera similar, para la construcción del Código, se utilizan tanto caracteres individuales del alfabeto del código como sus combinaciones.

El conjunto de caracteres del alfabeto de código utilizado para codificar un carácter (o una combinación de símbolos) del alfabeto original se denomina combinación de código, o, en resumen, el código de símbolo. En este caso, la combinación del código puede contener un carácter del alfabeto del código.

El símbolo (o combinación de caracteres) del alfabeto original, que corresponde a la combinación del código, se denomina símbolo de origen.

La combinación de combinaciones de código se llama código.

La relación de los caracteres (o combinaciones de símbolos, si no los símbolos separados del alfabeto inicial) del alfabeto original con sus combinaciones de código se codifica con su tabla de cumplimiento de código (o tabla de código).

Como ejemplo, puede llevar el sistema para grabar expresiones matemáticas, el alfabeto de Morse, el alfabeto del flanco marino, el sistema Braille para los ciegos, etc.

En la tecnología informática, también hay su propio sistema de codificación: se llama codificación binaria y se basa en la presentación de datos mediante la secuencia de solo dos caracteres: 0 y 1 (sistema de números binarios usados). Estos signos se llaman números binarios, o bits (digital binario).

Si aumenta el número de descargas en el sistema de codificación binaria, luego duplica el número de valores que se pueden expresar en este sistema. Para calcular la cantidad de valores, se usa la siguiente fórmula:

donde n es el número de valores codificados independientemente,

a M es la descarga de codificación binaria adoptada en este sistema.

Por ejemplo, ¿qué cantidad de valores (N) puedo codificar 10 descargas (M)?

Para hacer esto, construimos 2 a 10 grados (m) y obtenemos n \u003d 1024, es decir, en el sistema de codificación binario, 1024 se pueden codificar, 1024 valores codificados independientemente.

Codificación de información de texto

Para codificar los datos de texto, las tablas de codificación especialmente desarrolladas se utilizan en función de la comparación de cada símbolo del alfabeto con un cierto entero. Ocho descargas binarias son suficientes para codificar 256 caracteres diferentes. Esto es suficiente para expresar todos los símbolos de inglés y ruso, ambos minúsculas y de capital, así como signos de puntuación, símbolos de las principales acciones aritméticas y algunas generalmente aceptadas por varias combinaciones de ocho bits. símbolos especiales. Pero no todo es tan simple, y hay ciertas dificultades. En los primeros años del desarrollo de la tecnología informática, se asociaron con la falta de estándares necesarios, y en la actualidad, por el contrario, causados \u200b\u200bpor la abundancia de normas simultáneamente operativas y contradictorias. Para casi todos los idiomas comunes en el mundo, se crean sus tablas de código. Para que el mundo entero codifique los datos de texto por igual, necesitamos tablas de codificación única, que aún no se han hecho posible.

Codificación de información gráfica

La codificación de información gráfica se basa en el hecho de que la imagen consiste en los puntos más pequeños que forman un patrón característico llamado un raster. Cada punto tiene sus propias coordenadas y propiedades lineales (brillo), por lo tanto, se pueden expresar utilizando números de enteros: la codificación de ráster le permite usar el código binario para presentar información de gráficos. Las ilustraciones en blanco y negro se presentan en la computadora en forma de combinaciones de puntos con 256 grados de gris, para codificar el brillo de cualquier punto de un número binario suficientemente ocho bits.

Para la codificación de imágenes gráficas en color, se utiliza el principio de descomposición (descomposición) del color arbitrario en los componentes principales. En este caso, se pueden utilizar varios métodos para la codificación de información de gráficos de color. Por ejemplo, en la práctica se cree que cualquier color visible por el ojo humano se puede obtener mezclando mecánicamente los colores principales. Se utilizan tres colores principales como tales componentes: rojo (rojo, r), verde (verde, g) y azul (azul, b). Dicho sistema de codificación se llama el sistema RGB.

En la codificación de color de un punto de imagen en color, es necesario gastar 24 descargas. Al mismo tiempo, el sistema de codificación proporciona una definición inequívoca de 16.5 millones de colores diferentes, que en realidad está cerca de la sensibilidad del ojo humano. El modo de presentación de gráficos de color que utiliza 24 descargas binarias se llama a todo color (color verdadero).

Cada uno de los colores principales se puede poner en línea con un color adicional, es decir, el color que complementa el color principal hacia el blanco. En consecuencia, los colores adicionales son: azul (cian, c), púrpura (magenta, m) y amarillo (amarillo, y). Este método de codificación se acepta en la impresión, pero la cuarta pintura también se usa en la impresión - Negro, Negro, K). Este sistema de codificación se denota por CMYK, y para representar gráficos en color en este sistema, debe tener 32 descargas binarias. Este modo se llama a todo color (color verdadero).

Si reduce el número de descargas binarias utilizadas para codificar el color de cada punto, entonces la cantidad de datos puede reducirse, pero el rango de colores codificados se reduce notablemente. Codificación de gráficos de colores Los números binarios de 16 bits se llama modo de color alto.

Codificación información de sonido

Las recepciones y los métodos para la codificación de la información de sonido se convirtieron en técnicas de computación, más tarde y aún lejos de la estandarización. Muchas empresas individuales han desarrollado sus estándares corporativos, aunque puede distinguir dos direcciones principales.

El método FM (modulación de frecuencia) se basa en el hecho de que teóricamente, cualquier sonido complejo se puede descomponer en la secuencia de señales simples armoniosas de diferente frecuencia, cada una de las cuales representa el sinusoide correcto y, por lo tanto, puede describirse por parámetros numéricos. , es decir, el código. En la naturaleza, las señales de sonido tienen un espectro continuo, es decir, son analógicas. Su descomposición en filas y representación armónicas en forma de señales digitales discretas realiza dispositivos especiales: convertidores analógicos digitales (ADC). Conversión inversa Para reproducir el sonido codificado por código numérico, se realizan convertidores analógicos digitales (DAC). Con tales transformaciones, se pierde parte de la información, por lo que la calidad de la grabación de sonido generalmente no es completamente satisfactoria y corresponde a la calidad del sonido del electro más simple instrumentos musicales Con "color", característica de la música electrónica.

El método de síntesis de onda de tabla (tabla de onda) corresponde mejor al nivel moderno de desarrollo de la tecnología. Hay tablas pre-preparadas en las que se almacenan muestras de sonidos para muchos instrumentos musicales diferentes. En la técnica, tales muestras se llaman muestras. Los códigos numéricos expresan el tipo de herramienta, su número de modelo, altura de tono, duración e intensidad del sonido, la dinámica de su cambio. Dado que los sonidos "reales" se utilizan como muestras, la calidad del sonido obtenida como resultado de la síntesis es muy alta y se acerca a la calidad del sonido de los instrumentos musicales reales.

Unidades de medición de datos

La unidad más pequeña de medición de la información es byte igual a ocho bits. Un byte puede codificar uno de los 256 valores. También hay unidades más grandes como Kilobyte (KB), Megabytes (MB), Gigabytes (GB) y Terabyte (TB).

1 byte \u003d 8 bits

1 kb \u003d 1024 byte

1 MB \u003d 1024 KB \u003d 2 20 bytes

1 GB \u003d 1024 MB \u003d 2 30 bytes

1 TB \u003d 1024 GB \u003d 2 40 bytes

Preguntas de control

1. ¿Qué es la informática?

2. ¿Cómo se desarrolló los métodos para recopilar, almacenar y transferir información?

3. ¿Cuál es la estructura de la informática moderna?

4. ¿Qué es la información?

5. ¿Qué funciones realiza la información?

6. Dar los procesos de información básicos característicos.

7. ¿Cuál es la principal diferencia entre los datos de la información?

8. ¿Qué propiedades tiene la información?

9. ¿Qué entiende la informatización de la sociedad?

10. ¿Qué características características de la sociedad de la información tiene?

11. ¿Qué es un sistema de números y qué son? Dar ejemplos.

12. Dar la característica de los principales sistemas de visualización posicional.

13. ¿En qué dos tipos de información se puede presentar? Describirlos y dar ejemplos.

14. ¿Qué está codificando? Dar ejemplos de codificación de la vida.

15. ¿Cuál es la unidad principal de informes en la computadora?

16. ¿Cómo son los diferentes tipos de información en la computadora codificada?

17. ¿Con qué unidades miden la información?

3.1. Representación de datos en la computadora.

Al realizar cálculos matemáticos, el número dentro de la computadora se puede representar utilizando las formas naturales y normales de grabación.

Un ejemplo de grabación en forma natural puede ser el número 456.43. Para registrar dicho número, la palabra de la máquina (operando) se divide en dos campos fijos (partes). El primer campo se asigna para registrar toda la parte, y el segundo es escribir una parte fraccional del número. El dígito senior está destinado a indicar el signo del número.

En la tecnología informática, es costumbre separar toda la parte del número desde la parte fraccionaria del punto. Dado que en este caso, la posición del punto entre la parte total y fraccional está claramente definida, entonces tal representación de números se llama la representación con punto fijo. Abajo en la fig. 3.1 Muestra la palabra de la máquina 16 dígitos (2 bytes).

Palabra de máquinaes una unidad estructural de información informática. Con la ayuda de las palabras de la máquina, escriben números, símbolos y comandos. En las computadoras modernas, la longitud de las palabras de la máquina es de 32 ... 128 descargas. Físicamente, cada descarga de la palabra de la máquina es un elemento de memoria separado (activador o condensador de almacenamiento).

Higo. 3.2. Presentación de un entero.

La forma normal del número de números tiene la siguiente forma:

donde m - mantissa números; PAG - pedido; D - base Sistema de numeración.

El orden indica la ubicación entre el punto que separa la parte entera del número del fraccionario. Dependiendo del orden, el punto se mueve (flotando) en la Mantissa. Esta forma de representación de números se llama forma con punto flotante. Higo. 3.3 ilustra la forma de un número de punto flotante en el ejemplo de una palabra de máquina de 32 bits.

Por ejemplo, sede M \u003d 0.3, D \u003d 10, y el orden será diferente:

0.3 · 10 -1 \u003d 0.03; 0.3 · 10 -2 \u003d 0.003; 0.3 · 10 2 \u003d 30; 0.3 · 10 3 \u003d 300.

Desde el ejemplo anterior, se puede ver que, debido al cambio en el orden, el punto se mueve (flota) en la Mantissa. Al mismo tiempo, si el orden es negativo, el punto se desplaza en la Mantissa a la izquierda, y si es positivo, luego a la derecha.

