Grunderna för lagring av information i datorn. Lagring av data i minnet av datorn Grunden för lagringsorganisationen i datorn

Uppgifterna för ackumulering (lagring), bearbetning och sändningsinformation stod före mänskligheten i alla stadier av dess utveckling. Varje steg motsvarar en viss nivå av utveckling av informationsarbete, framstegen i den utveckling som varje gång gav det mänskliga samhället en ny kvalitet. Tidigare är de viktigaste stadierna av informationshantering, och de är vanliga för alla vetenskaper vid behandling av information med datorer. En vetenskaplig grund för deras lösning var en sådan vetenskap som informatik.

Informatik - Omfattande vetenskaplig och teknisk disciplin engagerad i studien av strukturen och gemensamma egenskaper Information, informationsprocesser, utveckling på grundval av informationsteknik och teknik, samt att lösa vetenskapliga och tekniska problem med att skapa, genomföra och effektiv användning Datorutrustning och teknik i alla sfärer av social praxis.

Ursprunget till datavetenskap kan sökas i djupet av århundraden. Många århundraden sedan behovet av att uttrycka och komma ihåg informationen ledde till uppkomsten av tal, skrivande, konton. Människor försökte uppfinna, och sedan förbättra metoderna för lagring, bearbetning och spridning av information. Hittills har bevis på försök till våra avlägsna förfäder bevarats - primitiva bergmålningar, poster på björkskorpa och lerpulver, sedan handskrivna böcker.

Utseendet på en tryckmaskin i XVI-talet gjorde det möjligt att avsevärt öka en persons förmåga att bearbeta och lagra den nödvändiga informationen. Detta var ett viktigt stadium i mänsklig utveckling. Information i tryckt form var det viktigaste sättet att lagra och utbyta och fortsatte att förbli upp till mitten av det tjugonde århundradet. Endast med tillkomsten av EMM var det fundamentalt nya, mycket effektivare sätt att samla, lagra, bearbeta och sända information (figur 1.1).

Figur 1.1. Utveckling av informationslagringsmetoder

Metoder för överföring av information. Ett primitivt sätt att överföra meddelandena från en person till en person ersattes av en mer progressiv postband. Postanslutning gav ett ganska pålitligt sätt att utbyta information. Vi bör dock inte glömma att endast meddelanden som skrivs på papper kan överföras på detta sätt. Och viktigast av allt var överföringshastigheten givetvis endast vid en persons rörelse. Uppfinningen av telegrafen, telefonen gav fundamentalt nya särdrag för bearbetning och överföring av information.

Framväxten av elektroniska datorer gjorde det möjligt att bearbeta, och därefter och överföra information med en hastighet av flera miljoner gånger större än bearbetningshastigheten (bild 1.2) och informationsöverföring av människa (figur 1.3).

Figur 1.2. Utveckling av informationsbehandlingsmetoder

Figur 1.3. Utveckling av informationsöverföringsmetoder

Grunden för modern informatik bildar tre komponenter, som var och en kan betraktas som relativt oberoende vetenskaplig disciplin (figur 1.4).

Teoretisk informatik är en del av informatik som bedriver studier av strukturen och de allmänna egenskaperna hos informations- och informationsprocesser, utvecklingen av allmänna principer för byggandet av informationsteknik och teknik. Det är baserat på användningen av matematiska metoder och innefattar sådana grundläggande matematiska sektioner som teorin om algoritmer och automata, teorin om information och teorin om kodning, teorin om formella språk och grammatik, undersökning, etc.).

Informatisering (teknisk och mjukvara) - avsnitt som är inblandad i de allmänna principerna för att bygga datorer och databehandling och datasystem samt frågor som rör utveckling av mjukvarusystem.

Informationssystem och teknik - Sektion av informatik i samband med beslutet om analys av informationsflöden, deras optimering, strukturering i olika komplexa system, med utveckling av principerna om genomförande i dessa system för informationsprocesser.

Datavetenskap används i stor utsträckning inom olika områden i modernt liv: i produktion, vetenskap, utbildning och andra områden av mänsklig verksamhet.

Utvecklingen av modern vetenskap involverar genomförandet av komplexa och dyra experiment, såsom till exempel när man utvecklar termonukleära reaktorer. Datavetenskap gör att du kan ersätta riktiga experiment med maskiner. Det sparar kolossala resurser, gör det möjligt att bearbeta de resultat som erhållits av de modernaste metoderna. Dessutom upptar sådana experiment mycket mindre än verkliga. Och i vissa områden av vetenskap, till exempel, i astrofysik, är det verkliga experimentet helt enkelt omöjligt. Här, i allmänhet utförs alla studier genom databehandling och modellexperiment.

Figur 1.4. Informatikstruktur som en vetenskaplig disciplin

Ytterligare utveckling av informatik, som alla andra vetenskap, medför nya prestationer, upptäckter och följaktligen nya applikationer som kan vara svåra att anta idag.

Datavetenskap är en mycket bred sfär av vetenskaplig kunskap som uppstod vid korsningen av flera grundläggande och tillämpade discipliner.

Som en integrerad vetenskaplig disciplin är informatiken ansluten (bild 1.5):

Med filosofi och psykologi - genom läran om information och kunskapsteori;

Med matematik - genom teorin om matematisk modellering, diskret matematik, matematisk logik och teorin om algoritmer;

Med lingvistik - genom doktrinen om formella språk och på ikoniska system;

Med cybernetiska - genom teorin om information och ledningsteori;

Med fysik och kemi, elektronik och radioteknik - genom "material" -del av datorn och informationssystemen.

Figur 1.5. Kommunikationsinformatik med andra vetenskaper

Informatikens roll i samhällets utveckling är extremt stor. Det är en vetenskaplig grund för bolagets informatiseringsprocess. Det är förknippat med en progressiv ökning av datorutrustning, utveckling informationsnätverk, Skapandet av nya informationsteknikvilket leder till betydande förändringar i samhällets sfärer: i produktion, vetenskap, utbildning, medicin etc.

Huvudfunktionen hos datavetenskap är att utveckla metoder och sätt att konvertera information med hjälp av en dator och att applicera dem när de organiserar den tekniska processen med informationskonvertering.

Utför din funktion löser informationen följande uppgifter:

Undersöker informationsprocesser i sociala system;

Utvecklar informationsteknik och skapar den senaste tekniken omvandling av information baserad på de resultat som erhållits under studier av informationsprocesser;

Löser vetenskapliga och tekniska problem med att skapa, genomföra och säkerställa effektiv användning av datorutrustning och teknik i alla sfärer av mänsklig aktivitet.

1,2. Begreppet information. De övergripande egenskaperna hos processerna för insamling, överföring, bearbetning och ackumulering av information

Hela en persons liv är på något sätt kopplat till ackumulering och behandling av information som han mottar från omvärlden, med fem sinnen - vision, hörsel, smak, luktande och touch. Som den vetenskapliga kategorin "information" är ett ämne för studie för ett brett utbud av discipliner: informatik, cybernetik, filosofi, fysik, biologi, kommunikationsteori, etc. Trots detta, strikt vetenskaplig definition, vilken information som hittills inte finns , Och istället använder det vanligtvis begreppet information. Begreppen skiljer sig från definitionerna av det faktum att olika discipliner i olika områden av vetenskap och teknik investerar olika meningar i det så att det är det mesta av ämnet och målen för en viss disciplin. Det finns många definitioner av begreppet information - från den vanligaste filosofiska (information är reflektionen av den verkliga världen) till den mest privata ansökan (information har information som behandlar objekt).

Inledningsvis tolkades ordet "information" (från Lat. Informatio - förtydligande, presentationen) som något som är inneboende endast av mänskligt medvetande och kommunikation: "Kunskap, information, meddelanden, nyheter som överförs av människors oral, skriven eller i en annan sätt."

Information är varken materia eller energi. Till skillnad från dem kan det uppstå och försvinna.

Funktionen hos informationen är att den bara manifesteras i samspelet mellan föremål, och utbytet av information kan utföras alls mellan några föremål, men endast mellan dem, som representerar en organiserad struktur (system). Inte bara människor kan vara element i detta system: Utbytet av information kan uppstå i djuret och växtvärlden, mellan levande och livräddande natur, människor och enheter.

Information är den viktigaste resursen för modern produktion: det minskar behovet av mark, arbete, kapital, minskar konsumtionen av råvaror och energi, orsakar ny produktion till livet, är en produkt, och säljaren förlorar inte det efter försäljningen kan ackumuleras.

Begreppet "information" antar vanligtvis förekomsten av två objekt - källan till information och "mottagaren" (konsument, adressat) av information.

Information överförs från källan till mottagaren i material- och energiformen i form av signaler (till exempel elektriska, ljus, ljud etc.), fördelat i en specifik miljö.

Signal (från lat. Signum - tecken) - Fysisk process (fenomen), bärande meddelande (information) på händelse eller tillstånd av observation objekt.

Information kan flöda i analog (kontinuerlig) form eller diskret (som en sekvens av enskilda signaler). Följaktligen kännetecknas den analoga och diskreta informationen.

Begreppet information kan ses från två positioner: i ordets breda mening - det här är världen runt omkring oss, dela information mellan människor, utbyte av signaler mellan levande och livsstil, människor och enheter. I den snäva känslan av ordinformationen är all information som kan sparas, konvertera och sända.

Information är ett specifikt attribut av en verklig värld, vilket är dess objektiva reflektion i form av en uppsättning signaler och manifesteras när de interagerar med "mottagaren" av information, vilket gör det möjligt att ange dessa signaler från världen och det eller det kriterium för att identifiera dem.

Från den här definitionen följer det att:

Information är objektiv, eftersom denna egenskap av materia återspeglas

Informationen manifesteras i form av signaler och endast när föremålen interagerar;

Samma information kan tolkas annorlunda av olika mottagare beroende på "konfiguration" -mottagaren ".

En person uppfattar signaler genom de sinnen som är "identifierar" av hjärnan. Mottagare av information i tekniken uppfattar signaler med hjälp av olika mät- och inspelningsutrustning. I det här fallet kan en mottagare med större känslighet när du registrerar signaler och mer perfekta algoritmer för deras bearbetning att du får stora mängder information.

Information har specifika funktioner. De viktigaste är:

Kognitiv - Få ny information. Funktionen implementeras huvudsakligen genom sådana stadier av informationskonvertering som:

- dess syntes (produktion)

- Representation

- Förvaring (tidsöverföring)

- Uppfattning (förbrukning)

Kommunikativ - funktionen av kommunikation av personer som implementeras genom sådana stadier av informationskonvertering som:

- Överföring (i rymden)

- Distribution

Förvaltning - Formation av lämpligt beteende hos ett hanterat system som tar emot information. Denna funktion av information är oupplösligt kopplad till kognitiv och kommunikativ och implementeras genom alla huvudstadier av cirkulation, inklusive bearbetning.

Utan information kan livet inte existera i någon form och alla informationssystem som skapas av en person kan inte fungera. Utan det är biologiska och tekniska system hög med kemiska element. Kommunikation, kommunikation, utbyte av information är inneboende i alla levande varelser, men i en särskild utsträckning. Att ackumuleras och bearbetas från vissa positioner, ger information ny information, leder till en ny kunskap. Att få information från omvärlden, dess analys och generation utgör en av de viktigaste funktionerna hos en person som skiljer det från resten av den levande världen.

I det allmänna fallet kan informationens roll begränsas till känslomässig inverkan på en person, men oftast används den för att generera kontrolleffekter i automatiska (rent tekniska) och automatiserade (human-maskin) system. I sådana system kan separata steg (faser) av informationsomvandling skiljas, var och en kännetecknas av vissa åtgärder.

Sekvensen av åtgärder som utförts med information kallas informationsprocessen.

De viktigaste informationsprocesserna är:

- Insamling (uppfattning) av information;

- Förberedelse (transformation) av information

- informationsöverföring;

- Förädling (omvandling) av information;

- datalagring;

- Visa (spela) information.

Eftersom materialbäraren är en signal är den realistisk att vara stadier av cirkulation och omvandling av signaler (bild 1.6).

Figur 1.6. Grundläggande informationsprocesser

Vid informationsuppfattningen utförs riktade utvinning och analys av information om något föremål (process), vilket framgår av vilken bildbilden bildas, utförs dess identifiering och utvärdering. Huvuduppgiften i detta skede är att separera användbar information Från det störande (ljudet), som i vissa fall är förknippade med signifikanta svårigheter.

Vid framställningen av information utförs dess primära transformation. I detta skede utförs operationer som normalisering, analog-digital konvertering, kryptering. Ibland betraktas preparatfasen som hjälp vid uppfattningen. Som ett resultat av uppfattning och beredning erhålls en signal i en form, lämplig för överföring, lagring eller bearbetning.

Vid överföringsstadiet skickas informationen från ett ställe till en annan (från avsändaren till mottagaren - adressaten). Överföringen utförs genom kanalerna av olika fysiska natur, vars vanligast är elektriska, elektromagnetiska och optiska. Ta bort signalen vid utloppet av kanalen som är utsatt för brusverkan är naturen hos den sekundära uppfattningen.

