Hardvér na prácu s informáciami. Komponenty balíka Office PC Hardware

09.02.2019

PC hardware

Študent SPbGUTD

Číslo skupiny 1-ED-2 "B"

Dmitrij Merkoyeva

Petrohrad

Úvod …………………………………………………………… .3

Konfigurácia PC ................... 3

Základná doska ………………………………………… ..5

BIOS …………………………………………………………….6

IBM PC a zásady otvorenej architektúry ……………… .8

úvod

V súčasnej dobe je ťažké si predstaviť, že môžete robiť bez počítačov. Ale nie tak dávno, až do začiatku sedemdesiatych rokov, počítače boli prístupné veľmi obmedzenému okruhu špecialistov a ich používanie zostalo spravidla zahalené v závoji utajenia a málo známe širokej verejnosti. V roku 1971 však nastala udalosť, ktorá radikálne zmenila situáciu a zmenila počítač na každodenný pracovný nástroj desiatok miliónov ľudí s fantastickou rýchlosťou. V tomto nepochybne významnom roku vydala takmer neznáma spoločnosť Intel z malého amerického mesta s krásnym menom Santa Clara (California) prvý mikroprocesor. Je na ňom, že vďačíme za vzhľad novej triedy počítačových systémov - osobné počítačektoré v súčasnosti používajú všetci, od študentov základných škôl a účtovníkov až po ctihodných vedcov a inžinierov. Tieto stroje, ktoré nezaberajú polovicu povrchu bežného stola, sú vystavené čoraz viac novým triedam úloh, ktoré boli predtým k dispozícii (a z ekonomických dôvodov sú často nedostupné - potom bol sálový počítač a čas minipočítača príliš drahý) len pre systémy, ktoré neboli sto metrov štvorcových. Pravdepodobne nikdy predtým muž nemal v rukách nástroj s takou obrovskou silou v takých mikroskopických rozmeroch.

Osobný počítač má dve dôležité výhody v porovnaní so všetkými ostatnými typmi počítačov: má relatívne jednoduché ovládanie a dokáže vyriešiť pomerne širokú skupinu problémov.

Ak predtým mohli pracovať na počítači iba profesionálni programátori (pre takmer každú úlohu museli vytvoriť svoj vlastný program), situácia sa teraz radikálne zmenila. V súčasnosti boli vo všetkých oblastiach vedomostí vyvinuté desiatky tisíc programov. S nimi pracujú desiatky miliónov kvalifikovaných používateľov.

Podľa štatistík sú najbežnejšími a najpoužívanejšími programami operačné systémy a textové editory.

Znalosť charakteristík počítačových zariadení pomôže kvalifikovanému používateľovi vybrať si optimálnu konfiguráciu osobného počítača na riešenie praktického problému.

Konfigurácia PC

Osobné počítače sú počítače, na ktorých môže pracovať len jeden používateľ súčasne. Osobné počítače majú len jedno pracovisko.

Pojem "konfigurácia" počítača rozumie zoznam zariadení zahrnutých v jeho zložení.

V súlade so zásadou otvorenej architektúry technické vybavenie Počítače (hardvér) môžu byť úplne odlišné. Ale každý osobný počítač má povinnú a doplnkovú sadu zariadení.

Povinná množina zariadení:

· Monitor - zariadenie na zobrazovanie textových a grafických informácií.

· Klávesnica - zariadenie na zadávanie textových informácií.

· Systémová jednotka - spojenie veľkého počtu rôznych počítačových zariadení.

V systémovej jednotke je celá elektronická výplň počítača. Hlavné detaily systémovej jednotky sú:

· Procesor je hlavným počítačovým riadiacim zariadením a vykonáva výpočty.

· Základná doska - zariadenie na montáž ďalších interných počítačových zariadení.

· RAM (RAM) - zariadenie na ukladanie programov a dát, ke je spustené na pocítaci.

• Pamäť len na čítanie (ROM) je zariadenie na trvalé ukladanie niektorých špeciálnych programov a údajov.

· Vyrovnávacia pamäť - ultra rýchla pamäť na ukladanie kritických informácií.

· Koprocesor - zariadenie na vykonávanie operácií s pohyblivou rádovou čiarkou.

· Video karta - zariadenie, ktoré poskytuje výstup informácií na monitor.

· Disketová mechanika - zariadenie na ukladanie a prenos informácií medzi počítačmi.

· Winchester - hlavné zariadenie na ukladanie informácií do počítača.

· Napájanie - zariadenie na distribúciu elektrickej energie medzi inými počítačovými zariadeniami.

· Ovládače a zbernice - určené na prenos informácií medzi vnútornými zariadeniami počítača.

· Sériové a paralelné porty - určené na pripojenie externých voliteľných zariadení k počítaču.