31

…

…

Higo. 3.3. Pose de un número de punto flotante

En este caso, la palabra de la máquina se divide en dos campos principales. En un campo, la mantisa del número se registra, en el segundo, se indica el orden del número. El rango de la presentación de los números de puntos flotantes es mucho más grande que el número de números de representación con un punto fijo. Sin embargo, la velocidad de la computadora durante el procesamiento de un número de punto flotante es mucho más bajo que al procesar números con un punto fijo.

3.2.Resert Equipos en la computadora

El programa de trabajo de la computadora consiste en una secuencia de comandos.

Debajo equipo Se entiende como información que garantiza la generación de señales de control generadas en el dispositivo de control del procesador para realizar una máquina de acción variable.

El campo de comando consta de dos partes: operacional y habla a. La parte operativa indica el código de operación (CP). El código determina la acción que la computadora debe ejecutar (aritmética, adición, resta, lógica, inversión, etc.).

La parte de la dirección del comando contiene las direcciones de los operandos (números o símbolos) involucrados en la operación. Debajo habla a Se entiende por el número de células RAM o ROM, donde se registra la información necesaria para ejecutar el comando.

Por lo tanto, la computadora (más precisamente, el procesador) realiza una acción que determina el código de la operación, sobre los datos, cuya ubicación se indica en la parte de la dirección del comando.

El número de direcciones especificadas en el comando de dirección puede ser diferente. Dependiendo de la cantidad de direcciones, los siguientes formatos de comandos distinguen: solo, dos y tres madurezas. También hay chaasadres. En la Fig. 3.4 presentó la estructura de varios comandos.

Policía	A1.
Policía	A1.	A2.
Policía	A1.	A2.	A3.

Equipo de la parte de la dirección de funcionamiento

parte del equipo

Higo. 3.4. Estructura de equipo

Equipo de TrekhadresRealización, por ejemplo, la operación de adición debe contener la adición de la operación de adición y tres direcciones.

Las acciones realizadas por este comando se describen mediante la siguiente secuencia de operaciones.

1. Tome el número almacenado en la primera dirección A1.

2. Tome el número almacenado en la segunda dirección A2 y se pliega con el primer número.

3. El resultado de agregar para anotar la tercera dirección A3.

En el caso de un comando de dos chadas, la tercera dirección está ausente, y el resultado se puede registrar en la segunda dirección (con una pérdida de información que se registró allí), o se va en el registro del sumador, donde el Se realizó la operación. Luego, se requiere un comando adicional del comando de reescritura para la dirección deseada para liberar un registro de anuncios. Al organizar la adición de dos números almacenados en A1 y A2, las direcciones con el resultado del resultado en A3 usando equipos de unicastLos tres equipos ya están obligados.

1. Una llamada al Adder (ALLU) del número almacenado en A1.

2. Una llamada del número almacenado en A2 y la adición de ella con el primer número.

3. Registre el resultado en A3.

Por lo tanto, las direcciones más pequeñas contienen el comando, mayor será el número de comandos para compilar el mismo programa de operación de máquinas.

Al aumentar el número de direcciones en el equipo, tiene que aumentar la longitud de la máquina de la máquina para tomar los campos necesarios para la parte de la dirección de los comandos. Con un aumento en la capacidad de la memoria, la longitud del campo requerida para especificar aumentos de dirección. Al mismo tiempo, no todos los comandos usan completamente los campos de dirección. Por ejemplo, para el comando de grabación del número en una dirección específica, solo se requiere un campo de dirección. Un aumento injustificado en la longitud de la palabra de la máquina para usar equipos de multidifusión conduce a una disminución en el rendimiento de la computadora, porque Es necesario procesar los campos de mayor longitud.

Hay comandos no direccionales que contienen solo el código de operación, y los datos necesarios se colocan de antemano en ciertos registros de procesadores.

Las computadoras modernas realizan automáticamente varios cientos de comandos diferentes. Todos los comandos de la máquina se pueden dividir en grupos por tipos de operaciones:

· Operaciones de transferencia de datos;

· Operaciones aritmeticas;

· Operaciones lógicas;

· Operaciones de acceso a dispositivos informáticos externos;

· Operaciones de transmisión de gestión;

· Servicios y operaciones auxiliares.

Al diseñar nuevos procesadores, los desarrolladores deben resolver la compleja tarea de seleccionar la longitud del comando y definir la lista de comandos necesarios (sistemas de comando). Los requisitos de configuración de comando contradictorios llevaron a la creación de procesadores con varios formatos de formatos de comando (CISC y arquitectura RISC).

3.3.KODOVA TABLE

Tabla de código - Esta es una presentación interna (codificada) en la máquina de letras, números, caracteres y señales de control. Por lo tanto, la letra latina A en la tabla de códigos está representada por un número decimal de 65D (dentro de la computadora, este número se representará por número binario 01000001b), letra latina C - número 67d, letra latina M - 77d, etc. Por lo tanto, la palabra "SAMARA" escrita por las letras latinas de capital circulará dentro de la computadora en forma de números:

67d-65d-77d-65d-80d-65d.

Si hablamos de manera más precisa, entonces dentro de la computadora, esta palabra se almacena y se usa en forma de números binarios:

01000011V-01000001B-01001101B-01000001V-0101000V-01000001V

Los números están codificados de manera similar (por ejemplo, 1 - 49D, 2 - 59d) y símbolos (por ejemplo,, 33D, + - 43D).

Junto con los símbolos alfanuméricos, las señales de control se codifican en la tabla de códigos. Por ejemplo, el código 13D hace que el cabezal de impresión de la impresora vuelva al principio de la línea actual, y el código 10D mueve el papel que se carga en la impresora a una línea hacia adelante.

La tabla de códigos se puede representar no solo con la potencia de una década, sino también con la ayuda de HEXAdecimal SS. Note una vez más que las señales presentadas en el sistema de números binarios circulen dentro de la computadora, y en la tabla de códigos para mayor comodidad de leer al usuario, en un SS decimal o hexadecimal.

Cada letra, dígito, señal de puntuación o señal de control se codifica por un número binario de ocho bits. Usando un número de ocho bits (número "simple"), puede presentar (codificar) 256 caracteres arbitrarios: letras, números y cualquier imagen gráfica.

En todo el mundo, la tabla de códigos ASCII se acepta como un estándar (código estándar estadounidense para el intercambio de información: los códigos estándar americanos para el intercambio de información). La tabla ASCII regula (determina estrictamente) exactamente la mitad de los caracteres posibles (letras latinas, números árabes, signos de puntuación, señales de control). Para su codificación, se utilizan códigos de 0D a 127D.

La segunda mitad de la tabla de códigos ASCII (con códigos de 128 a 255) no está definida por la norma estadounidense y está destinada a colocar los símbolos de los alfabetos nacionales de otros países (en particular, cartas cirílicas - rusas), símbolos pseudográficos, Algunos signos matemáticos. En diferentes países, en varios modelos EUM, varios sistemas operativos también pueden usar diferentes opciones para la segunda mitad de la tabla de códigos (se denominan extensiones ASCII). Por ejemplo, una tabla que se usa en el sistema operativo MS-DOS se llama CP-866. Usando esta tabla para codificar las palabras "SAMARA", grabadas por letras rusas, obtenemos dichos códigos:

145d-128d-140d-128d-144d-128d.

Al trabajar en la sala de operaciones. sistema de Windows La tabla de códigos CP-1251 se usa, en la que la codificación de letras latinas coincide con la codificación de tabla CP-866 y ASCII, y la segunda mitad de la tabla tiene su propio diseño (codificación) de caracteres. Por lo tanto, la palabra "SAMARA", escrita en letras mayúsculas rusas, tendrá una presentación diferente dentro de la computadora:

209D-192D-204D-192D-208D-192D.

Por lo tanto, externamente la misma palabra (por ejemplo, "Samara") dentro de la computadora se puede representar de varias maneras. Naturalmente, causa ciertos inconvenientes. Al trabajar en Internet, el texto nacional a veces se vuelve ilegible. La razón más probable en este caso es el desajuste de la codificación de la segunda mitad de las tablas de códigos.

La desventaja general de todas las tablas de códigos de un solo byte (los números binarios de ocho bits se utilizan para la codificación) es la falta de información en el código de código, que solicita la máquina, que en este caso utiliza la tabla de códigos.

Firmas comunitarias Unicode. Un sistema de codificación de símbolos diferente se propone como estándar. En este sistema, se utilizan dos bytes (16 bits) en este símbolo (16 bits), y esto le permite habilitar información sobre cómo pertenece el carácter al código de símbolo y cómo debe reproducirse en la pantalla del monitor o en el impresora. Dos bytes le permiten codificar 65,536 caracteres. Es cierto, la cantidad de información ocupada por el mismo texto se duplicará. Pero los textos siempre serán "legibles" independientemente del idioma nacional y el sistema operativo.

3.4.Enización del almacenamiento de datos en discos magnéticos.

3.4.1. Discos

Discos - Dispositivos para el almacenamiento constante de información. Cualquier computadora tiene una unidad de disco magnética dura, diseñada para leer y escribir en un disco magnético fijo (Winchester) y una unidad (o unidad) para discos magnéticos flexibles utilizados para leer y escribir a discos magnéticos flexibles (disquetes). Además, puede haber unidades para trabajar con CD, discos magneto-ópticos, etc.

Cualquier disco duro o disco magneto-óptico se puede dividir en varias partes, lo que verá el usuario en la pantalla, así como los discos físicamente existentes. Estas partes son llamadas discos lógicos. Cada disco lógico tiene un nombre (letra) por el cual puede contactarlo. Por lo tanto, el disco lógico es parte de lo habitual. disco duroTener su propio nombre. Por ejemplo, un disco duro de 3 GB se puede dividir en dos discos lógicos: unidad C: Volumen de 2 GB y disco D: 1 GB.

El disco en el que se registra el sistema operativo, llamado sistémico (o embotellado) Disco. Como disco de inicio El disco duro más a menudo utilizado C:.

En los sistemas operativos DOS y Windows, cada disco también puede brindar nombres (etiqueta: etiqueta), que reflejan su contenido, por ejemplo: sistema, gráficos, textos, distribuciones, etc.

3.4.2. Archivos

Información sobre discos (discos duros, disquetes, magneto discos ópticos, CD, etc.) se almacena en archivos.

Archivo - Este es un conjunto de datos interrelacionados percibidos por la computadora como un único entero que tiene un nombre común en un disco u otro medio de información. Los archivos pueden almacenar programas, documentos listos para la ejecución de programas, dibujos, etc.

