Az információk tárolásának alapjai a számítógépen. Adatok tárolása a számítógép memóriájában A számítógép tárolási alapjainak alapja

A felhalmozódás (tárolás), az információ feldolgozása és továbbítása az emberiség előtt állt az emberiség előtt. Minden egyes szakasz megfelel az információs munka bizonyos szintjének, a fejlődés fejlődésének előrehaladása, amely minden alkalommal új minőséget adott az emberi társadalomnak. Korábban az információs kezelés fő szakaszai, és ezek közösek az összes tudomány számára, amikor információkat használnak a számítógépek használatával. A megoldás tudományos alapja olyan tudomány volt, mint informatika.

Informatika - átfogó tudományos és műszaki fegyelem, amely a struktúra tanulmányozásával foglalkozik és gyakori tulajdonságok információ, információs folyamatok, fejlesztés ezen az alapvető informatika és a technológia, valamint a tudományos és mérnöki problémák megoldása, megvalósítás és hatékony használat Számítógépes berendezések és technológia a társadalmi gyakorlat minden területén.

A számítástechnika eredete az évszázadok mélységeiben kereshető. Sok évszázaddal ezelőtt az információ kifejezésének és emlékezésének szükségessége a beszéd, az írás, a számlák megjelenésére vezetett. Az emberek megpróbáltak feltalálni, majd javítják az információk tárolására, feldolgozására és terjesztésére szolgáló módszereket. Eddig a távoli őseinkre vonatkozó kísérletek bizonyítékai megmaradtak - primitív kőzetfestmények, rekordok a nyírfa kéreg és agyagporok, majd kézzel írt könyvek.

A XVI. Században lévő nyomdagép megjelenése lehetővé tette, hogy jelentősen növelje a személy feldolgozásának képességét és tárolja a szükséges információkat. Ez az emberi fejlődés fontos szakasza volt. A nyomtatott formában található információ a tárolás és csere fő módja volt, és továbbra is a huszadik század közepéig maradt. Csak az EMM megjelenésével alapvetően új, sokkal hatékonyabb módja van az információk gyűjtésének, tárolásának, feldolgozásának és továbbításának (1.1 ábra).

1.1. Ábra. Információs tárolási módszerek kidolgozása

Az információk átadására szolgáló módszerek. Egy primitív módja annak, hogy átadja az üzeneteket egy személynek egy személyre, egy progresszív postai kötődés váltotta fel. A postai kapcsolat meglehetősen megbízható módon adta az információcserét. Azonban nem szabad elfelejtenünk, hogy csak a papírra írt üzenetek ilyen módon továbbíthatók. És ami a legfontosabb, az átutalási ráta csak egy személy mozgási sebességén arányos volt. A telegráf találmánya, a telefon alapvetően új funkciókat adott az információ feldolgozásának és továbbításának.

Az elektronikus számítástechnikai gépek megjelenése lehetővé tette a feldolgozási sebességet, majd továbbítja az információkat több milliószor nagyobb mértékben, mint a feldolgozási sebesség (1.2. Ábra) és az információ átvitele az ember által (1.3. Ábra).

1.2. Ábra. Információs feldolgozási módszerek kidolgozása

1.3. Ábra. Információs átviteli módszerek kidolgozása

A modern informatika alapja három komponens alakul ki, amelyek mindegyike viszonylag független tudományos fegyelemnek tekinthető (1.4. Ábra).

Az elméleti informatika az informatikai informatika része, amely az információs és információs folyamatok szerkezetének és általános tulajdonságainak tanulmányozásával foglalkozik, az információs technológia és a technológia megépítésének általános elvek kidolgozásában. A matematikai módszerek alkalmazásán alapul, és magában foglalja az ilyen alapvető matematikai szakaszokat, mint az algoritmusok és automaták elmélete, az információelmélet és a kódolás elmélete, a formális nyelvek elmélete, a felmérési műveletek stb.

Informatizáció (műszaki és szoftver) - a számítástechnikai eszközök és adatfeldolgozó és adatrendszerek építéséhez szükséges általános elvek, valamint a szoftverrendszerek fejlesztésével kapcsolatos kérdések.

Információs rendszerek és technológiák - Az információáramlás elemzésével kapcsolatos informatikai informatikai szakasz, optimalizálása, strukturálása különböző összetett rendszerekben, az információs folyamatok végrehajtásának elvének kidolgozásával.

A számítógépes tudományt széles körben használják a modern élet különböző területeiben: az emberi tevékenység termelésében, tudományában, oktatásában és más területén.

A modern tudomány fejlődése magában foglalja az összetett és drága kísérletek, például a termonukleáris reaktorok fejlesztésekor. A számítógépes tudomány lehetővé teszi a valódi kísérletek cseréjét a gépekkel. A Colossal erőforrásokat takarítja meg, lehetővé teszi a legmodernebb módszerekkel kapott eredményeket. Ezenkívül az ilyen kísérletek sokkal kevesebb időt foglalnak el, mint a valódi. És a tudomány egyes területeiben például az asztrofizikában az igazi kísérlet egyszerűen lehetetlen. Itt általában minden tanulmány számít számítási és modellkísérleteken keresztül.

1.4. Ábra. Informatikai struktúra, mint tudományos fegyelem

Az informatika további fejlesztése, mint bármely más tudomány, új eredményeket, felfedezéseket, és következésképpen új alkalmazásokat jelent, amelyek nehéz lehetnek ma.

A számítógépes tudomány egy nagyon széles körű tudományos tudás, amely számos alapvető és alkalmazott tudományág csomópontjára merült fel.

Integrált tudományos fegyelemként az informatika csatlakozik (1.5. Ábra):

A filozófia és a pszichológia - az információ tanításával és a tudáselmélet révén;

Matematikával - a matematikai modellezés elmélete, a diszkrét matematika, a matematikai logika és az algoritmusok elmélete;

A nyelvészet - a formális nyelvek és az ikonikus rendszerek doktrínáján keresztül;

A cybernetic - az információelmélet és az irányítás elmélete révén;

Fizika és kémia, elektronika és rádiótechnika - a számítógép és az információs rendszerek "anyagi" részén keresztül.

1.5. Ábra. Kommunikációs informatika más tudományokkal

Az informatika szerepe a társadalom fejlődésében rendkívül nagy. Ez a Társaság informatikai folyamatának tudományos alapja. A számítógépes berendezések fokozatos növekedéséhez kapcsolódik, fejlesztés információs hálózatok, Új létrehozása információs technológiákamelyek jelentős változásokhoz vezetnek a társadalom minden területén: a termelésben, a tudományban, az oktatásban, az orvostudományban stb.

A számítógép-tudomány fő funkciója olyan módszerek és eszközök kidolgozása, amelyek átalakítják az információkat a számítógép használatával és az információs átalakítás technológiai folyamata során alkalmazva.

A funkció végrehajtása, az informatika megoldja a következő feladatokat:

Megvizsgálja az információfolyamatokat a szociális rendszerekben;

Az informatika fejlesztése és létrehozása a legújabb technológia az információs folyamatok vizsgálatának során kapott eredmények alapján történő átalakítása;

Megoldja a tudományos és mérnöki problémákat a számítógépes berendezések és a technológia hatékony felhasználásának létrehozásának, végrehajtásának és biztosításának, az emberi tevékenység minden területén.

1.2. Az információ fogalmát. Az információgyűjtés, továbbítás, feldolgozás és felhalmozódás folyamatainak általános jellemzői

Egy személy egész élete valahogy kapcsolódik az információ felhalmozódásával és feldolgozásával, amelyet a környező világból kap, öt érzékelést használva - látás, tárgyalás, íz, szaglás és érintés. Mivel az "Információ" tudományos kategóriája a tudományágak széles választékának tárgya: informatika, cybernetika, filozófia, fizika, biológia, kommunikációs elmélet stb. , És ehelyett általában az információ fogalmát használja. A fogalmak eltérnek attól, hogy meghatározzák azt a tényt, hogy a tudomány és a technológia különböző területeiben eltérő tudományok különböző jelentést jelentenek abban, hogy a legtöbb téma és célkitűzései egy adott fegyelem. A leggyakoribb filozófiai (az információ tükrözi a valós világ tükrözését) a leggyakoribb filozófiai (információ a valós világ tükröződése) a leggyakoribb filozófiából (az információ a feldolgozó objektummal rendelkezik).

Kezdetben a "Információ" szó jelentése (a Lat. Informatio - tisztázás, a prezentáció) értelme volt, mint az emberi tudat és a kommunikáció "tudás, információ, üzenetek, hírek, amelyeket az emberek szóbeli, írásban vagy egy másikban továbbítottak út."

Az információ nem számít, sem az anyag. Ellentétben velük, előfordulhat és eltűnhet.

Az információ jellemzője, hogy csak az objektumok kölcsönhatásában nyilvánul meg, és az információcserét egyáltalán bármely tárgy között lehet elvégezni, de csak azok között, amelyek szervezett struktúrát (rendszert) jelentenek. Nem csak az emberek lehetnek ennek a rendszernek: az információcsere az állatban és a növényi világban fordulhat elő az élet és az élettelen természet, az emberek és az eszközök között.

Az információ a modern termelés legfontosabb erőforrása: csökkenti a föld, a munkaerő, a tőke szükségességét, csökkenti a nyersanyagok fogyasztását és az energiát, az új termelést okozza az élethez, és az eladó nem veszíti el az értékesítés után felhalmozódhat.

Az "információ" fogalma általában két objektum jelenlétét feltételezi - az információforrás és a "vevő" (fogyasztói, címzett).

Az információt a forrásból a vevőkészülékre továbbítják az anyag és az energia formájában, jelek (például elektromos, fény, hang stb.), Egy adott környezetben elosztva.

Jel (a Lat. Signum - Sign) - Fizikai folyamat (jelenség), üzenetek (információ) a megfigyelési objektum eseményén vagy állapotában.

Az információ az analóg (folyamatos) formában vagy diszkréten (az egyes jelek sorozataként) áramolhat. Ennek megfelelően az analóg és diszkrét információ megkülönböztethető.

Az információ fogalma két pozícióból nézhető meg: a szó széles értelemben - ez a körülöttünk lévő világ, az emberek közötti információ megosztása, az élet és az élettelen jellegű jelek cseréje; A szó szűk értelemben az információ minden olyan információ, amely menthető, átalakítható és továbbíthatja.

Az információ egy igazi világ egy adott attribútuma, amely objektív visszaverődés a jelek formájában, és megnyilvánul, amikor kölcsönhatásba lép a "vevő" információval, amely lehetővé teszi, hogy eloszthassanak, regisztrálják ezeket a jeleket a világból és ezáltal kritérium azokat azonosítani.

Ebből a meghatározásból következik, hogy:

Az információ objektív, mivel ez az anyag tulajdonsága tükröződik;

Az információ jelek formájában jelenik meg, és csak akkor, ha az objektumok kölcsönhatásba lépnek;

Ugyanezeket az információkat különféle címzettek értelmezhetik a "Konfiguráció" "vevő" függvényében.

Az a személy érzékeli a jeleket az "az agy" érzékelésére. A technikában lévő információ vevők különböző mérő- és rögzítő berendezések használatával érzékelik. Ebben az esetben egy nagyobb érzékenységű vevőkészülék, ha a jelek regisztrálása és a tökéletesebb algoritmusok feldolgozása során nagy mennyiségű információt kaphat.

Az információ speciális funkcióval rendelkezik. A főbbek:

Kognitív - új információk fogadása. A funkciót elsősorban az információs konverzió ilyen szakaszaival hajtják végre:

- szintézise (termelés)

- reprezentáció

- Tárolás (időszállítás)

- észlelés (fogyasztás)

Kommunikációs - Az információs átalakítás ilyen szakaszai révén végrehajtott emberek kommunikációja:

- átvitel (az űrben)

- Terjesztés

Menedzsment - A kezelt rendszer adóságainak célszerű viselkedésének kialakítása. Az információ ezen jellemzője elválaszthatatlanul kapcsolódik a kognitív és kommunikatív, és a forgalom minden fő szakaszán keresztül valósul meg, beleértve a feldolgozást is.

Információ nélkül az élet semmilyen formában nem létezhet, és bármely személy által létrehozott információs rendszer nem működik. Anélkül, hogy a biológiai és műszaki rendszerek kémiai elemek. A kommunikáció, a kommunikáció, az információcsere az összes élőlényben, de különleges mértékben személyben van. Az egyes pozíciókból felhalmozódott és feldolgozva az információ új információt ad, új ismerethez vezet. Információk beszerzése a környező világból, elemzése és generációja alkotja az egyik olyan fő funkcióját, aki megkülönbözteti az élő világ többi részétől.

Az általános ügyben az információk szerepe korlátozható az érzelmi hatásra egy személyre, de leggyakrabban az automatikus (tisztán technikai) és automatizált (humán gép) rendszerek vezérlésére használják. Ilyen rendszerekben különálló szakaszok (fázisok) az információ konverzió megkülönböztethetők, amelyek mindegyikét bizonyos műveletek jellemzik.

Az információkkal végzett műveletek sorrendjét az információs folyamatnak nevezik.

A fő információs folyamatok:

- információgyűjtés (érzékelés);

- az információ előkészítése (transzformáció);

- információszállítás;

- az információ feldolgozása (átalakítás);

- adattárolás;

- Kijelző (lejátszás) információ.

Mivel az anyag hordozó jel, realisztikus, hogy a forgalom és a jelek átalakítása (1.6. Ábra).

1.6. Ábra. Alapvető információs folyamatok

Az információs észlelés, a célzott extrakció és az objektumok (folyamat) kapcsolatos információelemzésének elemzése, amelynek eredményeképpen a képkép alakul ki, azonosítását és értékelését végzik. Ebben a szakaszban a fő feladat elválasztása hasznos információ A zavaró (zaj), amely bizonyos esetekben jelentős nehézségekkel jár.

Az információ előkészítésének szakaszában elsődleges transzformációját végezzük. Ebben a szakaszban olyan műveletek, mint a normalizálás, az analóg-digitális konverzió, a titkosítás történik. Néha az előkészítési fázist a felfogási szakaszban kiegészítő segédanyagnak tekintjük. Az észlelés és az előkészítés eredményeképpen egy jelet kapunk egy formában, amely kényelmes az átvitelhez, a tároláshoz vagy a feldolgozáshoz.

Az átviteli szakaszban az információt egy helyről a másikra küldjük (a feladótól a címzettig - a címzettig). Az átvitel a különböző fizikai jellegű csatornákon keresztül történik, amelyek közül a leggyakoribb, elektromágneses és optikai. A jel kimenetének eltávolítása a zaj hatására a zaj hatására, a másodlagos észlelés jellege.