· Puzdro - určené na ochranu základnej dosky a interných zariadení počítača pred poškodením.

Ďalšie zariadenia, ktoré možno pripojiť k počítaču:

• Tlačiareň - určená na zobrazovanie textových a grafických informácií na papieri.

· Jednotka kompaktného disku (CD ROM) - pre prácu s kompaktnými diskami.

· DVD mechaniky - moderné zariadenia pre prácu s dátovými nosičmi do 17 GB.

· Zvuková karta - zariadenie na prácu so zvukovými informáciami.

· Myš - manipulátor pre zadávanie informácií do počítača.

· Joystick - manipulátor na prenos informácií o pohybe do počítača.

· Tablet - zariadenie na prácu s počítačovou grafikou.

• Televízny tuner je zariadenie, ktoré umožňuje počítaču prijímať a zobrazovať televízne programy.

· Reproduktory - externé zariadenia na prehrávanie zvukov.

· Faxmodem - zariadenie na komunikáciu medzi počítačmi cez telefónnu linku.

• Plotter - zariadenie na výstup kresby na papier.

· Skener - zadanie grafických obrázkov do pocítaca.

· Páskové mechaniky - zariadenia na držanie zálohovanie dát na pásku.

· Neprerušiteľný zdroj napájania - zariadenie, ktoré chráni počítač pred výpadkami napájania.

· Zapne sa vymeniteľné disky - zariadenia, ktoré nahradia disketové jednotky v budúcnosti.

Grafický akcelerátor - zariadenie na urýchlenie spracovania a výstupu trojrozmernej grafiky.

a oveľa viac ...

Na označenie konfigurácie konkrétneho osobného počítača sa používajú štandardné položky. Analyzujme to príkladom:

Pentium II - 333/64 Sdram / 3.1Gb / ATI 3D Char 4 Mb / Mini / CD ROM 24X + SB 16 ESS68

Čo je teda tento počítač? Najprv sa zapíše typ procesora - Pentium II s hodinovou frekvenciou 333 MHz. Ďalej sa uvádza objem a typ rAM - 64 MB. PC má zabudovaný pevný disk s kapacitou 3,1 GB. Grafická karta ATI 3D Char sa používa s 4 MB video pamäte, grafická karta je optimalizovaná pre 3D grafiku. Puzdro MiniTower Súčasťou PC je aj 24-rýchlostná mechanika CD-ROM a jednoduchá zvuková karta Sound Blaster. Štandardná konfigurácia počítača vždy obsahuje 3,5-palcovú disketovú jednotku, takže nie je špecifikovaná v zázname. Myš je tiež súčasťou štandardnej konfigurácie. Ale monitor spolu s touto súpravou nie je na predaj. Musí sa zakúpiť samostatne. Celkový súčet je, že tento počítač má minimálnu štandardnú konfiguráciu pre použitie v kancelárii a doma na jar 1999.

Základná doska

Základná doska (základná doska) je hlavnou doskou počítača, pretože na ňom sú namontované všetky počítačové zariadenia, napríklad procesor, zvuková karta atď.

Základné dosky sa zostavujú na základe špeciálnej čipovej sady nazývanej chipset, v závislosti od typu nainštalovaného procesora je potrebné používať rôzne čipové sady a prijímať. základné dosky rôznych typov.

Pre 486 procesorov bol teda špeciálny typ 486 základných dosiek. Pre procesory Pentium boli použité dva typy dosiek: prvý pre procesory s hodinovou frekvenciou 60 a 66 MHz a druhý pre všetky ostatné. Pre nasledujúce typy procesorov musíte tiež použiť príslušné základné dosky. Napríklad pre procesor Celeron sa na čipsete 443EX používa doska.

Najobľúbenejším výrobcom dosiek v Rusku je Asustek. Aj keď v praxi môžete používať počítače základná doska rôznych výrobcov. Napríklad A-Bit, A-Trend, Giga - Byte a ďalšie.

Najnovší vývoj v oblasti základných dosiek pre stolné počítače sa stal technológiou NLX a možno to bude vedúca technológia v blízkej budúcnosti. Dosky tohto štandardu na prvý pohľad pripomínajú dosky LPX, ale v skutočnosti sa výrazne zlepšili. Ak sa najnovšie procesory nedajú inštalovať na LPX karty kvôli ich väčšej veľkosti a zvýšenému vytváraniu tepla, tieto problémy sú dokonale riešené v dizajne NLX. Toto sú hlavné výhody tohto nového štandardu oproti ostatným.

Podpora pre modernú technológiu procesorov. Toto je obzvlášť dôležité pre systémy s procesorom Pentium II, pretože veľkosť prípadu kontaktu s jedným okrajom (t.j. prípad s jedinými kontaktmi umiestnenými pozdĺž obvodu) prakticky neumožňuje inštaláciu tohto procesora na dosky Baby-AT a LPX. A hoci niektorí výrobcovia dosiek stále ponúkajú ATX systémy na báze Pentium II, majú len priestor pre dva 72-pinové SIMM konektory!