Para que el sistema operativo y otros programas se pongan en contacto con los archivos, los archivos deben tener designaciones. Esta designación se llama nombre del archivo. El nombre del archivo generalmente consta de dos partes. - En realidad, nombre (en un DOS de 1 a 8 caracteres, en Windows, de 1 a 254 caracteres) y expansión de hasta 3 caracteres. El nombre y la expansión están separados entre sí. A menudo, el nombre y la expansión juntos también se llaman el nombre. Nombres de archivo:

vova.doc tetris.exe doc.arj config.sys

El nombre y la expansión pueden consistir en letras latinas de capital y minúsculas (letras rusas), números y símbolos, excepto los caracteres de control y los símbolos \\ /: * son posibles?< > ; , + \u003d. Las letras rusas en los nombres de los archivos deben usarse con precaución, algunos programas no "entienden" nombres con letras rusas. Los nombres de los archivos pueden incluir caracteres "-" (guión), "_" (subrayar), "$" (dólar), "#" (celosía), "&" (ampersand, tipográfico "y" en inglés), "@ "(" Perro "),"! ","% ", Paréntesis, citas," ^ "(" cubierta ")," '' "(apóstrof)," ~ "(tilda o" onda ").

La extensión del nombre del archivo es opcional. Por regla general, describe el contenido del archivo, por lo que el uso de la expansión es muy conveniente. Muchos programas establecen una extensión específica del nombre del archivo, y puede averiguar qué programa ha creado un archivo. Además, muchos programas (por ejemplo, un programa de shell) le permiten invitar al nombre del archivo para invalorar el programa apropiado e inmediatamente cargar este archivo en él. Ejemplos de extensiones típicas:

com, EXE - Buscar archivos (listos para la ejecución del programa); Si selecciona un archivo con dicha extensión y presione la tecla ENTER, el programa comenzará a trabajar de inmediato;

bAT - Archivos de comando (lote);

tXT, DOC, WP, WRI - Archivos de texto (documentos). DOC Extension le da a sus documentos MS Word, WP - WordPerfect, WRI - MS Write. En los archivos con la extensión TXT, el texto generalmente está sin ningún diseño (solo texto, solo texto);

bak - ultima versión texto (copia de seguridad);

tIF, PCX, BMP, PIC, GIF, JPG, CDR - archivos gráficos de diferentes formatos;

aRJ, ZIP, LZH, RAR - Archivos aspirados (archivados)

hLP: archivos de ayuda, solicita a diferentes programas;

dRV, EGA, VGA, SYS, DLL y una serie de otros: programas de servicio y controladores de programas, con los que la computadora está aprendiendo a trabajar con diferentes monitores, teclados, impresoras, ratones, usar ruso. Estos programas no se lanzan como archivos ejecutables;

tTF, FON, FNT, SFP, STL, XFR - Fuentes para diferentes programas;

bAS, C, PAS, ASM: contienen texto de programas en Basic, SI, Pascal, ensamblador.

Puede haber archivos y con otras extensiones.

La característica más importante del archivo es su el tamaño. Se mide en bytes, kabletes, MB.

3.4.3. Carpetas

Los nombres de los archivos están registrados en discos en directorios (o directorios). En Windows, los catálogos se llaman carpetas.

Carpetas - Este es un lugar especial en un disco en el que los nombres de archivos, la información del tamaño del archivo, su tiempo se almacena. última actualización, atributos (propiedades) de archivos, etc. Si el archivo se almacena en la carpeta, se dice que este archivo está en esta carpeta. Cada disco puede tener varias carpetas.

Cada carpeta tiene un nombre. Los requisitos para los nombres de carpetas son los mismos que los nombres de los archivos. Como regla general, la extensión del nombre para carpetas no se usa, aunque no está prohibido.

Nombre de archivo completotiene el siguiente formulario (los soportes [y] denotan elementos opcionales):

[Conduzca:] [PATH \\] Nombre del archivo

Camino - Esta es una secuencia de los nombres de carpetas (directorios) o caracteres "..", separados por el símbolo "\\". El camino establece la ruta desde la carpeta de disco actual o raíz a la carpeta en la que se encuentra el archivo. Si la ruta comienza con el símbolo "\\", la ruta se calcula a partir de la carpeta raíz de la raíz de la raíz, de lo contrario, desde la carpeta actual. Cada nombre de la carpeta en la ruta corresponde a la entrada a la carpeta con el mismo nombre, el símbolo ".." corresponde a la entrada a nivel de carpeta anterior. Por ejemplo:

A: \\ Text1.txt - El archivo Text1.txt se encuentra en la carpeta raíz del disco A :;

C: \\ Works \\ Pascal \\ PROG1.PAS: el archivo PROG1.PAS se encuentra en la carpeta Pascal, que, a su vez, se encuentra en la carpeta Works ubicada en la carpeta raíz de la carpeta de la unidad C.

3.4.4. Archivo de disco de archivo

Para que un nuevo disco magnético pueda registrar información, debe estar pre-formateado. Formato - Esta es la preparación del disco para registrar información.

Durante el formateo en el disco, se registra la información de servicio (se realiza MarkUp), que luego se usa para grabar y leer información. El marcado se realiza utilizando el campo electromagnético creado por el cabezal de la unidad de grabación.

El registro de información se realiza por carreteras, y cada pista se divide en sectores, por ejemplo, 1024 bytes (Fig. 3.5). Un disquete de 10.5 pulgadas con un volumen de 1.44 MB contiene 80 pistas y 18 sectores.

Higo. 3.6. Cilindro Winchester

La figura muestra dos cilindros (primero y segundo) formados por pistas equidistantes en tres discos de Winchester. Cuando el disco duro es operativo, varias cabezas leen simultáneamente información de las pistas de un cilindro.

Para referirse al archivo en el archivo, debe conocer la dirección del primer sector de aquellos en los que se almacenan los datos del archivo. La dirección del sector está determinada por tres coordenadas: número de ruta (cilindro), número de superficie y número de sector.

El sistema operativo (OS) toma el almacenamiento de esta información para cada archivo. Para implementar el acceso al archivo OS, use el directorio raíz, la tabla de ubicación de archivos de grasa y el sector de arranque del disco. Estos elementos forman Área de disco del sistema(o disquetes) y se crean durante el proceso de inicialización (Formato) del disco.

Sector de arranque, tabla de colocación de archivos, directorio de raíces y el espacio de memoria de disco libre restante, llamado área de datos, son elementos estructura de archivo de disco.

El disco duro se puede dividir en varias secciones. Por lo tanto, en la inicial sectores difíciles Disco colocado información sobre el número de secciones, su ubicación y tamaño. Las secciones de disco duro se consideran además como discos autónomos, cada uno de los cuales se inicializa por separado, tiene su propia designación de letras (C:, D: E: F:, etc.) y sus elementos de la estructura de archivos.

Sector de arranque(Registro de arranque) - Esta es una tarjeta de visita de marcación en la que se registran los datos necesarios para trabajar con el disco. Se encuentra en cada disco en el sector lógico con el número 0. Las siguientes características se registran en el sector de inicio:

identificador del sistema si el sistema operativo se registra en el disco;

tamaño de los sectores de disco en bytes;

el número de sectores en el clúster;

el número de elementos en el catálogo;

número de sectores en el disco, etc.

Si el disco se prepara como un sistema (arranque), el sector de arranque contiene el programa de carga del sistema operativo. De lo contrario, contiene un programa que al intentar iniciar desde este sistema operativo del disco muestra un mensaje que este disco no es sistémico.

Detrás del sector de arranque en el disco sigue la tabla de colocación de archivos.

Mesa de colocación de archivos(Tabla de asignación de archivos - grasa abreviada) Contiene una descripción del orden de todos los archivos en los sectores de este disco, así como información sobre secciones de disco defectuosas. La tabla FAT sigue su copia exacta, lo que aumenta la confiabilidad de preservar esta tabla muy importante.

Durante el trabajo de los usuarios en una computadora, el contenido del disco cambia: se agregan nuevos archivos, innecesarios, algunos archivos se expanden o disminuyen, etc.

Realizar estas operaciones requiere un mecanismo especial para la distribución del espacio de almacenamiento de disco entre archivos y acceso a acceder a ellos. Este mecanismo se implementa utilizando la tabla de colocación de archivos.

Al realizar los datos de operaciones de escritura de lectura, el intercambio de información entre la unidad de disco y la memoria de la computadora se realiza por bloques. El volumen de bloques mínimo es igual al sector. Para reducir el número de referencias al disco para un manejo, se puede referir información de varios sectores ubicados de forma secuencial que forman un tipo de superblock. grupo. De este modo, grupo - Varios sectores ubicados secuencialmente que se leen o registran en un archivo para una apelación. El tamaño del grupo puede ser diferente.

El archivo escrito en el disco se le asigna un número entero de clústeres, y los grupos resaltados pueden estar en varios lugares del disco. a diferencia de archivos continuosUbicado en un área de memoria, archivos que ocupan varias áreas llamadas disco fragmentado. Asignar FAT - Tienda de datos de ubicación en el disco de fragmento de archivo.

El mecanismo de acceso a los archivos que usan la grasa se implementa de la siguiente manera. El área de datos de disco se considera como una secuencia de clústeres numerados. Cada grupo se coloca de acuerdo con el elemento graso con el mismo número. Por ejemplo, el elemento 2FAT corresponde al clúster 2 del área de datos de disco, el elemento 3fat cluster 3, etc. El directorio que contiene información sobre los archivos de disco se especifica para cada archivo el número del primer clúster ocupado por el archivo. Este número se llama el punto de entrada en grasa. El sistema, la lectura en el número de directorio del primer grupo de archivos, se refiere a este clúster, por ejemplo, escribe datos. En la grasa, el primer grupo de archivos contiene el número del segundo clúster de archivos o un signo del final del archivo, etc. Un ejemplo de mecanismo de acceso a archivos que usa la grasa se presenta en la tabla. 3.1.

Tabla 3.1

Mecanismo de acceso a archivos usando grasa.

Entrada a la grasa.

Número de elementos gordos

Valores de los elementos de grasa.

Para presentar información en la memoria de la computadora (tanto numérica como no numérica) utiliza un método binario de codificación.

La celda de memoria de correo electrónico elemental tiene una longitud de 8 bits (1 byte). Cada byte tiene su propio número (se llama la dirección). La mayor secuencia del bit, que la computadora puede procesar en su conjunto, llamada palabra de la máquina. La longitud de la palabra de la máquina depende de la descarga del procesador y puede ser igual a 16, 32 bits, etc.

Para la codificación de caracteres es suficiente un solo byte. En este caso, puede presentar 256 caracteres (con códigos decimales de 0 a 255). Juego de caracteres computadoras personales La mayoría de las veces es la extensión del código ASCII (Código de información de información estadounidense de intercambio de información: Código Estándar Americano para la Información de Exchange).

