ADNA-IPAF - Лекции по информатике.

Меню сайта

Разделы новостей

ТУТ БУДЕТ ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ НАШЕГО ВТУЗ-а

Наш опрос

Мини-чат

                            Введение

Главная задача компьютерной системы – выполнять программы. Программы вместе с данными, к которым они имеют доступ, в процессе выполнения должны (по крайней мере частично) находиться в оперативной памяти. Операционной системе приходится решать задачу распределения памяти между пользовательскими процессами и компонентами ОС. Эта деятельность называется управлением памятью. Таким образом, память (storage, memory) является важнейшим ресурсом, требующим тщательного управления. В недавнем прошлом память была самым дорогим ресурсом.

Часть ОС, которая отвечает за управление памятью, называется менеджером памяти.


                  1. Мультимедийные вожможности компьютера
К мультимедийным средствам компьютера обычно относят программно аппаратные компоненты для воспроизведения (записи, редактирования) звука и видео. Из аппаратного обеспечения к стандартному мультимедийному комплекту принадлежат прежде всего звуковая карта и внешние акустические системы, например звуковые колонки, а также дисковод CD-ROM. Если имеется встроенный или внешний телевизионный тюнер, устройство видеоввода для подключения видеомагнитофона и видеокамеры, то они тоже понимаются как мультимедийное оборудование.
К мультимедийному программному обеспечению относят средства для записи (редактирования) звука и видео, а также средства их воспроизведения. Стандартные программные средства мультимедиа, входящие в состав операционной системы Windows, находятся в категории Раз' влечения Главного меню (Пуск > Программы > Стандартные > Развлечения)
Несмотря на то, что звукозаписи, которые распространяются на обычных музыкальных компакт-дисках, не имеют файловой структуры и, строго говоря, не рассчитаны на воспроизведение через дисковод CD-ROM, возможность их прослушивания все-таки имеется. Для этого в операционные системы Windows, начиная с версии Windows 95 включена специальная стандартная программа, которая называется Лазерный проигрыватель. Правда, чтобы воспроизведение аудиодисков было возможным, дисковод CD-ROM должен быть соединен со звуковой картой специальным кабелем (обычно продавцы называют его CD-ROM аудиокабель). Если компьютер приобретался в готовом виде или собирался на заказ, бывают случаи, что этот кабель отсутствует по той простой причине, что его не было под рукой у сборщика. На всех прочих видах воспроизведения мультимедийного содержания отсутствие этого кабеля никак не сказывается и потому может долго не замечаться.
Однако следует учесть, что некоторые игры и мультимедийные обучающие программы содержат смешанные данные: часть из них представлена файлами, а часть - звуковыми дорожками, характерными для Audio CD. Если на компьютере успешно воспроизводится звуковое сопровождение в большинстве программ, а в некоторых звука не слышно, почти наверняка можно утверждать, что звуковые данные на диске записаны в формате Аиdiо CD и прослушать их мешает отсутствие кабеля.

                2.Оперативная память.

Из нее процессор берет программы и исходные данные для обработки, в нее он записывает полученные результаты. Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень быстро, так что процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока компьютер включен. При выключении питания содержимое оперативной памяти стирается (за некоторыми исключениями, о которых говорится ниже). Часто для оперативной памяти используют обозначение RАМ (гаndom ассеss mеmогу - память с произвольным доступом)
От количества установленной в компьютере оперативной памяти напрямую зависит, с какими программами вы сможете работать (многие программы либо вовсе не будут работать, либо станут работать крайне медленно). Можно привести следующую приблизительную классификацию:
1 Мбайтименее - на компьютере возможна работа только в среде DOS. (ввод текста)
4 Мбайта - на компьютере возможна работа в среде DOS, Windows 3.1 многие программы при таком объеме памяти не работают (скажем, Согеl Drow)
8 Мбайт - комфортная работа в среде Windows 3.1 работа в Windows 95 в принципе возможна, но работать они будут явно медленно;
16 Мбайт - комфортная работа в среде Windows 95 и 0S/2, причем дальнейшее увеличение объема оперативной памяти уже практически не повышает быстродействие при выполнении большинства офисных приложений.
32 Мбайта и более - для серверов локальных сетей, компьютеров, используемых для обработки фотоизображений или видеофильмов, и в некоторых других приложениях.


                  3.Архитектура компьютера

Основными аппаратными компонентами компьютера являются: основная память, центральный процессор и периферийные устройства. Для обмена данными между собой эти компоненты соединены группой проводов, называемой магистралью.Основная память используется для запоминания программ и данных в двоичном виде и организована в виде упорядоченного массива ячеек, каждая из которых имеет уникальный цифровой адрес. Как правило, размер ячейки составляет один байт. Типовые операции над основной памятью – считывание и запись содержимого ячейки с определенным адресом.
Выполнение различных операций с данными осуществляется изолированной частью компьютера, называемой центральным процессором (ЦП). ЦП также имеет ячейки для запоминания информации, называемые регистрами. Их разделяют на регистры общего назначения и специализированные регистры. В современных компьютерах емкость регистра обычно составляет 4–8 байт. Регистры общего назначения используются для временного хранения данных и результатов операций. Для обработки информации обычно организовывается передача данных из ячеек памяти в регистры общего назначения, выполнение операции центральным процессором и передача результатов операции в основную память.
Специализированные регистры используются для контроля работы процессора. Наиболее важными являются: программный счетчик, регистр команд и регистр, содержащий информацию о состоянии программы.
Программы хранятся в виде последовательности машинных команд, которые должен выполнять центральный процессор. Каждая команда состоит из поля операции и полей операндов, то есть тех данных, над которыми выполняется данная операция. Весь набор машинных команд называется машинным языком.
Выполнение программы осуществляется следующим образом. Машинная команда, на которую указывает программный счетчик, считывается из памяти и копируется в регистр команд. Здесь она декодируется, после чего исполняется. После выполнения команды программный счетчик указывает на следующую команду. Эти действия, называемые машинным циклом, затем повторяются.