Flexibilita s rýchlo sa meniacimi technológiami procesorov. Myšlienka flexibilných systémov s backplane našla nové uskutočnenie v dizajne dosiek NLX, ktoré je možné rýchlo a jednoducho inštalovať bez toho, aby sa celý systém rozoberal. Na rozdiel od tradičných systémov so základnými doskami, nový štandard NLX má podporu takých lídrov počítačového priemyslu, ako sú AST, Digital, Gateway, Hewlett-Packard, IBM, Micron, NEC a ďalšie.

Podpora ďalších nových technológií. Hovoríme o takých vysoko výkonných riešeniach, ako je AGP (Accelerated Graphics Port - zrýchlený grafický port), USB (Universal Serial Bus - univerzálna sériová zbernica), technológie veľkých pamäťových modulov a DIMM. V reakcii na stále rastúcu úlohu multimediálnych aplikácií vývojári integrovali do novej základnej dosky aj podporu funkcií, ako je prehrávanie videa, pokročilá grafika a zvuk. A ak v minulosti používanie multimediálnych technológií znamenalo dodatočné náklady pre rôzne dcérske dosky, teraz už nie sú potrebné.

NLX základná doska a I / O karty (ktoré sú umiestnené, podobne ako v LPX dizajne, paralelne so systémovou doskou) sa teraz ľahko vkladajú a vyberajú, zatiaľ čo ostatné karty, vrátane tých, ktoré sú usporiadané vertikálne, zostávajú nedotknuté. Je ľahšie sa dostať k samotnému procesoru, ktorý je teraz chladený oveľa lepšie ako v systémoch s úzko rozloženými komponentmi. Podpora rozširujúcich kariet rôznych veľkostí vám umožňuje uvoľniť systémy rôznych modifikácií.

Norma NLX poskytuje maximálnu flexibilitu systému a optimálne využitie voľného miesta. Dokonca aj tie najdlhšie I / O dosky sa inštalujú bez problémov a nedotýkajte sa žiadnych iných komponentov systémuto bol skutočný problém pre počítače ako Baby-AT.

Systém BIOS - Basic Input Output System (I / O) sa nazýva preto, lebo obsahuje rozsiahlu množinu vstupných / výstupných programov, vďaka čomu operačný systém a aplikačné programy môžu komunikovať s rôznymi zariadeniami na počítači a pripojiť sa k nemu. Všeobecne povedané, PS systém BIOS zaujíma osobitné miesto. Na jednej strane to možno považovať za neoddeliteľnou súčasťou hardvér, na druhej strane je to ako jeden zo softvérových modulov operačného systému. Zdá sa, že samotný pojem BIOS je požičiavaný z operačného systému CP / M, v ktorom bol program s podobným názvom programovo implementovaný a vykonával približne podobné akcie.

Väčšina moderných grafických adaptérov, ako aj radičov skladov, má svoj vlastný systém BIOS, ktorý zvyčajne dopĺňa systém. V mnohých prípadoch programy zahrnuté v špecifickom systéme BIOS nahrádzajú zodpovedajúce programové moduly hlavného systému BIOS. Volanie programov BIOS sa zvyčajne vykonáva prostredníctvom prerušenia softvéru alebo hardvéru.

Systém BIOS okrem programov spolupracuje s hardvérom fyzickej úrovni obsahuje testovací program, keď je počítač zapnutý POST (Power-On-Self-Test, Self Test, keď je počítač zapnutý). Testujú sa hlavné komponenty, ako napríklad procssor, pamäť, pomocné čipy, diskové jednotky, klávesnica a video subsystém. Ak narazíte na problémy pri zapnutí počítača (systém BIOS nemôže vykonať počiatočný test), budete počuť postupnosť pípnutia:

Ak narazíte na niečo podobné, existuje vysoká pravdepodobnosť, že tento problém súvisí s hardvérom.

Systém BIOS v PS je implementovaný ako jeden čip nainštalovaný na základnej doske počítača.Názov ROM ROM nie je v súčasnosti úplne pravdivý, pre „ROM“ znamená používanie pamäte len na čítanie (ROM) a na ukladanie kódov systému BIOS V súčasnosti sa používajú preprogramovateľné (elektricky vymazateľné alebo využívajúce ultrafialové žiarenie) pamäťové zariadenia. Okrem toho, najsľubnejší úložný systém pre BIOS je teraz flash pamäť. To vám umožní ľahko zmeniť staré alebo pridať ďalšie funkcie na podporu nových zariadení, ktoré sú pripojené k počítaču.