En algunos casos, cuando se ve en la memoria de la computadora, se usa un sistema de números binarios mixtos-decimal, donde es necesario almacenar cada signo decimal, se necesita un brillo (4 bits) y los números decimales de 0 a 9 . Diseñado para almacenar enteros con 18 figuras significativas y ocupa 10 bytes en la memoria (mayor de los cuales es un signo), utiliza esta opción en particular.

Otra forma de representar enteros - código adicional. El rango de valores de valores depende del número de bits de memoria de la memoria para el almacenamiento. Por ejemplo, los tipos de tipo entero se encuentran en el rango de
-32768 (-2 15) a 32677 (2 15 -1) y 2 bytes se administran al almacenamiento: Longint Type: en el rango de -2 31 a 2 31 -1 y se coloca en 4 bytes: Tipo de palabra - en el rango de 0 hasta 65535 (2 16 -1) utiliza 2 bytes, etc.

Como se puede ver en los ejemplos, los datos pueden interpretarse como números con un signo y sin signos. En el caso de representar el valor con el signo, la descarga a la izquierda (senior) indica un número positivo si contiene cero, y en un negativo, si la unidad.

En general, las descargas están numeradas a la derecha, a partir de cero.

Código adicional un número positivo coincide con su código directo. El código directo de un entero puede estar representado de la siguiente manera: el número se traduce en el sistema de números binarios, y luego su grabación binaria desde la izquierda se complementa con una cantidad de ceros insignificantes, ¿cuánto requiere el tipo de datos? pertenece a. Por ejemplo, si el número 37 (10) \u003d 100101 (2) se declara el valor del tipo entero, entonces su código directo será 0000000000100100101, y si el valor del tipo Longint, entonces será su código directo. Para un registro más compacto, el código hexadecimal se usa con más frecuencia. Los códigos obtenidos se pueden reescribir de acuerdo con 0025 (16) y 00000025 (16).

Se puede obtener un código adicional de un número negativo completo de acuerdo con el siguiente algoritmo:

1. registrar el código directo del número del módulo;
2. invertirlo (reemplazar unidades con ceros, ceros - unidades);
3. agregue una unidad al código de inversión.

Por ejemplo, escribimos un código de número adicional -37, interpretándolo como un valor del tipo Longint:

1. el número directo del número 37 es1.
2. incompleto
3. código adicional o FFFFFFDB (16)

Al recibir un código adicional del número, en primer lugar, es necesario definir su signo. Si el número resulta positivo, simplemente traduce su código en un sistema de cálculo decimal. En el caso de un número negativo, se debe realizar el siguiente algoritmo:

1. restar del código 1;
2. código invertido;
3. traducir a un sistema de números decimales. El número resultante se escribe con un signo menos.

Ejemplos. Escribimos números correspondientes a códigos adicionales:

1. 0000000000010111.

   Dado que el cero se registra en la descarga más antigua, el resultado será positivo. Este es el código número 23.

2. 1111111111000000.

   El código de número negativo se registra aquí, realizando el algoritmo:

   1. 1111111111000000 (2) - 1 (2) = 1111111110111111 (2) ;
   2. 0000000001000000;
   3. 1000000 (2) = 64 (10)

Se utiliza un método ligeramente diferente para representar números reales en la memoria de la computadora personal. Considere la representación de los valores con punto flotante.

Cualquier número válido se puede escribir en el formulario estándar M * 10 P, donde 1 ≤ M< 10, р- целое число. Например, 120100000 = 1,201*10 8 . Поскольку каждая позиция десятичного числа отличается от соседней на степень числа 10, умножение на 10 эквивалентно сдвигу десятичной запятой на 1 позицию вправо. Аналогично деление на 10 сдвигает десятичную запятую на позицию влево. Поэтому приведенный выше пример можно продолжить: 120100000 = 1,201*10 8 = 0,1201*10 9 = 12,01*10 7 ... Десятичная запятая плавает в числе и больше не помечает абсолютное место между целой и дробной частями.

En la grabación anterior m llamada mantissa números y r - procedimiento. Para preservar la precisión máxima, las máquinas de computación casi siempre están almacenadas por el Mantissa en forma normalizada, lo que significa que la mantisa en este caso es el número que se encuentra entre 1 (10) y 2 (10) (1 ≤ m< 2). Основные системы счисления здесь, как уже отмечалось выше,- 2. Способ хранения мантиссы с плавающей точкой подразумевает, что двоичная запятая находится на фиксированном месте. Фактически подразумевается, что двоичная запятая следует после первой двоичной цифры, т.е. нормализация мантиссы делает единичным первый бит, помещая тем самым значение между единицей и двойкой. Место, отводимое для числа с плавающей точкой, делится на два поля. Одно поле содержит знак и значение мантиссы, а другое содержит знак и значение порядка.

La computadora personal de IBM PC con un coprocesador matemático 8087 le permite trabajar con los siguientes tipos válidos (el rango de valores se indica por valor absoluto):

63

52

0

Se puede observar que el bit más antiguo, asignado bajo la Mantissa, tiene el número 51, es decir. Mantissa lleva los 52 bits menores. El rasgo indica un punto binario aquí. Antes de que la coma debería ser un poco de toda la parte de la Mantissa, pero como siempre es igual a una, este bit no es necesaria y no hay descarga correspondiente en la memoria (pero está destinada). El valor del pedido se almacena aquí, no como un entero presentado en el código adicional. Para simplificar los cálculos y comparar los números reales, el valor del pedido en la computadora se almacena como número desplazado. Al valor presente del pedido, se agrega el desplazamiento antes de grabarlo. El desplazamiento se selecciona de modo que el valor mínimo del orden corresponde a cero. Por ejemplo, para el tipo doble, el pedido toma 11 bits y tiene un rango de 2 -1023 a 2 1023, por lo que el desplazamiento es 1023 (10) \u003d 1111111111 (2). Finalmente, el bit con el número 63 indica el número de números.

Por lo tanto, el siguiente algoritmo sigue a partir de lo anterior para obtener un número válido en la memoria de la computadora:

1. traduzca el módulo de este número al sistema de números binarios;
2. normalizar el número binario, es decir,. Escriba en forma de M * 2 P, donde M - Mantissa (su parte entera es 1 (2)) y r - Orden registrado en un sistema de números decimales;
3. agregue al orden de desplazamiento y traduce la orden desplazada en el sistema de números binarios;
4. teniendo en cuenta el signo de un número dado (0 - positivo; 1 - negativo), escríbelo en la memoria de la computadora.

Ejemplo. Escriba el código numérico -312,3125.

1. La entrada binaria del módulo de este número tiene una vista de 100111000,0101.
2. Tenemos 100111000,010101 \u003d 1.001110000101 * 2 8.
3. Obtenemos un orden desplazado de 8 + 1023 \u003d 1031. A continuación, tenemos 1031 (10) \u003d 10000000111 (2).
4. Finalmente
   

   63

   52

   0

   1. En primer lugar, notamos que este es el código de un número positivo, porque en la descarga del número 63, cero se registra, obtenemos el orden de este número. 011111111110 (2) \u003d 1022 (10). 1022 - 1023 \u003d -1.
   2. El número es 1.1100011 * 2 -1 o 0.11100011.
   3. Traducción a un sistema de números decimales Obtenemos 0.88671875.

   Revisamos los tipos de información en la memoria de la computadora, ahora puede proceder a verificar el conocimiento.

   Si necesitas opciones en papel.

Ingeniería Informática - Este es un conjunto de dispositivos destinados al procesamiento automático o automático de datos a la información.

Sistema de computación - Este es un conjunto específico de dispositivos relacionados. El dispositivo central de la mayoría de los sistemas de computación es una máquina de computación electrónica (computadora) o una computadora.

Un ordenador- Este es un dispositivo que consiste en componentes electrónicos y electromecánicos, que realizan operaciones de entrada, almacenamiento y procesamiento de datos de acuerdo con un programa específico para obtener información, cuya salida se lleva a cabo en forma adecuada para la percepción humana.

Arquitectura de Computadores. Bajo la arquitectura de la computadora, es necesario comprender la combinación de las características que es necesaria para el usuario. Estos son, en primer lugar, los dispositivos principales y los bloques de computadora, así como la estructura de los vínculos entre ellos y la gestión de software.

Principios generales para construir una computadora, que se relaciona con la arquitectura:

• estructura de memoria ECM;
• métodos de acceso a la memoria y dispositivos externos ";
• la capacidad de cambiar la configuración;
• sistema de comando;
• formatos de datos;
• organización de la interfaz.

Basado en esto, es posible definir que Arquitectura- Esto es lo más principios generales Construyendo una computadora que implemente el trabajo de gestión de software y la interacción de sus principales nodos funcionales.

Los principios clásicos de construir una arquitectura de la computadora se ofrecieron en el trabajo de J. Fondo Neymanan. Goldstayig y A. Bersse en 1946 y son conocidos como "Principios de Nimanana". Estos principios declaran las siguientes disposiciones de arquitectura:

• Utilizando sistema binario Presentación de datos. Las ventajas del sistema binario para la implementación técnica realizó la conveniencia y facilidad de realizar operaciones aritméticas y lógicas. Eum se ha convertido en información de procesamiento y no numérico: textual, gráfico, sonido y otros. La codificación de datos binarios sigue siendo la base informativa de cualquier computadora moderna.
• Principio del programa almacenado.. Neumann fue el primero en adivinar que el programa también podría almacenarse en forma de ceros y unidades, y en la misma memoria que el número procesado por ella. La falta de una diferencia fundamental entre el programa y los datos dio la oportunidad de formar un programa para sí mismo de acuerdo con los resultados de los cálculos. Antecedentes Neumann no solo presentan los principios fundamentales del dispositivo lógico de la computadora, sino que también se proponen su estructura que se reprodució durante las dos primeras generaciones de la computadora.
• Principio de operaciones secuenciales.. La memoria estructural consiste en células numeradas. Un procesador en un momento de tiempo arbitrario está disponible en cualquier celda. Desde aquí es necesario dar nombres en áreas de memoria como esta. Para que los valores almacenados en ellos, sería posible presentarlos o cambiarlos durante la ejecución del programa utilizando los nombres asignados.
• El principio de acceso arbitrario a las células. memoria de acceso aleatorio . Los programas y los datos se almacenan en la misma memoria. Por lo tanto, la computadora no distingue de que se almacena en esta celda de memoria: el número, el texto o el comando. A través de los comandos, puede realizar las mismas acciones que los datos anteriores.