A feldolgozási szakaszokban általános és jelentős kölcsönös függőségeket észlelnek, amelyek érdekesek a rendszerre. Az információ átalakítása a feldolgozási szakaszban (valamint más lépések) az információs technológiák vagy egy személy segítségével történik.

Az információ feldolgozása során a logika, a matematika, valamint a "józan ész", az intuíció, az általánosított tapasztalatok, az uralkodó és a magatartási szabványok alapján végzett átalakulás bármely átalakulását jelenti. A feldolgozás eredménye szintén információ, de más formákban (például néhány jel által megrendelt), vagy a kérdésekre adott válaszokat tartalmazza (például bizonyos feladat megoldása). Ha a feldolgozási folyamatot formalizálták, akkor technikai eszközökkel hajtható végre. A bíboros eltolódás ezen a területen történt, köszönhetően a számítógép létrehozása egy univerzális információs átalakítónak, ezért megjelent az adatok és az adatfeldolgozás fogalma.

Az adatokat úgy nevezik tények, a formalizált formában (kódolt), amelyet azokon vagy más fuvarozókon felsorolnak, és lehetővé teszik a feldolgozás speciális technikai eszközökkel (elsősorban az összes számítógép).

Az adatfeldolgozás magában foglalja a különböző műveletek termelését rájuk, elsősorban aritmetikai és logikus, hogy olyan új adatokat szerezzen, amelyek objektíven szükségesek (például felelős döntések előkészítésében).

A tárolási szakaszban az információkat tárolóeszközben rögzítjük a későbbi felhasználáshoz. A félvezetőt és a mágneses médiát az információk tárolására használják.

Az információs megjelenítési lépésnek meg kell előznie a személy részvételével kapcsolatos szakaszokat. E szakasz célja, hogy olyan személyt biztosítson, akinek szüksége van az érzékeinek befolyásolására képes eszközök segítségével.

Bármely információnak számos olyan tulajdonsága van, amelyek együttesen meghatározzák annak mértékét, hogy megfeleljenek a felhasználó igényeinek (információminőség). Az információ sokféle sokféle tulajdonsága van, mivel minden tudományos fegyelem úgy ítéli meg ezeket a tulajdonságokat, hogy ez a legfontosabb. A számítástechnika szempontjából a legfontosabb a következők:

Az információ relevanciája az információ tulajdonát képezi a fogyasztók számára az idő múlásával, azaz nem kell kitéve "erkölcsi" öregedni.

Az információ teljessége az egyes feladatok megoldására vonatkozó elegendőségi intézkedés jellemzi. Az információ teljessége azt jelenti, hogy biztosítja a helyes (optimális) megoldás elfogadását. A becslések szerint viszonylag határozott feladat vagy feladatcsoport.

Az információs megfelelőség az objektum állapotának lényeges információival összhangja. Az identitás megsértése az információ technikai elöregedésével jár, amelyben az objektumok valódi jelei és az információban megjelenő jellemzők különbsége történik.

Az információ biztonsága az információ tulajdonsága, amelyet bizonyos információs tömböknek a célalkalmazáshoz és a meghatározható ellenőrzési és védelmi és védelmi képességgel jellemezhet, hogy biztosítsák az automatikus megoldáshoz szükséges információs tömb folyamatos rendelkezésre állásának és időben történő ellátását a rendszer cél- és funkcionális feladatait.

Az információ pontossága az információ tulajdonát képezi, hogy a valódi információs egységeknek való megfelelés mértéke igazi jelentése. Az információk szükséges bizalmi szintjét úgy érik el, hogy olyan módszereket kell bevezetni, amelyek a feldolgozás valamennyi szakaszában történő nyomon követésére és védelmére irányulnak, javítva a technikai és szoftverinformációs rendszerek komplexumának megbízhatóságát, valamint az adminisztratív és szervezeti intézkedéseket.

Információs társadalom

A modern társadalmat az emberi tevékenység minden területén keringő információk mennyiségének jelentős növekedése jellemzi. Ez a társadalom informatizálásához vezetett.

A társadalom tájékoztatása alatt a szervezett társadalmi-gazdasági és tudományos és technikai folyamat az információs igények kielégítésére és a fizikai és a fizikai és jogalanyok Az információs források kialakulása és felhasználása alapján - dokumentumok különböző formában.

Az informatizálás célja információs társadalom létrehozása, amikor a legtöbb ember részt vesz az információk gyártásában, tárolásában, feldolgozásában, végrehajtásában és felhasználásában. A probléma megoldásához új irányok merülnek fel a társadalom tagjai tudományos és gyakorlati tevékenységeiben. Tehát az informatikai és információs technológiák merültek fel.

Az információs társadalom jellemző jellemzői:

1) az információs válság problémájának hiánya, az információs lavina és az információs éhség ellentmondása megszüntetése;

2) az információk prioritása más források előtt;

3) az információs gazdaság létrehozása a társadalom fejlődésének fő formájaként;

4) A legújabb információs technológiák és technológia segítségével automatizált generáció, tárolás, feldolgozás és felhasználás.

5) Informatika, globális természet megszerzése, az emberi társadalmi tevékenység minden területére kiterjed;

6) az egész emberi civilizáció információs egységének kialakítása;

7) az egyes személyek szabad hozzáférésének végrehajtása az egész civilizáció információs erőforrásaira;

8) A társadalomkezelés és a környezeti hatás humanista elveinek döntése.

A társadalom informatizálási folyamatának felsorolt \u200b\u200bpozitív eredményei mellett lehetséges a negatív tendenciák, akik ezt a folyamatot kísérik:

1) a média túlzott befolyása;

2) az információs technológiák inváziója egy személy magánéletbe;

3) az emberek alkalmazkodásának nehézsége információs társadalom;

4) A megbízható információk minőségi kiválasztása.

Jelenleg az információs társadalom minden országához közelebb kerülnek az Egyesült Államokban, Japánban, Anglia, Nyugat-európai országokban.

1.3. Szám-rendszerek

A számrendszer a számok rögzítésére szolgáló módszer készletkészlet Különleges karakterek (számok).

Vannak pozicionális és nem árazási rendszerek.

Nem fázisú műtét esetén a súly súlya nem függ attól, hogy milyen helyzetbe kerül. Így például a római számrendszerben a XXXII (harminchét kettő), az X bármely helyzetben lévő súlya egyszerűen tíz.

A pozícionális műtétrendszerekben az egyes számjegyek súlya a számot ábrázoló számok helyzetétől függően változik.

Bármely pozíciós rendszert az alapja jellemzi. A pozícionáló rendszer alapja a különböző karakterek vagy karakterek száma a rendszerben lévő számok képére.

Az alapon bármilyen természetes számot vehet igénybe - két, három, négy, tizenhat stb. Következésképpen lehetséges egy végtelen pozíciós rendszerek.

Decimális számrendszer

Európába jött Indiából, ahol legkésőbb a VI. Században jelent meg. e. Ebben a rendszerben 10 számjegy: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, de az információ nemcsak számjegyet hordoz, hanem az a hely, amelyen a szám érdemes (vagyis pozíciója ). A decimális számrendszerben a 10. szám és a fokozata különleges szerepet játszik: 10, 100, 1000 stb. jobb figura A számok megmutatják az egységek számát, a második jog a tíz, a következő számú száz, stb.

Bináris számrendszer

Ebben a rendszerben csak két számjegy - 0 és 1. Különös szerepet játszanak itt 2 és annak fokait: 2, 4, 8, stb. A nagyon megfelelő számok száma mutatja az egységek számát, a következő számjegyet Két, az alábbiak száma négy és stb. A bináris számrendszer lehetővé teszi, hogy bármilyen természetes számot kódoljon - a nullák és egységek szekvenciájaként. A bináris formában nem csak számokat, de bármilyen más információt ábrázolhat: szövegek, képek, filmek és audio felvételek. Mérnökök Bináris kódolás vonzza, hogy könnyen megvalósítható technikailag.

Oktális számrendszer

Ebben a számrendszerben 8 számjegy: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Az 1. ábrán látható, a legfiatalabb kisülésben, azt jelenti, hogy a decimális számban, egyszerűen egy. Ugyanaz az 1. ábra a következő 8. kiömlési eszközben, a következő - 64-ben, stb. A 100-as szám (oktális) semmi, mint 64 (decimális). A bináris rendszerbe való lefordítás például a 611-es szám (oktális) (oktális), az egyes számjegyekkel egyenértékűnek kell lennie az IT bináris triadnak (három számjegy). Könnyű kitalálni, hogy több értékű bináris számot továbbít az oktális rendszerhez, meg kell szakítania a Triads-on jobbra, és minden egyes triasztot megfelelő oktális számmal cserélje ki.

Hexszám

Az oktaous számrendszerben lévő szám nyilvántartása elég kompakt, de a hexadecimális rendszerben is kompakt. A 16 hexadecimális számjegy első 10, ismerős 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9, de mivel a fennmaradó 6 számjegy a latin ábécé első betűit használja: a, B, C, D, E, F. Az 1. ábrán a legfiatalabb kisülésben rögzített, csak egy egységet jelent. Ugyanaz az 1. ábra a következő - 16 (decimális), a következő - 256 (decimális) stb. A legfiatalabb kibocsátásban meghatározott F, 15 (decimális). A hexadecimális rendszerből a bináris és hátra történő átvitel hasonlóan történik ahhoz, hogy ez hogyan történik az oktális rendszerhez.

1. táblázat: Az összes három számrendszer első néhány természetes számának megfelelősége

1.4. Információs kódolás

Jelenleg az információkat az összes számítástechnikai gép tartalmazza elektromos jelek segítségével. Ugyanakkor a reprezentáció két formája lehetséges - folyamatos jelként (hasonló érték - analóg) és több jel formájában (egy feszültségkészlet használatával, amelyek mindegyike megfelel a bemutatott számnak érték).

Az információs képviselet első formáját analógnak vagy folyamatosnak nevezik. Az ebben az űrlapon bemutatott értékek alapvetően bármilyen értéket jelenthetnek egy adott tartományban. Az ilyen értékű értékek száma végtelenül nagy. Ezért a nevek - folyamatos érték és folyamatos információ. A szó folytonosságának megkülönböztetése az ilyen értékek alapvető tulajdonságai - a szünetek hiánya, az analóg érték közötti értékek közötti különbségek között. Ha analóg formát használ egy számítástechnikai gép létrehozásához, kisebb számú eszköz szükséges (mindegyik érték egy, és nem több jel), de ezek az eszközök nehezebbek lesznek (meg kell különböztetni a szignifikánsan nagyobb számú jelállapotot) . A reprezentáció folyamatos formáját az analóg számítástechnikai gépekben (AVM) használják. Ezek a gépek elsősorban a differenciálegyenletek rendszere által leírt problémák megoldására szolgálnak: a mozgó tárgyak viselkedésének, modellezési folyamatok és rendszerek viselkedése, a paraméteres optimalizálás problémáinak megoldása és az optimális vezérlés. A folyamatos jelfeldolgozó eszközök nagyobb sebességgel rendelkeznek, integrálhatják a jelet, elvégezhetik a funkcionális transzformációját stb. Mindazonáltal, a logikai működési eszközök technikai megvalósításának összetettsége miatt folyamatos jelek, Az ilyen jelek hosszú távú tárolása, az AVM pontos mérése nem tudja hatékonyan megoldani a nagy mennyiségű információ tárolásával és feldolgozásával kapcsolatos problémákat.

Az információs képviselet második formáját diszkrétnek (digitálisnak) nevezik. Ezek az értékek, amelyek mindent megtesznek, de csak meglehetősen határozott értékeket neveznek diszkrétnek (szakaszos). A folyamatos nagyságrendtől eltérően a diszkrét értékek száma mindig véges lesz. A prezentáció diszkrét formáját a digitális elektronikus számítógépek (számítógépek) használják, amelyek könnyen megoldják a nagy mennyiségű információ tárolásával, feldolgozásával és továbbításával kapcsolatos problémákat.

A számítógépes munka automatizálásához az információval kapcsolatos információkkal különféle típusokNagyon fontos, hogy egyesítsük a prezentációs űrlapot - erre a kódolást általában használják.

A kódolás egy adott formában, kényelmes vagy alkalmas a jel későbbi felhasználására. A beszéd szigorúbb, ez a szabály leírja a karakterek egy sorának egy másik jelképét. Ezután a megjelenített jelek készletét az eredeti ábécé nevezik, és a jelek megjelenítéséhez, kódolásához, az ábécé vagy az ábécé kódolásához használható. Ebben az esetben a kódolás a kezdeti ábécé és a kombináció egyedi szimbólumainak hatálya alá tartozik. Hasonlóképpen, a kód megépítéséhez a kód ábécé egyedi karakterei és kombinációi.

Az eredeti ábécé egy karakterének (vagy szimbólumainak egyik kombinációjának) kódolásának kódját kódolva kódkombinációnak nevezik, vagy rövid, a szimbólumkódot. Ebben az esetben a kódkombináció tartalmazhat egy karaktert a kód ábécé.

Az eredeti ábécé szimbóluma (vagy karakterei), amely megfelel a kódkombinációnak, a forrás szimbólumnak nevezik.

A kódkombinációk kombinációját kóddal hívják.

A karakterek (vagy szimbólumkombinációk, ha a kezdeti ábécé nem különálló szimbólumait) kapcsolata kódkombinációkkal kódolja a kód megfelelőségi táblázatát (vagy kódtáblázat).

Például a rendszert matematikai kifejezések rögzítésére, a Morse, a Marine Flank ábécé, a Braille rendszer, a vakok stb.

A számítástechnikai technológiában is van saját kódolási rendszere - úgynevezett bináris kódolás, és az adatok bemutatására csak két karakterből áll: 0 és 1 (használt bináris számrendszer). Ezeket a jeleket bináris számok, vagy bitek (bináris digitális) nevezik.

Ha növeli a bináris kódolási rendszerben lévő kisülések számát, akkor megduplázza a rendszerben kifejezhető értékek számát. Az értékek számának kiszámításához a következő képletet használjuk:

ahol n az önállóan kódolt értékek száma,

a M jelentése a bináris kódolás mentesítése ebben a rendszerben.

Például, hogy milyen értékek száma (n) Kódolhatok 10 kiürítést (m)?

Ehhez 2-10 fokot (m) építünk, és N \u003d 1024, azaz a bináris kódolási rendszerben 1024-et kapunk, 1024 egymástól függetlenül kódolt értéket kaphatunk.