Keďže obsah BIOS BIOSu spoločnosti IBM bol chránený autorskými právami, to znamená, že nemohol byť kopírovaný, väčšina ostatných výrobcov počítačov musela používať nezávislé BIOS čipy, ktorých systémy BIOS boli samozrejme takmer úplne kompatibilné s originálom. Najznámejšie z týchto firiem sú tri: American Megatrends Inc. (AMI), Ocenenie Software a Phoenix Technologies. Všimnite si, že špecifické verzie systému BIOS neoddeliteľne spojené s použitou čipovou sadou systémovej doske, Mimochodom, spoločnosť Phoenix Technologies je považovaná za priekopníka vo výrobe licencovaného systému BIOS. Bolo to v nich ako úloha typu pevný disk, podpora disketovej mechaniky s kapacitou 1,44 MB, atď. Okrem toho sa predpokladá, že POST postup týchto BIOS má najvýkonnejšiu diagnostiku. Spravodlivosť je potrebné poznamenať, že AMI BIOS je najbežnejší. Podľa niektorých správ, AMI zaberá asi 60% tohto segmentu trhu. Okrem toho je možné z programu Setup AMI BIOS zavolať niekoľko pomôcok na testovanie hlavných komponentov systému a prácu s diskami. Pri ich používaní je však potrebné venovať osobitnú pozornosť typu rozhrania, ktoré disk používa.

Systém BIOS v počítačoch je neoddeliteľne spojený s pamäťou SMOS RAM. To znamená „nemennú“ pamäť, do ktorej sa ukladajú informácie o aktuálnych hodnotách hodín, časovej hodnote budíka, konfigurácii počítača: množstve pamäte, typoch jednotiek atď. Toto sú informácie, ktoré potrebujú softvérové moduly systému BIOS. SMOS RAM vďačí za svoj názov skutočnosti, že táto pamäť je vytvorená na základe CMOS štruktúr (CMOS-Complementary Metal Oxide Semiconductor), ktoré, ako vieme, sa vyznačujú nízkou spotrebou energie. Pamätajte, že pamäť CMOS je energeticky nezávislá len vtedy, keď je neustále napájaná, napríklad z batérie umiestnenej na systémovej doske alebo z batérie galvanických článkov, ktorá je zvyčajne namontovaná na puzdre systémovej jednotky. a z externého zdroja.

Ak je poškodený čip CMOS RAM (alebo je vybitá batéria alebo batéria), inštalačný program má možnosť použiť niektoré predvolené hodnoty nastavenia systému BIOS, ktoré sú uložené v tabuľke príslušného čipu ROM BIOS. Mimochodom, na niektorých základných doskách môžu byť čipy CMOS RAM napájané z interných aj externých zdrojov. Voľba je určená inštaláciou príslušného prepojky.

Inštalačný program podporuje inštaláciu viacerých režimov šetrenia energie, ako napríklad Doze (spiace), pohotovostného režimu (pohotovostný režim alebo pohotovostný režim) a Suspend (pozastaviť prácu). Tieto režimy sú uvedené vo vzostupnom poradí úspor energie. Systém môže prejsť na určitý režim prevádzky po určitom čase určenom v Setup. Okrem toho BIOS zvyčajne podporuje špecifikáciu AWP (Advanced Power Management). Ako viete, prvýkrát ho ponúkli spoločnosti Microsoft a Intel. Ich spoločný dokument obsahoval základné princípy vývoja technológie na riadenie výkonu spotrebovaného prenosným počítačom.

Nastavenie úplnej konfigurácie počítača sa vykonáva nielen nastaveniami z inštalačného programu, ale aj uzavretím (alebo otvorením) príslušných prepojok na základnej doske. Účel každého z nich je uvedený v príslušnej dokumentácii.

IBM PC a zásady otvorenej architektúry

Princíp otvorenej architektúry uvádza, že počítače sú zostavené z komponentov vytvorených v súlade s určitými normami. Tieto normy sú publikované a informatívne. Užívateľ má zároveň možnosť samostatne vložiť do PC dosiek rôznych výrobcov - výrobcov a prispôsobiť svoj osobný počítač požadovanej činnosti.

Pred nástupom počítačov IBM boli všetky ostatné modely založené na princípe „uzavretej architektúry“, t. všetok hardvér bol pre koncového používateľa „vec sama o sebe“. Po dokončení montáže zariadenia „bol odsúdený na nezvratné starnutie“. Ak bola aspoň jedna časť odstránená z výroby, systém bol vyhodený.