Vid bearbetningsstegen detekteras dess allmänna och signifikanta ömsesidiga beroende, vilket är av intresse för systemet. Konvertera information vid bearbetningssteget (såväl som andra steg) utförs antingen med hjälp av informationsteknik eller av en person.

Enligt behandlingen av information anses det vara någon av dess omvandling som utförs enligt lagen i logik, matematik, samt informella regler baserade på "sunt förnuft", intuition, generaliserad erfarenhet, rådande och beteendestandard. Resultatet av bearbetningen är också information, men antingen representerad i andra former (till exempel beställt av vissa tecken), eller innehåller svar på frågorna (till exempel lösning av någon uppgift). Om behandlingsprocessen formaliseras kan den utföras med tekniska medel. Kardinalväxlingar på detta område har inträffat tack vare skapandet av en dator som en universell informationskonverterare, och därför visade begreppen data och databehandling.

Data kallas fakta, information som presenteras i formaliserad form (kodad), noterad på de eller andra bärare och tillåter behandling med speciella tekniska medel (först av alla datorer).

Databehandling innebär produktion av olika verksamheter på dem, främst aritmetiska och logiska, för att få nya data som är objektivt nödvändiga (till exempel vid utarbetandet av ansvariga beslut).

Vid lagringssteget registreras information i en lagringsenhet för efterföljande användning. Halvledare och magnetiska medier används för att lagra information.

Informationsdisplaysteget måste föregå de stadier som är förknippade med en persons deltagande. Syftet med detta stadium är att ge en person med den information de behöver med hjälp av enheter som kan påverka hans sinnen.

Alla uppgifter har ett antal fastigheter som tillsammans bestämmer graden av dess överensstämmelse med användarens behov (informationskvalitet). Det finns många olika egenskaper av information, eftersom varje vetenskaplig disciplin anser de egenskaper som det är viktigast. Ur datavetenskapens synvinkel är det viktigaste följande:

Relevansen av informationen är egenskapen för information för att upprätthålla värde för konsumenten över tiden, dvs att inte utsättas för "moralisk" åldrande.

Fullhet av information är egenskapen för information som kännetecknas av ett mått på tillräcklighet för att lösa vissa uppgifter. Fullheten av information innebär att det säkerställer antagandet av den korrekta (optimala) lösningen. Det beräknas vara en relativt bestämd uppgift eller en grupp av uppgifter.

Information som är tillräcklig är en fastighet som överensstämmer med materiell information om objektets tillstånd. Åtgärd av identitet är förknippad med teknisk åldring av information, där skillnaden i riktiga tecken på föremål och samma funktioner som visas i informationen uppstår.

Uppgifternas säkerhet är egenskapen för information som kännetecknas av graden av beredskap för vissa informationsuppsättningar till målansökan och det definierbara kontroll- och skydds- och skyddsförmågan att säkerställa fortsatt tillgänglighet och aktuell bestämmelse i den informationsuppgifter som är nödvändig för den automatiska lösningen av systemets mål och funktionella uppgifter.

Noggrannheten i informationen är egenskapen för information som kännetecknas av graden av överensstämmelse med verkliga informationsenheter till sin sanna innebörd. Den nödvändiga nivån av förtroende för information uppnås genom att införa metoder för övervakning och skydda information i alla stadier av dess bearbetning, förbättra tillförlitligheten hos ett komplex av tekniska och mjukvaruinformationssystem samt administrativa och organisatoriska åtgärder.

Informationssamhälle

Modernt samhälle kännetecknas av en kraftig ökning av mängden information som cirkulerar i alla sfärer av mänsklig aktivitet. Detta ledde till att samhället informatiserade.

Enligt informationaliseringen av samhället är den organiserade socioekonomiska och vetenskapliga och tekniska processen att skapa optimala förutsättningar för att möta informationsbehoven och realiseringen av fysiska och juridiska personer Baserat på bildandet och användningen av informationsresurser - dokument i olika former av inlämning.

Syftet med information är att skapa ett informationssamhälle när de flesta är engagerade i tillverkning, lagring, bearbetning, genomförande och användning av information. För att lösa detta problem uppstår nya riktningar i medlemmarnas vetenskapliga och praktiska verksamhet. Så uppstod informatik och informationsteknik.

Karaktäristiska egenskaper hos informationssamhället är:

1) Frånvaron av problemet med informationskrisen, vilket eliminerar motsättningen mellan informationslave och informationsupplysning.

2) prioriteringen av informationen före andra resurser

3) Skapandet av en informationsekonomi som huvudformen av samhällsutveckling;

4) bildandet av automatiserad generation, lagring, bearbetning och användning av kunskap med den senaste informationstekniken och tekniken.

5) Informationsteknik, förvärva global natur, täcka alla sfärer av mänskliga sociala aktiviteter.

6) bildandet av den hela mänsklig civilisationens information

7) Genomförandet av den fria tillgången till varje person till hela civilisationens informationsresurser.

8) Beslutet om de humanistiska principerna för samhällsförvaltning och miljöpåverkan.

Förutom de listade positiva resultaten av processen att informatisera samhället är negativa trender som åtföljer denna process möjliga:

1) alltför stort inflytande av media;

2) Invasionen av informationsteknik till en persons integritet;

3) svårigheten att anpassa vissa människor till informationssamhälle;

4) Problemet med kvalitetsval av tillförlitlig information.

För närvarande ligger närmare alla länder till informationssamhället i USA, Japan, England, västeuropeiska länder.

1,3. Nummersystem

Nummersystemet är en metod för inspelningsnummer med uppsättning set Specialtecken (nummer).

Det finns positions- och icke-prissättningssystem.

I icke-fasig kirurgi beror inte vikten av vikten på den position som den äger rum. Således, exempelvis i det romerska talsystemet, XXXII (trettiotvå två) är vikten av X i vilken position som helst helt enkelt tio.

I positionsoperationssystem varierar vikten för varje siffra beroende på dess position i sekvensen av siffror som visar numret.

Varje positionssystem kännetecknas av dess bas. Basen av positioneringssystemet är antalet olika tecken eller tecken som används för bilden av siffrorna i det här systemet.

För grunden kan du ta ett naturligt antal - två, tre, fyra, sexton etc. Följaktligen kan en oändlig uppsättning positionssystem vara möjliga.

Decimaltalsystem

Kom till Europa från Indien, där det förekommit senast VI-talet n. e. I detta system 10 siffror: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, men information bär inte bara en siffra, utan också den plats där numret är värt (det vill säga dess position ). I decimalsystemet spelar nummer 10 och dess grad en särskild roll: 10, 100, 1000, etc. rätt siffra Siffrorna visar antalet enheter, den andra rätten är antalet tiotals, följande är antalet hundratals etc.

Binärt talsystem

I det här systemet spelas endast två siffror - 0 och 1. En speciell roll här 2 och dess grad: 2, 4, 8, etc. Den mycket rätt siffror visar antalet enheter, följande siffra - antalet Två, följande är antalet fyra och etc. Det binära talsystemet låter dig koda ett naturligt antal - för att presentera det som en sekvens av nollor och enheter. I binär form kan du representera inte bara siffror, men någon annan information: texter, bilder, filmer och ljudinspelningar. Ingenjörer binära kodning lockar att det lätt implementeras tekniskt.

Oktal nummer system

I detta talsystem 8 siffror: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Figur 1, som anges i den yngsta urladdningen, som i decimaltalet, helt enkelt en. Samma figur 1 i nästa utmatningsorgan 8, i följande - 64, etc. Nummer 100 (oktal) är inget annat än 64 (decimal). För att översätta till ett binärt system, till exempel, numret 611 (oktal), är det nödvändigt att ersätta varje siffra som motsvarar den binär triad (tre siffror). Det är lätt att gissa att du vill överföra ett multi-värderat binärt nummer till oktalsystemet, måste du bryta det på triaderna till höger och byt ut varje triad med en lämplig oktalsiffra.

Hexnummer

Antalet numret i det oktaous-nummer systemet är kompakt nog, men det är ännu mer kompakt i det hexadecimala systemet. Som de första 10 av 16 hexadecimala siffrorna, bekanta figurerna 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9, men som de återstående 6 siffrorna använder de första bokstäverna i det latinska alfabetet: A, B, C, D, E, F. Figur 1, inspelad i den yngsta urladdningen, betyder bara en enhet. Samma figur 1 i följande - 16 (decimal), i följande - 256 (decimal) etc. Figuren av F, som anges i den yngsta urladdningen, betyder 15 (decimal). Överföring från ett hexadecimalt system till binär och tillbaka görs på samma sätt som detta görs för oktalsystemet.

Tabell 1. Överensstämmelse mellan de första nackdelarna på alla tre nummer system

1,4. Informationskodning

För närvarande lämnas information i alla databehandlingsmaskiner med hjälp av elektriska signaler. Samtidigt är två former av dess representation möjliga - som en kontinuerlig signal (med användning av en liknande värdeanalog) och i form av flera signaler (med användning av en spänningssats, var och en motsvarar ett av numren på det presenterade värde).

Den första formen av informationsrepresentation kallas analog, eller kontinuerlig. De värden som presenteras i denna blankett kan fungfatta några värden i ett specifikt område. Antalet värden som ett sådant värde kan ta är oändligt stort. Därför namnen - ett kontinuerligt värde och kontinuerlig information. Ordkontinuiteten fördelar tydligt den grundläggande egenskapen hos sådana värden - frånvaron av raster, luckorna mellan de värden som detta analoga värde kan ta. När du använder en analog form för att skapa en datormaskin krävs ett mindre antal anordningar (varje värde är ett, och inte flera signaler), men dessa enheter blir svårare (de bör skilja ett betydligt större antal signalstater) . Den kontinuerliga formen av representation används i analoga datorer (AVM). Dessa maskiner är huvudsakligen avsedda för att lösa problem som beskrivs av systemet med differentialekvationer: studier av beteendet hos rörliga föremål, modelleringsprocesser och system, lösa problem med parametrisk optimering och optimal kontroll. Kontinuerliga signalbehandlingsanordningar har högre hastigheter, de kan integrera en signal, utför någon av dess funktionella omvandling etc. Men på grund av komplexiteten i det tekniska genomförandet av logikoperationsanordningarna med kontinuerliga signaler, långvarig lagring av sådana signaler, deras noggranna mätning av AVM inte effektivt kan lösa problem som är relaterade till lagring och bearbetning av stora mängder information.

Den andra formen av informationsrepresentation kallas diskret (digital). Sådana värden som tar allt möjligt, men bara ganska bestämda värden kallas diskreta (intermittent). Till skillnad från kontinuerlig storlek kommer antalet diskreta värden alltid att vara ändliga. Den diskreta formen av presentationen används i digitala elektroniska datorer (datorer), vilket enkelt löser problem som är relaterade till lagring, bearbetning och överföring av stora mängder information.

Att automatisera datorns arbete med information relaterad till olika typerDet är mycket viktigt att förena deras presentationsform - för detta används vanligtvis kodning.

Kodning är en signalrepresentation i en specifik form, bekväm eller lämplig för efterföljande användning av signalen. Att tala är strängare, den här regeln som beskriver visningen av en uppsättning tecken till en annan uppsättning tecken. Då kallas den visade uppsättningen av tecken det ursprungliga alfabetet och uppsättningen tecken som används för att visa, kodat alfabet eller alfabet för kodning. I det här fallet är kodning föremål för båda enskilda symbolerna för det ursprungliga alfabetet och deras kombination. På samma sätt används både enskilda tecken i kodalfabetet och deras kombinationer i konstruktionen av koden och deras kombinationer.

Satsen av kod alfabet tecken som används för att koda ett tecken (eller en kombination av symboler) av det ursprungliga alfabetet kallas en kodkombination, eller, kort sagt, symbolkoden. I det här fallet kan kodkombinationen innehålla ett tecken på kodalfabetet.

Symbolen (eller kombinationen av tecken) av det ursprungliga alfabetet, vilket motsvarar kodkombinationen, kallas källsymbolen.

Kombinationen av kodkombinationer kallas kod.

Förhållandet mellan tecken (eller symbolkombinationer, om inte separata symboler i det ursprungliga alfabetet) av det ursprungliga alfabetet med deras kodkombinationer kodas med deras kodövervakningsbord (eller kodtabell).

Som ett exempel kan du ta med systemet för inspelning av matematiska uttryck, alfabetet av Morse, det marina flankalfabetet, Braille-systemet för blinden, etc.

Vid beräkningsteknik finns det också sitt eget kodningssystem - det kallas binärt kodning och bygger på datapresentationen genom sekvensen av endast två tecken: 0 och 1 (används binärt talsystem). Dessa tecken kallas binära siffror eller bitar (binär digital).