A szöveges információk kódolása

A szöveges adatok kódolásához speciálisan kifejlesztett kódolási táblázatokat használnak az egyes ábécé szimbólumok összehasonlításán alapulva egy bizonyos egész számmal. Nyolc bináris kibocsátás elegendő a 256 különböző karakter kódolásához. Ez elég ahhoz, hogy kifejezze az angol és az orosz, mind a kisbetűs, mind a tőkét, valamint az írásjeleket, a fő aritmetikai cselekvések szimbólumait, és néhány nyolc bit különböző kombinációi által elfogadott szimbólumokat. speciális szimbólumok. De nem minden olyan egyszerű, és vannak bizonyos nehézségek. A számítástechnikai fejlesztés első évében a szükséges szabványok hiánya, és jelenleg éppen ellenkezőleg, az egyidejű működési és ellentmondásos szabványok bőségének okozott. Majdnem minden nyelven közös a világon, a kód tábláik jönnek létre. Annak érdekében, hogy az egész világ egyenlő módon kódolja a szöveges adatokat, egy kódolási táblázatokra van szükségünk, amelyek még mindig még nem léphetnek lehetővé.

A grafikus információk kódolása

A grafikus információk kódolása azon a tényen alapul, hogy a kép a legkisebb pontokból áll, amelyek egy raszter nevű jellegzetes mintát alkotnak. Mindegyik pontnak saját lineáris koordinátái és tulajdonságai vannak (fényerő), ezért az egész számok felhasználásával expresszálhatók - a raszterkódolás lehetővé teszi a bináris kód használatát a grafikus információk bemutatásához. A fekete-fehér illusztrációkat a számítógépen a 256 szürke fokozatú pontok kombinációi formájában mutatják be - a megfelelő nyolc bites bináris szám bármely pontjának fényerejének kódolására.

A színes grafikus képek kódolásához a főkomponensek tetszőleges színének bomlása (bomlása) elvét használják. Ebben az esetben a színes grafikus információk kódolására szolgáló különböző módszerek használhatók. Például a gyakorlatban úgy véljük, hogy az emberi szem által látható bármilyen szín látható a fő színek mechanikailag összekeverésével. Három fő színeket használnak ilyen komponensek: piros (piros, r), zöld (zöld, g) és kék (kék, b). Az ilyen kódoló rendszert RGB rendszernek nevezik.

A színes kép egy pontos színkódolásán 24 kisülést kell töltenie. Ugyanakkor a kódolási rendszer egyértelműen 16,5 millió különböző színt mutat, ami valójában közel van az emberi szem érzékenységéhez. A 24 bináris kisütéssel rendelkező színes grafika bemutató módját teljes színnek nevezik (igazi szín).

A fő színek mindegyike egy további színnel összhangba kerülhet, azaz a szín, amely kiegészíti a fő színét a fehér. Ennek megfelelően további színek: kék (cián, c), lila (bíbor, m) és sárga (sárga, y). Ez a kódolási módszer elfogadásra kerül a nyomtatásban, de a negyedik festéket a nyomtatásban is használják - fekete, fekete, k). Ezt a kódolási rendszert CMYK jelöli, és a színes grafikákat ebben a rendszerben 32 bináris kisüléssel kell ellátni. Ezt az üzemmódot teljes színnek (igazi színnek) nevezik.

Ha csökkenti az egyes pontok színének kódolásához használt bináris kibocsátások számát, akkor az adatok mennyisége csökkenthető, de a kódolt színek tartománya észrevehetően csökken. A 16 bites bináris számok kódolása magas színmódú.

Kódolás hanginformáció

A hanginformációk kódolására szolgáló fogadások és módszerek számítástechnikai technikákba kerültek a legkésőbb és még mindig messze a szabványosítástól. Sok egyes vállalat fejlesztette ki vállalati szabványaikat, bár két fő irányt megkülönböztetheti.

Az FM-módszer (frekvencia moduláció) azon a tényen alapul, hogy elméletileg bármilyen összetett hangot bomlik a különböző frekvenciájú egyszerű harmonikus jelek szekvenciájára, amelyek mindegyike a helyes sinusoidot jelenti, ezért numerikus paraméterekkel írható le , azaz a kód. A természetben a hangjelek folyamatos spektrumuk van, azaz analóg. A diszkrét digitális jelek formájában történő harmonikus sorokba és reprezentációba való bomlásuk speciális eszközöket végez - analóg-digitális átalakítók (ADC). Fordított konverzió a numerikus kóddal kódolt hang, a digitális analóg átalakítók (DAC). Ilyen átalakításokkal az információ néhány elveszett, így a hangfelvétel minősége általában nem teljesen kielégítő, és megfelel a legegyszerűbb elektro hangjának minőségének hangszerek "Szín", az elektronikus zene jellemzője.

Az asztali hullám szintézis módszere (hullámasztal) jobban megfelel a technológia modern fejlődésének. Előre előkészített asztalok vannak, amelyekben a hangok mintáit számos különböző hangszerre tárolják. A technikában az ilyen mintákat mintáknak nevezik. A numerikus kódok kifejezik a szerszám típusát, modellszámát, hangmagasságát, időtartamát és hangerősségét, a változás dinamikáját. Mivel a "Real" hangok mintákként használhatók, a szintézis eredményeként kapott hangminőség nagyon magas, és megközelíti a valódi hangszerek hangjának minőségét.

Adatmérő egységek

Az információ mérésének legkisebb egysége nyolc bitgel egyenlő. Az egyik bájt kódolható a 256 érték közül. Vannak olyan nagyobb egységek, mint a kilobájt (KB), megabájt (MB), Gigabytes (GB) és Terabyte (TB).

1 byte \u003d 8 bit

1 kb \u003d 1024 byte

1 MB \u003d 1024 KB \u003d 2 20 bájt

1 GB \u003d 1024 MB \u003d 2 30 byte

1 tb \u003d 1024 GB \u003d 2 40 byte

Ellenőrzési kérdések

1. Mi a számítógép-tudomány?

2. Hogyan alakultak ki a kifejlesztett információk összegyűjtésének, tárolására és átadására szolgáló módszerek?

3. Mi a modern számítógép-tudomány szerkezete?

4. Mi az információ?

5. Milyen funkciókat végeznek az információ?

6. Adja meg a jellemző alapvető információs folyamatokat.

7. Mi a fő különbség az adatokból származó adatok között?

8. Milyen tulajdonságokkal rendelkezik az információval?

9. Mit értenek a társadalom informatizálása?

10. Milyen jellegzetes jellemzői vannak az információs társadalomnak?

11. Mi a számrendszer és mi azok? Adj rá példákat.

12. Adja meg a fő pozicionális megtekintési rendszerek jellemzőjét.

13. Melyik információt lehet bemutatni? Írja le őket és adjon példákat.

14. Mi a kódolása? Adjon példákat az élet kódolására.

15. Mi a számítógépes jelentések fő egysége?

16. Hogyan kódolják a különböző típusú információkat?

17. Melyik egységgel méri az információkat?

3.1. Számítógépes adatok ábrázolása

Matematikai számítások végzekor a számítógép belsejében lévő szám a felvétel természetes és normál formáinak segítségével jeleníthető meg.

A természetes formában való felvétel példája lehet a 456.43. Az ilyen szám rögzítéséhez a gépi szó (operand) két rögzített mezőre (részekre) van felosztva. Az első mező az egész rész rögzítéséhez van hozzárendelve, a második pedig a szám frakcionális részének megírása. A senior számjegy a szám jelét jelzi.

A számítástechnikai technológiában szokásos, hogy elválasztja a szám egész részét a pont frakcionális részéből. Mivel ebben az esetben egyértelműen meghatározzák az egész és a frakcionált rész közötti pont helyzetét, akkor a számok ilyen ábrázolása a képviseletnek nevezik fix pont. Az 1. ábrán látható. 3.1 Megmutatja a 16 számjegyű gép szót (2 bájt).

Gépszóez egy strukturális számítógépes információ. A gépi szavak segítségével számokat, szimbólumokat és parancsokat írnak. A modern számítógépeken a gép szavak hossza 32 ... 128 kibocsátás. Fizikailag, a gép szó mindegyik kisülése külön memóriaelem (trigger vagy tároló kondenzátor).

Ábra. 3.2. Egész szám bemutatása

A számok számának normál formája a következő formában van:

ahol m - mantissa számok; P - rendelés; D - bázis Szám rendszer.

A megrendelés azt a helyet jelöli, amely a szám egészségi részét elválasztja a frakcionált. A megrendeléstől függően a pont mozog (úszik) a Mantissa-on. A számok képviseletének ezt a formáját űrlapnak nevezik lebegőpont. Ábra. A 3.3 ábra egy 32 bites gép szó példáján lévő lebegőpontos szám formáját szemlélteti.

Például M \u003d 0,3, D \u003d 10, és a megrendelés eltérő lesz:

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.

A fenti példától látható, hogy a sorrendben bekövetkezett változás miatt a dot mozog (úszik) a Mantissa-on. Ugyanakkor, ha a megrendelés negatív, akkor a pont a Mantissa balra, és ha pozitív, akkor jobbra.

31

…

…

Ábra. 3.3. Lebegőpontos szám

Ebben az esetben a gép szó két fő mezőre oszlik. Egy mezőben a szám mantissa rögzítésre kerül, a második - a szám sorrendjét jelzik. A lebegőpontos számok bemutatásának tartománya sokkal nagyobb, mint a rögzített pontszámú számok száma. Azonban a számítógép sebessége a lebegőpontos számok feldolgozása során sokkal alacsonyabb, mint amikor rögzített pontszámú számok feldolgozása.

3.2.Resert csapatok a számítógépen

A számítógép munkaprogramja a parancsok sorrendjéből áll.

Alatt csapat Úgy érezzük, hogy olyan információkat biztosítanak, amelyek biztosítják a processzorvezérlő eszközben generált vezérlési jelek generálását egy változó akciógép elvégzéséhez.

A parancsmező két részből áll: hadműveleti és cím. A kezelő rész jelzi a működési kódot (CP). A kód meghatározza azt a műveletet, amelyet a számítógép végrehajtani (aritmetikai kiegészítés, kivonás, logikai - inverzió stb.).

A parancs címrésze tartalmazza a műveletben részt vevő operandusok (számok vagy szimbólumok) címét. Alatt cím A RAM vagy a ROM sejtszámát értjük, ahol a parancs végrehajtásához szükséges információk rögzítésre kerülnek.

Így a számítógép (pontosabban a processzor) olyan műveletet hajt végre, amelyet a művelet kódja határoz meg, az adatok felett, amelynek helyét a parancs címrésze jelzi.

A címparancsban megadott címek száma eltérő lehet. A címek számától függően a következő parancsok a következő formátumok különböztetik meg: egy, két és három-érlelés. Vannak Chaasadres is. Ábrán. 3.4 bemutatta a különböző parancsok szerkezetét.

Zsaru	A1.
Zsaru	A1.	A2.
Zsaru	A1.	A2.	A3.

Működési cím részcsoport

a csapat része

Ábra. 3.4. Csapatszerkezet

Trekhadres csapatPéldául az adagolási műveletnek tartalmaznia kell az adagolási műveletet és a három címet.

A parancs által végrehajtott műveleteket a következő műveletek sorrendje írja le.

1. Vegye ki az A1 első címen tárolt számot.

2. Vegye ki az A2 második címben tárolt számot, és hajtsa az első számmal.

3. Az A3 harmadik cím leírásához való hozzáadás eredménye.

A kétdimóta parancs esetében a harmadik cím hiányzik, és az eredményt a második címen (az ott rögzített információk elvesztésével) rögzíthetjük, vagy hagyja abba a regiszterben az adder nyilvántartásában, ahol a működést végeztünk. Ezután a kívánt címre vonatkozó átírási parancs további parancsát kell megadnia egy adder regiszter kiadásához. Az A1 és A2-ben tárolt két szám hozzáadásakor az A3-as eredmény eredményével unicast csapatokA három csapat már szükséges.

1. Hívja az A1-ben tárolt szám adder (Allu) hívását.

2. Az A2-en tárolt szám hívása és az első számmal kiegészítve.

3. Jegyezze fel az eredményt az A3-ra.

Így a kisebb címek tartalmazzák a parancsot, annál nagyobb a parancsok száma, hogy összeállítsa ugyanazt a gépi operációs programot.

A csapatban lévő címek számának növelésével növelni kell a gép szó hosszát, hogy meghozza a szükséges mezőket a parancsok címrészéhez. A memóriakapacitás növekedésével az egy cím megadásához szükséges mező hossza növekszik. Ugyanakkor nem minden parancs teljes mértékben használja a cím mezőket. Például a szám rögzítési parancsához egy meghatározott címen csak egy cím mező szükséges. A gépszó hosszának indokolatlan növekedése a multicast csapatok használatához a számítógép teljesítményének csökkenéséhez vezet, mert A nagyobb hosszúságú területek feldolgozása szükséges.

Vannak olyan nem címzett parancsok, amelyek csak a működési kódot tartalmazzák, és a szükséges adatok előre kerülnek bizonyos processzor regiszterekben.

A modern számítógépek automatikusan több száz különböző parancsot végeznek. Minden gépparancsok csoportokra oszthatók a műveletek típusával:

· Adatátviteli műveletek;

· Aritmetikai műveletek;

· Logikai műveletek;

· A külső számítógépes eszközökhöz való hozzáférés működése;

· Vezetői átviteli műveletek;

· Szerviz és segédműveletek.

Új processzorok tervezésénél a fejlesztőknek meg kell oldaniuk a komplex feladatot, hogy kiválasztja a parancs hossza, és meghatározza a szükséges parancsok listáját (parancsrendszerek). Az ellentmondásos parancskonfigurációs követelmények a parancsformátumok (CISC és RISC architektúra) különböző formátumú processzorok létrehozásához vezetnek.

3.3.Kodova asztal

Kódasztal - Ez egy belső (kódolt) prezentáció a betűk, számok, karakterek és vezérlési jelek gépén. Tehát a latin betű a kód táblázat képviseli decimális szám a 65D (a számítógép belsejében, ez a szám képviseli bináris számot 01000001B), Latin-C betű - szám 67D, latin betű M - 77D stb Így a "Samara" szó tőke latin betűkkel írta a számítógép belsejében számok formájában:

67D-65D-77D-65D-80D-65D.