Skutočnosť, že počítač IBM sa stal štandardom osobných počítačov, je spojená s jeho veľmi úspešným dizajnom. Počítače IBM môžu byť vytvorené z nezávisle vyrobených častí podobných detskému dizajnérovi. Ak vám práca ktorejkoľvek časti nevyhovuje, je odstránená a nahradená inou. Predtým, ak bola niektorá časť odstránená z výroby, bolo potrebné vyhodiť celé zariadenie. Pre počítač IBM existujú desiatky návrhov na výmenu. Počítače IBM sú postavené podľa princípu otvorenej architektúry.

Výhody princípu otvorenej architektúry možno vidieť v nasledujúcom príklade: Predpokladajme, že máme jednoduchý monofónny prehrávač. Nakupujeme a vkladáme do neho záznamové zariadenie. Výsledkom je monofónny magnetofón. Pridajte druhý stĺpec a počúvajte stereo. Pripojte FM tuner a získajte rádio. Potom zostáva ešte jeden krok, a preto namiesto starého hráča máme - dva stereo kazetové magnetofóny. Okrem starých detailov sme si kúpili nové a spojili ich dohromady. Bohužiaľ, v praxi tento prístup nefunguje s magnetofónmi, ale s počítačmi je všetko oveľa lepšie.

Prednáška 2. Hardvér počítačovej grafiky

Všeobecné informácie o počítačoch používaných na spracovanie grafických informácií

Technické prostriedky a softvér (Software) sú inštrumentálnym prostredím grafického systému. Tvoria fyzické prostredie, v ktorom sú matematické metódy, algoritmy, matematické modely implementované v rámci špeciálneho softvéru pre počítačovú grafiku.

Používateľ (inžinier, dizajnér, umelec, editor) komunikuje s týmto prostredím a pomocou počítačovej grafiky vytvára grafické objekty rôznej zložitosti. Hardvér a systémový softvér implementujú rôzne, ale vzájomne prepojené funkcie pre tvorbu grafických informácií, ich transformáciu, ukladanie a výstup.

Pomocou technických prostriedkov počítačovej grafiky riešime nasledovné úlohy:

Zadanie úvodných grafických informácií;

Operatívny dialóg užívateľa s grafickým systémom;

Konverzia grafických informácií;

Ukladanie grafických informácií v rôznych formátoch;

Zobrazenie grafických informácií;

Dokumentácia grafických informácií.

Základom technických prostriedkov počítačovej grafiky, ktoré riešia uvedené úlohy, sú počítačové systémy, vrátane procesorov, RAM, externé pamäťové zariadenia, grafické vstupné zariadenia, grafické výstupné informačné zariadenia, zariadenia na interakciu užívateľa s počítačom, telekomunikácie a iné. sieťových zariadení, Uvedené úlohy počítačového hardvéru sú riešené spolu so systémovým softvérom.

Najčastejšie, po obrázku sa objavil na monitore, musí užívateľ nejako komunikovať s ním: upraviť, presunúť, riadiť. Na tento účel existuje množstvo zariadení, ktoré budú opísané nižšie.

Počítačová klasifikácia

Počítače možno klasifikovať podľa rôznych kritérií. Počítače používané na spracovanie grafických informácií možno rozdeliť na dve skupiny - univerzálnu (všeobecnú) a špecializovanú. Väčšina počítačov pracujúcich s grafickými informáciami je univerzálna a špecializované počítače sú určené na riešenie úzkeho okruhu zložitých úloh počítačovej grafiky. Príkladom špecializovaných grafických počítačov je multiprocesorový superpočítač Onyx 4 Ultimate Vision spoločnosti Silicon Graphics, ktorý obsahuje 2 až 64 centrálnych procesorov a 2 až 32 grafických procesorov.

Mnohé moderné superpočítače sú vytvorené pomocou klastrovej technológie (anglický klaster - cluster). Podľa tejto technológie je počítač postavený z niekoľkých desiatok počítačov navzájom prepojených a fungujúcich ako jeden systém. Klastrové superpočítače sú ľahko škálovateľné a umožňujú vysokú rýchlosť a vysokú dostupnosť.

Jednou z prvých metód klasifikácie počítačov je klasifikácia podľa účelu. V tomto prípade sa berie do úvahy, aký druh úloh sa počítač používa na riešenie. Existuje aj klasifikácia počítačov podľa veľkostí rámcov, podľa úrovne špecializácie atď.

sálové počítače(z anglického mainframe) - vysokovýkonné počítače s veľkými výpočtovými zdrojmi, ktoré dokážu riešiť zložité problémy, spracovávať veľké množstvá dát a vykonávať súčasne niekoľko tisíc požiadaviek.

Konštrukčne, sálové počítače bežia v jednom balení vo forme skrine alebo skrine (odtiaľ ich názov), ku ktorej je možné pripojiť početné terminály (obr. 2.1). Sálové počítače sú všeobecne veľmi spoľahlivé.