Om du ökar antalet utsläpp i det binära kodningssystemet, fördubblar sedan antalet värden som kan uttryckas i detta system. För att beräkna antalet värden används följande formel:

där n är antalet oberoende kodade värden,

en m är utsläpp av binär kodning som antas i detta system.

Till exempel, vilket antal värden (n) kan jag koda 10 utsläpp (m)?

För att göra detta bygger vi 2 till 10 grader (m) och vi erhåller n \u003d 1024, dvs i det binära kodningssystemet, 1024 kan kodas, 1024 oberoende kodade värden.

Kodning textinformation

För att koda textdata används specialutvecklade kodningsbord baserat på jämförelse av varje alfabetsymbol med ett visst heltal. Åtta binära utsläpp är tillräckliga för kodning av 256 olika tecken. Detta är tillräckligt för att uttrycka alla symboler på engelska och ryska, både små bokstäver och kapital samt skiljetecken, symboler för stora aritmetiska åtgärder och vissa allmänt accepterade särskilda symboler. Men inte allt är så enkelt, och det finns vissa svårigheter. Under de första åren av utvecklingen av datateknik var de förknippade med bristen på nödvändiga standarder och för närvarande tvärtom, som orsakades av överflöd av samtidigt drift och motsägelsefulla standarder. För nästan alla språk som är gemensamma på jordklotet skapas deras kodtabeller. För att hela världen ska koda textdata lika, behöver vi enkla kodningstabeller, som ännu inte har blivit möjligt.

Kodning Grafisk information

Kodningen av grafisk information är baserad på det faktum att bilden består av de minsta punkterna som bildar ett karakteristiskt mönster som kallas raster. Varje punkt har sina egna linjära koordinater och egenskaper (ljusstyrka), därför kan de uttryckas med hjälp av heltal - rasterkodning gör att du kan använda binär kod för att presentera grafikinformation. Svarta och vita illustrationer presenteras i datorn i form av kombinationer av punkter med 256 grå grå grå - för kodning av ljusstyrkan av någon punkt av ett tillräckligt åtta bitars binärt nummer.

För kodning av färggrafiska bilder används principen om sönderdelning (sönderdelning) av godtycklig färg på huvudkomponenterna. I det här fallet kan olika metoder för kodning av färggrafikinformation användas. Till exempel antas det i praktiken att vilken färg som helst som är synlig av det mänskliga ögat kan erhållas genom att mekaniskt blanda huvudfärgerna. Tre huvudfärger används som sådana komponenter: röd (röd, r), grön (grön, g) och blå (blå, b). Ett sådant kodningssystem kallas RGB-systemet.

På färgkodningen av en punkt av färgbild är det nödvändigt att spendera 24 urladdning. Samtidigt ger kodningssystemet en entydig definition av 16,5 miljoner olika färger, vilket faktiskt ligger nära känsligheten hos det mänskliga ögat. Presentationsläge för färggrafik med 24 binära urladdningar kallas fullfärg (sann färg).

Var och en av de viktigaste färgerna kan sättas i linje med en extra färg, det vill säga den färg som kompletterar huvudfärgen till den vita. Följaktligen är ytterligare färger: blå (cyan, c), lila (magenta, m) och gul (gul, y). Denna kodningsmetod accepteras i tryckning, men den fjärde färgen används också i tryckning - svart, svart, k). Detta kodningssystem är betecknat med CMYK, och för att representera färggrafik i det här systemet måste du ha 32 binär urladdning. Detta läge kallas fullfärg (sann färg).

Om du minskar antalet binära utsläpp som används för att koda färgen på varje punkt, kan mängden data minskas, men det sortiment av kodade färger är märkbart reducerat. Kodande färggrafik 16-bitars binära siffror kallas högt färgläge.

Kodning ljudinformation

Mottagningar och metoder för kodning av ljudinformation kom till beräkningstekniker mest sent och fortfarande långt ifrån standardisering. Många enskilda företag har utvecklat sina företagsstandarder, även om du kan skilja två huvudriktningar.

FM-metoden (frekvensmodulering) är baserad på det faktum att teoretiskt, vilket som helst komplext ljud kan sönderdelas på sekvensen av enkla harmoniska signaler med olika frekvens, var och en representerar den korrekta sinusen, och därför kan den beskrivas med numeriska parametrar , det vill säga koden. I naturen har ljudsignalerna ett kontinuerligt spektrum, det vill säga är analoga. Deras sönderdelning i harmoniska rader och representation i form av diskreta digitala signaler utför speciella enheter - analog-digitala omvandlare (ADC). Omvänd konvertering för att spela ljud som kodas med numerisk kod, digital-analoga omvandlare (DAC) utförs. Med sådana omvandlingar är en del av informationen förlorad, så ljudinspelningskvaliteten är vanligtvis inte helt tillfredsställande och motsvarar kvaliteten på ljudet av det enklaste elektro musikinstrument Med "färg", kännetecken för elektronisk musik.

Metod för tabellvågsyntes (vågbord) motsvarar bättre den moderna utvecklingen av teknik. Det finns förberedda tabeller där prover av ljud lagras för många olika musikinstrument. I tekniken kallas sådana prover prover. Numeriska koder uttrycka typ av verktyg, dess modellnummer, tonhöjd, varaktighet och intensitet av ljud, dynamiken i dess förändring. Eftersom "riktiga" ljud används som prover, är ljudkvaliteten som erhållits som ett resultat av syntesen mycket hög och närmar sig kvaliteten på ljudet av verkliga musikinstrument.

Datamätningsenheter

Den minsta måttenheten av information är byte lika med åtta bitar. En byte kan koda en av 256 värden. Det finns också större enheter som Kilobyte (KB), Megabytes (MB), Gigabyte (GB) och Terabyte (TB).

1 byte \u003d 8 bitar

1 kb \u003d 1024 byte

1 MB \u003d 1024 KB \u003d 2 20 byte

1 GB \u003d 1024 MB \u003d 2 30 byte

1 tb \u003d 1024 GB \u003d 2 40 byte

Kontrollfrågor

1. Vad är datavetenskapen?

2. Hur utvecklades metoderna för att samla, lagra och överföra information?

3. Vad är strukturen i modern datavetenskap?

4. Vad är information?

5. Vilka funktioner utför informationen?

6. Ge de karakteristiska grundläggande informationsprocesserna.

7. Vad är den största skillnaden mellan data från information?

8. Vilka egenskaper har informationen?

9. Vad förstås av informationsutvecklingen?

10. Vilka karaktäristiska egenskaper hos informationssamhället har?

11. Vad är ett talsystem och vad är de? Ge exempel.

12. Ge karaktäristiken för de huvudsakliga positionssystemen.

13. I vilka två typer av information kan presenteras? Beskriv dem och ge exempel.

14. Vad är kodning? Ge exempel på kodning från livet.

15. Vad är den viktigaste enheten för rapportering i datorn?

16. Hur är olika typer av information i datorkodad?

17. Med vilka enheter mäter information?

3,1. Representation av data i dator

Vid utformning av matematiska beräkningar kan numret inuti datorn representeras med hjälp av de naturliga och normala formerna av inspelning.

Ett exempel på inspelning i en naturlig form kan vara nummer 456.43. För att spela in ett sådant nummer är maskinordet (operand) uppdelat i två fasta fält (delar). Det första fältet är tilldelat att spela in hela delen, och den andra är att skriva en fraktionell del av numret. Seniorsiffror är avsedd att ange tecknet på numret.

Vid beräkningsteknik är det vanligt att skilja hela delen av numret från den fraktionella delen av punkten. Eftersom i detta fall är positionen för punkten mellan hela och fraktionerad del tydligt definierad, då kallas en sådan representation av siffror representationen med fixpunkt. Nedan i fig. 3.1 visar maskinordet 16 siffror (2 byte).

Maskinorddet är en strukturell enhet av datorinformation. Med hjälp av maskinord skriver de siffror, symboler och kommandon. I moderna datorer är längden på maskinorden 32 ... 128 utsläpp. Fysiskt är varje utsläpp av maskinordet ett separat minneselement (trigger eller lagringskondensator).

Fikon. 3.2. Presentation av ett heltal

Den normala formen av antalet tal har följande formulär:

där m - mantissa tal; P - ordning; D - bas Nummer system.

Ordern indikerar platsen bland punkten som separerar heltalet av numret från fraktionerna. Beroende på beställningen rör sig punkten (flottor) på mantissa. Denna form av siffror representation kallas en form med flytpunkt. Fikon. 3.3 illustrerar formen av ett flytande punktnummer på exemplet på ett 32-bitars maskinord.

Till exempel, låt m \u003d 0,3, d \u003d 10, och ordern kommer att vara annorlunda:

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.

Från ovanstående exempel kan det ses som på grund av förändringen i ordern, rör sig pricken (flottor) på manten. Samtidigt, om ordern är negativ, skiftar punkten på manten till vänster, och om det är positivt, till höger.

31

…

…

Fikon. 3,3. Posera av ett flytande punktnummer

I det här fallet är maskinordet uppdelat i två huvudfält. På ett område registreras mantissen av numret, i det andra - antalet nummer anges. Utbudet av presentationen av de flytande punktnumren är mycket större än antalet nummerrepresentation med en fast punkt. Men datorns hastighet under behandlingen av ett flytande punktnummer är mycket lägre än vid bearbetningsnummer med en fast punkt.

3.2.Resert lag i dator

Datorns arbetsprogram består av en sekvens av kommandon.

Under team Det är underförstått som information som säkerställer genereringen av styrsignaler som alstras i processorstyrningsanordningen för att utföra en variabel verkningsmaskin.

Kommandofältet består av två delar: operativ och adress. Driftsdelen indikerar operationskoden (CP). Koden bestämmer den åtgärd som datorn måste utföra (aritmetik - tillägg, subtraktion, logisk - inversion etc.).

Adressdelen av kommandot innehåller adresserna till operander (siffror eller symboler) som är involverade i operationen. Under adress Det förstås av RAM- eller ROM-cellnumret, där den information som är nödvändig för att exekvera kommandot spelas in.

Således utför datorn (mer exakt, processorn) en åtgärd som bestäms av operationskoden ovanför data, vars placering anges i kommandotadressens deldel.

Antalet adresser som anges i adresskommandot kan vara annorlunda. Beroende på antalet adresser, skiljer följande format av kommandon: singel, två och tre-mogna. Det finns också Chaasadres. I fig. 3.4 presenterade strukturen hos olika kommandon.

Polis	A1.
Polis	A1.	A2.
Polis	A1.	A2.	A3.

Operationsadress Del Team

del av laget

Fikon. 3,4. Lagkonstruktion

Trekhadres lagAtt utföra till exempel tilläggsoperationen bör innehålla tillsats av tillsatsoperationen och tre adresser.

Åtgärder som utförs av detta kommando beskrivs med följande sekvens av operationer.

1. Ta numret som är lagrat vid den första adressen A1.

2. Ta numret som är lagrat i den andra adressen A2 och viks med det första numret.

3. Resultatet av att lägga till att skriva ner den tredje adressen A3.

I fallet med ett tvåchade-kommando är den tredje adressen frånvarande och resultatet kan registreras antingen vid den andra adressen (med en förlust av information som spelades in där) eller lämna i adderarens register, där operationen utfördes. Därefter krävs ett ytterligare kommando för omskrivningskommandot för den önskade adressen för att frigöra ett adderregister. Vid organisering av tillsatsen av två nummer lagrade vid A1 och A2-adresser med resultatet av resultatet i A3 med användning av unicast teamsDe tre lagen är redan nödvändiga.

1. Ett samtal till adderaren (ALLU) av numret som lagras vid A1.

2. Ett samtal av numret som lagras vid A2 och tillsats av det med det första numret.

3. Spela in resultatet vid A3.

Således innehåller de mindre adresserna kommandot, desto större är antalet kommandon som krävs för att sammanställa samma maskinoperationsprogram.

Genom att öka antalet adresser i laget måste du öka längden på maskinordet för att ta de nödvändiga fälten i den för adressdelen av kommandon. Med en ökning av minneskapaciteten ökar längden på det fält som krävs för att ange en adress. Samtidigt använder inte alla kommandon helt adressfält. Till exempel, för inspelningskommandot av numret vid en angiven adress krävs endast ett adressfält. En obefogad ökning av maskinordets längd för att använda multicast-lag leder till en minskning av datorns prestanda, för Det är nödvändigt att bearbeta fälten större längd.

Det finns icke-adresterkommandon som endast innehåller operationskoden, och nödvändiga data är i förväg i förväg i vissa processorregister.

Moderna datorer utför automatiskt flera hundra olika kommandon. Alla maskinkommandon kan delas upp i grupper av olika typer av operationer:

· Dataöverföringsoperationer

· Aritmetiska operationer;

· Logiska operationer;

· Operationer av tillgång till externa datoranordningar;

· Förvaltningsöverföringsoperationer;

· Service och hjälpoperationer.