Ha pontosabban beszélünk, akkor a számítógép belsejében ezt a szót bináris számok formájában tárolják és használják:

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

A számok hasonlóan kódolva vannak (például 1 - 49D, 2 - 59D) és szimbólumok (például ,! - 33D, + 43D).

Alfanumerikus szimbólumokkal együtt a vezérlőjelek a kódasztalban vannak kódolva. Például, a kód 13D okozza a nyomtató nyomtatófej, hogy visszatérjen az elején a jelenlegi vonal, és a 10D-kód mozgatja a papírt töltött a nyomtatóba egy sor előre.

A kódasztal nemcsak az évtized hatalmával, hanem hexadecimális ss segítségével is képviselhető. MEGJEGYZÉS ismételten, hogy a bináris számrendszerben bemutatott jelek a számítógép belsejében keringenek, és a kódasztalnál nagyobb kényelmet kapnak a felhasználó olvasásához - tizedes vagy hexadecimális SS-ben.

Minden betű, számjegy, írásjelek vagy vezérlési jel egy nyolc bites bináris számot kódol. Nyolc bites szám (egyetlen "szám) használata (kódolható) 256 tetszőleges karakterek - betűk, számok és grafikus képek.

Az egész világon az ASCII kód \u200b\u200btáblázata szabványos (amerikai szabványkód az információcsere - amerikai szabványkódok számára az információcsere). Az ASCII táblázat szabályozza (szigorúan határozza meg) pontosan a lehetséges karakterek (latin betűk, arab számok, írásjelek, vezérlőjelek). A kódolásukhoz 0d és 127D közötti kódokat használnak.

Az ASCII-kód táblázat második felét (128-ról 255-ös kódokkal) az amerikai szabvány nem határozza meg, és a más országok nemzeti ábécéi (különösen a cirill - orosz betűk), a pszeudográfiai szimbólumok szimbólumait, néhány matematikai jel. Különböző országokban, tovább különböző modellek Az EUM, a különböző operációs rendszerek különböző lehetőségeket is használhatnak a kódtábla második felében (az ASCII kiterjesztéseknek nevezik). Például az MS-DOS operációs rendszerben használt táblázatot CP-866-nak nevezik. Ezzel a táblával a "Samara" szavak kódolására, az orosz betűk által rögzített, ilyen kódokat kapunk:

145D-128D-140D-128D-144D-128D.

Amikor a műtőben dolgozik windows rendszer A CP-1251 kódok táblázatot használják, amelyben a latin betű kódolása egybeesik a CP-866 és ASCII táblázat kódolásával, és a táblázat második fele saját elrendezést (kódolást) tartalmaz. Ezért a "Samara" szó, amelyet az orosz betűkkel írt, különböző prezentációval rendelkezik a számítógép belsejében:

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

Így a számítógépen belül ugyanazt a szót (például "Samara") a számítógép belsejében különböző módon képviselheti. Természetesen bizonyos kellemetlenségeket okoz. Az interneten dolgozik, a nemzeti szöveg néha olvashatatlan. A legvalószínűbb ok ebben az esetben a kód táblázatok második felének kódolásának eltérése.

Az egybájtos kódasztalok általános hátránya (nyolc bites bináris számok a kódoláshoz) a kódkódban szereplő információk hiánya, amely a gépet kéri, amely ebben az esetben a kódtáblát használja.

Közösségi vállalatok Unicode. Egy másik szimbólumkódolási rendszert javasolnak. Ebben a rendszerben két bájtot (16 bit) használunk ebben a szimbólumban (16 bit), és ez lehetővé teszi, hogy lehetővé tegye a karakterhez tartozó információkat a szimbólumkódhoz, és hogyan kell játszani a monitor képernyőjén vagy a nyomtató. Két bájt lehetővé teszi, hogy 65.536 karaktert kódoljon. Igaz, az azonos szöveg által elfoglalt információk mennyisége megduplázódik. De a szövegek mindig "olvashatóak", függetlenül a nemzeti nyelv- és operációs rendszertől.

3.4 Az adatok tárolásának korganizálása mágneses lemezeken

3.4.1. Lemezek

Lemezek - Információk állandó tárolására szolgáló eszközök. Minden számítógép rendelkezik egy kemény mágneses meghajtó, amelynek célja, hogy írni és olvasni, hogy egy fix kemény mágneses lemez (Winchester) és egy meghajtó (vagy meghajtó) rugalmas mágneses lemezek használt írni és olvasni, hogy rugalmas mágneses lemezek (floppy lemezek). Ezenkívül meghajtók lehetnek a CD-k, a magneto-optikai lemezek stb.

Bármely merevlemez vagy magneto-optikai lemez több részre osztható, amely meg fogja nézni a felhasználót a képernyőn, valamint a fizikailag meglévő lemezeken. Ezeket az alkatrészeket hívják logikai lemezek. Minden logikai lemeznek van egy neve (betűje), amellyel kapcsolatba léphet vele. Így a logikai lemez a szokásos részét képezi merevlemezsaját neved. Például egy 3 GB merevlemez két logikai lemezre osztható: C meghajtó: 2 GB térfogat és D lemez: 1 GB.

Az a lemez, amelyen az operációs rendszert rögzítik, hívják szisztémás (vagy palackozás) Lemez. Mint indító lemez Leggyakrabban használt merevlemez C:.

A DOS és a Windows operációs rendszerekben minden lemezen adhatunk neveket (címke - címke), amely tükrözi a tartalmukat, például: rendszer, grafika, szövegek, eloszlás stb.

3.4.2. Fájlok

Információk a lemezeken (merevlemezek, floppy lemezek, magneto optikai lemezek, CD-k stb.) A fájlok tárolása.

Fájl - Ez a számítógép által észlelt egymással összefüggő adatok, amelyek egyetlen egész számmal rendelkeznek, amelynek közös neve van egy lemezen vagy más adathordozón. A fájlok programokat, dokumentációt készíthetnek a program végrehajtására, rajzokra stb.

Annak érdekében, hogy az operációs rendszer és más programok kapcsolatba lépjenek a fájlokat, a fájloknak meg kell jelölniük. Ezt a megnevezést hívják fájl név. A fájlnév általában két részből áll. - Valójában név (egy DOD-ben 1-8 karakter, ablakokban - 1-254 karakter) és bővítés akár 3 karakter hosszú. A nevet és a bővítést egymástól elválasztják. Gyakran a név és a terjeszkedés együtt nevezik a nevet. Fájlnevek:

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

A név és a bővítés tőke és kisbetűs latin betűk (orosz betűk), számok és szimbólumokból állhat, kivéve a kontroll karaktereket és a szimbólumokat< > ; , + \u003d. Az orosz betűket a fájlnevekben óvatosan kell használni - egyes programok nem "megértik" neveket orosz betűkkel. A fájlnevek tartalmazhatnak karaktereket "-" (Hyphen), "_" (aláhúzás), "$" (dollár), "# #" (rács), "#" (ampersand, tipográfiai "és" angolországban), "@ "(" Kutya "),"! ","% ", Zárójelek, idézetek," ^ "(" borító ")," "(apostroph)," ~ "(tilda vagy" hullám ").

A fájlnév kiterjesztése opcionális. Ez szabályként leírja a fájl tartalmát, így a bővítés használata nagyon kényelmes. Sok program létrehozza a fájlnév konkrét kiterjesztését, és megtudhatja, hogy melyik program létrehozta a fájlt. Ezenkívül számos program (például egy héjprogram) lehetővé teszi, hogy meghívja a fájlnevet a megfelelő program felélőle, és azonnal betöltse ezt a fájlt. Példák a tipikus kiterjesztésekre:

cOM, exe - Fájlok keresése (a program végrehajtására készen); Ha egy ilyen kiterjesztésű fájlt választ, és nyomja meg az Enter billentyűt, a program azonnal megkezdi a munkát;

bAT - parancs (kötegelt) fájlok;

tXT, DOC, WP, WRI - szövegfájlok (dokumentumok). A Doc kiterjesztése dokumentumait a Word, WP - WordPerfect, WRI - MS írja. A TXT bővítéssel rendelkező fájlokban a szöveg általában formatervezés nélkül (csak szöveges, csak szöveg);

bak - legújabb verzió szöveg (biztonsági mentés);

tIF, PCX, BMP, PIC, GIF, JPG, CDR - különböző formátumú grafikus fájlok;

aRJ, ZIP, LZH, RAR - szívott (archivált) fájlok;

hLP - Súgófájlok, különböző programok kérése;

dRV, EGA, VGA, SYS, DLL és számos más - szolgáltatási programok és a program vezetők, amellyel a számítógép tanulás munka különböző monitorok, billentyűzetek, nyomtatók, egerek, használja az orosz. Ezek a programok nem indíthatók végrehajtható fájlokként;

tTF, FON, FNT, SFP, STL, XFR - Fontss különböző programokhoz;

bAS, C, PAS, ASM - PROGRAMOK SZÁMÁNAK, SI, PASCAL, ASSEMBERBER.

Lehetnek fájlok és más kiterjesztések.

A fájl legfontosabb jellemzője az a méret. Bytes, Kabretes, MB.

3.4.3. Mappák

A fájlnevek regisztrálva vannak a könyvtárakban (vagy könyvtárakban). A Windows rendszerben a katalógusok mappáknak nevezik.

Mappák - Ez egy különleges hely egy lemezen, amelyben fájlnevek, fájlméretinformációk, az idő múlásával tárolódnak. utolsó frissítésA fájlok attribútuma (tulajdonságai) stb. Ha a fájl tárolódik a mappában, azt mondják, hogy ez a fájl ebben a mappában van. Minden lemez több mappát tartalmazhat.

Minden mappa neve van. A mappa nevére vonatkozó követelmények megegyeznek a fájlnevekkel. Általános szabályként a mappákhoz tartozó név kiterjesztése nem használható, bár nem tiltott.

Teljes fájlnéva következő formában (zárójelek [és] jelöli az opcionális elemeket):

[DRIVE:] [PATH \\] fájlnév

Út - Ez a mappa nevek (könyvtárak) vagy ".." karakterek sorrendje, elválasztva a "\\" szimbólum. Az útvonal beállítja az útvonalat az aktuális vagy root lemez mappából a mappába, amelyben a fájl található. Ha az útvonal a "\\" szimbólummal kezdődik, az útvonalat a root Disk Root mappából kell kiszámítani, különben - az aktuális mappából. Az útvonalon lévő mappa minden neve megegyezik az azonos nevű mappába, a ".." szimbólum megfelel a fenti mappaszinthez való bemenetnek. Például:

A: \\ text1.txt - A text1.txt fájl a lemez gyökérmappájában található :;

C: Works \\ Pascal \\ Pascal \\ PASH1.PAS - A PROG1.PAS fájl a Pascal mappában található, amely viszont a C meghajtó mappa gyökérmappájában található munkaterületen található.

3.4.4. File lemezfájl

Annak érdekében, hogy egy új mágneses lemez rögzíthesse az információkat, előzetesen formázni kell. Formázás - Ez a lemez előkészítése az információk rögzítéséhez.

A lemez formázás közben a szolgáltatási információk rögzítése (Markup készül), amelyet ezután az információk rögzítésére és olvasására használnak. A jelölést a rögzítővezetékfej által létrehozott elektromágneses mező segítségével végezzük.

Az információs rekordot végzik utak, és minden sávra oszlik Ágazatok, például 1024 bájt (3.5. Ábra). Az 1.44 MB térfogatú 10,5 hüvelykes floppy lemez 80 számot és 18 szektort tartalmaz.

Ábra. 3.6. Hengeres winchester

Az ábra két henger (első és második) mutatja a három Winchesterlemezen található egyenlő távolságok által kialakított hengereket. Amikor a merevlemez működik, több fej egyidejűleg olvassa az információt egy henger.

A fájlban szereplő fájlra, meg kell ismernie az első ágazat címét azoktól, amelyekben a fájladatok tárolódnak. Az ágazati címet három koordináta határozza meg: elérési útszám (henger), felszíni szám és ágazati szám.

Az operációs rendszer (OS) az egyes fájlok tárolását tartalmazza. Az OS fájlhoz való hozzáférés végrehajtásához használja a gyökérkönyvtárat, a Fat fájl helyét és a lemez rendszerindító szektorát. Ezek az elemek rendszertábla terület(vagy lemezek) és a lemez inicializálási folyamatában (formázás) alatt hozhatók létre.

A rendszerindító szektor, a file elhelyezési táblázat, a gyökérkönyvtár és a fennmaradó szabad lemez memóriahely, az adatterületnek nevezett elemek lemez fájlszerkezet.

A merevlemez több részre is törhető. Ezért a kezdeti az ágazatok kemények A lemez elhelyezett információ a szekciók számáról, helyükről és méretéről. A merevlemez-szakaszokat továbbra is autonóm lemezeknek tekintik, amelyek mindegyike külön-külön inicializálva van, saját levélmegjelölésével rendelkezik (C: D: E: F: stb.) És a fájlszerkezet elemei.

Indítószektor(Boot Record) - Ez egy tárcsázó névjegykártya, amelyben a lemezhez való munkához szükséges adatok rögzítésre kerülnek. Minden lemezen található a logikai szektorban a 0 számmal. A következő jellemzők vannak rögzítve a rendszerindító szektorban:

rendszerazonosító, ha az operációs rendszert rögzíti a lemezen;

a lemezszektorok méretét bájtban;

a klaszter szektorainak száma;

a katalógusban szereplő elemek száma;

a lemezen lévő ágazatok száma stb.

Ha a lemezt rendszerként (indítható), a rendszerindító szektor tartalmazza az operációs rendszer betöltési programját. Ellenkező esetben tartalmaz egy programot, amely megpróbálja indítani ebből a lemezes operációs rendszerből, üzenetet jelenít meg arról, hogy ez a lemez nem szisztémás.

A lemezen lévő rendszerindító szektor mögött követi a fájlmegjelenítő táblázatot.

Fájl elhelyezési táblázat(File elosztási táblázat - rövidített zsír) Tartalmazza az összes fájl sorrendjét a lemez ágazatában, valamint a hibás lemezszakaszokkal kapcsolatos információkat. A zsírasztal követi a pontos másolatot, amely növeli a nagyon fontos táblázat megőrzésének megbízhatóságát.

A számítógépen lévő felhasználók munkája során a lemez tartalma megváltozik: új fájlokat adunk hozzá, szükségtelen, egyes fájlok bővülnek vagy csökkentek, stb.

Ezen műveletek elvégzése igényel speciális mechanizmus az eloszlás a lemez tárhely a fájlok között, és a hozzáférést azokhoz való hozzáférést. Ezt a mechanizmust a fájlmegjelenítési táblázat segítségével hajtják végre.