Obr. 2.1. IBM Mainframe

Mainframe sa zvyčajne používajú na ukladanie a spracovanie veľkých databáz, ako aj na vytváranie veľkých webových stránok s veľkým počtom klientov.

servery (z anglického servera - zobrazovanie) – počítače, ktoré sú centrálnymi riadiacimi a informačnými uzlami v počítačových sieťach. Servery ukladajú veľké množstvo informácií, vrátane grafických , ktoré môžu byť používané všetkými počítačmi pripojenými k sieti v závislosti od ich stavu (Obr. 2.2).

Server určuje výkon celej siete, bezpečnosť databáz a ďalšie informácie, takže servery majú systém na ukladanie dát s vysokou kapacitou a vysokou spoľahlivosťou, schopnosť nahradiť chybné jednotky počas nepretržitej prevádzky (tzv. "Hot" výmena).

Obr. 2.2. Server Dell

Osobné pracovné stanice- grafické pracovné stanice vytvorené na počítačovej platforme používanej v osobných počítačoch sú spravidla platformou WINTEL. Počítačová platforma je kombináciou centrálneho procesora (v tomto prípade mikroprocesora Intel) a operačného systému (OS) (v tomto prípade verzie systému Windows od spoločnosti Microsoft).

Obr. 2.3. Pracovná stanica HP

Zvyčajne sa ako osobné pracovné stanice používajú vysoko výkonné osobné počítače vybavené prídavnými periférnymi zariadeniami (obr. 2.3).

Osobné počítače(PC) (anglický osobný počítač, PC) - počítače určené na individuálne použitie jedným užívateľom v režime offline alebo v sieti s inými počítačmi. Osobné počítače sú stolné, prenosné a vreckové.

Osobné stolové počítačeurčené na prácu v laboratóriu, v kancelárii, kancelárii alebo miestnosti. Sú umiestnené priamo na pracovisku, zvyčajne na stole, podľa ich mena. Jedná sa o najbežnejšie počítače, ktoré tvoria väčšinu všetkých počítačov na svete. Stolné osobné počítače, v závislosti na ich schopnosti a účel, môžu byť rozdelené na profesionálne, kancelárske, vzdelávacie a domáce.

Obr. 2.4. Osobný stolný počítač

Štruktúrne stolové počítače a pracovné stanice spravidla pozostávajú z centrálnej časti - systémovej jednotky a monitora, klávesnice a myši pripojenej k systémovej jednotke. Konštruktívny dizajn systémovej jednotky má veľkú rozmanitosť - od klasických horizontálnych alebo vertikálnych až po najexotickejšie riešenia dizajnérov (Obr. 2.4). Na niektorých modeloch PC monitor a systémovej jednotky možno kombinovať.

Prenosné (mobilné) osobné počítačeširoko používaný na rovnakej úrovni ako stolné počítače. Moderné notebooky sa často nazývajú notebooky (z anglického notebooku). Prenosný počítač je funkčne podobný stolnému počítaču a v technických parametroch často nie je horší. Notebooky používajú rovnaký softvér ako stolné počítače. Hlavnou črtou notebooku je schopnosť pracovať samostatne s napájaním zo vstavanej batérie. To vám umožní používať prenosný počítač v rôznych podmienkach v neprítomnosti siete. Štruktúrne, notebook obsahuje displej z tekutých kryštálov, klávesnicu v kombinácii so systémovou jednotkou, pevný disk a optickú jednotku (CD-ROM, CD-RW alebo DVD-RW). Vedľa klávesnice je umiestnený manipulátor (dotykový panel) na ovládanie kurzora. Veľkosti notebookov zodpovedajú aktovke alebo malému vrecku (obr. 2.5).

Obr. 2.5. Prenosný osobný počítač (laptop)

Široké používanie notebookov bolo spočiatku obmedzené ich vysokými nákladmi v porovnaní so stolnými počítačmi, ale ich výrobná technológia vyvinutá pre nich klesala, čo viedlo k zvýšenému dopytu a intenzívnemu rozvoju ich výroby. V súčasnosti všetci významní výrobcovia stolných počítačov ponúkajú veľký počet modelov notebookov, ktoré sa líšia funkčnosťou a cenou.

Vreckové (alebo vreckové) prenosné počítače(PDA) sa zmestí do dlane alebo do vrecka. PDA sa tiež nazýva handheldy (angličtina palmtop). Okrem palmtopu sa nachádzajú aj vreckové počítače, ktoré sa nazývajú PDA (eng. Personal digital assistent). Bežným názvom pre vreckové počítače sú počítače - počítače, ktoré sú držané v ich rukách (obrázok 2.6).