Figura 3. Dispositivo de control (UU). Dispositivo lógico aritmético (ALLU). La memoria (memoria) almacena información (datos) y programas, incluye un dispositivo de almacenamiento operacional (RAM) y dispositivos de almacenamiento externos.

Arquitectura de la computadora moderna. La estructura real de la computadora es mucho más complicada que el esquema discutido anteriormente (Fig. 3). En las computadoras modernas, en particular las microcomputadoras (personales), hay cada vez más una desviación de la arquitectura tradicional Von Neuman, debido al deseo de los desarrolladores y usuarios para mejorar la calidad y el rendimiento de las computadoras (Fig. 4).

La calidad de EUM se caracteriza por muchos indicadores. Este es el conjunto de comandos que la computadora puede entender y realizar, la velocidad de trabajo (velocidad) del procesador central, el número de dispositivos periféricos conectados a la computadora simultáneamente y mucho más. Al mismo tiempo, el indicador principal que caracteriza la computadora (computadora) es su velocidad.

Velocidad - Este es el número de operaciones que el procesador es capaz de realizar por unidad de tiempo. En la práctica, el usuario más interesado. rendimiento informático - Un indicador de su velocidad efectiva, es decir, las habilidades no solo están funcionando rápidamente, sino que resuelvan rápidamente las tareas establecidas específicamente.

Como resultado, todos estos y otros factores contribuyen a la mejora de principios y constructivos de la base elemental de las computadoras, es decir, la creación de procesadores nuevos, más rápidos, confiables y convenientes, dispositivos de memorización, dispositivos de E / S, etc. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la velocidad de los elementos no se puede aumentar irrelevantes (hay limitaciones y restricciones tecnológicas modernas debido a las leyes físicas). Por lo tanto, los desarrolladores de equipos informáticos están buscando resolver este problema mejorando la arquitectura de la computadora.

Esto apareció computadoras con la arquitectura multiprocesador (o multiprocessor) en la que varios procesadores funcionan simultáneamente, y esto significa que el rendimiento de dicha computadora es igual a la cantidad de rendimiento del procesador.

En computadoras poderosas diseñadas para cálculos complejos de ingeniería y sistemas de diseño automatizados (CAD), dos o cuatro procesadores a menudo se instalan. En las computadoras pesadas (tales máquinas, por ejemplo, simular las reacciones nucleares en tiempo real, predicen el clima a escala global, simule escenas a escala a gran escala para el cine y la animación). El número de procesadores alcanza varias decenas.

Higo. 4. Estructura general del microordenador moderno.

Todos los bloques arquitectónicos principales consisten en dispositivos más pequeños separados que realizan funciones estrictamente definidas.

En particular, en uPC un dispositivo lógico aritmético ( Alabama.). Dispositivo de almacenamiento interno en forma de registros de procesadores y memoria de caché interna, dispositivo de gestión (UU).

El dispositivo de entrada generalmente no es una unidad estructural única. Dado que los tipos de información de entrada son diversos, las fuentes de entrada de datos pueden ser varias. Lo mismo se aplica a los dispositivos de salida.

UPC - Esta es una unidad central de computación en un AUM de cualquier tipo. Calcula el programa almacenado en RAM y proporciona a la administración general de la computadora.

El procesador, al menos contiene:

• Dispositivo aritmético y lógico (ALLU)destinado a realizar operaciones aritméticas y lógicas;

• Dispositivo de control (UU)destinado a completar la gestión general del proceso de computación en el programa y coordinar todos los dispositivos de la computadora. UU en una secuencia específica selecciona el comando Comando de RAM. Luego: cada uno, el comando está decodificado, la necesidad de los elementos de datos de las celdas de la RAM especificada en el comando se transmite a Allu. ALU está configurado para realizar la acción especificada por el comando actual (los dispositivos de E / S también pueden participar en esta acción); Se da un comando para realizar esta acción. Este proceso continuará hasta entonces. Hasta ahora, se levantará una de las siguientes situaciones: los datos de entrada se han agotado, un comando para detener la computadora se apaga de uno de los dispositivos.

Dispositivo de almacenamiento (memoria) - Esta es una unidad de computadora arquitectónica destinada a la memoria temporal (RAM) y a largo plazo (memoria permanente) de los datos de almacenamiento, entrada y resultados de software, así como resultados intermedios en dispositivos de dispositivo de almacenamiento externo.

RAM RAM) - Sirve para recibir, almacenar y emitir información. Contiene programas y datos disponibles para su uso por el microprocesador, así como los resultados intermedios y finales de los cálculos. El proceso de ejecución del programa se reduce a la transformación del estado de memoria inicial en la final (final). RAM es un dispositivo dependiente de la energía, lo que significa pérdida de información cuando se apaga la alimentación. La velocidad de la computadora depende significativamente de la velocidad de la RAM. Por lo tanto, está buscando constantemente elementos para RAM, gastando menos tiempo en las operaciones de lectura. El problema se resuelve mediante la construcción de memoria multinivel.

La RAM consta de dos o tres partes: la parte principal de la mayor capacidad se basa en elementos relativamente lentos (más baratos), y la información adicional (la llamada memoria caché) consta de elementos de alta velocidad. Los datos que el procesador se dibuja con mayor frecuencia está en caché, y se almacena más información operativa en la memoria básica.

Dispositivo de almacenamiento permanente (ROM). Dispositivo no volátil destinado a almacenamiento a largo plazo de servicio y información primaria. Presentado en forma de microcircuitos ubicados en la placa materna (sistema).

Exteriordispositivo de almacenamiento (bomba). Dispositivos no volátiles que aseguran un almacenamiento y emisión confiables de información. Se almacenan programas y datos de uso frecuente (véase dispositivos, almacenamiento). Sin embargo, el tipo de cambio entre la memoria constante y el procesador central, en la mayoría de los casos abrumadores, es significativamente menor que la del RAM.

Dispositivos de entrada (UVV) y salida (HC)Categorías La categoría de dispositivos periféricos. Antes del trabajo Los dispositivos de E / S lideraron el procesador central, que ocupó mucho tiempo. La arquitectura de la computadora moderna proporciona la presencia de canales de acceso directo para intercambiar datos con dispositivos de E / S sin la participación del procesador central, así como la transmisión de la mayoría de las funciones de control periférico con procesadores especializados que descargan el procesador central y aumenta su rendimiento. .

Sistema de interrupción. Interrumpirla situación se llama la situación que requiere ninguna acción del microprocesador cuando ocurra un determinado evento. Bajo el sistema de interrupción, se entiende un complejo de software y hardware que garantiza la ejecución y el procesamiento de interrupciones.

El procesador debe responder rápidamente a varios eventos que ocurren en una computadora como resultado de las acciones del operador o sin su conocimiento. Como ejemplos de este tipo, puede presionar las teclas del teclado, un intento de dividir a cero (durante el programa), falla de alimentación (otros fallos de funcionamiento en el equipo), el acceso planificado al núcleo del sistema operativo y el otro. La respuesta de interrupción necesaria proporciona un sistema de interrupción.

Interrupción de procesamiento Se reduce a la suspensión de la secuencia de comandos actual, en lugar de la cual la otra secuencia corresponde al tipo de interrupción y se llama el controlador de interrupción comienza a ser interpretado. Después de su implementación, la ejecución del programa puede continuarse si esto es posible o apropiado, que depende del tipo de interrupción.

Sistema de puerto de E / S Proporciona una conexión directa del adaptador de dispositivo periférico al bus del sistema, es decir, de hecho, es un punto de tal conexión del dispositivo periférico en el sistema informático. Cada puerto de E / S tiene su propia dirección, con un dispositivo periférico, se pueden asignar varios puertos de E / S. El conjunto de puertos de E / S forman un sistema de puertos de E / S. Se puede considerar un puerto de E / S simplificado un registro en el que se lee la información para transmitir su dispositivo periférico de E l o desde el cual se lee la información obtenida del dispositivo periférico.

Desde el punto de vista del usuario, puerto - Esta es una interfaz (conector) para conectar el dispositivo (teclado, mouse, pantalla, impresora, auriculares, etc.) a la computadora. Normalmente, los puertos de entrada se encuentran en el panel posterior de la caja del módulo del sistema, algunos de ellos se pueden realizar en el panel frontal.

Adaptador, Controlador. El concepto de "adaptador periférico" puede considerarse sinónimo del término "controlador", pero este último se usa más a menudo para el dispositivo que implementa funciones más complejas para controlar dispositivos periféricos (Fig. 5).

Higo. 5.Videocontroller. Gestiona la salida de la imagen para mostrar

Los controladores desarrollados de dispositivos periféricos incluyen microprocesadores y memoria especializados. Lo mismo se aplica a los dispositivos periféricos con algoritmos de trabajo complejos que requieren la presencia de unidades de control perfecto. Desde el punto de vista del usuario, el (adaptador o controlador) es una tabla con un conjunto de fichas y puertos de E / S, su tarea está controlada por el dispositivo conectado a él. Puede ser exhibición, impresora, dispositivos de audio, etc.

Adaptador de interfaz - Este es un medio para interconectar una parte central de una computadora con dispositivos periféricos, en los que todos los parámetros físicos y lógicos cumplen con los parámetros predeterminados (protocolo específico) y se usan ampliamente en otros dispositivos.

Higo. 6. Adaptador de interfaz

Arquitectura moderna del sistema informático. Guardar los principios de construir una arquitectura informática en Neymanan, la arquitectura moderna se ha enriquecido con principios adicionales y hoy en día la arquitectura de la EUM está determinada por los siguientes principios:

• Principio de gestión del programa. Proporciona automatización del proceso de computación en una computadora, de acuerdo con este principio, se elabora un programa para resolver cada tarea que determina la secuencia de acciones informáticas. La eficiencia del control de software será mayor al resolver la tarea del mismo programa muchas veces (aunque con datos iniciales diferentes).
• El principio del programa almacenado en la memoria.. Según este principio, los comandos del programa se envían, como datos, en forma de números y se procesan de la misma manera que los números, y el programa en sí se carga en la propia RAM, que acelera el proceso de su ejecución.
• El principio de acceso arbitrario. a la memoria. De acuerdo con este principio, los elementos de los programas se pueden registrar en una ubicación articular arbitraria, lo que le permite contactar a cualquier dirección específica (a una sección específica de la memoria) sin ver las anteriores.
• El principio de separación de funciones.. El procesador gestiona todas las operaciones de nivel más alto, mientras que la interpretación específica de sus comandos generales para dispositivos individuales implementa dispositivos de control especial: controladores. El procesador puede procesar información solo si ya ha sufrido un procesamiento primario. Esta función adquiere los controladores del dispositivo de entrada. Lideran la entrada a la norma unificada. Luego, los datos se envían a la RAM, donde se distribuyen sobre las celdas y se proporcionan referencias (direcciones) necesarias para usarlas. La salida de la información también está ocurriendo a través de la mediación de los dispositivos de control de la salida, lo que nuevamente produce datos reformateados al estándar deseado. En principio, todos los dispositivos informáticos tienen sus propios controladores (unidades, monitores, impresoras, plotter, serpentina, etc.) basadas en esto, uno de los principios importantes del trabajo de la computadora se puede formular.