Az olvasási műveletek adatainak végrehajtásakor a lemezmeghajtó és a számítógép memóriájának közötti információcserét blokkok végzik. A minimális blokk térfogata egyenlő az ágazattal. A lemezre való hivatkozások számának csökkentése az egyik kezelésre, a több szuperblokkot alkotó több egymást követő ágazatból származó információkat fürt. Ilyen módon fürt - több egymás után elhelyezkedő ágazat, amelyeket egy fájlban olvasnak vagy rögzítenek egy fellebbezéshez. A klaszter mérete eltérő lehet.

A lemezre írt fájl egy egész számú klasztert hozzon létre, és a kiemelt klaszterek a lemez különböző helyszínei lehetnek. nem úgy mint folyamatos fájlokegy memóriaterületen található, amelyek több, lemez nevű területet foglalnak el fragmentált. Adja meg a FAT-tárolási helyadatokat a fájlfragmens lemezen.

A FATE-hez való hozzáférés mechanizmusa a következőképpen történik. A lemezadat területe számozott klaszterek sorozatának tekinthető. Mindegyik fürt összhangban van a zsírelemnek, azonos számmal. Például a 2FAT elem megfelel a lemezadat területének 2. klaszternek, az Element 3Fat Cluster 3, stb. A lemezfájlokra vonatkozó információkat tartalmazó könyvtár minden egyes fájlhoz van megadva, az első klaszter számának száma. Ezt a számot a zsír bejárati pontjának nevezik. A rendszer, az első fájlklaszter könyvtárakban olvasható, a fürtre utal, például írja az adatokat. A zsírban az első fájlklaszter tartalmazza a második fájlklaszter számát vagy a fájl végének jelét stb. A fájlhoz való hozzáférési mechanizmus példáját a táblázat tartalmazza. 3.1.

3.1. Táblázat.

A fájlokhoz való hozzáférés mechanizmusa zsírral

A zsír bejárata.

Zsírelemek száma

A zsírelemek értékei

A számítógép memóriájában (mind a numerikus, mind nem numerikus) beírása a kódoláshoz bináris módszert használ.

Az elemi e-mail memóriacella hossza 8 bit (1 byte). Minden bájt rendelkezik saját számmal (a címnek nevezik). A bit legnagyobb sorrendje, melyik számítógép teljes, hívott gépszó. A gép szó hossza a processzor kibocsátásától függ, és 16, 32 bit stb.

A karakterek kódolásához elegendő egy bájt. Ebben az esetben 256 karaktert mutathat be (decimális kódokkal 0 és 255 között). Karakterkészlet személyi számítógépek Leggyakrabban az ASCII kód \u200b\u200bkiterjesztése (American StandArt Információs Kódex - Standard American Code for Exchange Information).

Bizonyos esetekben, amikor nézve a számítógép memóriájában, egy vegyes bináris decimális számrendszert használják, ahol szükség van, amely tárolja decimális jel, szükség van rá, egy csillogó (4 bit) és a tizedes számok 0-9 . Úgy tervezték, hogy az egész számokat 18 jelentős számmal tárolja, és 10 bájtot foglal el a memóriában (amelynek vezetője jele), ezt a lehetőséget használja.

Egy másik módja az egész számok képviseletére - kiegészítő kód. Az értékek értéke a memória memóriabitének számától függ a tároláshoz. Például a típusú egész számok a tartományban fekszenek
-32768 (-2 15) és 32677 (2 15 -1) és 2 bájtot adunk a tároláshoz: Longint típus - a tartományban -2 31-21 -1 és 4 bájtban helyezkedik el: típusú szó - a tartományban 0-tól 65535-ig (2 16 -1) 2 bájtot használ, stb.

Amint a példákból is látható, az adatok olyan számokként értelmezhetők, amelyek jelek és jelek nélkül vannak. A jelzéssel rendelkező érték, a baloldali (vezető) kisülés pozitív számot jelez, ha nulla, és negatív, ha az egység.

Általánosságban elmondható, hogy a kibocsátások a jobb oldalon vannak, a semmiből.

Kiegészítő kód A pozitív szám egybeesik az ő közvetlen kód. Az egész szám közvetlen kódja a következőképpen jeleníthető meg: A számot lefordítják a bináris számrendszerbe, majd a bal oldali bináris felvételét kiegészíti olyan számokból, amelyeket ilyen jelentéktelen nullák teszik ki, mennyit kell az adattípusnak a számnak tartozik valamihez. Például, ha a szám 37 (10) \u003d 100.101 (2) nyilvánítják értéke a egész típusú, akkor a közvetlen kód lesz 0000000000100101, és ha az érték a típusú Longint, majd annak közvetlen kód lesz. A kompaktabb rekordért a hexadecimális kódot gyakrabban használják. A kapott kódokat átírhatjuk 0025 (16) és 00000025 (16) szerint.

Az egész negatív szám további kódja a következő algoritmus szerint érhető el:

1. rögzítse a modulszám közvetlen kódját;
2. invertálja (cserélje ki az egységeket nullákkal, nullákkal - egységekkel);
3. adjon hozzá egy egységet az inverziós kódhoz.

Például egy további számkódot írunk -37-ben, értelmezve, hogy a LONGINT típus értéke:

1. a 37. szám közvetlen száma1
2. invertált kód
3. kiegészítő kód vagy FFFFFFDB (16)

Ha a szám további kódját kapja, először meg kell határoznia a jelét. Ha a szám pozitívnak tűnik, akkor egyszerűen lefordítsa a kódját egy tizedes kalkulus rendszerbe. Negatív szám esetén a következő algoritmust kell elvégezni:

1. kivonja az 1. kódot;
2. invert kód;
3. fordítás egy decimális számrendszerre. A kapott szám mínusz jelzéssel van írva.

Példák. A további kódoknak megfelelő számokat írunk:

1. 0000000000010111.

   Mivel a nullát a régebbi kisülésben rögzíti, az eredmény pozitív lesz. Ez a 23. szám.

2. 1111111111000000.

   A negatív számkódot itt rögzítjük, az algoritmus végrehajtásával:

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

Egy kissé eltérő módszert alkalmaznak a valódi számok megjelenítésére a személyi számítógép memóriájában. Fontolja meg az értékek ábrázolását lebegőpont.

Bármilyen érvényes szám írható a standard formában m * 10 p, ahol 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.

A fenti felvételben m hívott mantissa számok és r - ez eljárás. A maximális pontosság megőrzése érdekében a számítástechnikai gépeket szinte mindig a Mantissa normalizált formában tárolja, ami azt jelenti, hogy a mantissa ebben az esetben az 1 (10) és a 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.

Az IBM PC személyi számítógép matematikai koprocesszoros 8087 lehetővé teszi, hogy a következő érvényes típusokkal dolgozzon (az értéktartomány abszolút értékkel van jelölve):

63

52

0

Megjegyezhető, hogy a Mantissa alatt meghatározott idősebb bit, az 51-es számmal, azaz. Mantissa veszi a fiatalabb 52 bitet. A tulajdonság bináris pontot jelez. Mielőtt a vesszőnek a Mantissa egész részének kell lennie, de mivel mindig egyenlő egy, ez a bit nem szükséges, és nincs megfelelő mentesítés a memóriában (de ez azt jelenti). A megrendelés értéke itt nem tárolódik, mint a kiegészítő kódban bemutatott egész szám. A számítások egyszerűsítése és a tényleges számok összehasonlítása, a számítógép sorrendjének értéke elmozdult szám. A megrendelés jelenlegi értékéhez az elmozdulást felvétel előtt adjuk hozzá. Az eltolás úgy van kiválasztva, hogy a megrendelés minimális értéke nulla legyen. Például, a típusa kétszeres, a sorrendben veszi 11 bit, és egy sor 2 -1.023-2 1023, tehát az eltolás 1023 (10) \u003d 1111111111 (2). Végül a 63-as számú bit a számok számát jelzi.

Így a következő algoritmus a fentiekből következik, hogy érvényes számot kap a számítógép memóriájában:

1. fordítsa le ezt a számot a bináris számrendszerre;
2. normalizálja a bináris számot, azaz Írjon m * 2 p formában, ahol M - Mantissa (egész részének 1 (2)) és r - a tizedes számrendszerben rögzített sorrend;
3. adja hozzá a megrendelés ellensúlyozását, és fordítsa le a kiszorított sorrendet a bináris számrendszerbe;
4. figyelembe véve az adott szám jelét (0 - pozitív, 1 - negatív), írja le a számítógép memóriájába.

Példa. Írja be a -312,3125 számkódot.

1. A szám moduljának bináris bejegyzése 100111000,0101 képet mutat.
2. 100111000,010101 \u003d 1.001110000101 * 2 8.
3. 8 + 1023 \u003d 1031 eltolódott sorrendet kapunk. Ezután 1031 (10) \u003d 10000000111 (2) van.
4. Végül
   

   63

   52

   0

   1. Először is, észrevesszük, hogy ez a pozitív szám kódja, mert a 63-as szám kiürülésénél a nullát rögzítjük, megkapjuk a szám megrendelését. 011111111110 (2) \u003d 1022 (10). 1022 - 1023 \u003d -1.
   2. A szám 11100011 * 2 -1 vagy 0,11100011.
   3. Fordítás egy tizedes számrendszerbe kapunk 0,88671875.

   Megvizsgáltuk a számítógép memóriájában lévő információk típusát, most már folytathatja a tudás ellenőrzését.

   Ha papírra van szüksége a papírra

Informatika - Ez egy olyan eszközkészlet, amelyet az automatikus vagy automatizált adatfeldolgozásra szántak az információhoz.

Számítási rendszer - Ez egy konkrét kapcsolódó eszköz. A legtöbb számítástechnikai rendszer központi eszköze elektronikus számítástechnikai gép (számítógép) vagy számítógép.

Egy számítógép- Ez egy olyan eszköz, amely elektronikus és elektromechanikus komponensekből áll, amelyek egy adott program szerinti bemeneti, tárolási és adatfeldolgozási műveleteket végeznek az információ megszerzéséhez, amelynek kimenetét az emberi észlelésre alkalmas formában végezzük.

Számítógép architektúra. A számítógépes architektúra alatt meg kell érteni a felhasználó számára szükséges jellemzők kombinációját. Ezek közül elsősorban a fő eszközök és a számítógépblokkok, valamint a köztük lévő kapcsolatok szerkezete és a szoftverkezelés.

Általános alapelvek a számítógép építéséhez, amely az építészethez kapcsolódik:

• eCM memóriaszerkezet;
• működés és külső eszközökhöz való hozzáférés módszerei ";
• a konfiguráció megváltoztatásának képessége;
• parancsnoki rendszer;
• adatformátumok;
• interfész-szervezet.

Ennek alapján ezt meghatározhatja Építészet- Ez a leginkább Általános elvek Olyan számítógép építése, amely végrehajtja a szoftverkezelési munkát és a fő funkcionális csomópontok kölcsönhatását.

A számítógép építészetének klasszikus elveit a J. Háttér Neymanan munkájában kínálták. Goldstayig és A. Berer 1946-ban, és "Nimanana alapelvei". Ezek az elvek a következő architektúra rendelkezéseket hirdetnek:

• Használ kettes számrendszer Adatszolgáltatás. A technikai megvalósításhoz tartozó bináris rendszer előnyei az aritmetikai és logikai műveletek kényelmét és egyszerűsítését tették. Az EUM feldolgozási és nem numerikus információk lett - szöveges, grafikus, hang és mások. A bináris adatkódolás még mindig a modern számítógép információs alapja.
• A tárolt program elve. Neumann volt az első, aki kitalálta, hogy a program zerók és egységek formájában is tárolható, és ugyanabban a memóriában, mint az általa feldolgozott szám. A program és az adatok közötti alapvető különbség hiánya lehetőséget adott arra, hogy a számítások eredményei szerint egy programot alkotjon. Háttér Neumann nem csak a számítógép logikai eszközének alapvető elveit terjeszti elő, hanem a számítógép első két generációja során reprodukált szerkezetét is javasolta.
• A szekvenciális műveletek elve. A szerkezeti memória számozott sejtekből áll. A processzor tetszőleges idő pillanatban elérhető bármely cella. Innen meg kell adni a neveket az ilyen memóriaterületekben. Annak érdekében, hogy a benne tárolt értékek a program végrehajtása során engedélyezhessék vagy módosíthassák a hozzárendelt neveket.
• A sejtekhez való önkényes hozzáférés elve véletlen hozzáférési memória . A programok és az adatok ugyanazon a memóriában vannak tárolva. Ezért a számítógép nem különbözteti meg, hogy a memóriakejtben tárolják - a számot, szöveget vagy parancsot. A parancsok felett ugyanazokat a műveleteket végezheti, mint az adatok felett.

3. ábra Vezérlő eszköz (UU). Aritmetikai logikai eszköz (Allu). A memória (memória) tárolja az információkat (adatokat) és programokat, tartalmaz egy működési tárolóeszközt (RAM) és külső tárolóeszközöket.

Modern számítógépes építészet. A számítógép valódi szerkezete sokkal bonyolultabb, mint a fent tárgyalt rendszer (3. ábra). A modern számítógépeken, különösen a mikroszámítógépeken (személyes), egyre inkább eltér a hagyományos építészet von Neuman, a fejlesztők és a felhasználók vágya, hogy javítsa a számítógépek minőségét és teljesítményét (4. ábra).

Az EUM minõségét számos mutató jellemzi. Ez az a parancsok sorozata, amelyet a számítógép megérti és végrehajthat, a központi processzor munkáját (sebességét), a számítógéphez csatlakoztatott perifériák száma egyidejűleg és még sok más. Ugyanakkor a számítógép (számítógép) jellemzője a sebesség.

Sebesség - Ez az a műveletek száma, amelyeket a processzor képes az időegységenként elvégezni. A gyakorlatban a felhasználó érdekli számítógépes teljesítmény - A hatékony fordulatszámának mutatója, azaz a képességek nem csak gyorsan működnek, hanem gyorsan megoldani a feladatokat.

Ennek eredményeként mindezek és egyéb tényezők hozzájárulnak a számítógépek elemi alapjainak elvi és konstruktív javításához, azaz új, gyorsabb, megbízható és kényelmes processzorok létrehozásához, memorizáló eszközök, I / O eszközök stb. Mindazonáltal szem előtt kell tartani, hogy az elemek sebessége nem növelhető az irreleváns (modern technológiai korlátozások és korlátozások a fizikai törvények miatt). Ezért a számítógépes berendezések fejlesztői a számítógép architektúrájának javításával megoldják ezt a problémát.