Obr. 2.6. Špecializované Pocket PC

Všetky PDA sú v závislosti od dostupnosti klávesnice rozdelené do dvoch veľkých skupín: PDA s klávesnicou a PDA bez klávesnice. PDA s klávesnicou vyzerajú ako laptop, zmenšená na veľkosť vrecka. PDA bez klávesnice sú vybavené dotykovým displejom a informácie sa zadávajú na obrazovke pomocou špeciálneho ukazovateľa, stylusu a možno ich použiť klávesnica na obrazovke písanie znakov stylusom priamo na obrazovku.

V vreckových počítačoch sú programy uložené v energeticky nezávislých mikroobvodoch. Sada programov zvyčajne obsahuje operačný systém, textové a obrazové editory, databázové systémy, tabuľky a internetové prehliadače. Tieto počítače vám umožňujú spracovávať dokumenty, pracovať s databázami, robiť výpočty, čítať elektronické knihy, počúvať hudbu, sledovať filmy a surfovať po internete.

Táto skupina môže byť tiež pripísaná smartphony (Anglický smartphone - chytrý telefón). Sú to zariadenia, ktoré kombinujú niektoré funkcie vreckových počítačov a mobilných telefónoch (Obr. 2.7).

Každý typ počítača má určité funkcie na spracovanie grafických informácií. Všetky počítačové schopnosti sú implementované spoločne softvérom a hardvérom a musia byť organicky kombinované so schopnosťami používateľa. Rozdelenie funkcií medzi hardvérom a softvérom počítača je zamerané na zvýšenie jeho efektívnosti pri riešení rôznych úloh.

PC hardware

Osobný počítač - univerzálne zariadenie, Jeho konfiguráciu (zloženie zariadenia) je možné podľa potreby meniť. Existuje však základná konfigurácia, ktorá sa považuje za typickú. V tejto konfigurácii sa počítač zvyčajne dodáva používateľovi. V súčasnosti základná konfigurácia Zvážte štyri zariadenia:

· Systémová jednotka;

· Monitor;

Klávesnica;

Systémová jednotka

Systémová jednotka je hlavným zariadením počítača. Vo vnútri je niekoľko základných komponentov. Podľa spôsobu umiestnenia zariadení vo vzťahu k systémovej jednotke sú rozdelené na externé (periférne) a vnútorné (centrálne).

K centrálnych zariadenípriamo sa podieľajú na spracovaní dát centrálny procesor, RAM, grafický procesor a I / O subsystém. Tieto zariadenia sa nachádzajú vo vnútri systémovej jednotky.

K periférnezariadenia, ktoré implementujú funkcie vstupu, výstupu, prípravy dát a ukladania veľkého množstva informácií. Spoločné pre všetky periférne zariadenia je, že konvertujú prezentáciu údajov bez zmeny ich obsahu. Takéto zariadenia sú pripojené k systémovej jednotke zvonku cez rôzne konektory a porty.

Obr. 2.8. PC skrinka v horizontálnom a vertikálnom prevedení

Vzhľad systémov sa líši tvarom puzdra. Puzdrá počítačov vyrábaných v horizontálnej verzii (desktop) a vertikálne (veža) (obr. 2.8). Vertikálne prípady sa vyznačujú rozmermi: plnou dĺžkou (stredná veža), strednou vežou (strednou vežou) a malou (mini veža). Stredne veľké vertikálne skrine sú veľmi populárne v rezidenčnom sektore.

TÉMA №1

ZÁKLADY VŠEOBECNEJ INFORMATIKY

PREDNÁŠKY

ZDRAVOTNÉ INFORMAČNÉ TECHNOLÓGIE

informatika(z francúzskeho informacionu - „informácie“ a „automatizácia“ automatizácie) je veda, ktorá skúma všetky aspekty prijímania, ukladania, transformácie, prenosu a používania informácií.

Predmetom informatiky sú:

počítačový hardvér;
počítačový softvér;
prostriedkov interakcie s počítačovým hardvérom a softvérom.

Hardvér a softvér moderných
počítač

Potrebujete vedieť:počítačová definícia; klasifikácia moderných počítačov; zloženie a účel hardvéru moderného osobného počítača; softvérový koncept; klasifikácia softvéru, ich účel; mechanizmus interakcie hardvéru a softvéru v jednom systéme - osobný počítač; zásady ukladania informácií do pamäte počítača; základné metódy práce s operačným systémom Windows.

Musíte byť schopní:zobraziť základný počítačový hardvér; zapnúť a vypnúť osobný počítač; ovládanie počítača pomocou klávesnice a myši; vyberať a presúvať objekty; používať kontextové menu; otvoriť, zatvoriť, maximalizovať, minimalizovať, presunúť okno, zmeniť jeho veľkosť; zobrazenie obsahu okna pomocou rolovacej lišty; práca s viacerými oknami; vytváranie, odstraňovanie a kopírovanie objektov; používať hlavné menu; uplatňovať štandardných programov Windows.

počítačový - elektronické zariadenie určené na automatizáciu, vytváranie, ukladanie, prepravu a spracovanie údajov.