                    4.Процессор
Процессор – это «мозг» любого компьютера. Процессор производит все вычисления (арифметические и логические операции), взаимодействует с памятью и осуществляет управление всеми компонентами ПК. Таким образом, процессор включает в себя следующие части:
• арифметико-логическое устройство (АЛУ),
• устройство управления (УУ).
• внутренние регистры – ячейки памяти внутри кристалла процессора, предназначенные для хранения промежуточной информации.
Важнейшими характеристиками процессора, определяющими его производительность (количество операций в единицу времени) являются: тактовая частота, разрядность, объем адресуемой памяти.
Тактовая частота определяет скорость выполнения операций в процессоре. При повышении тактовой частоты увеличивается производительность процессора. Современные процессоры имеют тактовые частоты 400-4000 МГц и более.
Разрядность обрабатываемых данных – количество бит информации, одновременно вводимой в процессор и выводимой из него. Чем больше разрядность, тем больше информации может обработать процессор в единицу времени. Разрядность современных процессоров – 32 и 64 бит.
Объем адресуемой памяти (адресное пространство)– максимальное число ячеек основной памяти, которое может быть непосредственно адресовано процессором. Т.к. современные процессоры имеют размер шины адреса 32 бита, то объем адресуемой памяти у них 4 Гбайт.

5. Принципы представления данных в компьютере
• Данные в компьютере представляются в виде кода, который состоит из единиц и нулей в разной последовательности.
Код - набор условных обозначений для представления информации. Кодирование - процесс представления информации в виде кода.
• Схема приема информации и ее передачи:

• Кодирование текстовой информации.

Кодовая таблица - это внутреннее представление символов в компьютере. Во всем мире в качестве стандарта принята таблица ASCII (American Standard Code for Information Interchange - Американский стандартный код для обмена информацией). Для хранения двоичного кода одного символа выделен 1 байт = 8 бит. Учитывая, что каждый бит принимает значение 0 или 1, количество их возможных сочетаний в байте равно 28 = 256. Значит, с помощью 1 байта можно получить 256 разных двоичных кодовых комбинаций и отобразить с их помощью 256 различных символов. Эти комбинации и составляют таблицу ASCII.
Для сокращения записей и удобства пользования кодами символов используют шестнадцатеричную систему счисления, состоящую из 16 символов - 10 цифр и 6 латинских букв: A,B,C,D,E,F. Так, буква S будет представлена в шестнадцатеричной системе по сравнению с двоичной более компактным кодом 53. Стандарт ASCII определяет первые 128 символов от 0 до 127: цифры, буквы латинского алфавита, управляющие символы. Первые 32 символа являются управляющими и предназначены в основном для передачи команд управления. Вторая половина таблицы от 128 до 255 – национальный алфавит.
• Кодирование чисел.
Двоичная система счисления обладает такими же свойствами, что и десятичная, только для представления чисел используется не 10 цифр, а всего две. Соответственно и разряд числа называют не десятичным, а двоичным.
Для кодирования числа, участвующего в вычислениях, используется специальная система правил перевода из десятичной системы исчисления в двоичную. В результате число будет записано двоичным кодом, т.е. представлено различным сочетанием всего двух цифр - 0 и 1.
• Кодирование графической информации.
Создавать и хранить графические объекты в компьютере можно двумя способами - как растровое изображение или как векторное изображение. Для каждого типа изображения используется свой способ кодирования.
Векторное изображение представляет собой графический объект, состоящий из элементарных отрезков и дуг. Положение этих элементарных объектов определяется координатами точек и длиной радиуса. Для каждой линии указывается ее тип (сплошная, пунктирная, штрих - пунктирная), толщина и цвет. Информация о векторном изображении кодируется как обычная буквенно-цифровая и обрабатывается специальными программами.
• Кодирование звуковой информации.
Звуковая информация может быть представлена последовательностью элементарных звуков (фонем) и пауз между ними. Каждый звук кодируется и хранится в памяти. Вывод звуков из компьютера осуществляется синтезатором речи, который считывает из памяти хранящийся код звука.

      6.Материнская плата, шина и периферийные устройства
Если заглянуть внутрь системного блока, то первое, что бросится в глаза — это большая плата со множеством микросхем и подключенных к ней с помощью разъемов плат и блоков меньших размеров. Эту плату называют системной (материнской).
На материнской плате располагаются: процессор, ПЗУ, ОЗУ, видеоадаптер (формирует сигнал для монитора), адаптер жесткого диска (управляет работой жесткого диска), адаптер гибкого диска (управляет работой гибкого диска).
Все блоки ПК, электрически связаны между собой с помощью системной шины, расположенной также на материнской плате в системном блоке. Таким образом, шина обеспечивает техническую связь и взаимодействие всех устройств и блоков ПК, включая периферийные устройства.
Периферийными называют все устройства компьютера, расположенные вне материнской платы. Часть устройств хоть и расположены вне материнской платы, но также как и материнская плата находятся в системном блоке: винчестер, дисководы, CD–ROM, звуковая карта, сетевая карта и некоторые др.
За пределами системного блока расположены устройства, обеспечивающие ввод информации в ЭВМ и устройства вывода информации из ЭВМ.

Форма входа

Календарь новостей

Поиск

Друзья сайта

Статистика

Онлайн всего: 1

Гостей: 1

Пользователей: 0

Здравствуйте, это Персональный сайт группы 662-7 .