Vid utformning av nya processorer måste utvecklare lösa den komplexa uppgiften att välja längden på kommandot och definiera listan över nödvändiga kommandon (kommandosystem). Contradictor Command Configuration Kraven ledde till skapandet av processorer med olika format av kommandoformat (CISC och RISC-arkitektur).

3.3.Kodova bord

Kodtabell - Detta är en intern (kodad) presentation i maskinens maskin, siffror, tecken och styrsignaler. Så är det latinska bokstaven A i kodbordet representerat av ett decimaltal av 65D (inuti datorn, det här numret kommer att representeras av binärt tal 01000001b), latinskt brev C - nummer 67d, latinska bokstaven m - 77d, etc. Således kommer ordet "Samara" skrivet av kapital latinska bokstäver att cirkulera inuti datorn i form av siffror:

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

Om vi \u200b\u200btalar mer exakt, är det här ordet i form av binära nummer:

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

Numren kodas på liknande sätt (till exempel 1 - 49d, 2 - 59d) och symboler (till exempel,! - 33d, + - 43d).

Tillsammans med alfanumeriska symboler kodas styrsignalerna i kodtabellen. Till exempel får koden 13d att skrivarens skrivhuvud återgår till början av den aktuella raden, och 10D-koden flyttar det papper som laddas i skrivaren till en rad framåt.

Kodbordet kan representeras inte bara med kraften i ett decennium, utan också med hjälp av hexadecimala SS. Observera återigen att signalerna som presenteras i det binära nummersystemet cirkulerar inuti datorn, och i kodtabellen för större bekvämlighet att läsa användaren - i en decimal eller hexadecimal SS.

Varje bokstav, siffra, skiljetecken eller styrsignal kodas med ett åtta bitars binärt nummer. Med ett åtta bitnummer (singel "nummer) kan du presentera (kod) 256 godtyckliga tecken - bokstäver, siffror och eventuella grafiska bilder.

Över hela världen accepteras ASCII-kodbordet som en standard (American Standard Code for Information Interchange - American Standard Codes for Information Exchange). ASCII-tabellen reglerar (strängt bestämmer) exakt hälften av de möjliga tecknen (latinska bokstäver, arabiska nummer, skiljetecken, styrsignaler). För deras kodning används koder från 0D till 127D.

Den andra halvan av ASCII-kodtabellen (med koder från 128 till 255) är inte definierad av den amerikanska standarden och är avsedd att placera symbolerna för de nationella alfabeterna i andra länder (särskilt kyrilliska - ryska bokstäver), pseudografiska symboler, några matematiska tecken. I olika länder, på olika modeller Eum, olika operativsystem kan också använda olika alternativ för den andra halvan av kodbordet (de kallas ASCII-förlängningar). Till exempel kallas ett bord som används i MS-DOS-operativsystemet CP-866. Med hjälp av denna tabell för kodning av orden "Samara", inspelad av ryska bokstäver, får vi sådana koder:

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

När du arbetar i operationssalen windows-system CP-1251-koderna har använts, i vilket den latinska bokstaven som kodar samman med CP-866 och ASCII-tabellkodningen, och den andra halvan av bordet har sin egen layout (kodning) av tecken. Därför kommer ordet "Samara", skrivet i huvudstads ryska bokstäver, att ha en annan presentation inom datorn:

209d-192d-204d-192d-208d-192d.

Således kan externt samma ord (till exempel "samara") inuti datorn representeras på olika sätt. Naturligtvis orsakar det vissa olägenheter. När du arbetar på Internet blir den nationella texten ibland oläslig. Den mest troliga anledningen i detta fall är mismatchen av kodningen av den andra halvan av kodtabellerna.

Den allmänna nackdelen med alla enstaka kodbord (åtta bitars binära siffror används för kodning) är bristen på information i kodkoden, som uppmanar maskinen, som i det här fallet använder kodtabellen.

Gemenskapsföretag Unicode. Ett annat symbolkodningssystem föreslås som standard. I detta system används två byte (16 bitar) i denna symbol (16 bitar), och det här gör att du kan aktivera information om hur tecknet tillhör symbolkoden och hur det måste spelas på skärmen eller på skrivare. Två byte låter dig koda 65.536 tecken. Det är sant att den mängd information som upptas av samma text, kommer att fördubblas. Men texterna kommer alltid att vara "läsbara" oavsett det nationella språket och operativsystemet.

3.4.Ganisering av datalagring på magnetiska skivor

3.4.1. Diskar

Diskar - Apparater för konstant lagring av information. Varje dator har en hård magnetisk hårddisk, utformad för att läsa och skriva till en fast hårdmagnetisk disk (Winchester) och en enhet (eller enhet) för flexibla magnetiska skivor som används för att läsa och skriva till flexibla magnetiska skivor (disketter). Dessutom kan det vara enheter för att arbeta med CD-skivor, magneto-optiska skivor etc.

Varje hårddisk eller magneto-optisk skiva kan delas upp i flera delar, som kommer att titta på användaren på skärmen såväl som fysiskt befintliga skivor. Dessa delar kallas logiska diskar. Varje logisk disk har ett namn (brev) genom vilket du kan kontakta det. Således är den logiska disken en del av det vanliga hårddiskHar ditt eget namn. Till exempel kan en 3 GB hårddisk delas in i två logiska skivor: Drive C: volym av 2 GB och disk D: 1 GB.

Skivan som operativsystemet spelas in, kallas systemisk (eller tappning) Disk. Som startdiskett Oftast används hårddisk C:.

I DOS- och Windows-operativsystem kan varje skiva dessutom ge namn (etikettmärke), vilket återspeglar innehållet, till exempel: system, grafik, texter, distributioner, etc.

3.4.2. Filer

Information om diskar (hårddiskar, disketter, magneto optiska skivor, CD-skivor, etc.) lagras i filer.

Fil - Detta är en uppsättning inbördes sammanhängande data som uppfattas av datorn som ett enda heltal som har ett gemensamt namn på en skiva eller annat informationsmedia. Filerna kan lagra program, dokument redo för programkörning, ritningar etc.

För att operativsystemet och andra program ska kunna kontakta filer måste filerna ha beteckningar. Denna beteckning heter filnamn. Filnamnet består vanligtvis av två delar. - Egentligen namn (i en DOS från 1 till 8 tecken, i Windows - från 1 till 254 tecken) och expansion upp till 3 tecken långt. Namnet och expansionen separeras från varandra. Ofta kallas namn och expansion tillsammans också namnet. Filnamn:

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

Namnet och expansionen kan bestå av kapital och små bokstäver latinska bokstäver (ryska bokstäver), siffror och symboler, förutom kontrolltecken och symboler \\ /: * är möjliga?< > ; , + \u003d. Ryska bokstäver i filnamn ska användas med försiktighet - vissa program "förstår" namn med ryska bokstäver. Filnamn kan innehålla tecken "-" (bindestreck), "_" (understreck), "$" (dollar), "#" (gitter), "&" (Ampersand, typografiska "och" i engelska länder), "@ "(" Hund "),"! ","% ", Parentes, citat," ^ "(" cover ")," "" (apostrof), "~" (Tilda eller "våg").

Filnamnstillägget är valfritt. Det beskriver som regel innehållet i filen, så användningen av expansion är mycket bekvämt. Många program skapar en specifik förlängning av filnamnet, och du kan ta reda på vilket program som har skapat en fil. Dessutom kan många program (till exempel ett Shell-program) bjuda in filnamnet för att invalera det lämpliga programmet och omedelbart ladda den här filen. Exempel på typiska tillägg:

com, exe - hitta filer (redo för programkörning); Om du väljer en fil med en sådan anknytning och tryck på ENTER-tangenten, börjar programmet omedelbart att fungera.

bAT-kommando (batch) filer;

txt, doc, wp, wri - textfiler (dokument). Doc Extension ger sina dokument MS Word, WP - WordPerfect, WRI - MS Write. I filer med förlängningen txt är texten vanligtvis utan någon design (endast text);

bak - senaste versionen text (backup);

tIF, PCX, BMP, PIC, GIF, JPG, CDR - Grafiska filer av olika format;

arj, zip, lzh, rar - sugade (arkiverade) filer;

hLP-hjälpfiler, uppmanar till olika program;

dRV, EGA, VGA, SYS, DLL och ett antal andra - Serviceprogram och programdrivrutiner, med vilka datorn lär sig att arbeta med olika bildskärmar, tangentbord, skrivare, möss, använda ryska. Dessa program lanseras inte som exekverbara filer;

tTF, FON, FNT, SFP, STL, XFR - teckensnitt för olika program;

bas, C, PAS, ASM - innehåller text av program i Basic, Si, Pascal, Assembler.

Det kan finnas filer och med andra tillägg.

Den viktigaste egenskapen hos filen är dess storleken. Den mäts i byte, Kabletes, MB.

3.4.3. Mappar

Filnamn är registrerade på diskar i kataloger (eller kataloger). I Windows kallas kataloger mappar.

Mappar - Det här är en speciell plats på en disk där filnamn, filstorleksinformation, deras tid är lagrad. senaste uppdateringen, attribut (egenskaper) av filer etc. Om filen är lagrad i mappen sägs den att den här filen är i den här mappen. Varje disk kan ha flera mappar.

Varje mapp har ett namn. Krav på mappnamn är desamma som filnamn. Som regel används inte namnet till mappar, även om det inte är förbjudet.

Fullt filnamnden har följande form (parentes [och] betecknar valfria element):

[Kör:] [sökväg \\] filnamn

Sätt - Det här är en sekvens av mappnamn (kataloger) eller ".." tecken, separerade av symbolen "\\". Banan ställer in rutten från den aktuella eller rotdisken till den mapp där filen är placerad. Om vägen börjar med "\\" -symbolen beräknas rutten från rotdiskrotmappen, annars - från den aktuella mappen. Varje namn på mappen på banan motsvarar inmatningen till mappen med samma namn, ".." -symbolen motsvarar ingången till mappnivån ovan. Till exempel:

A: \\ text1.txt - den text1.txt-filen är placerad i rotsmappen på skivan A :;

C: \\ Works \\ Pascal \\ prog1.pas - The Prog1.pas-filen är belägen i Pascal-mappen, som i sin tur finns i mappen Works i Rot-mappen på C-mappen.

3.4.4. Filskivfil

För att en ny magnetisk skiva kan spela in information, måste den vara förformaterad. Formatering - Detta är förberedelsen av disken för att spela in information.

Under formatering på disk visas serviceinformation (Markup är gjord), som sedan används för att spela in och läsa information. Markupen utförs med hjälp av det elektromagnetiska fältet som skapats av inspelningsdrivhuvudet.

Informationsrekord utförs av vägar, och varje spår är uppdelat i sektorer, till exempel 1024 byte (fig 3.5). En 10,5-tums diskett med en volym av 1,44 MB innehåller 80 spår och 18 sektorer.

Fikon. 3,6. Cylinder Winchester

Figuren visar två cylindrar (första och sekund) bildade av ekvidistanta spår på tre Winchester-skivor. När hårddisken är operation läser flera huvuden samtidigt information från spåren på en cylinder.

För att hänvisa till filen i filen måste du veta adressen till den första sektorn från de där fildata lagras. Sektorns adress bestäms av tre koordinater: söknummer (cylinder), ytnummer och sektornummer.

Operativsystemet (OS) tar lagringen av denna information för varje fil. För att implementera åtkomst till OS-filen, använd rotkatalogen, fettfilens platsbord och skivans startsida. Dessa element är systemskivans område(eller disketter) och skapas under disken för initialiseringsprocessen (formatering).

Boot sektor, filplaceringstabell, rotkatalog och det återstående fria skivminnet, som kallas dataområdet, är element skivfilstruktur.

Hårddisken kan brytas i flera sektioner. Därför i början sektorer hårt Skiv placeras information om antalet sektioner, deras plats och storlek. Hårddisksektionerna betraktas vidare som autonoma skivor, var och en är separat initialiserad, har sin egen brevbeteckning (C:, D: E: F :, etc.) och deras element i filstrukturen.

Boot sektor(Boot Record) - Det här är ett visningskort där de data som krävs för att arbeta med disken spelas in. Den ligger på varje skiva i den logiska sektorn med numret 0. Följande egenskaper registreras i startsektorn:

systemidentifierare Om operativsystemet spelas in på skivan;

storleken på skivsektorerna i byte;

antalet sektorer i klustret;

antalet element i katalogen;

antal sektorer på disk, etc.

Om skivan är beredd som ett system (startbart) innehåller boot sektorn operativsystemets laddningsprogram. I annat fall innehåller det ett program som när du försöker starta från det här diskoperativsystemet visar ett meddelande om att den här skivan inte är systemisk.

Bakom boot sektorn på disken följer filplaceringstabellen.

Filplaceringsbord(Fil Allocation Table - Förkortat fett) Den innehåller en beskrivning av ordern på alla filer i sektorerna på den här skivan, såväl som information om defekta skivsektioner. Fetttabellen följer sin exakta kopia, vilket ökar tillförlitligheten att bevara detta mycket viktiga tabell.