Ez a számítógépek többprocesszoros (vagy multiprocesszoros) architektúrával rendelkeztek, amelyben számos processzor egyszerre működik, és ez azt jelenti, hogy az ilyen számítógép teljesítménye megegyezik a processzor teljesítményével.

A komplex mérnöki számítások és automatizált tervezési rendszerek (CAD) által tervezett erőteljes számítógépeknél két vagy négy processzorot gyakran telepítenek. A nagy teljesítményű számítógépek (ilyen gépek is, például szimulálni a valós idejű nukleáris reakciók, megjósolni az időjárás a globális, szimulálni teljes körű jelenetek mozi és animációs filmek) a processzorok számát eléri a több tíz.

Ábra. 4. A modern mikroszámítógép általános szerkezete

Minden nagyobb építészeti blokk különálló kisebb eszközökből áll, amelyek szigorúan meghatározott funkciókat hajtanak végre.

Különösen a processzor aritmetikai logikai eszköz ( Al.). Belső tárolóeszköz processzorregiszterek és belső gyorsítótár memória formájában, kezelő eszköz (U u).

A bemeneti eszköz általában nem egyetlen szerkezeti egység. Mivel a bemeneti információk típusai változatos, az adatbeviteli források többek lehetnek. Ugyanez vonatkozik a kimeneti eszközökre is.

processzor - Ez egy központi számítástechnikai egység bármely típusú AUM-ben. Számítja ki a RAM-ban tárolt programot, és általános számítógépkezelést biztosít.

A processzor legalább tartalmaz:

• Aritmetikai és logikai eszköz (Allu)aritmetikai és logikai műveletek elvégzésére;

• Vezérlő eszköz (UU)célja, hogy befejezze a számítástechnikai folyamat átfogó irányítását a programon, és koordinálja a számítógép összes eszközét. UU egy adott sorrendben kiválasztja a parancs parancsot a RAM-ból. Ezután: Mindegyik, a parancs dekódolva van, a parancsban megadott RAM-sejtek adatelemeinek szükségességét Allu-ra továbbítják. Az Alu úgy van konfigurálva, hogy elvégezze az aktuális parancs által meghatározott műveletet (az I / O eszközök is részt vehetnek ebben a műveletben); A művelet végrehajtásához parancsot ad meg. Ez a folyamat addig folytatódik. Eddig az alábbi helyzetek közül az egyik felmerül: a bemeneti adatok kimerültek, a számítógép leállítására szolgáló parancs ki van kapcsolva az egyik eszköz egyikéből.

Tárolóeszköz (memória) - Ez egy építészeti számítógépes egység szánt ideiglenes (RAM) és a hosszú távú (állandó memória) szoftver tároló, bemeneti és eredmény adatok, valamint a közbenső eredményeket a külső tárolóeszközre eszközök.

RAM (RAM) - Az információk fogadására, tárolására és kiadására szolgál. A mikroprocesszor által használható programokat és adatokat tartalmaz, valamint a számítások közbenső és végső eredményeit. A program végrehajtásának folyamata a végső (végleges) kezdeti memória állapotának átalakítására csökken. A RAM egy energiafüggő eszköz, ami azt jelenti, hogy az információ ki van kapcsolva. A számítógép sebessége jelentősen a RAM sebességétől függ. Ezért folyamatosan keresi a RAM elemeket, kevesebb időt töltenek az olvasási műveletekre. A problémát többszintű memória építésével oldják meg.

A RAM két vagy három részből áll: a nagyobb kapacitás fő része viszonylag lassú (olcsóbb) elemekre épül, és a további (úgynevezett gyorsítótár memória) nagysebességű elemekből áll. A processzor által leggyakrabban használt adatok gyorsítótárban vannak, és az alapvető memóriában több működési információ tárolódik.

Állandó tárolóeszköz (ROM). Nem illeszkedő eszköz, amelyet a szolgáltatás hosszú távú tárolására és az elsődleges információra terveztek. Az anyai (rendszer) fedélzeten található mikrokirumok formájában.

Szabadtéritárolóeszköz (szivattyú). Nem illékony eszközök, amelyek megbízható tárolást és információ kiadását biztosítják. Gyakran használt programokat és adatokat tárolnak (lásd: Eszközök, Tárolás). Az állandó memória és a központi processzor közötti árfolyam azonban az esetek túlnyomó többségében jelentősen kisebb, mint a ram.

Bemeneti eszközök (UVV) és kimenet (HC)Kategóriák A perifériás eszközök kategóriája. Munka előtt I / O eszközök vezette a központi processzort, amely sok időt foglalt. A modern számítógép architektúrája a közvetlen hozzáférési csatornák jelenlétét biztosítja, hogy az I / O eszközöket a központi processzor részvétele nélkül, valamint a legtöbb perifériás vezérlési funkciók továbbítását a központi processzor kirakodása és a teljesítmény növelése .

Megszakítási rendszer. Megszakíta helyzetet úgynevezik a helyzetnek, amely a mikroprocesszor bármilyen cselekvését igényli, ha egy bizonyos esemény bekövetkezik. A megszakítási rendszer keretében egy olyan szoftver és hardver komplexum, amely biztosítja a megszakítások végrehajtását és feldolgozását, érthető.

A processzornak gyorsan reagálnia kell a számítógépen előforduló különböző eseményekre, a kezelői cselekvések vagy annak tudása nélkül. Az ilyen jellegű példák szerint megnyomhatja a billentyűzet gombjait, megpróbálhatja megosztani a nulla (a program során), az áramkimaradás (egyéb hibák a berendezésben), az operációs rendszer magjának és a másik magjának tervezett hozzáférése. A szükséges megszakítási válasz megszakítja a rendszert.

A megszakítás feldolgozása Ez az aktuális parancssor szuszpenziójára kerül, ahelyett, hogy a másik szekvencia megfelel a megszakítási típusnak, és a megszakító kezelő úgynevezett értelmezhető. Végrehajtása után a program végrehajtása folytatható, ha ez lehetséges vagy megfelelő, ami a megszakítás típusától függ.

I / O portrendszer A perifériás eszköz adapterének közvetlen csatlakoztatását biztosítja a rendszerbuszhoz, vagyis valójában a perifériás eszköz ilyen kapcsolata a számítógépes rendszerhez. Minden I / O portnak saját címe van, amelynek perifériás eszköze több I / O port is rendelhető. Az I / O portok készlete az I / O kikötők rendszerét alkotja. Az egyszerűsített I / O port olyan nyilvántartásnak tekinthető, amelyben az e l perifériás eszközének továbbítására szolgáló információ, vagy amelyből a perifériás eszközről kapott információk olvashatók.

A felhasználó szempontjából, kikötő - Ez egy interfész (csatlakozó) a készülék csatlakoztatásához (billentyűzet, egér, kijelző, nyomtató, fejhallgató stb.) A számítógéphez. Jellemzően a bemeneti portok a rendszermodul tok hátlapján helyezkednek el, néhányat az előlapon lehet elvégezni.

Adapter, vezérlő. A "perifériás adapter" fogalmát a "vezérlő" kifejezés szinonimájával lehet tekinteni, de az utóbbit gyakrabban használják a perifériás eszközök szabályozására bonyolultabb funkciókat (5.

Ábra. 5.Videocontroller. A kép kimenetének megjelenítése

A perifériás eszközök kifejlesztett vezérlők közé tartoznak a speciális mikroprocesszorok és a memória. Ugyanez vonatkozik a komplex munka algoritmusokkal rendelkező perifériás eszközökre, amelyek tökéletes vezérlőegységek jelenlétét igénylik. A felhasználó szempontjából a (adapter vagy a vezérlő) egy olyan tábla, amelynek zsetont és I / O portot tartalmaz, feladata a csatlakoztatott eszköz vezérli. Ki lehet jeleníteni, nyomtató, hanga eszközök stb.

Interfész-adapter - Ez egy eszköz interfész egy központi része egy számítógép perifériák, amelyben minden fizikai és logikai paraméterek megfelelnek az előre meghatározott paraméterek (specifikus protokoll), és széles körben használják a más eszközök.

Ábra. 6. Interfész adapter

Modern számítógépes rendszer architektúra. A Neymanan számítógépes építészetének elveinek megmentése A modern architektúrát kiegészítő alapelvekkel gazdagították, és ma az EUR architektúráját a következő elvek határozzák meg:

• Programmenedzsment elve. Ezzel az elvnek megfelelően a számítógépes számítástechnika folyamatának automatizálását biztosítja, egy programot készítenek az egyes feladatok megoldására, amely meghatározza a számítógépes műveletek sorrendjét. A szoftvervezérlés hatékonysága magasabb lesz, ha ugyanazon program feladata sokszor megoldja (bár különböző kezdeti adatokkal).
• A memóriában tárolt program elve. Ebből az elvnek megfelelően a programparancsokat adatták, számok formájában, számok formájában, és ugyanúgy feldolgozzák, mint a számok, és a program maga maga töltötte be a RAM-ot, amely felgyorsítja a végrehajtás folyamatát.
• Az önkényes hozzáférés elve a memóriába. Ennek az elvnek megfelelően a programok elemei tetszőleges RAM-helyen rögzíthetők, amely lehetővé teszi, hogy kapcsolatba léphessen a meghatározott cím (a memória egy adott szakaszához), anélkül, hogy az előzőeket megtekintené.
• A funkciók elválasztásának elvét. A processzor kezeli a legmagasabb szintű műveletek, míg a konkrét értelmezését általános parancsok az egyes eszközök munkagépek speciális berendezések - vezérlők. A processzor csak akkor tudja feldolgozni az információkat, ha már az elsődleges feldolgozás alatt áll. Ez a funkció átveszi a beviteli eszköz vezérlőit. A bemenetet az egységes szabványhoz vezetik. Ezután az adatokat elküldjük a RAM-nak, ahol a sejtek felett vannak elosztva, és a használatához szükséges hivatkozásokkal (címekkel) rendelkeznek. Az információ kimenete a kimenet vezérlőeszközeinek közvetítésével is előfordul, amely újra formázott adatokat készít a kívánt szabványnak. Elvileg minden számítógépes eszköz saját vezérlők (meghajtók, monitor, nyomtató, plotter, szalagok, stb) alapján ez az egyik fontos elve a számítógépes munka is készíthetünk.

Funkcionális alrendszerek. A munkájának folyamatában a számítógép elvégzi:

• Információkat külső;
• Átmeneti tároló;
• Átalakítás;
• Következtetés az észleléshez, az embere számára elérhető formában.

A számítógép általi adatok megszerzésének folyamatát röviden hívják " bemenet", És kiadja azt a felhasználónak - "Kimenet". Ezek a folyamatok olyan fontosak, hogy számos különböző eszközt javasolták azok végrehajtására. Ezenkívül nem szabad elfelejtenünk, hogy a "bemenet" és a "kimenet" az egyik információs megosztás két oldala, és anélkül, hogy egyikük nincs más. Ezért, ha az NE az adatátalakításról beszél, és a "Bevezetés" kifejezést arra használják, hogy továbbítsa őket a számítógéphez az eredmény eredményének kiszámításához és megszerzéséhez.

A bemeneti folyamat során az adatokat a számítógép által érzékelhető formátumra adják meg, és amikor a kimenet az ember számára ismerős formában van.

A folyamat egyes felsorolt \u200b\u200bszakaszaiban külön funkcionális alrendszert hajtanak végre:

• adatbeviteli alrendszer;
• adat tároló alrendszer;
• adatkonverziós alrendszer;
• információs következtetés alrendszer.

Minden alrendszert cserélő csatornákkal összekapcsolják, a patakokba csoportosítva. Az adatok és a parancsok mellett időzített jeleket és tápfeszültséget hordoznak az összes számítógépblokkhoz. Ezek a patakok konstruktív expresszióval rendelkeznek vezetékek és csatlakozók formájában, amelyek gumiabroncs nevével rendelkeznek (lásd alább).

A bemeneti eszközök alrendszere. Információk beírása a számítógéphez speciális eszközök, mint szabvány, (lásd alább) és nem szabványos (opcionális).

Az információk beírása személyi számítógépre három szakaszban történik:

• a külső információ észlelése;
• adatok megadása egy adott formátumhoz, érthető számítógéphez;
• adatok továbbítása számítógépes gumiabroncsra;

A kimeneti eszközök alrendszere. Az információs következtetés alrendszer lehetővé teszi a számítógép számára, hogy a munka eredményeit a szokásos formában kapja meg. Információs kimeneti eszközök is. Az információs belépő eszközökhöz hasonlóak lehetnek szabványos (lásd alább) és nem szabványos (opcionális).

Az információ kimenetét három szakaszban is elvégzik, és megrendelésük fordított a bemeneti folyamatban:

• a gumiabroncs-csatornák által továbbított információk észlelése;
• információkat a kimeneti eszközre jellemző formátumra;
• a munka eredményeinek kiadása. Információs kimeneti eszközök.

Konverziós alrendszer. A számítógépen lévő információk adatátvitelét a processzor hajtja végre. A processzor legalább egy vezérlőeszközt tartalmaz ( U u) és aritmetikai logikai eszköz ( Al.). A vezérlőberendezés lényegében a számítógép "mestere", és a következő funkciókat hajtja végre:

• beállítja a rendszer által végzett feladatok sorrendjét;
• vezérlőjeleket generál a műveletek és az adatfolyamok terjesztésére, mind az aritmetikai és logikai eszközön belül, mind kívülről;
• kezeli a címbusz és az adatbusz információinak átadását;
• Érzékeli és feldolgozza a rendszervezérlő buszot követő szolgáltatási jeleket.

Tároló alrendszer. Annak érdekében, hogy hatékonyan dolgozzon az adatokkal, a processzornak gyors és szabad hozzáférést kell biztosítania hozzájuk. A köztes tárolási funkciók információs tároló alrendszert hajtanak végre. A számítógépbe beiratkozott a belépési alrendszerből, a specifikus belső szabványhoz mellékelt információk a RAM sejtekben találhatók, majd szükség szerint. feldolgozó által feldolgozott.

A személyi számítógép memóriáját elektronikus elemeken hajtják végre, és a fent említettek szerint az energiafüggő. Ez az információ tárolásának módja nagyon sérülékeny. A munkamenet befejezése után a RAM tartalmát a lemezen rögzítjük. Most nincs kukorica kikapcsolás az adatokért, mert a lemezen rögzített információk mindent visszaállítanak a memóriában. Mi volt korábban.