Subsistemas funcionales. En el proceso de su trabajo, la computadora lleva a cabo:

• Ingresando información desde el exterior;
• Almacenamiento temporal;
• Transformación;
• Conclusión en la forma, accesible a la percepción, su hombre.

El proceso de obtención de datos por computadora se llama brevemente " aporte", Y emitiéndolo al usuario - "producción". Estos procesos son tan importantes que se ha propuesto una gran cantidad de dispositivos diversos para implementarlos. Además, no debemos olvidar que la "entrada" y la "salida" son dos lados de un proceso de intercambio de información, y sin uno de ellos, no hay otro. Por lo tanto, cuando NE está hablando de la transformación de datos, y el término "introducción" se usa para transmitirlos a la computadora para computar y obtener el resultado del resultado.

Durante el proceso de entrada, los datos se administran al formato que puede ser percibido por la computadora, y cuando la salida es del formulario, familiar para los humanos.

En cada una de las etapas enumeradas del proceso, se está implementando un subsistema funcional separado:

• subsistema de entrada de datos;
• subsistema de almacenamiento de datos;
• subsistema de conversión de datos;
• subsistema de conclusión de la información.

Todos los subsistemas están interconectados por canales de intercambio, agrupados en arroyos. Además de los datos y los comandos, llevan señales de temporizador y el voltaje de suministro a todos los bloques de la computadora. Estas corrientes tienen una expresión constructiva en forma de cables y conectores que tienen un nombre de neumático (ver más abajo).

Subsistema de dispositivos de entrada. La introducción de información a la computadora se realiza mediante dispositivos especializados como estándar, (ver más abajo) y no estándar (opcional).

Ingreso de información en una computadora personal se realiza en tres etapas:

• percepción de la información del exterior;
• llevar datos a un formato específico, computadora comprensible;
• transmisión de datos en un neumático de computadora;

Subsistema de dispositivos de salida. El subsistema de conclusión de la información permite que la computadora obtenga los resultados del trabajo en la forma habitual. Dispositivos de salida de información también. Al igual que los dispositivos de entrada de información, pueden ser estándar (ver más abajo) y no estándar (opcional).

La salida de la información también se realiza en tres etapas, y su orden está inversa en el proceso de entrada:

• percepción de la información transmitida por canales de neumáticos;
• llevar información al formato característico del dispositivo de salida;
• emisión de resultados de trabajo en. Dispositivos de salida de información.

Subsistema de conversión. La conversión de datos a la información en la computadora es realizada por el procesador. El procesador, al menos contiene un dispositivo de control ( UU) y dispositivo lógico aritmético ( Alabama.). El dispositivo de control es esencialmente un "maestro" de la computadora y realiza las siguientes funciones:

• establece el pedido de las tareas realizadas por el sistema;
• genera señales de control para distribuir operaciones y flujos de datos dentro de un dispositivo aritmético y lógico y exterior;
• gestiona la transferencia de información sobre el bus de direcciones y el bus de datos;
• percibe y procesa las señales de servicio después del bus de control del sistema.

Subsistema de almacenamiento. Para trabajar de manera efectiva con los datos, el procesador debe tener acceso rápido y gratuito a ellos. Las funciones de almacenamiento intermedias realizan un subsistema de almacenamiento de información. Inscrito en la computadora del subsistema de entrada, la información proporcionada a un estándar interno específico se encuentra en las celdas de RAM, después de lo cual, según sea necesario. Procesado por un procesador.

La memoria de la computadora personal se implementa en elementos electrónicos y, como se mencionó anteriormente, depende de la energía. Este método de almacenamiento de información es muy vulnerable. Al finalizar la sesión, los contenidos de la RAM se registran en el disco. Ahora no hay un apagado sugüusto para los datos, porque la información registrada en el disco restaurará todo en la memoria. Que era antes

Para el almacenamiento de datos a largo plazo y confiable, se han creado muchos dispositivos más confiables; Unidades ópticas magneéticas y magneto, unidades de cinta magnética y otras.

En dispositivos de almacenamiento externos ( Tubería) Hay dos ventajas principales sobre RAM:

• el almacenamiento de información no requiere energía;
• los volúmenes de información pueden ser extremadamente grandes.

Basado en estos principios, se puede argumentar que computadora moderna - Este es un dispositivo técnico que después de ingresar los datos iniciales en forma de códigos digitales y sus programas de procesamiento, expresados \u200b\u200bpor códigos digitales, puede implementar automáticamente un proceso de computación según lo especificado por el programa, y \u200b\u200bpara emitir los resultados terminados de la resolución El problema en la forma adecuada para la percepción humana.

Métodos clasificaciones de la computadora. La nomenclatura de las computadoras de hoy es enorme: los autos difieren a propósito, potencia, tamaño, base de elementos, etc. Por lo tanto, computadoras clasificadas en diferentes características. Cabe señalar que cualquier clasificación es hasta cierto punto condicional, ya que el desarrollo de la informática y la tecnología es tan tormentable que. Por ejemplo, la MI de hoy a la computadora no es inferior en el poder con una miniva de hace cinco años e incluso las supercomputadoras del pasado reciente. Además, la inscripción de computadoras a una clase específica es bastante condicional a través de la borrosidad de la separación de grupos y debido a la implementación del conjunto de computadoras del cliente, donde la nomenclatura nativa y los modelos específicos se adaptan a los requisitos del cliente. Considere los criterios comunes para clasificar las computadoras.

Clasificación con cita previa

• grandes máquinas de computación electrónica (BESM);
• miniva;
• microordenador:
• computadoras personales.

EUM grande.(Principal.Marco.) . Solicite el servicio de grandes áreas de la economía nacional. Se caracterizan por potentes procesadores de trabajo paralelos (el número de los cuales alcanza hasta 100), la velocidad integral hasta decenas de miles de millones de operaciones por segundo, régimen de trabajo multijugador.

Sobre la base de las computadoras grandes, se crea un centro informático, que contiene varios departamentos o grupos (Tabla 1). La estructura del centro informático basada en una computadora grande puede ser la siguiente:

• UPC - La unidad principal de Bevm. en el que se produce el procesamiento de datos y el cálculo de los resultados. Es varias unidades del sistema en una habitación separada, donde se admiten la temperatura constante y la humedad del aire.
• Grupo de programación del sistema. - Participado en el desarrollo, la depuración e implementación del software necesario para el funcionamiento del sistema de computación. Programas del sistema Proporcionar interacción de programas con equipo, es decir, la interfaz de software y hardware del sistema de computación.
• Grupo de programación aplicado - Creación de programas para realizar acciones específicas con datos, es decir, proporcionar la interfaz de usuario del sistema de computación.
• Grupo de preparación de datos - Preparaciones de datos que se procesarán en programas aplicados creados por programadores de aplicaciones. En particular, este es un conjunto de texto, imágenes de escaneo, llenando bases de datos.
• Grupo de soporte técnico - Comprometido mantenimiento Todo el sistema de computación, reparación y depuración de equipos, conectando nuevos dispositivos.
• Grupo de soporte de información - proporciona información técnica Todas las unidades del Centro de Computación crean y guarda los archivos de los programas desarrollados (biblioteca de programas) y los datos acumulados (bancos de datos).
• División de división - Obtiene datos del procesador central y los convierte en un formulario, conveniente para el cliente (Impresión).

El alto costo del equipo y el mantenimiento es inherente a la computadora alta, por lo que el trabajo está organizado por un ciclo continuo.

Miniordenador. Esta categoría es similar a la computadora grande, pero hay tamaños más pequeños. Utilizado en grandes empresas, instituciones científicas y organizaciones. A menudo se utiliza para gestionar la producción, los procesos. Se caracteriza por la arquitectura multiprocesador, conectando hasta 200 terminales, dispositivos de almacenamiento en disco que están aumentando a cientos de gigabytes, periferia ramificada. Para organizar el trabajo con Miniva, necesitamos un centro de computación, pero menos que para computadoras grandes.

Microordenador. El microcomputador (microcomputador) es un sistema de computación en el que se utiliza un microprocesador como un dispositivo de control y aritmética. En micro-computadoras más avanzadas, se pueden utilizar varios microprocesadores. El rendimiento de este sistema se determina no solo por las características del procesador utilizado, sino también la capacidad de la RAM disponible, los tipos de dispositivos periféricos, la calidad de las soluciones estructurales, la extensibilidad, etc. Ahora se han convertido en herramientas Para resolver tareas complejas. Los microprocesadores se han vuelto más poderosos, y los dispositivos periféricos son más eficientes, por lo que la micro-computadora está actualmente desplazada por la mini-computadora y la diferencia entre ellos disminuye gradualmente. En las computadoras de esta categoría en particular, este curso se calcula.

Los microcomputadores se pueden dividir en uno profesional y doméstico. Debido a la reducción del hardware, la línea entre ellos se está borrosa gradualmente. Desde 1999, se ha introducido un estándar de certificación internacional: la especificación PC99:

• computadora personal masiva (PC del consumidor): sistemas relativamente no costosos que cumplen con los requisitos del usuario;
• computadora personal empresarial (PC Office): tiene un mínimo de reproducción de gráficos y sonido;
• la computadora personal portátil (PC móvil), difiere en presencia de medios de comunicación de acceso remoto (comunicación informática);
• la estación de trabajo (estación de trabajo), difiere en mayores requisitos para dispositivos de almacenamiento y procesamiento;
• información personal de entretenimiento (PC de entretenimiento): haga el enfoque en multimedia utilizando gráficos desarrollados y reproducción de sonido.

Clasificación de microcomputadores para el propósito previsto o el nivel de especialización..