Under användarens arbete på en dator ändras diskinnehållet: Nya filer läggs till, onödigt, vissa filer utökas eller minskas etc.

Genom att utföra dessa operationer kräver en speciell mekanism för distributionen av disklagringsutrymmet mellan filer och åtkomst till dem. Denna mekanism implementeras med hjälp av filplaceringstabellen.

Vid utförande av lässkrivningsdata utförs utbytet av information mellan datorns hårddisk och minne av block. Minsta blockvolymen är lika med sektorn. För att minska antalet referenser till disken för en hantering kan information från flera sekventiellt belägna sektorer som bildar ett slags superblock hänvisas till klunga. På det här sättet, klunga - Flera sekventiellt belägna sektorer som läses eller registreras i en fil för att en överklagande till den. Storleken på klustret kan vara annorlunda.

Den fil som skrivs till disken är allokerad ett stort antal kluster, och de markerade klusterna kan vara på olika ställen på skivan. Till skillnad från kontinuerliga filerBeläget i ett minnesområde, filer som upptar flera områden som heter disk fragmenterad. Tilldela fett-lagra platsdata på filfragmentskivan.

Mekanismen för åtkomst till filer med användning av fett implementeras enligt följande. Diskdataområdet betraktas som en sekvens av numrerade kluster. Varje kluster sätts i enlighet med fettelementet med samma nummer. Till exempel motsvarar elementet 2fat klustret 2 av skivdataområdet, element 3fat-klustret 3, etc. Katalogen som innehåller information om diskfilerna anges för varje fil Numret på det första klustret som upptas av filen. Detta nummer kallas ingångspunkten i fett. Systemet, läser i katalognumret för det första filklustret, hänvisar till det här klustret, till exempel skriver data till det. I fettet innehåller det första filklustret antalet andra filkluster eller ett tecken på slutet av filen etc. Ett exempel på filåtkomstmekanism som använder fett presenteras i tabell. 3.1.

Tabell 3.1.

Mekanism för tillgång till filer med fett

Ingång till fett.

Fettelement nummer

Värden av fettelement

För att presentera information i datorns minne (både numeriska och inte numeriska) använder en binär kodningsmetod.

Elementär e-postminnescell har en längd av 8 bitar (1 byte). Varje byte har sitt eget nummer (det kallas adressen). Den största sekvensen av biten, vilken dator kan behandla som helhet, kallas maskinord. Längden på maskinordet beror på utmatningen av processorn och kan vara lika med 16, 32 bitar etc.

För kodning av tecken är det tillräckligt med enstaka byte. I det här fallet kan du presentera 256 tecken (med decimalkoder från 0 till 255). Uppsättning tecken personliga datorer Oftast är ASCII-kodförlängningen (American Standart Code of Information Interchange - Standard American Code for Exchange Information).

I vissa fall, när de ses i datorns minne, används ett blandat binärt decimaltalsystem, där det är nödvändigt att lagra varje decimaltecken. Designad för att lagra heltal med 18 signifikanta figurer och upptar 10 byte i minnet (senior av Vilket är ett tecken) använder det här alternativet.

Ett annat sätt att representera heltal - tilläggskod. Utbudet av värden av värden beror på antalet minnesbitar i minnet för lagring. Till exempel ligger typerna av typ heltal i intervallet från
-32768 (-2 15) till 32677 (2 15 -1) och 2 byte ges till lagring: longint-typ - i intervallet från -2 31 till 2 31 -1 och placeras i 4 byte: typ ord - i intervallet Från 0 upp till 65535 (2 16-1) använder 2 byte etc.

Som framgår av exempel kan data tolkas som nummer med ett tecken och utan tecken. I fallet med att representera värdet med tecknet, indikerar den vänstra (senior) urladdningen ett positivt tal om det innehåller noll, och på ett negativt, om enheten.

I allmänhet är utsläppen numrerade till höger, från början.

Tilläggskod Ett positivt tal sammanfaller med hans direktkod. Direktkoden hos ett heltal kan representeras enligt följande: Numret är översatt till det binära nummersystemet, och dess binära inspelning från vänster kompletteras med ett sådant antal obetydliga nollor, hur mycket kostar datatypen att numret tillhör. Till exempel, om nummer 37 (10) \u003d 100101 (2) förklaras värdet av heltalet, kommer dess direktkod att vara 0000000000100101, och om värdet av typ longint, kommer dess direktkod att vara. För en mer kompakt post används hexadecimal kod oftare. De erhållna koderna kan omskrivas enligt 0025 (16) och 00000025 (16).

Ytterligare kod för ett helt negativt tal kan erhållas enligt följande algoritm:

1. spela in direktkoden för modulnumret;
2. invertera det (ersätt enheter med nollor, nollor - enheter);
3. lägg till en enhet i inversionskoden.

Vi skriver till exempel ett ytterligare nummerkod -37, tolkar det som ett värde av typen Longint:

1. det direkta antalet nummer 37 är1
2. invertera kod
3. ytterligare kod eller FFFFFFFDB (16)

När du får en extra kod av numret, är det först och främst nödvändigt att definiera sitt tecken. Om numret visar sig vara positivt, översätt helt enkelt sin kod till ett decimalkalkylsystem. I fallet med ett negativt tal måste följande algoritm utföras:

1. subtrahera från kod 1;
2. invertera kod;
3. Översätt till ett decimaltalsystem. Det resulterande numret är skrivet med ett minustecken.

Exempel. Vi skriver siffror som motsvarar ytterligare koder:

1. 0000000000010111.

   Eftersom noll registreras i den äldre urladdningen kommer resultatet att vara positivt. Detta är nummer 23-koden.

2. 1111111111000000.

   Den negativa talkoden registreras här, genom att utföra algoritmen:

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

En något annorlunda metod används för att representera reella tal i minnet av den personliga datorn. Tänk på representationen av värden med flytpunkt.

Vilket som helst giltigt nummer kan skrivas i standardformuläret m * 10 p, där 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.

I ovanstående inspelning kallas m mantissa siffror och r - det procedur. För att bevara den maximala noggrannheten är datorns maskiner nästan alltid lagrade av mantenen i en normaliserad form, vilket innebär att mantissa i detta fall är det antal som ligger mellan 1 (10) och 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.

IBM-datorns persondator med matematisk coprocessor 8087 låter dig arbeta med följande giltiga typer (värdet av värden indikeras med absolutvärde):

63

52

0

Det kan noteras att den äldre biten, som tilldelas under mantiserna, har nummer 51, dvs. Mantissa tar de yngre 52 bitarna. Treatet indikerar en binär punkt här. Innan kommatecken ska vara lite av hela delen av manten, men eftersom det alltid är lika med en, är denna bit inte nödvändig och det finns ingen motsvarande urladdning i minnet (men det är meningen). Beställningsvärdet lagras här inte som ett heltal som presenteras i tilläggskoden. För att förenkla beräkningarna och jämför de faktiska siffrorna, lagras värdet på ordern i datorn som förskjutet tal. Till nuvärdet av beställningen tillsätts förskjutningen innan den registreras. Förskjutningen väljs så att orderens minimivärdes motsvarar noll. Till exempel, för typ dubbel, tar ordningen 11 bitar och har ett intervall från 2 -1023 till 2 1023, så förskjutningen är 1023 (10) \u003d 1111111111 (2). Slutligen indikerar biten med nummer 63 antalet nummer.

Således följer följande algoritm från ovan för att erhålla ett giltigt nummer i minnet på datorn:

1. Översätt modulen i detta nummer till det binära nummersystemet;
2. normalisera binärt tal, d.v.s. Skriv i form av M * 2 P, där M - Mantissa (dess heltal är 1 (2)) och r - Beställning registrerad i ett decimaltalsystem;
3. lägg till beställningen och översätt den förskjutna ordningen i det binära nummersystemet;
4. med tanke på tecknet på ett visst nummer (0 - positivt, 1 - negativ) skriv det ner i minnet på datorn.

Exempel. Skriv nummerkoden -312,3125.

1. Den binära inmatningen av modulen i detta nummer har utsikt över 100111000,0101.
2. Vi har 100111000.010101 \u003d 1.001110000101 * 2 8.
3. Vi får en fördriven ordning på 8 + 1023 \u003d 1031. Därefter har vi 1031 (10) \u003d 10000000111 (2).
4. Till sist
   

   63

   52

   0

   1. Först och främst märker vi att det här är koden för ett positivt tal, eftersom det i utsläpp av nummer 63 är nollspelat, får vi ordern på detta nummer. 011111111110 (2) \u003d 1022 (10). 1022 - 1023 \u003d -1.
   2. Numret är 1,1100011 * 2 -1 eller 0.11100011.
   3. Översättning till ett decimaltalsystem får vi 0,88671875.

   Vi granskade typerna av information till minne av datorn, nu kan du fortsätta kontrollera kunskap.

   Om du behöver alternativ på papper

Datorteknik - Detta är en uppsättning enheter avsedda för automatisk eller automatiserad databehandling till information.

Beräkningssystem - Detta är en specifik uppsättning relaterade enheter. Den centrala enheten för de flesta beräkningssystem är en elektronisk datortillverkning (dator) eller en dator.

En dator- Detta är en anordning som består av elektroniska och elektromekaniska komponenter, som utför inmatnings-, lagrings- och databehandlingsoperationer enligt ett specifikt program för att erhålla information, vars produktion utförs i den form som är lämplig för mänsklig uppfattning.

Datorarkitektur. Under datorarkitekturen är det nödvändigt att förstå kombinationen av de egenskaper som är nödvändiga för användaren. Dessa är först och främst de viktigaste enheterna och datorblocken, liksom strukturen av kopplingar mellan dem och programhantering.

Allmänna principer för att bygga en dator, som avser arkitektur:

• eCM-minnesstruktur;
• metoder för tillgång till minne och externa enheter ";
• förmågan att ändra konfigurationen;
• kommandosystem;
• dataformat;
• gränssnittsorganisation.

Baserat på detta är det möjligt att definiera det Arkitektur- det här är det mesta generella principer Att bygga en dator som implementerar programvaruhanteringsarbete och interaktion mellan dess huvudsakliga funktionella noder.

De klassiska principerna för att bygga en arkitektur av datorn erbjöds i J. Bakgrunds Neymanan. Goldstayig och A. Berse 1946 och är kända som "Principerna i Nimanana". Dessa principer förklarar följande arkitekturbestämmelser:

• Använder sig av binärt system Datapresentation. Fördelarna med det binära systemet för teknisk genomförande gjorde bekvämligheten och lätt att utföra aritmetiska och logiska operationer. Eum har blivit bearbetning och icke-numerisk information - textuell, grafisk, ljud och andra. Binär datakodning är fortfarande den informativa grunden för någon modern dator.
• Princip för lagrat program. Neumann var den första som gissade att programmet också kunde lagras i form av nollor och enheter, och i samma minne som det nummer som behandlades av det. Bristen på en grundläggande skillnad mellan programmet och data gav möjlighet att bilda ett program för sig själv i enlighet med beräkningsresultaten. Bakgrund Neumann presenterade inte bara de grundläggande principerna för datorns logiska enhet, men föreslog också sin struktur som reproducerades under de första två generationerna av datorn.
• Princip för sekventiella operationer. Strukturellt minne består av numrerade celler. En processor i ett godtyckligt tidsperiod är tillgänglig någon cell. Härifrån är det nödvändigt att ge namn i minnesområden så här. För att de värden som är lagrade i dem, skulle det vara möjligt att fila eller ändra dem under programkörningen med hjälp av de tilldelade namnen.
• Principen om godtycklig tillgång till celler slumpmässigt åtkomstminne . Program och data lagras i samma minne. Därför skiljer datorn inte att den är lagrad i den här minnescellen - numret, texten eller kommandot. Över kommandon kan du utföra samma åtgärder som ovanför data.

Figur 3. Styranordning (UU). Aritmetisk logisk enhet (ALLU). Minne (minne) Förvarar information (data) och program, innehåller en operativ lagringsenhet (RAM) och externa lagringsenheter.

Modern datorarkitektur. Den verkliga strukturen hos datorn är mycket mer komplicerad än det schema som diskuterats ovan (fig 3). I moderna datorer, i synnerhet mikrodatorer (Personal), är det alltmer en avvikelse från den traditionella arkitekturen von Neuman, på grund av att utvecklare och användares önskan skulle förbättra kvaliteten och prestanda hos datorer (bild 4).

Eumkvaliteten kännetecknas av många indikatorer. Det här är den uppsättning kommandon som datorn kan förstå och utföra, hastigheten på arbetet (hastighet) hos den centrala processorn, antalet perifera enheter som är anslutna till datorn samtidigt och mycket mer. Samtidigt är huvudindikatorn som kännetecknar datorn (datorn) sin hastighet.