Hosszú távú és megbízható adattárolás esetén számos megbízhatóbb eszközt hoztak létre; Mágneses és magneto optikai meghajtók, mágneses szalagos meghajtók és mások.

Külső tárolóeszközökben ( Csővezeték) A RAM-n keresztül két fő előny van:

• az információ tárolása nem igényel energiát;
• az információs mennyiségek rendkívül nagyok lehetnek.

Ezen elvek alapján azt állíthatjuk, hogy modern számítógép - Ez egy technikai eszköz, amely megadása után a kezdeti adatok formájában digitális kódok és feldolgozó programok által kifejezett digitális kódok automatikusan képes végrehajtani a számítási folyamat által meghatározott program és kiadni a kész eredmények megoldó az emberi észlelésre alkalmas formában.

Mód számítógépes osztályozások. A számítógépek nómenklatúrája hatalmas: az autók a cél, a hatalom, a méret, az elem alapja stb. Ezért a különböző funkciókkal rendelkező számítógépek. Meg kell jegyezni, hogy bármely osztályozás bizonyos mértékig feltételes, mivel a számítógépes tudomány és a technológia fejlesztése annyira viharos. Például a mai MI a számítógéphez nem rosszabb a hatalommal, öt évvel ezelőtti minivával, sőt a közelmúltbeli szuperszámítógépekkel is. Ezen túlmenően, a nyilvántartásba vétel a számítógépek egy adott osztály elég feltételesen a bizonytalanság a szétválasztása csoportok és végrehajtásának köszönhetően az ügyfél szerelvény a számítógépek, ahol a bennszülött nómenklatúra és egyedi modellek alkalmazkodni a követelményeknek az ügyfél. Tekintsük a számítógépek osztályozására vonatkozó közös kritériumokat.

A kinevezés szerinti osztályozás

• nagy elektronikus számítástechnikai gépek (BESM);
• miniva;
• mikroszámítógép:
• személyi számítógépek.

Nagy eum.(Fő.Keret.) . Jelentkezzen a nemzetgazdaság nagy területeinek kiszolgálására. Ezeket a hatalmas párhuzamos munkamódszerek jellemzik (amelyek számát legfeljebb 100-ig tartják), a második, többjátékos munkamegoldásból származó több milliárd művelethez.

A nagy számítógépek alapján létrejött egy számítástechnikai központ, amely több osztályt vagy csoportot tartalmaz (1. táblázat). A nagy számítógépen alapuló számítástechnikai központ szerkezete a következő lehet:

• processzor - A fő BEVM egység. amelyben az adatfeldolgozás és az eredmények kiszámítása történik. Számos rendszeregység van külön helyiségben, ahol állandó hőmérséklet és levegő páratartalom támogatott.
• Rendszerprogramozás csoportja - a számítástechnikai rendszer működéséhez szükséges szoftver fejlesztése, hibakeresése és végrehajtása. Rendszerprogramok Adjon meg interakciót a programokkal, azaz a számítástechnikai rendszer szoftver és hardver interfésze.
• Alkalmazott programozási csoport - Programok létrehozása konkrét intézkedések elvégzéséhez az adatokkal, azaz a számítástechnikai rendszer felhasználói felületét biztosítja.
• Adatkészítő csoport - Az alkalmazási programozók által létrehozott alkalmazott programok feldolgozása során feldolgozható adatkészítmények. Különösen ez egy sor szöveg, szkennelési képek, az adatbázisok kitöltése.
• Technikai Támogatási Csoport - Elkötelezett karbantartás Minden számítástechnikai rendszer, javítás és hibakeresés, új eszközök csatlakoztatása.
• Információs Támogatási Csoport - biztosítja technikai információ A számítástechnikai központ összes egységét létrehozza és megmenti a fejlett programok (programkönyvtár) és a felhalmozott adatok (adatbankok) archívumait.
• Körosztály - Adatokat kap a központi processzorból, és az ügyfél (nyomtatás) formájára fordítja őket.

A berendezés és karbantartás magas költsége a magas számítógépen rejlik, így a munkát folyamatos ciklusban szervezik.

Miniszámítógép. Ez a kategória hasonló a nagy számítógéphez, de kisebb méretekhez. Nagyvállalatok, tudományos intézmények és szervezetek. Gyakran használják a termelés, folyamatok kezelésére. Jellemző többprocesszoros architektúra, összekötő akár 200 terminálok, lemezes adattároló eszközök, amelyek egyre több száz gigabájt, elágazó kerülete. A MINIVA-val való munkavégzés megszervezéséhez egy számítástechnikai központra van szükségünk, de kevesebb, mint a nagy számítógépeknél.

Mikroszámítógép. A mikrokomputer (mikroszámítógép) olyan számítástechnikai rendszer, amelyben mikroprocesszorot használnak kontroll és aritmetikai eszközként. A fejlettebb mikro-számítógépeknél több mikroprocesszor is használható. A teljesítmény ez a rendszer határozza meg nem csak a jellemzői a használt processzor, hanem a kapacitás a rendelkezésre álló RAM, típusú perifériális eszközök, a minőségi szerkezeti megoldások, nyújthatóság, stb Most váltak a szerszámok Összetett feladatok megoldása. A mikroprocesszorok erősebbek lettek, és a perifériás eszközök hatékonyabbak, így a mikro-számítógép jelenleg a mini-számítógép által elmozdul, és a különbség fokozatosan csökken. Az adott kategória számítógépén ez a kurzus kiszámításra kerül.

A mikroszámítógépek szakmai és hazaiakra oszthatók. A hardver csökkentése miatt a köztük lévő vonal fokozatosan elmosódott. 1999 óta nemzetközi tanúsítási szabványt vezettek be - a PC99 specifikáció:

• tömeges személyi számítógép (fogyasztói számítógép) - viszonylag nem drága rendszerek, amelyek megfelelnek a felhasználó követelményeinek;
• Üzleti személyi számítógép (irodai számítógép) - minimális lejátszás a grafika és a hang;
• hordozható személyi számítógép (mobil PC) - különbözik a távoli hozzáférés kommunikációs eszközének jelenlétében (számítógépes kommunikáció);
• munkaállomás (munkaállomás) - különbözik a tárolási és feldolgozó eszközök fokozott követelményeiben;
• szórakoztató személyi számítógép (szórakoztató számítógép) - A multimédiás hangsúlyt a kifejlesztett grafika és a hang lejátszás segítségével.

A mikroszámítógépek osztályozása a tervezett célra vagy szakosodási szintre.

• multiplayer mikroszámítógépek (Kiszolgálók) az időszétválasztási módban dolgozó mikroszámítógépek, amelyek több felhasználó működését egyszerre biztosítják. Ezeket egy kis méretű állványban vagy az asztali verzióban végzik, és a legtöbb esetben a számítógépes hálózat egy részhalmaza.
• szakosodott vagy munkaállomások (Karok) - olyan mikroszámítógép, amely az összes olyan eszközzel rendelkezik, amely egy adott típusú munka elvégzéséhez szükséges. Vannak AWP Mérnöki, Grafikus, Automatizált Design, Publishing (Desktop Publishing Systems) és mások.
• beépített mikroszámítógépek - a megoldáshoz létrehozott számítástechnikai rendszerek különleges feladatok. A vezérléshez használt (például gép vagy gépkomplex, tudományos berendezések, harci egység stb.) És mérési feldolgozás. Szerkezetileg egy vagy több tábla formájában hajtják végre, és nem biztosítják a számítástechnikai funkciók széles skáláját, valamint a felhasználóval való szabványos interakciót.

Besorolás méret szerint. A célponton kívül a konstruktív használat függvényében a mikroszámítógépek helyhez kötöttek és hordozhatóak.

• Álló mikroszámítógépek. Telepítve az asztalra, egy tamba vagy egy kis méretű állvány formájában a padlón.
• Hordozható mikroszámítógépek. Van egy viszonylag kis tömege és dimenziója, amelyet egy személy által szállított, általában nem rendelkezik autonóm táplálkozással;
• Hordozható mikroszámítógépek C. autonóm táplálkozás . Számos kategóriába sorolhatók:
• Vitatott(Laptop), diplomata formájában;
• Zseb(Zseb) a zsebébe kerül.

A leggyakoribb olyan asztali mikroszámítógépek, amelyek lehetővé teszik a konfiguráció egyszerű módosítását. Hordozhatóak kényelmesek, számítógépes kommunikációval rendelkeznek. A zsebmodellek "intelligens" notebookoknak nevezhetők, lehetővé teszik a működési adatokat, és gyors hozzáférést biztosít számukra.

Kompatibilitási osztályozás. Számos olyan számítógép van, amelyet különböző gyártók alkatrészeiből gyűjtenek össze. Fontos biztosítani a számítógép kompatibilitását, amely több szinten van:

• hardverkompatibilitás (IBM PC és Apple Macintosh platform);
• kompatibilitás az operációs rendszer szintjén;
• szoftverkompatibilitás;
• adatkompatibilitás.

Az önellenőrzés kérdései

1. Mit hívnak számítástechnikai technológiának?
   1. Mit hívnak számítástechnikai rendszernek?
   2. Mi az a számítógép?
   3. Mi az AMM építészet?
   4. Sorolja fel a Neumanu számítógép építészetének elveit?
   5. Mi a sebesség?
   6. Mi a számítógép teljesítménye?
   7. Mi a processzor?
   8. Mi az aritmetikai logikai eszköz?
   9. Mi a vezérlő eszköz?
   10. Mi a tárolóeszköz?
   11. Mi a RAM?
   12. Mi a külső tárolóeszköz?
   13. Mi a megszakítás?
   14. Mi a megszakítási rendszer?
   15. Mi a megszakítások és a megszakításkezelő feldolgozása?
   16. Mi az I / O port?
   17. Mi az adapter és vezérlő?
   18. Mi az interfész adapter?
   19. Milyen funkciókat hajt végre a számítógép folyamatában?
   20. Sorolja fel a funkcionális támogatási alrendszereket.
   21. Milyen funkciókat tartalmaz az adatbeviteli alrendszer?
   22. Milyen funkciók az adatkimeneti alrendszer?
   23. Milyen funkciókat végez az adatkonverziós alrendszer?
   24. Mi az a mikroszámítógép?
   25. Mi a szerver?
   26. Mi az AWP?
   27. Sorolja fel a számítógépes rendszerek kompatibilitását?

Az EUM memória bináris tárolóelemekből áll - bitek (bináris számjegy - bináris számjegy). A hagyományos számítógépek, sejtek, amely négy egymást található bájtot használnak (szavakból), de a korai számítógépek, szimpla vagy dupla-os sejtek (fél-felhasználás) használnak, és néhány szuper-számítógépes - nyolc kerékpár sejtekben.

Minden memóriacellában csak egy szám vagy egy parancs rögzíthető. A bináris kódot a cellában tárolják, amíg az új bináris kódot be nem rögzítjük, vagy a gép nem lesz kikapcsolva. A négyszemélyes számítógépre vonatkozó szavak eladása a 2. ábrán látható. 2.16.

64 bites processzor

32 bites processzor

16 bites processzor

Félszó

Félszó

Félszó

Félszó

Kettős szó

Ábra. 2.16. A memória törése a szavakhoz a pevm-ben

A modern számítógépek 32 bites címzést fogadtak el, ami azt jelenti, hogy a független címek 2 32 lehetnek. Így közvetlenül a 2 32 \u003d 4 294 967 296 bájt (4,3 GB) méretű memóriájához közvetlenül hozzáadhatja.

Vannak olyan információs tárolóeszközök, amelyek elektronikus áramkörök formájában valósulnak meg, és olyan információs meghajtók, amelyekkel az adatok bármely hordozóra vannak írva (2.17.

A külső memória mágneses vagy optikai lemezeken található. Felvételi és olvasási információk A külső memóriával való munka során lassabban fordul elő, mint amikor elakadással dolgozik, de a külső memória nagy hangerővel rendelkezik, és tartalma nem változik, amikor a számítógép ki van kapcsolva.

A nem illékony memóriát a memória mikrokircuit képviseli, amely nyilvántartja a számítógépes berendezés típusát

Elektronikus áramkörök Információs meghajtók

Hadműveleti mágneses mágneses

tárolóeszköz (RAM, RAM) vagy RAM

Állandó tárolóeszköz (ROM, ROM)

szalaglemezek

Rugalmas kemény

mágneses mágneses lemezek lemezek

(Disa) (Winchesters)

Optikai mágneses optikai lemezek

Egyszerű a képességgel (CD) bejegyzésekkel

Ábra. 2.17. A meghajtók és eszközök osztályozása

tájékoztatás

thera és annak konfigurációja. A PC beállítás a felhasználó kérésére változhat, így a nem illékony memória lehetővé teszi, hogy ne csak az adatokat olvassa el, hanem rekordot is. Lényegében a szokásos RAM chip, de a speciális CMOS technológia szerint készült, amely a készülék működése során kis energiafogyasztást biztosít, így a nem illékony memóriát gyakran CMOS memóriával nevezik. A CMOS-technológián a hordozható PC-k összes mikrokirkója gyártja az elemek hosszú távú működését. A nem illékony memória mikrokrokuit az akkumulátorhoz csatlakozik, amely a PC-t a hálózatról kikapcsolt állapotban rögzíti.

Eszközök elektronikus áramkörökKülönböző a kis adat-hozzáférési idővel, de nem teszi lehetővé nagy mennyiségű információ tárolását. Információs tárolóeszközök, éppen ellenkezőleg, lehetővé teszik nagy mennyiségű információ tárolását, de a felvétel és az olvasás ideje nagy, ezért hatékony munka A számítógép csak akkor lehetséges, ha megosztja az elektronikus áramkörök formájában végrehajtott információs és tárolóeszközök meghajtását.

BIOS chip (alapvető bemeneti / kimeneti rendszer - alapvető I / O rendszer). Ez egy beépített számítógép szoftveramely a lemez elérése nélkül áll rendelkezésre; Egy sor olyan program, amely automatikusan teszteli az eszközöket a számítógép bekapcsolása után, és letölti az operációs rendszert RAM-ba.

A BIOS kettősségének szerepe: Egyrészt ez a berendezés (hardver), másrészt az operációs rendszer (szoftver) fontos modulja. A BIOS tartalmazza a billentyűzet, videokártya, lemezek, portok és egyéb eszközök vezérléséhez szükséges kódot.