• microcomputadoras multijugador (Servidores) son microcomputadores que trabajan en modo de separación del tiempo, lo que garantiza el funcionamiento de varios usuarios al mismo tiempo. Se realizan en un bastidor de tamaño pequeño o en la versión de escritorio y en la mayoría de los casos son un subconjunto de la red informática.
• especializados o estaciones de trabajo. (Brazos): son un microordenador equipado con todos los medios necesarios para realizar un tipo de trabajo específico. Hay AWP Ingeniería, gráfico, diseño automatizado, publicación (sistemas de publicación de escritorio) y otros.
• microcomputadoras incorporadas - son los sistemas informáticos creados para resolver tareas específicas. Se utiliza para controlar (por ejemplo, un complejo de máquinas o máquinas, equipo científico, unidad de combate, etc.) y procesamiento de medición. Estructuralmente, se realizan en forma de una o varias juntas y no aseguran la implementación de una amplia gama de funciones informáticas, así como la interacción estándar con el usuario.

Clasificación por tamaño. Además del objetivo, dependiendo del uso constructivo, los microcomputadores se dividen en papel estacionario y portátil.

• Microcomputadoras estacionarias. Instalado en la tabla, una tamba o en forma de un bastidor de tamaño pequeño en el piso.
• Microcomputadoras portátiles. Tener una masa y dimensiones relativamente pequeñas, transportadas por una persona, por regla general, no tienen una nutrición autónoma;
• Microcomputadoras portátiles C. nutrición autónoma . Se dividen en una serie de categorías:
• Desafiado(Laptop), hecho en forma de diplomático;
• Bolsillo(Bolsillo) colocado en su bolsillo.

Los más comunes son microcomputadores de escritorio que le permiten cambiar fácilmente la configuración. Los portátiles son convenientes para su uso, tienen comunicación informática. Los modelos de bolsillo se pueden llamar portátiles "inteligentes", le permiten almacenar datos operativos y obtener acceso rápido a ellos.

Clasificación de compatibilidad. Hay muchos tipos de computadoras que se recogen de piezas hechas por diferentes fabricantes. Es importante asegurar la compatibilidad de la computadora, que tiene varios niveles:

• compatibilidad de hardware (IBM PC y plataforma Apple Macintosh);
• compatibilidad a nivel del sistema operativo;
• compatibilidad del software;
• compatibilidad de datos.

Preguntas para el autocontrol

1. ¿Qué se llama tecnología de computación?
   1. ¿Qué se llama sistema de computación?
   2. ¿Que es una computadora?
   3. ¿Qué es una arquitectura de AMM?
   4. ¿Listar los principios de construir una arquitectura de la computadora neumanu?
   5. ¿Qué es la velocidad?
   6. ¿Qué es el rendimiento de la computadora?
   7. ¿Qué es un procesador?
   8. ¿Qué es un dispositivo lógico aritmético?
   9. ¿Cuál es el dispositivo de control?
   10. ¿Qué es un dispositivo de almacenamiento?
   11. ¿Qué es RAM?
   12. ¿Qué es un dispositivo de almacenamiento externo?
   13. ¿Qué es la interrupción?
   14. ¿Qué es el sistema de interrupción?
   15. ¿Cuál es el procesamiento de interrupciones y controlador de interrupciones?
   16. ¿Qué es un puerto de E / S?
   17. ¿Qué es un adaptador y un controlador?
   18. ¿Qué es un adaptador de interfaz?
   19. ¿Qué funciones realizan la computadora en el proceso de su trabajo?
   20. Enumere los subsistemas de soporte funcionales.
   21. ¿Qué funciones realiza el subsistema de entrada de datos?
   22. ¿Qué funciones es el subsistema de salida de datos?
   23. ¿Qué funciones se lleva a cabo por el subsistema de conversión de datos?
   24. ¿Qué es un microcomputador?
   25. ¿Qué es el servidor?
   26. ¿Qué es AWP?
   27. ¿Listar los tipos de compatibilidad de los sistemas informáticos?

La memoria EUM consiste en elementos de almacenamiento binarios: bits (dígito binario - dígito binario). En las computadoras convencionales, se utilizan células que consisten en cuatro bytes ubicadas secuencialmente (de las palabras), pero en las computadoras tempranas, las células individuales o de doble byte (medio uso) se utilizan, y en algunas células super-computadora - ocho bicicletas.

Solo se puede grabar un número o un comando en cada celda de memoria. El código binario se almacena en la celda hasta que el nuevo código binario se registra en él o la máquina no se desactivará. La memoria de venta para palabras para una computadora a prueba de cuatro a prueba está representada en la FIG. 2.16.

Procesador de 64 bits

Procesador de 32 bits

De 16 bits uPC

Media palabra

Media palabra

Media palabra

Media palabra

Palabra doble

Higo. 2.16. Rotura de la memoria para las palabras en PEVM

Las computadoras modernas adoptaron direccionamiento de 32 bits, lo que significa que las direcciones independientes pueden ser 2 32. Por lo tanto, es posible agregar directamente al campo de memoria en tamaño 2 32 \u003d 4 294 967 296 bytes (4.3 GB).

Hay dispositivos de almacenamiento de información implementados en forma de circuitos electrónicos, e impulsan la información con que los datos se escriben en cualquier portador (Fig. 2.17), por ejemplo, magnético u óptico (portadores de papel utilizados anteriormente - tarjetas y perforados).

La memoria externa se encuentra en discos magnéticos u ópticos. La grabación y la información de lectura cuando se trabaja con memoria externa se produce más lentamente que cuando se trabaja con atasco, pero la memoria externa tiene un volumen grande y su contenido no cambia cuando la computadora está desactivada.

La memoria no volátil está representada por el microcircuito de memoria, que registra información sobre el tipo de equipo informático

Circuitos electrónicos.

Magnético magnético operacional

dispositivo de almacenamiento (RAM, RAM) o RAM

Dispositivo de almacenamiento permanente (ROM, ROM)

discos de cinta

Flexible duro

discos magnéticos de discos magnéticos

(Disa) (Winchesters)

Discos ópticos ópticos ópticos

Sencillo con la habilidad (CD) entradas

Higo. 2.17. Clasificación de unidades y dispositivos.

almacenamiento de informacion

tHERA Y SU CONFIGURACIÓN. La configuración de la PC puede variar a solicitud del usuario, por lo que la memoria no volátil permite no solo leer datos de él, sino también registrar. Esencialmente, el chip de RAM habitual, pero hecho de acuerdo con la tecnología especial de CMOS, que proporciona un pequeño consumo de energía durante la operación de este dispositivo, por lo que la memoria no volátil a menudo se llama memoria CMOS. En la tecnología CMOS, todos los microcircuitos para PC portátiles se fabrican para proporcionar un funcionamiento a largo plazo de sus baterías. El microcircuito de memoria no volátil está conectado a la batería, que guarda los datos grabados en el chip cuando la PC está desactivada de la red.

Dispositivos circuitos electrónicosDiferente con un pequeño tiempo de acceso a datos, pero no permite almacenar grandes cantidades de información. Los dispositivos de almacenamiento de información, por el contrario, hacen posible almacenar grandes cantidades de información, pero el tiempo de su grabación y lectura es grande, por lo tanto, trabajo efectivo En una computadora, solo es posible al compartir las unidades de información y dispositivos de almacenamiento implementados en forma de circuitos electrónicos.

CHIP BIOS (sistema de entrada / salida básica: sistema de E / S básico). Esta es una computadora incorporada. softwareque está disponible sin acceder al disco; Un conjunto de programas diseñados para probar automáticamente dispositivos después de encender la computadora y descargar el sistema operativo en RAM.

El rol de BIOS DOBLE: Por un lado, este es un elemento integral del equipo (hardware), y, por otro lado, un módulo importante de cualquier sistema operativo (software). BIOS contiene el código requerido para controlar el teclado, la tarjeta de video, los discos, los puertos y otros dispositivos.

Por lo general, el BIOS se encuentra en el microcircuito ROM (ROM) ubicado en la placa base de la computadora (por lo tanto, este chip a menudo se llama ROM BIOS). Esta tecnología permite que los BIOS siempre sean accesibles, a pesar de los daños, por ejemplo, un sistema de disco y permite que la computadora se cargue de forma independiente. Debido a que el acceso a la RAM (RAM) se lleva a cabo mucho más rápido que la ROM, los fabricantes de computadoras crean sistemas de tal manera que cuando se enciende la computadora, el BIOS se copia de la ROM en RAM.

La memoria permanente está diseñada para almacenar la información constante que se registra en el fabricante de aglomerado de memoria constante por el fabricante de la computadora. El BIOS incluye el programa de autoprueba de la computadora cuando se enciende, los controladores de algunos dispositivos (monitor, unidades de información de información, etc.), así como el programa de inicio del sistema operativo de los dispositivos de disco. Actualmente, casi todas las placas base están equipadas con un microcircuito para almacenamiento constante del código ejecutable inicial para descargar un Flash BIOS COMER, que en cualquier momento se puede sobrescribir en el chip ROM usando un programa especial.

Dispositivo (s) de almacenamiento externo (s). Este dispositivo se divide en un dispositivo de almacenamiento operativo, un dispositivo de almacenamiento constante y una memoria caché.

La memoria externa está diseñada para el almacenamiento a largo plazo de programas y datos, y la integridad de su contenido no depende de si la computadora está activada o desactivada. Dispositivos adicionales memoria externa están:

• FDD (unidad de disco flexible): conduzca en discos magnéticos flexibles, capacidad - 1.44 MB;
• CD-ROM y R / W - unidad en CDS, capacidad - 800 MB;
• DVD-ROM y R / W - unidad en DVD de láser, capacidad - hasta 16 GB;
• HDD (unidad de disco duro): dispositivo de almacenamiento en discos magnéticos rígidos, capacidad - más de 100 GB;
• Flash es un dispositivo de almacenamiento en chips de memoria, capacidad, hasta 8 GB.

La memoria de la computadora debe consistir en un cierto número de células numeradas, cada una de las cuales puede ser datos procesados, o instrucciones de los programas. Todas las celdas de memoria deben estar igualmente disponibles para otros dispositivos informáticos.

Dispositivo de almacenamiento operacional (RAM, ESPAÑOL MEMORIA DE ACCESO ALEATORIA, RAM): diseñado para grabar, leer y almacenamiento temporal de programas (sistema y aplicado), datos de origen, resultados intermedios y finales.

Cuando apagas la computadora, se borra la información en RAM. En las computadoras modernas, la cantidad de memoria suele ser de 128 MB a 2 GB. La cantidad de memoria es una característica importante de la computadora, afecta la velocidad de la computadora y en el rendimiento de los programas. Moderno programas de aplicación A menudo requieren más de 4 MB de memoria, de lo contrario, el programa simplemente no podrá funcionar. Parte de la RAM, llamada "Memoria de video", contiene datos correspondientes a la imagen actual en la pantalla.

Los elementos constructivos de la RAM se realizan como un chip de tipo DIP (paquete dual en línea, una posición de salida de dos filas) o en forma de un módulo de memoria SIP (paquete único en línea, una ubicación de conclusión de una sola fila).