Hastighet - Detta är det antal operationer som processorn kan utföra per tidsenhet. I praktiken är användaren mer intresserad datorprestanda - En indikator på sin effektiva hastighet, det vill säga att förmågorna inte fungerar snabbt, utan att snabbt lösa specifikt inställda uppgifter.

Som ett resultat bidrar alla dessa och andra faktorer till den principiella och konstruktiva förbättringen av den elementära basen av datorer, det vill säga skapandet av nya, snabbare, tillförlitliga och bekväma processorer, memoriserande enheter, I / O-enheter etc. Det bör emellertid komma ihåg att elementets hastighet inte kan ökas irrelevant (det finns moderna tekniska begränsningar och restriktioner på grund av fysiska lagar). Därför letar utvecklarna av datorutrustning efter att lösa detta problem genom att förbättra datorarkitekturen.

Detta uppträdde datorer med multiprocessor (eller multiprocessor) arkitektur där flera processorer arbetar samtidigt, och det betyder att prestanda hos en sådan dator är lika med mängden processorprestanda.

I kraftfulla datorer som är utformade för komplexa tekniska beräkningar och automatiserade designsystem (CAD) installeras ofta två eller fyra processorer. I tunga datorer (sådana maskiner kan till exempel simulera i realtids kärnreaktioner, förutsäga vädret på global nivå, simulera fullskaliga scener för bio och animering) Antalet processorer når flera tiotals.

Fikon. 4. Den allmänna strukturen hos den moderna mikrodatorn

Alla större arkitektoniska block består av separata mindre enheter som utför strängt definierade funktioner.

I synnerhet, i cpu en aritmetisk logisk enhet ( Al.). Intern lagringsenhet i form av processorregister och internt cacheminne, hanteringsanordning (U u).

Inmatningsanordningen är vanligtvis inte en enda konstruktionsenhet. Eftersom typerna av inmatningsinformation är olika kan datainmatningskällor vara flera. Detsamma gäller för utmatningsenheterna.

Cpu - Detta är en central dator enhet i ett AUM av vilken typ som helst. Det beräknar programmet som är lagrat i RAM och ger allmän datorhantering.

Processorn innehåller åtminstone:

• Aritmetisk och logisk enhet (ALLU)avsedd att utföra aritmetiska och logiska operationer;

• Styranordning (UU)Avsedd att slutföra den övergripande hanteringen av dataprocessen på programmet och samordna alla enheter på datorn. UU i en viss sekvens väljer kommandot kommandot från RAM. Sedan: var och en, kommandot avkodas, behovet av dataelementen från de RAM-celler som anges i kommandot sänds till ALLU. ALU är konfigurerad att utföra åtgärden som anges av det aktuella kommandot (I / O-enheterna kan också delta i den här åtgärden). Ett kommando ges för att utföra denna åtgärd. Denna process fortsätter tills dess. Hittills kommer en av följande situationer att uppstå: Inmatningsdata har blivit uttömd, ett kommando för att stoppa datorn är avstängd från en av enheterna.

Lagringsenhet (minne) - Detta är en arkitektonisk datorenhet avsedd för tillfällig (RAM) och långsiktigt (permanent minne) av mjukvaruförvaring, ingångs- och resultatdata, samt mellanliggande resultat på en extern lagringsenhet.

RAM (RAM) - Betjänar att ta emot, lagra och utfärda information. Den innehåller program och data som är tillgängliga för användning av mikroprocessorn, såväl som mellanliggande och slutliga resultat av beräkningar. Processen att genomföra programmet reduceras till omvandling av det ursprungliga minnet i det slutliga (slutliga). RAM är en energinberoende enhet, vilket innebär förlust av information när strömmen är avstängd. Datorens hastighet beror signifikant på hastigheten på RAM. Därför söker det ständigt efter element för RAM, spenderar mindre tid på Read-Write-verksamheten. Problemet löses genom att bygga flera nivåer.

RAM består av två eller tre delar: huvuddelen av den större kapaciteten är byggd på relativt långsamma (billigare) element, och det extra (så kallade cacheminnet) består av höghastighetselement. Uppgifterna som processorn är oftast är i cacheminnet, och mer operativ information lagras i grundminnet.

Permanent lagringsenhet (ROM). Icke-flyktig enhet avsedd för långvarig lagring av service och primärinformation. Presenteras i form av mikrocircuits på moderns (system).

Utomhuslagringsenhet (pump). Icke-volatila enheter som säkerställer tillförlitlig lagring och utfärdande av information. De lagras ofta använda program och data (se enheter, lagring). Emellertid är växelkursen mellan konstant minne och den centrala processorn, i den överväldigande majoriteten av fallen, betydligt mindre än RAM.

Inmatningsenheter (UVV) och utgång (HC)Kategorier kategorin perifera enheter. Före arbete I / O-enheter ledde den centrala processorn, som ockuperade mycket tid. Arkitekturen i modern dator ger förekomsten av direktåtkomstkanaler att utbyta data med I / O-enheter utan att den centrala processorns deltagande, liksom överföringen av de flesta perifera kontrollfunktionerna med specialiserade processorer som lossar den centrala processorn och ökar dess prestanda .

Avbrottssystem. Avbrytasituationen kallas situationen som kräver några åtgärder i mikroprocessorn när en viss händelse inträffar. Under avbrottssystemet förstås ett programvaru- och hårdvarukomplex som säkerställer utförandet och bearbetningen av avbrott.

Processorn måste snabbt reagera på olika händelser som uppstår i en dator som ett resultat av operatörsåtgärder eller utan kunskap. Som exempel på detta slag kan du trycka på knapparna, ett försök att dela upp till noll (under programmet), strömavbrott (andra fel i utrustningen), planerad tillgång till kärnan i operativsystemet och den andra. Det nödvändiga avbrottssvaret ger avbrottssystemet.

Bearbetningsavbrott Det kommer ner till suspensionen av den aktuella kommandosekvensen, i stället för vilken den andra sekvensen motsvarar avbrottstypen och kallad avbrottshanteringen börjar tolkas. Efter genomförandet kan genomförandet av programmet fortsätta om detta är möjligt eller lämpligt, vilket beror på vilken typ av avbrott.

I / O-portsystem Ger direkt anslutning av den perifera enhetsadaptern till systembussen, det vill säga det är en punkt av en sådan anslutning av den perifera anordningen till datorsystemet. Varje I / O-port har sin egen adress, med en perifer enhet kan flera I / O-portar tilldelas. Satsen av I / O-portar bildar ett system av I / O-portar. En förenklad I / O-port kan betraktas som ett register i vilket informationen för sändning av sin El periferanordning eller från vilken informationen som erhålls från den periferiska anordningen läses.

Ur användarens synvinkel, hamn - Detta är ett gränssnitt (kontakt) för att ansluta enheten (tangentbord, mus, display, skrivare, hörlurar, etc.) till datorn. Typiskt är ingångsportarna placerade på bakpanelen i systemmodulfodralet, vissa av dem kan utföras på frontpanelen.

Adapter, Controller. Begreppet "periferadapter" kan betraktas som synonymt med termen "controller", men den senare används oftare för att anordningen implementerar mer komplexa funktioner för styrning av perifera anordningar (fig 5).

Fikon. 5.Videocontroller. Hanterar bildutgången för att visa

Utvecklade styrenheter av perifera enheter inkluderar specialiserade mikroprocessorer och minne. Detsamma gäller perifera enheter med komplexa arbetsalgoritmer som kräver närvaro av perfekta styrenheter. Ur användarens synvinkel är (Adapter eller Controller) ett bräde med en uppsättning chips och I / O-portar, styrs dess uppgift av den anordning som är ansluten till den. Den kan visas, skrivare, ljudenheter etc.

Gränssnittsadapter - Detta är ett sätt att koppla en central del av en dator med perifera anordningar, där alla fysiska och logiska parametrar uppfyller förutbestämda parametrar (specifikt protokoll) och används i stor utsträckning i andra anordningar.

Fikon. 6. Gränssnittsadapter

Modern datorsystemarkitektur. Att spara principerna för att bygga en datorarkitektur på Neymanan, modern arkitektur har blivit berikad med ytterligare principer och idag bestäms arkitekturen av EUM av följande principer:

• Programhanteringsprincipen. Ger automatisering av processen att beräkna på en dator, enligt denna princip, ett program upprättas för att lösa varje uppgift som bestämmer sekvensen av datoråtgärder. Effektiviteten hos programvaran kommer att vara högre när man löser uppgiften för samma program många gånger (om än med olika initiala data).
• Principen för programmet lagras i minnet. Enligt denna princip lämnas programkommandon, som data, i form av siffror och bearbetas på samma sätt som siffrorna, och själva programmet är laddat i RAM själv, vilket påskyndar processen med dess utförande.
• Principen om godtycklig åtkomst till minnet. I enlighet med denna princip kan elementen i programmen registreras i en godtycklig RAM-plats, vilket gör att du kan kontakta någon angiven adress (till en viss del av minnet) utan att visa de tidigare.
• Principen om separation av funktioner. Processorn hanterar all verksamhet på högsta nivå, medan den specifika tolkningen av dess allmänna kommandon för enskilda enheter implementerar speciella styrenheter - kontroller. Processorn kan endast bearbeta information om den redan har genomgått primärbehandling. Denna funktion tar på inmatningsenhetens styrenheter. De leder ingången till den enhetliga standarden. Därefter skickas data till RAM, där de fördelas över cellerna och är försedda med referenser (adresser) som är nödvändiga för att använda dem. Utsignalen från informationen förekommer också genom medling av utgångens kontrollanordningar, vilket återigen producerar omformaterade data till önskad standard. I princip har alla datoranordningar sina egna styrenheter (Drives, Monitor, Printer, Plotter, Streamer, etc.) baserat på detta, en av de viktiga principerna för datorns arbete kan formuleras.

Funktionella delsystem. I arbetet med sitt arbete utför datorn:

• Ange information från utsidan;
• Tillfällig förvaring;
• Omvandling;
• Slutsats i formuläret, tillgängligt för uppfattning, hennes man.

Processen att erhålla data via dator kallas kort " inmatning", Och utfärdar det till användaren - "produktion". Dessa processer är så viktiga att ett stort antal olika anordningar har föreslagits för att genomföra dem. Dessutom får vi inte glömma att "inmatning" och "utgång" är två sidor av en process av informationsdelning, och utan en av dem finns det ingen annan. Därför, när NE talar om datatransformation, och termen "introduktion" används för att överföra dem till datorn för beräkning och erhållande av resultatresultatet.

Under ingångsprocessen ges data till det format som kan uppfattas av datorn, och när utgången är till formen, bekant för människor.

I var och en av de listade stadierna av processen implementeras ett separat funktionellt delsystem:

• datainmatningssubsystem;
• data lagring delsystem;
• dataomvandlingsundersystem;
• informationsutveckling delsystem.

Alla delsystem är sammankopplade av utbyteskanaler, grupperade i strömmar. Förutom data och kommandon bär de timer-signaler och matningsspänningen till alla datorblock. Dessa strömmar har ett konstruktivt uttryck i form av ledningar och kontakter som har ett däcknamn (se nedan).

Delsystem av inmatningsenheter. Ange information till datorn utförs av specialiserade enheter som standard, (se nedan) och icke-standard (tillval).

Ange information till en persondator utförs i tre steg:

• uppfattning om information från utsidan
• medföra data till ett visst format, förståelig dator;
• Överföring av data på ett datordäck;

Delsystem av utgångsenheter. Delsystemet för informationsslutningssynssystem gör det möjligt för datorn att få resultaten av arbetet i den vanliga formen. Information utmatningsenheter också. Liksom informationsinmatningsenheter kan vara standard (se nedan) och icke-standard (tillval).

Utgången av information utförs också i tre steg, och deras order är omvänd i processen med inmatning:

• uppfattning om information som sänds av däckkanaler;
• ger information till utmatningsenhetens formatistik;
• utfärdar resultat av arbetet. Informationsutmatningsenheter.

Konverteringsundersystemet. Datakonverteringen till information i datorn utförs av processorn. Processorn innehåller åtminstone en styranordning ( U u) och aritmetisk logisk enhet ( Al.). Styranordningen är i huvudsak en "master" på datorn och utför följande funktioner:

• ställer in ordern för de uppgifter som utförs av systemet.
• genererar styrsignaler för att distribuera operationer och dataströmmar både inuti en aritmetisk och logisk enhet och utanför;
• hanterar överföringen av information på adressbussen och databussen;
• uppfattar och bearbetar servicesignalerna efter systemkontrollbussen.

Lagringsundersystem. För att kunna fungera effektivt med data måste processorn ha snabb och fri tillgång till dem. Mellanliggande lagringsfunktioner utför delsystem för informationslagring. Inskrivna i datorn från ingångssystemet är informationen som tillhandahålls till en specifik intern standard belägen i RAM-cellerna, varefter, efter behov. bearbetas av en processor.