Általában a BIOS a számítógép alaplapján található ROM Microcircuit (ROM) található (ezért ez a chip gyakran ROM BIOS). Ez a technológia lehetővé teszi, hogy a BIOS mindig hozzáférhető legyen, annak ellenére, hogy a kár, például egy lemezrendszer, és lehetővé teszi a számítógép számára, hogy önállóan töltse be magát. Mivel a RAM-hoz való hozzáférés (RAM) sokkal gyorsabban történik, mint a ROM, a számítógépgyártók olyan rendszereket hoznak létre, amelyek a számítógép bekapcsolásakor a BIOS-t a ROM-ból a RAM-ba kell másolni.

Az állandó memória úgy van kialakítva, hogy tárolja az állandó memória forgácslapja által rögzített állandó információkat a számítógép gyártója által. A BIOS tartalmazza a számítógép önellenőrzési programját, amikor be van kapcsolva, egyes eszközök (monitor, lemezmeghajtók stb.), Valamint az operációs rendszerindító program a lemezeszközökről. Jelenleg szinte minden alaplap van fel van szerelve mikrokircuitával a kezdeti futtatható kód állandó tárolására a Flash BIOS Comer letöltéséhez, amely bármikor felülírható a ROM chipen egy speciális program segítségével.

Külső tárolóeszköz (ek). Ez az eszköz operációs tárolóeszközre, állandó tárolóeszközre és gyorsítótár-memóriára van osztva.

A külső memóriát a programok és adatok hosszú távú tárolására tervezték, és a tartalom integritása nem függ attól, hogy a számítógép be- vagy kikapcsolja-e. További eszközök külső memória vannak:

• FDD (hajlékonylemez-meghajtó) - meghajtó rugalmas mágneses lemezeken, kapacitás - 1,44 MB;
• CD-ROM és R / W - Lézeres CD-k, kapacitás - 800 MB;
• DVD-ROM és R / W - meghajtó a lézer DVD-ken, kapacitás - akár 16 GB;
• HDD (merevlemez-meghajtó) - tárolóeszköz a merev mágneses lemezeken, kapacitás - több mint 100 GB;
• A Flash egy tárolóeszköz a memória chipek, kapacitás - akár 8 GB.

A számítógép memóriájának egy bizonyos számú számú sejtből kell állnia, amelyek mindegyike feldolgozott adatok vagy programok utasításai lehetnek. Minden memóriatejnek ugyanúgy elérhetőnek kell lennie más számítógépes eszközökhöz.

Működési tárolóeszköz (RAM, angol véletlenszerű hozzáférési memória, RAM) - A programok felvételére, olvasására és ideiglenes tárolására tervezve (rendszer és alkalmazott), forrásadatok, köztes és végső eredmények.

A számítógép kikapcsolásakor a RAM-ban található információk törlődnek. A modern számítógépeken a memória mennyisége általában 128 MB és 2 GB között van. A memória mennyisége a számítógép fontos jellemzője, befolyásolja a számítógép sebességét és a programok teljesítményét. Modern alkalmazási programok Gyakran több mint 4 MB memóriát igényel, különben a program egyszerűen nem fog működni. A RAM része, az úgynevezett "Video Memory", tartalmazza az aktuális képet a képernyőn.

A RAM konstruktívan elemeit DIP típusú chipként (kettős in-line csomag - kétsoros kimeneti pozíció) vagy SIP memóriamodulok formájában (egysoros csomagolás - egy soros következtetési hely) végezzük.

A személyi számítógép négyféle RAM-t tartalmaz: SIMM modulok, amelyeket a 386, 486 és Pentium processzorok elavult számítógépeiben használnak; Fejlettebb DIMM modulok, amelyeket a Pentium II és a Celeron-tól a Pentium III és az Athlonig használnak; A modern DDR DIMM és MMM modulok, amelyeket új feldolgozókkal és alaplapokkal használnak. Az operációs tárolóeszköz az önkényes hozzáféréssel rendelkező memóriaforgácsokra épül, amelyek bármely sejthez hozzáférnek. A RAM vagy statikus (triggerek), és SRAM (statikus RAM) vagy dinamikus (kondenzátor sejtek alapján) - DRAM (dinamikus RAM).

Statikus RAM-ban egy statikus triggeret használnak az EP-ként, amely hosszú ideig tarthat 0 vagy 1 állapotot hosszú ideig (PC-vel). A dinamikus kosok a szilícium kristályon belüli kondenzátorokra épülnek. Dynamic EP (kondenzátorok) Idővel A CA-moralizált és rögzített információk elvész, így a dinamikus EP rendszeres töltés-helyreállítási - regenerációt igényel. A regeneráció során meg kell tiltani az új információk felvételét.

A statikus dinamikus kosokhoz képest nagyobb specifikus kapacitással és kevesebb költséggel, de több energiafogyasztással és kevesebb sebességgel. Működési tárolóeszközök moduláris szerkezet. A RAM-kapacitás növekedése további modulok telepítésével történik. A DRAM modulokhoz való hozzáférési idő 60-70 NS.

A modern számítógépek RAM-ot tartalmaznak, ami 512-1024 MB-t tesz ki. A számítógépprocesszor csak a RAM-ban található adatokkal működhet. A lemezről történő feldolgozás adatai RAM-ban olvashatók. Fő cégek - Memória gyártók - IBM, Seagate, Maxtor, Western, Digital, Fujitsi és Kingston. A DIMM memória értékesítésének aránya jelentősen csökken, így a DDR DIMM memóriamodulok (256 és 512 MB) vagy RIMM (128 és 256 MB).

Állandó memória (ROM, angol valódi memória - ROM - olvasható memória) - Nem illékony memória, amelyet az adatok tárolására használnak, amelyek soha nem igényelnek módosítást.

A ROM modulok és a kazetták konténernek, általában nem haladja meg több száz kilobájt. Strukturálisan a fő memória több millió egyedi memóriacellát tartalmaz, amelynek kapacitása 1 bájt. A modern PC-k fő memóriájának teljes kapacitása általában 1-22 MB-ig terjed.

Átprogramozott állandó memória (Flash memória) - Nem illékony memória, amely lehetővé teszi a tartalmának többszörös átírását egy floppy lemezről.

Regisztráljon készpénz memóriát - Nagysebességű memória, amely a RAM és a mikroprocesszor közötti puffer, amely lehetővé teszi a műveletek sebességének növelését. Ajánlatos létrehozni egy személyi számítógépen egy 40 MHz-es szilárd generátor óriásfrekvenciájával. A készpénz memória regiszterek nem állnak rendelkezésre a felhasználó számára, innen és a gyorsítótár neve (angol, gyorsítótár gyorsítótár). A felvételi eredmények elvének megfelelően kétféle gyorsítótár memória megkülönbözteti:

Visszatérési rekorddal - a műveletek eredményei, mielőtt a gyorsítótárba rögzítik őket, majd

a gyorsítótár-memória troller önállóan felülírja ezeket az adatokat RAM-ban;

A felvétel révén - a műveletek eredményeit párhuzamosan és a gyorsítótárban és a RAM-ban írják le.

A műveletek felgyorsítása az alap memóriával, regisztrálja a mikroprocesszor (első szintű gyorsítótár) belsejében lévő gyorsítótár-memóriát az alaplapon (második szintű gyorsítótár memória). A lemez memóriájú műveletek felgyorsítása érdekében a gyorsítótár-memória az elektronikus memóriatűsejteken szerveződik.

A Pentium és a Pentium Pro mikroprocesszorok külön adatokat tartalmaznak az adatokhoz és külön-külön a csapatokhoz, és ha a Pentium tartalmazza a memória kis kapacitását - 8 KB, akkor a Pentium Pro eléri a 256-512 kb-ot. Emlékeztetni kell arra, hogy minden képviselő számára további gyorsítótár-memória, amely az MP alaplapon helyezkedik el, amely több megabájton keresztül érhető el.

A gyorsítótár alkalmazásának fő célja az információfeldolgozó processzor arányának különbségeinek kompenzálása (nyilvántartásai a leggyorsabbak) és valamivel kevésbé nagysebességű RAM. A Cache memória nem érhető el a felhasználó számára, amelyet a számítógép automatikusan használ. Emlékeztetni kell arra, hogy a 256 kb-os kapacitású gyorsítótár jelenléte növeli a PC-teljesítményt körülbelül 20% -kal.

Fő memória A számítógép két logikai területre oszlik: közvetlenül címzett memória, amely az első 1024 kb-os cellákat 0-tól 1024 kb-1-ig terjedő címekkel és fejlett memóriával foglalja el, amely speciális illesztőprogramok használatakor lehetséges a sejtekhez.

Szabványos memória A hagyományos memóriaterületet - SMA-t közvetlenül címezhető memória hívják 0 és 640 KB közötti tartományban. Közvetlenül címzett memória a címtartományban 640 és 1024 KB között felső memória(UMA - felső memória terület). A felső memória a monitor memóriájára (video memória) és állandó tárolóeszközre van fenntartva. Azonban általában szabad területek - "Windows", amelyet egy memóriakezelő használatával használhatunk általános célú ramként.

Bővített memória - Memória a 1024 KB-os és magasabb címekkel. A memóriához való azonnali hozzáférés csak a mikroprocesszor védett módjában lehetséges. Valós módban kétféleképpen lehet elérni ezt a memóriát, de csak az illesztőprogramok használatakor: XMS specifikációkkal és EMS-vel (a memória specifikáció).

Hozzáférés a fejlett memóriához az XMS specifikáció szerint a HMM-illesztőprogramok (kiterjesztett memóriakezelő) használata esetén szerveződik. Ezt a memóriát gyakran további, mivel a személyi számítógépek első modelljeiben ez a memória külön további díjakról készült. Az EMS specifikáció korábban van, azt a kibővített memória mezők megjelenítésével egy adott felső memória területre mutatják be. Ugyanakkor nem feldolgozott információk tárolódnak, de csak olyan címek, amelyek hozzáférést biztosítanak ezen információkhoz. Az EMS specifikáció által szervezett memóriát hívják megjelenik.

A kiterjesztett memória elsősorban az adatok és az OS programok tárolására használható. A fejlett memóriát gyakran virtuális (elektronikus) lemezek szervezésére használják.

Videó memória (VRAM) egyfajta operatív RAM, amely a kódolt képeket tárolja. Ez a memória szerveződik, hogy tartalma közvetlenül két eszközre álljon rendelkezésre - processzorra és monitorra, így a képernyőn megjelenő kép egyidejűleg változik a videoadatok frissítésével a memóriában.

Vezérlők és adapterek Vannak olyan elektronikus áramkörök, amelyek számítógépes eszközzel vannak ellátva az interfészek kompatibilitásához. A vezérlők, továbbá a mikroprocesszor kérésére közvetlenül irányítják a perifériás eszközöket.

Eszközök kikötői Vannak olyan elektronikus áramkörök, amelyek egy vagy több I / O regisztert tartalmaznak, és lehetővé teszik, hogy a számítógép perifériáit a mikroprocesszor külső gumiabroncsaihoz csatlakoztassa.

Rendszer (anyai) számítógépes tábla. Az alaplap a PC fő tábla (2.18. Ábra), amelyen:

• processzor (a legtöbb számítástechnikai műveletet végrehajtó mikrokircuit);
• Mikroprocesszorkészlet (chipset) - A számítógép belső eszközeinek működését szabályozó mikrocirkendők;
• Három gumiabroncs (olyan vezetőkészletek, amelyekre a számítógép belső berendezései között van);
• RAM (RAM) - Az adatok ideiglenes tárolására szánt mikrocirkinek készlete;
• A ROM egy microcircuit, amelyet az adatok hosszú távú tárolására terveztek;
• csatlakozók (slotok) további eszközök csatlakoztatásához;
• Rendszerfedélzeti felügyeleti eszközök.

Külső csatlakozók zónái Slot Board

beépített periféria bővítés

Ábra. 2.18. Számítógépes alaplap

Az alaplap szinkronizálása és gyorsítása. Az alaplap főóra generátora rendkívül stabil impulzusokat eredményez a processzor, a memória és az I / O busz szinkronizálásához használt referenciafrekvenciából. Mivel ezeknek az alrendszereknek a sebessége jelentősen eltér, mindegyikük szinkronizálható a gyakorisággal. Az aszinkron frekvenciájú fordulatszámok viszonylag függetlenek, amely megnyitja a termelékenység és a gyorsulás optimalizálását. A túlcsordulás leggyakoribb objektuma a központi processzor. Nyilvánvaló, hogy egy adott processzor teljesítménye a rendszermag óriási frekvenciájától és a rendszer gumiabroncsának gyakoriságától függ. Az első komponens meghatározza a feldolgozási sebességet, és a második az utasítások és adatok szállításának sebessége. A megengedett maximális órát a késedelmek határozzák meg különböző jelek és a processzor diszpergált ereje.

Cache memória - A kis kapacitás emléke, de rendkívül nagy sebesség (kezelés ideje az MPP-hez, azaz a kereséshez szükséges idő, felvétel vagy olvasási információk ebből a memóriából nanoszekundumok mérik). A gép legközelebbi óráiban rövid távú tárolásra, felvételre és kibocsátásra szánják a gép legközelebbi óráiban, amelyek közvetlenül részt vesznek a számításokban.

PROCESSZOR. Ez a többi, a többi eszközt vezérlő modern számítógép központi része. Tartalmaz egy aritmetikai logikai eszközt, egy vezérlőeszközt és nyilvántartást az információ ideiglenes tárolására. A processzor a számítógép RAM (RAM) adatait olvasja, az ezen adatok feletti művelet eredményét elküldi. A processzor a következő műveleteket végezheti el a bináris számok felett: aritmetikai, logikai, összehasonlítási műveletek, memória műveletek és vezérlési sebességváltó műveletek.

A processzor csak a programon minden műveletet hajt végre, azaz egy bizonyos parancssori sorozatot. A legtöbb számítógépes hiba a programozó hibáinak köszönhetően, amely nem nyújtotta be az összes lehetséges helyzetet.

A processzor a következő funkciókat hajtja végre:

• az adott program adatfeldolgozása aritmetikai és logikai műveletek elvégzésével;
• Számítógépes eszközök szoftverkezelése.

A processzor sebességét az óra frekvenciája határozza meg. Mi több, annál nagyobb sebességű processzor. A modern processzorok 3 GHz-nél nagyobb frekvencián működnek (2.3. Táblázat).

Minden egyes konkrét processzor csak bizonyos számú RAM-val dolgozik. A processzor által szolgáltatott memória maximális száma,

2.3. Táblázat. Processzor gyártók cégek

be van kapcsolva célzott processzor tér és a számítógép fontos jellemzője. A címbuszot a cím gumiabroncs bitje határozza meg.