La computadora personal contiene cuatro tipos de módulos RAM: SIMM utilizados en computadoras obsoletas en los procesadores 386, 486 y Pentium; Módulos DIMM más avanzados utilizados en computadoras de Pentium II y Celeron a Pentium III y Athlon; Módulos DDR DIMM y MMM más modernos, que se utilizan con nuevos procesadores y placas base. El dispositivo de almacenamiento operacional se basa en chips de memoria con acceso arbitrario a cualquier celda. La RAM es estática (en desencadenantes) y se llama SRAM (RAM estática) o dinámico (basado en células de condensador) - DRAM (RAM dinámico).

En la RAM estática, se utiliza un gatillo estático como EP, que es capaz de mantener un estado de 0 o 1 por tiempo indefinido durante mucho tiempo (con una PC incluida). Los carneros dinámicos se construyen en condensadores implementados dentro del cristal de silicona. Dynamic EP (condensadores) a lo largo del tiempo, se pierde la información coronada y registrada, por lo que el PE dinámico requiere una recuperación periódica de la recuperación de la carga: regeneración. Durante la regeneración, la grabación de nueva información debe estar prohibida.

En comparación con los carneros dinámicos estáticos tienen una capacidad específica más alta y menos costos, pero más consumo de energía y menos velocidad. Los dispositivos de almacenamiento operacional tienen estructura modular. Se hace un aumento en la capacitancia de RAM al instalar módulos adicionales. El tiempo de acceso a los módulos DRAM es de 60-70 ns.

Las computadoras modernas tienen RAM, que representa 512-1024 MB. El procesador de la computadora solo puede trabajar con datos que están en RAM. Los datos del disco para el procesamiento se leen en RAM. Firmas principales: fabricantes de memoria - IBM, Seagate, Maxtor, Western, Digital, Fujitsi y Kingston. La parte de las ventas de memoria DIMM se reduce significativamente, dando paso a los módulos de memoria DDR DIMM (256 y 512 MB) o RIMM (128 y 256 MB).

Memoria permanente (ROM, ESPAÑOL SOLO REAL MEMORIA - ROM: memoria de solo lectura): la memoria no volátil, se utiliza para almacenar datos que nunca requieren cambios.

Los módulos de ROM y los casetes tienen un contenedor, como regla general, que no exceda varios cientos de kilobytes. Estructuralmente, la memoria principal consiste en millones de células de memoria individuales con una capacidad de 1 bytes cada uno. La capacidad total de la memoria principal de las PC modernas generalmente se encuentra en el rango de 1 a 32 MB.

Memoria permanente reprogramada (Memoria flash): memoria no volátil que permite la reescritura múltiple de su contenido de un disquete.

Registrar memoria de efectivo - Memoria de alta velocidad, que es un tampón entre la RAM y un microprocesador, lo que permite aumentar la velocidad de las operaciones. Es recomendable crearlo en una computadora personal con una frecuencia de reloj de un generador sólido de 40 MHz y más. Los registros de memoria de efectivo no están disponibles para el usuario, desde aquí y el nombre del caché (inglés, caché es un caché). Según el principio de resultados de grabación, dos tipos de memoria caché distinguen:

Con un registro de devolución, los resultados de las operaciones antes de escribirlas con RAM, fijadas en el caché, y luego

el troller de memoria caché sobrescribe de forma independiente estos datos en RAM;

Con la grabación, los resultados de las operaciones se escriben simultáneamente en paralelo y en el caché, y en RAM.

Para acelerar las operaciones con la memoria básica, registrarse la memoria caché dentro del microprocesador (caché de primer nivel) se usa o fuera del microprocesador en la placa base (memoria de caché de segundo nivel). Para acelerar las operaciones con memoria de disco, la memoria caché se organiza en celdas de memoria electrónica.

Los microprocesadores Pentium y Pentium Pro tienen memoria de caché por separado para los datos y por separado para los equipos, y si el Pentium contiene una pequeña capacidad de esta memoria, 8 KB, luego el Pentium Pro llega a 256-512 KB. Debe tenerse en cuenta que para todos los MPS, una memoria de caché adicional, colocada en la placa base fuera del MP, que se puede lograr con varios megabytes.

El objetivo principal de la aplicación del caché: compensación de la diferencia en la tasa de procesador de procesamiento de información (sus registros son los RAM más rápidos) y un poco menos de alta velocidad. La memoria caché no está disponible para el usuario, utilizada por la computadora automáticamente. Debe tenerse en cuenta que la presencia de un caché con una capacidad de 256 kb aumenta el rendimiento de la PC en aproximadamente un 20%.

Memoria principal La computadora se divide en dos áreas lógicas: la memoria directamente abordada, que ocupa los primeros 1024 kb de células con direcciones de 0 a 1024 kb - 1, y la memoria avanzada, cuyo acceso a celdas es posible al usar controladores especiales.

Memoria estándar Área de memoria convencional: SMA) se llama memoria directamente direccionable en el rango de 0 a 640 KB. La memoria directamente abordada en el rango de dirección de 640 a 1024 KB se llama memoria superior(Uma - Área de memoria superior). La memoria superior está reservada para la memoria del monitor (memoria de video) y un dispositivo de almacenamiento permanente. Sin embargo, generalmente sigue siendo áreas gratuitas: "Windows", que se puede usar utilizando un administrador de memoria como RAM de propósito general.

Memoria extendida - Memoria con direcciones 1024 KB y más. El acceso inmediato a esta memoria es posible solo en el modo protegido del microprocesador. En modo real, hay dos formas de acceder a esta memoria, pero solo cuando se usa controladores: por especificaciones XMS y EMS (especificación de memoria gastada).

El acceso a la memoria avanzada de acuerdo con la especificación XMS se organiza cuando se utiliza los controladores HMM (administrador de memoria extendido). Esta memoria se denomina a menudo como adicional, dado que en los primeros modelos de computadoras personales, esta memoria se publicó en tarifas adicionales separadas. La especificación EMS es anterior, se implementa mostrando los campos de memoria expandidos a un área de memoria superior específica. Al mismo tiempo, no se almacena información procesada, pero solo las direcciones que brindan acceso a esta información. La memoria, organizada por la especificación de EMS, se llama desplegado.

La memoria extendida se puede usar principalmente para almacenar datos y algunos programas del sistema operativo. La memoria avanzada se usa a menudo para organizar discos virtuales (electrónicos).

Memoria de video (VRAM) es un tipo de RAM operacional, que almacena las imágenes codificadas. Esta memoria está organizada de modo que sus contenidos estén disponibles directamente a dos dispositivos: procesador y monitor, por lo que la imagen en la pantalla cambia simultáneamente con la actualización de los datos de video en la memoria.

Controladores y adaptadores Hay conjuntos de circuitos electrónicos que se suministran con un dispositivo informático para compatibilidad de sus interfaces. Los controladores, además, están controlados directamente con dispositivos periféricos a petición del microprocesador.

Puertos de dispositivos Hay circuitos electrónicos que contienen uno o más registros de E / S y le permiten conectar los periféricos de la computadora a los neumáticos exteriores del microprocesador.

Tablero de computadora del sistema (materno). La placa base es la placa principal de PC (Fig. 2.18), en la que:

• procesador (microcircuito que realiza la mayoría de las operaciones de computación);
• Kit de microprocesador (chipset): un conjunto de microcircuitos que controlan el funcionamiento de los dispositivos internos de la computadora;
• Tres neumáticos (conjuntos de conductores para los cuales el intercambio de señales entre los dispositivos internos de la computadora);
• RAM (RAM): un conjunto de microcircuitos destinados al almacenamiento temporal de datos;
• ROM es un microcircuito diseñado para el almacenamiento a largo plazo de los datos;
• Conectores (ranuras) para conectar dispositivos adicionales;
• Herramientas de monitoreo de la placa del sistema.

Zonas de tablero de ranuras de conectores externos.

expansión de periferia incorporada

Higo. 2.18. Placa base

Sincronización y aceleración de la placa base. El generador de reloj principal de la placa base produce pulsos altamente estables de la frecuencia de referencia utilizada para sincronizar el procesador, la memoria y el bus de E / S. Dado que la velocidad de estos subsistemas difiere significativamente, cada una de ellas se puede sincronizar con su frecuencia. En los chipsets de tipo asíncrono de frecuencia relativamente independientes, lo que abre la posibilidad de optimizar la productividad y la aceleración. El objeto más frecuente para el overclocking es el procesador central. Es bastante obvio que el rendimiento de un procesador específico depende de la frecuencia del reloj del kernel y la frecuencia del neumático del sistema. El primer componente determina la tasa de procesamiento, y la segunda es la velocidad de entrega de instrucciones y datos. La frecuencia de reloj máxima permitida está determinada por los retrasos entre varias señales y el poder dispersado del procesador.

Memoria caché - Memoria de una pequeña capacidad, pero extremadamente alta velocidad (tiempo de tratamiento al MPP, es decir, el tiempo requerido para la búsqueda, grabación o lectura de información de esta memoria se mide por nanosegundos). Está destinado a almacenamiento a corto plazo, registrar y emitir información en los relojes más cercanos de la máquina, participando directamente en los cálculos.

UPC. Esta es la parte central de cualquier computadora moderna que controla los otros dispositivos. Contiene un dispositivo lógico aritmético, un dispositivo de control y registros para el almacenamiento temporal de información. El procesador lee los datos de RAM (RAM) de la computadora, envía el resultado de la acción sobre estos datos. El procesador puede realizar las siguientes operaciones sobre números binarios: operaciones aritméticas, lógicas, de comparación, operaciones de memoria y operaciones de transmisión de control.

El procesador realiza todas las acciones solo en el programa, es decir, una cierta secuencia de comandos. La mayoría de los errores de la computadora mientras trabajan debido a los errores del programador, lo que no proporcionó todas las situaciones posibles.

El procesador realiza las siguientes funciones:

• procesamiento de datos para un programa dado realizando operaciones aritméticas y lógicas;
• Gestión de software de dispositivos informáticos.

La velocidad del procesador está determinada por su frecuencia de reloj. Lo que es más, cuanto más procesador de alta velocidad. Los procesadores modernos operan a frecuencias de más de 3 GHz (Tabla 2.3).

Cada procesador específico solo puede trabajar con un cierto número de RAM. El número máximo de memoria que el procesador puede servir,

Tabla 2.3. Fabricantes de procesadores empresas

está encendido espacio de procesador dirigido Y es una característica importante de la computadora. El bus de dirección está determinado por la broca del neumático de dirección.