Minnet på den personliga datorn är implementerad på elektroniska element och, som nämnts ovan, är energinberoende. Denna metod för lagring av information är mycket sårbar. Efter avslutad session registreras innehållet i RAM på disken. Nu finns det ingen sålunda avstängning för data, eftersom den information som spelas in på skivan återställer allt i minnet. Vad var förut.

För långvarig och tillförlitlig datalagring har många mer tillförlitliga enheter skapats. Magnetiska och magneto optiska enheter, magnetbandstationer och andra.

Från externa lagringsenheter ( Rör) Det finns två huvudfördelar över RAM:

• lagring av information kräver inte energi;
• informationsvolymer kan vara extremt stora.

Baserat på dessa principer kan det hävdas att modern dator - Det här är en teknisk enhet som efter att ha kommit in i de ursprungliga data i form av digitala koder och deras bearbetningsprogram, som uttrycks av digitala koder, kan automatiskt genomföra en beräkningsprocess som anges av programmet och att utfärda de färdiga resultaten av lösningen Problemet i den form som är lämplig för mänsklig uppfattning.

Metoder datorklassificeringar. Nomenklatur av datorer idag är enorm: bilarna skiljer sig i syfte, kraft, storlek, elementbas, etc. Därför klassificerade datorer på olika funktioner. Det bör noteras att någon klassificering i viss utsträckning är villkorad, eftersom utvecklingen av datavetenskap och teknik är så stormig det. Till exempel är dagens MI till dator inte sämre i kraft med en miniva av fem år sedan och till och med superdatorer av det senaste förflutna. Dessutom är registrering av datorer till en viss klass ganska villkorligt genom fuzziness av separation av grupper och på grund av genomförandet av kundenheten hos datorer, där den inhemska nomenklaturen och specifika modeller anpassar till kundens krav. Tänk på de gemensamma kriterierna för att klassificera datorer.

Klassificering efter överenskommelse

• stora elektroniska datorer (Besm);
• miniva;
• mikrodator:
• personliga datorer.

Stor eum.(Huvud.Ram.) . Ansök om att betjäna stora delar av den nationella ekonomin. De kännetecknas av kraftfulla parallella arbetsprocessorer (det antal som når upp till 100), integrerad hastighet upp till tiotals miljarder verksamhet per sekund, multiplayer-arbetsregimen.

På grundval av stora datorer skapas ett datascenter, som innehåller flera avdelningar eller grupper (tabell 1). Strukturen i beräkningscentret baserat på en stor dator kan vara som följer:

• Cpu - Den viktigaste BEVM-enheten. i vilken databehandling och beräkningen av resultaten uppstår. Det är flera systemenheter i ett separat rum, där konstant temperatur och luftfuktighet stöds.
• Grupp av systemprogrammering - Engagerade att utveckla, felsöka och genomföra den programvara som är nödvändig för att datorsystemet fungerar. Systemprogram Ge interaktion mellan program med utrustning, det vill säga, datorns och hårdvaruinterventen för beräkningssystemet.
• Applied Programming Group - Skapande av program för att utföra specifika åtgärder med data, det vill säga att tillhandahålla användargränssnittet för datorsystemet.
• Datapreparationsgrupp - Databeredningar som kommer att behandlas på tillämpade program som skapats av applikationsprogrammerare. I synnerhet är detta en uppsättning text, skanning bilder, fyllning i databaser.
• Teknisk supportgrupp - engagerad underhåll Allt beräkningssystem, reparation och felsökning av utrustning, anslutning av nya enheter.
• Informationstödgrupp - ger teknisk information Alla enheter i Computing Center skapar och sparar arkivet för de utvecklade programmen (programbibliotek) och ackumulerade data (databanker).
• Division - Gets data från den centrala processorn och gör dem till ett formulär, bekvämt för kunden (utskrift).

Den höga kostnaden för utrustning och underhåll är inneboende i den höga datorn, så arbetet är organiserat med en kontinuerlig cykel.

Minidator. Denna kategori liknar stor dator, men mindre storlekar. Används hos stora företag, vetenskapliga institutioner och organisationer. Används ofta för att hantera produktion, processer. Karaktäriserad av multiprocessorarkitekturen, som förbinder upp till 200 terminaler, disklagringsanordningar som ökar till hundratals gigabyte, grenad periferi. För att organisera arbete med Miniva behöver vi ett datorcenter, men mindre än för stora datorer.

Mikrodator. Mikrocomator (mikrodator) är ett beräkningssystem i vilket en mikroprocessor används som en kontroll och aritmetisk anordning. I mer avancerade mikrodatorer kan flera mikroprocessorer användas. Utförandet av detta system bestäms inte bara av egenskaperna hos den använda processorn, utan även kapaciteten hos den tillgängliga RAM, typer av perifera enheter, kvaliteten på strukturella lösningar, förlängbarhet etc. nu har de blivit i verktyg Att lösa komplexa uppgifter. Mikroprocessorer har blivit kraftfullare, och de perifera enheterna är effektivare, så mikro-datorn förskjuts för närvarande av mini-datorn och skillnaden mellan dem minskar gradvis. På datorer i den här kategorin beräknas kursen.

Mikrodatorer kan delas upp i professionella och inhemska. På grund av minskningen av hårdvara är linjen mellan dem gradvis suddig. Sedan 1999 har en internationell certifieringsstandard införts - PC99-specifikationen:

• masspersonal (konsumentdator) - Relativt icke-dyra system som uppfyller användarens krav;
• business Personal Computer (Office PC) - Ha ett minimum av uppspelning av grafik och ljud;
• bärbar persondator (mobil PC) - skiljer sig åt i närvaro av kommunikationsmedel av fjärråtkomst (datakommunikation);
• arbetsplatsen (arbetsstation) - skiljer sig åt i ökade krav på lagrings- och bearbetningsanordningar.
• underhållning Personlig dator (Entertainment PC) - Fokusera på multimedia med hjälp av utvecklad grafik och ljuduppspelning.

Klassificering av mikrodatorer för avsedd syfte eller specialnivå.

• multiplayer mikrodatorer (Servrar) är mikrodatorer som arbetar i tidsavskiljningsläge som säkerställer att flera användare fungerar samtidigt. De utförs i ett litet stativ eller i skrivbordsversionen och i de flesta fall är en delmängd av datornätverket.
• specialiserade eller arbetsstationer (Armar) - är en mikrodator som är utrustad med alla de medel som är nödvändiga för att utföra en specifik typ av arbete. Det finns AWP-teknik, grafisk, automatiserad design, publicering (skrivbordsutgivningssystem) och andra.
• inbyggda mikrodatorer - Är datorsystem skapade för att lösa specifika uppgifter. Används för att styra (till exempel en maskin- eller maskinkomplex, vetenskaplig utrustning, kampenhet, etc.) och mätbehandling. Strukturellt utförs de i form av ett eller flera brädor och säkerställer inte genomförandet av ett brett spektrum av beräkningsfunktioner, såväl som standard interaktion med användaren.

Klassificering efter storlek. Förutom målet, beroende på konstruktiv användning, är mikrodatorer uppdelade i stationära och bärbara.

• Stationära mikrodatorer. Installerad på bordet, en Tamba eller i form av ett litet stativ på golvet.
• Bärbara mikrodatorer. Har en relativt liten massa och dimensioner, som transporteras av en person, har som regel inte en autonom näring;
• Bärbara mikrodatorer C. autonom näring . De är uppdelade i ett antal kategorier:
• Utmanad(Bärbar dator), gjord i form av en diplomat;
• Ficka(Pocket) placerad i fickan.

De vanligaste är skrivbordsmikrodatorer som gör att du enkelt kan ändra konfigurationen. Bärbara är lämpliga för användning, har datakommunikation. Pocket modeller kan kallas "intelligenta" bärbara datorer, låter dig lagra operativa data och få snabb åtkomst till dem.

Kompatibilitetsklassificering. Det finns många typer av datorer som samlas in från delar gjorda av olika tillverkare. Det är viktigt att säkerställa datorns kompatibilitet, som har flera nivåer:

• hårdvarukompatibilitet (IBM PC och Apple Macintosh-plattform);
• kompatibilitet på operativsystemets nivå
• mjukvarukompatibilitet;
• datakompatibilitet.

Frågor för självkontroll

1. Vad heter Computing Technology?
   1. Vad heter Computing System?
   2. Vad är en dator?
   3. Vad är en AMM-arkitektur?
   4. Ange principerna för att bygga en arkitektur av Neumanu-datorn?
   5. Vad är hastighet?
   6. Vad är datorns prestanda?
   7. Vad är en processor?
   8. Vad är en aritmetisk logisk enhet?
   9. Vad är kontrollenheten?
   10. Vad är en lagringsenhet?
   11. Vad är RAM?
   12. Vad är en extern lagringsenhet?
   13. Vad är avbrott?
   14. Vad är avbrottssystemet?
   15. Vad är behandlingen av avbrott och avbrottshanterare?
   16. Vad är en I / O-port?
   17. Vad är en adapter och kontroller?
   18. Vad är gränssnittsadaptern?
   19. Vilka funktioner utför datorn i arbetet med sitt arbete?
   20. Lista de funktionella supportsubsystemen.
   21. Vilka funktioner gör datainmatningsundersystemet?
   22. Vilka funktioner är datautmatningssystemet?
   23. Vilka funktioner utförs av datakonverteringsundersystemet?
   24. Vad är en mikrodator?
   25. Vad är servern?
   26. Vad är AWP?
   27. Ange typerna av kompatibilitet för datorsystem?

Eumminne består av binära lagringselement - bitar (binär siffra-binär siffra). I konventionella datorer används celler som består av fyra sekventiellt belägna byte (från ord), men i tidiga datorer används enstaka eller dubbelbyteceller (halvanvändning) och i vissa super-dator-åtta cykelceller.

Endast ett nummer eller ett kommando kan spelas in i varje minnescell. Den binära koden lagras i cellen tills den nya binära koden spelas in i den eller maskinen kommer inte att aktiveras. Att sälja minne för ord för fyrsäker dator är representerad i fig. 2,16.

64-bitars processor

32-bitars processor

16-bitars cpu

Halvord

Halvord

Halvord

Halvord

Dubbelord

Fikon. 2,16. Brott på minne för ord i pevm

Moderna datorer antog 32-bitars adressering, vilket innebär att oberoende adresser kan vara 2 32. Således är det möjligt att direkt lägga till minnesfältet i storlek 2 32 \u003d 4 294 967 296 byte (4,3 GB).

Det finns informationslagringsanordningar som implementeras i form av elektroniska kretsar och informationsdrivningar med vilka data skrivs till någon bärare (bild 2.17), till exempel magnetisk eller optisk (tidigare använda pappersbärare - kort och stansade).

Externt minne är placerat på magnetiska eller optiska skivor. Inspelning och läsinformation När du arbetar med externt minne sker långsammare än när du arbetar med sylt, men det externa minnet har en stor volym och dess innehåll ändras inte när datorn är avstängd.

Icke-flyktigt minne representeras av minnesmikrocircuiten, som registrerar information om typen av datorutrustning

Electronic Circuits Information Drives

Operativ magnetisk magnetisk

lagringsenhet (RAM, RAM) eller RAM

Permanent lagringsenhet (ROM, ROM)

bandskivor

Flexibel

magnetiska magnetiska skivor skivor

(DISA) (Winchester)

Optiska magneto optiska skivor

Enkelt med förmågan (CD) -poster

Fikon. 2,17. Klassificering av enheter och enheter

informationslagring

tera och dess konfiguration. PC-inställningen kan variera på användarens begäran, så icke-flyktigt minne gör det möjligt att inte bara läsa data från det, men också registrera. I huvudsak, det vanliga RAM-chipet, men gjord enligt speciell CMOS-teknik, som ger liten energiförbrukning under driften av den här enheten, så kallas icke-flyktigt minne ofta CMOS-minnet. På CMOS-teknik tillverkas alla mikrocircuits för bärbara datorer för att ge långsiktig drift av sina batterier. Den icke-flyktiga minnesmikrocircuiten är ansluten till batteriet, vilket sparar data som spelats in i chipet när datorn är avstängd från nätverket.

Anordningar elektroniska kretsarAnnorlunda med en liten dataåtkomsttid, men tillåter inte att lagra stora mängder information. Informationslagringsenheter, tvärtom gör det möjligt att lagra stora mängder information, men tiden för inspelning och läsning är därför stor effektivt arbete På en dator är endast möjlig när du delar enheterna av informations- och lagringsenheter som implementeras i form av elektroniska kretsar.

BIOS-chip (Basic Input / Output System - Basic I / O-system). Detta är en inbyggd dator programvarasom är tillgänglig utan att komma åt disken; En uppsättning program som är utformade för att automatiskt testa enheter efter att du har aktiverat datorn och ladda ner operativsystemet till RAM.

BIOS-dubbelens roll: Å ena sidan är detta ett integrerat element av utrustning (hårdvara), och å andra sidan en viktig modul i ett operativsystem (programvara). BIOS innehåller den kod som krävs för att styra tangentbordet, grafikkortet, skivorna, portarna och andra enheter.

Vanligtvis ligger BIOS i ROM Microcircuit (ROM) på datorns moderkort (därför kallas det här chipet ofta ROM BIOS). Denna teknik gör det möjligt för BIOs att alltid vara tillgänglig, trots skada, till exempel ett disksystem och tillåter datorn att ladda dig självständigt. Eftersom tillgång till RAM (RAM) utförs mycket snabbare än ROM, skapar datortillverkare system på ett sådant sätt att när datorn är påslagen kopieras BIOS från ROM till RAM.

Det permanenta minnet är utformat för att lagra den konstanta informationen som spelas in i den ständiga minneskortet av tillverkaren av datorn. BIOS innehåller datorns självtestprogram när det är påslagen, drivrutiner av vissa enheter (bildskärm, diskenheter, etc.), liksom operativsystemet startprogrammet från diskenheter. För närvarande är nästan alla moderkort utrustade med en mikrocircuit för konstant lagring av den ursprungliga körbara koden för nedladdning av en Flash Bios Comer, som när som helst kan skrivas över i ROM-chipet med ett speciellt program.

Extern lagringsenhet (er). Denna enhet är uppdelad i en operativ lagringsenhet, en konstant lagringsenhet och cacheminne.

Det externa minnet är utformat för långvarig lagring av program och data, och integriteten i dess innehåll beror inte på om datorn är på eller av. Ytterligare enheter externt minne är:

• FDD (diskettenhet) - Kör på flexibla magnetiska skivor, kapacitet - 1,44 MB;
• CD-ROM och R / W - Kör på laser CD-skivor, kapacitet - 800 MB;
• DVD-ROM och R / W - Kör på laser DVD-skivor, kapacitet - upp till 16 GB;
• HDD (hårddisk) - Förvaringsenhet på styva magnetiska skivor, kapacitet - mer än 100 GB;
• Flash är en lagringsenhet på minnescips, kapacitet - upp till 8 GB.

Datorns minne ska bestå av ett visst antal numrerade celler, som var och en kan vara antingen bearbetade data eller instruktioner från program. Alla minnesceller måste vara lika tillgängliga för andra datoranordningar.

Operativ lagringsenhet (RAM, engelska slumpmässigt åtkomstminne, RAM) - Designad för inspelning, läsning och tillfällig lagring av program (system och tillämpad), källdata, mellanliggande och slutliga resultat.

När du stänger av datorn raderas information i RAM. I moderna datorer är mängden minne vanligtvis från 128 MB till 2 GB. Mängden minne är ett viktigt inslag i datorn, det påverkar datorns hastighet och på programmets prestanda. Modern ansökningsprogram Kräver ofta mer än 4 MB minne, annars kommer programmet helt enkelt inte att kunna arbeta. En del av RAM, som heter "Video Memory", innehåller data som motsvarar den aktuella bilden på skärmen.

Konstruktivt element av RAM utförs som ett dyktypschip (dubbelt in-line-paket - ett två-radutgångsposition) eller i form av en SIP-minnesmoduler (enstaka in-line-paket - en enda rad slutsats).

Personlig dator innehåller fyra typer av RAM: SIMM-moduler som används i föråldrade datorer på processorer 386, 486 och Pentium; Mer avancerade DIMM-moduler som används i datorer från Pentium II och Celeron till Pentium III och Athlon; Mer moderna DDR DIMM och MMM-moduler, som används med nya processorer och moderkort. Den operativa lagringsenheten är byggd på minneskretsar med godtycklig åtkomst till någon cell. RAM är antingen statisk (på triggers) och kallas SRAM (statisk RAM) eller dynamisk (baserat på kondensorceller) - DRAM (dynamisk RAM).

I statisk RAM används en statisk utlösare som EP, som kan upprätthålla ett tillstånd av 0 eller 1 på obestämd tid under lång tid (med en dator som ingår). Dynamiska ramar är byggda på kondensatorer som implementeras inuti kiselkristall. Dynamiska EP (kondensatorer) över tiden Ca-moraliserad och inspelad information går förlorad, så den dynamiska EP kräver periodisk laddning - regenerering. Under regenerering bör registrering av ny information vara förbjuden.

Jämfört med statiska dynamiska ramar har en högre specifik kapacitet och mindre kostnad, men mer strömförbrukning och mindre hastighet. Operativa lagringsenheter har modulär struktur. En ökning av RAM-kapacitansen görs genom att installera ytterligare moduler. Tillgångstid till DRAM-moduler är 60-70 NS.

Moderna datorer har RAM, vilket utgör 512-1024 MB. Datorprocessorn kan bara fungera med data som är i RAM. Data från disk för bearbetning läses i RAM. Huvudföretag - Minnesproducenter - IBM, Seagate, Maxtor, Western, Digital, Fujitsi och Kingston. Andelen DIMM-minnesförsäljning minskas signifikant, vilket ger väg till DDR DIMM-minnesmodulerna (256 och 512 MB) eller RIMM (128 och 256 MB).

Permanent minne (ROM, engelska REAL ENDAST MEMORY - ROM - skrivskyddad minne) - Icke-flyktigt minne, som används för att lagra data som aldrig kräver förändring.

ROM-moduler och kassetter har en behållare som regel inte över flera hundra kilobytes. Strukturellt består huvudminnet av miljontals individuella minnesceller med en kapacitet på 1 byte vardera. Den totala kapaciteten hos huvudminnet om moderna datorer ligger vanligtvis i intervallet från 1 till 32 MB.

Reprogramped permanent minne (Flashminne) - Icke-flyktigt minne som möjliggör flera omskrivning av innehållet från en diskett.

Registrera kontantminne - Höghastighetsminne, vilket är en buffert mellan RAM och en mikroprocessor, vilket möjliggör att öka funktionshastigheten. Det är lämpligt att skapa det i en persondator med en klockfrekvens hos en solid generator 40 MHz och mer. Kontantminnesregistren är inte tillgängliga för användaren, härifrån och namnet på cacheminnet (engelska, cache är en cache). Enligt principen om inspelningsresultat, skiljer två typer av cacheminnet:

Med en returrekord - resultaten av operationer innan de skriver dem med RAM, fixad i cacheminnet och sedan

cache-Memory Troller oberoende skriver om dessa data i RAM;

Med genom inspelning - skrivs resultaten samtidigt parallellt och i cacheminnet och i RAM.

För att påskynda driften med det grundläggande minnet, registrera cacheminnet inuti mikroprocessorn (cache på första nivån) används eller utanför mikroprocessorn på moderkortet (cache-minne). För att påskynda operationer med skivminne är cacheminnet organiserat på elektroniska minnesceller.

Pentium- och Pentium Pro-mikroprocessorer har cacheminne separat för data och separat för lag, och om Pentium innehåller en liten kapacitet i detta minne - 8 kb, då Pentium Pro når 256-512 kb. Man bör komma ihåg att för alla MPS ett extra cacheminne, placerat på moderkortet utanför MP, som kan uppnås med flera megabyte.

Huvudsyftet med tillämpningen av cacheminnet - kompensation av skillnaden i i(dess register är den snabbaste) och något mindre höghastighetsram. Cacheminne är inte tillgängligt för användaren, som används av datorn automatiskt. Man bör komma ihåg att närvaron av en cache med en kapacitet på 256 kb ökar datorns prestanda med cirka 20%.

Huvudminne Datorn är uppdelad i två logiska områden: direkt adresserat minne, som upptar de första 1024 kb celler med adresser från 0 till 1024 kb - 1 och avancerat minne, vars åtkomst till celler är möjlig när du använder speciella drivrutiner.

Standardminne Konventionellt minnesområde - SMA) kallas direkt adresserbart minne i intervallet från 0 till 640 kb. Direkt adresserat minne i adressområdet från 640 till 1024 kb heter överminne(UMA - övre minnesområdet). Det övre minnet är reserverat för bildskärmsminne (videominne) och en permanent lagringsenhet. Det är dock vanligtvis lediga områden - "Windows", som kan användas med hjälp av en minneschef som en generell ram.

Utökat minne - Minne med adresser 1024 kb och högre. Omedelbar åtkomst till det här minnet är endast möjligt i det skyddade läget för mikroprocessorn. I realt läge finns det två sätt att komma åt det här minnet, men endast när du använder drivrutiner: av XMS-specifikationer och EMS (Expended Memory Specification).

Tillgång till avancerat minne enligt XMS-specifikationen är organiserad när du använder HMM-drivrutiner (utökad minneshanterare). Det här minnet kallas ofta som tillagt det i de första modellerna av persondatorer, publicerades det här minnet på separata extra avgifter. EMS-specifikationen är tidigare, den implementeras genom att visa utökade minnesfält till ett specifikt toppminneområde. Samtidigt lagras inte bearbetad information, men endast adresser som ger tillgång till denna information. Minne, organiserat av EMS-specifikationen, kallas visas.

Utökat minne kan användas huvudsakligen för att lagra data och vissa OS-program. Avancerat minne används ofta för att organisera virtuella (elektroniska) skivor.

Videominne (VRAM) är ett slags operationsram, som lagrar kodade bilder. Detta minne är organiserat så att innehållet är tillgängligt direkt till två enheter - processor och bildskärm, så att bilden på skärmen ändras samtidigt med uppdateringen av videodata i minnet.

Kontroller och adaptrar Det finns uppsättningar av elektroniska kretsar som levereras med en datoranordning för att kompatibla med sina gränssnitt. Controllers, dessutom styrs direkt av perifera anordningar på mikroprocessorns begäran.

Hamnar av enheter Det finns elektroniska kretsar som innehåller en eller flera I / O-registreringar och låter dig ansluta kringutrustning till datorn till mikroprocessorns yttre däck.

System (maternal) datorkort. Moderkortet är huvudkortet för PC (bild 2.18), på vilket:

• Processor (mikrocircuit som utför mest datorer);
• Mikroprocessor kit (chipset) - En uppsättning mikrokrets som styr driften av datorns interna enheter;
• tre däck (uppsättningar av ledare för vilken signalutbyte mellan datorns interna enheter);
• RAM (RAM) - En uppsättning mikrocircuits avsedda för tillfällig lagring av data;
• ROM är en mikrocircuit avsedd för långvarig lagring av data;
• kontakter (slots) för att ansluta ytterligare enheter;
• Systemkortets övervakningsverktyg.

Zoner av externa kontakter Slots Board

inbyggd periferi expansion

Fikon. 2,18. Datortillverkare

Synkronisering och acceleration av moderkortet. Moderkortets huvudsakliga klockgenerator ger högsta stabila pulser av referensfrekvensen som används för att synkronisera processorn, minnet och I / O-bussen. Eftersom hastigheten hos dessa delsystem skiljer sig signifikant kan var och en synkroniseras med dess frekvens. I chipset av asynkron typ av frekvens relativt oberoende, som öppnar möjligheten att optimera produktivitet och acceleration. Det vanligaste föremålet för överklockning är den centrala processorn. Det är uppenbart att prestanda hos en specifik processor beror på kärnens klockfrekvens och frekvensen för systemdäcken. Den första komponenten bestämmer bearbetningshastigheten, och den andra är leveranshastigheten för instruktioner och data. Den maximala tillåtna klockfrekvensen bestäms av fördröjningarna mellan olika signaler och den dispergerade effekten av processorn.

Cacheminne - Minne om en liten kapacitet, men extremt hög hastighet (behandlingstid till MPP, dvs den tid som krävs för sökningen, inspelningen eller läsinformationen från det här minnet mäts av nanosekunder). Den är avsedd för kortvarig lagring, inspelning och utfärdande av information i närmaste klockor i maskinen, som direkt deltar i beräkningarna.

CPU. Detta är den centrala delen av någon modern dator som styr de andra enheterna. Den innehåller en aritmetisk logisk enhet, en styranordning och register för tillfällig lagring av information. Processorn läser data från RAM (RAM) på datorn, det skickar resultatet av åtgärden ovanför dessa data. Processorn kan utföra följande operationer över binära nummer: aritmetiska, logiska, jämförelsesoperationer, minnesoperationer och kontrollöverföring.

Processorn utför endast alla åtgärder på programmet, dvs en viss sekvens av kommandon. De flesta datorfel under arbetet på grund av programmeringsfel, som misslyckades med att ge alla möjliga situationer.

Processorn utför följande funktioner:

• databehandling för ett givet program genom att utföra aritmetiska och logiska operationer;
• Programvaruhantering av datoranordningar.

Processorns hastighet bestäms av dess klockfrekvens. Vad det är mer, desto mer höghastighetsprocessor. Moderna processorer arbetar vid frekvenser på mer än 3 GHz (tabell 2.3).

Varje specifik processor kan bara fungera med ett visst antal RAM. Det maximala antalet minne som processorn kan tjäna,

Tabell 2.3. Processor tillverkare företag

är på riktade processorutrymme och är en viktig egenskap hos datorn. Adressbussen bestäms av adressdäckbiten.