Zvážte klasifikáciu moderné počítače, Jedným zo zásad klasifikácie môže byť vymenovanie, V tomto prípade existujú veľké, mini- a mikropočítače a osobné počítače.

Veľké počítače - Toto sú najvýkonnejšie počítače. Slúžia na obsluhu veľmi veľkých organizácií a celých sektorov národného hospodárstva (napríklad pre jadrové elektrárne). Sálový počítač mainframe je až na niekoľko desiatok ľudí, takže na základe takýchto superpočítačov vytvárajú počítačové centrá, ktoré zahŕňajú niekoľko oddelení alebo skupín.

minipočítač od veľkých zmenšených rozmerov a tým aj nižšej produktivity a nákladov. Takéto počítače používajú veľké podniky a vedecké inštitúcie. Často sa používajú na riadenie výrobných procesov. Organizácia práce s minipočítačom tiež vyžaduje počítačové centrum, aj keď nie tak početné ako pre veľké počítače.

mikropočítač k dispozícii mnohým podnikom. Výpočtové centrá pre ne zvyčajne nevytvárajú služby. Tento problém môže vyriešiť malé počítačové laboratórium, ktoré sa skladá z niekoľkých ľudí. Mikropočítače môžu byť tiež použité vo veľkých počítačových centrách, kde vykonávajú pomocné funkcie, napríklad vykonávajú predbežnú prípravu údajov.

V súčasnosti kategória osobné počítače, Sú navrhnuté tak, aby slúžili na jedno pracovisko. Líšia sa v malých veľkostiach a pomerne nízkych nákladoch. Moderné racionálne počítače majú zároveň značný výkon.

Donedávna boli počítače rozdelené na domácnosti a profesionálne. Teraz však toto oddelenie nie je relevantné. Od roku 1999 je v oblasti PC zavedený medzinárodný klasifikačný štandard, ktorý stanovuje nasledovné kategórie: Masové, obchodné, prenosné, zábavné počítače a pracovné stanice.

Väčšina počítačov, ktoré sú v súčasnosti na trhu, patrí do tejto kategórie hmota, Harmonicky kombinujú nástroje na riešenie rôznych úloh a prácu s ľubovoľnými typmi údajov.

pre obchodné PC minimalizuje požiadavky na prostriedky na reprodukciu grafiky a požiadavky na prácu so zvukovými údajmi nemajú žiadne požiadavky. pre prenosný PC vyžaduje dostupnosť počítačovej komunikácie. V kategórii pracovných staníc Zvýšené požiadavky na skladovanie. zábavný počítačov, možno najsilnejších. Kladú vysoké nároky na prostriedky reprodukcie grafiky a zvuku.

Spolu s uvažovanou klasifikáciou podľa účelu existuje niekoľko ďalších, napr úrovni špecializácie, V tejto klasifikácii sa rozlišujú univerzálne a zvláštny počítačov. Na základe prvého môžete zbierať počítačové systémy ľubovoľného zloženia, na riešenie širokej škály úloh: práca s textom, grafikou, hudbou, video materiálmi atď. Špecializované počítače sú určené na riešenie konkrétnych úloh. Medzi ne patria napríklad palubné počítače automobilov, lodí, lietadiel, kozmických lodí. Špecializované počítače sú široko používané na ovládanie rôznych zdravotníckych pomôcok, napríklad elektronických kardiografov, reografií, spirografov, ktoré sú zabudovanými mikroprocesormi, ktoré implementujú funkcie počítačov.

Iné klasifikácie na veľkostiach, K dispozícii sú stolné, prenosné (prenosné) a vreckové modely (palmtop). Prvé sú najbežnejšie. Patria k pracovisku. Prenosné počítače sú vhodné na prepravu. Vďaka prenosnosti sa notebooky používajú na vytvorenie mobilných zdravotníckych prístrojov - počítačových systémov, ktoré sú vhodné napríklad na cestu do domu pacienta. Vreckové modely vykonávajú funkcie inteligentných notebookov. Dokážu vykonávať obmedzený rozsah úloh: môžu písať text, vytvárať jednoduchú tabuľku, pripraviť a odoslať e-mail a tak ďalej

Ďalšia klasifikácia založená o kompatibilite, Existuje niekoľko typov kompatibility. Najdôležitejšie z nich je hardvér. Na základe toho rozlišovať hardvérové platformy. V oblasti osobných počítačov sú dnes dve z nich najrozšírenejšie: IBM PC a Apple Macintosh. Prevažná väčšina počítačov v Rusku je postavená na platforme IBM, nazývajú sa počítače kompatibilné s IBM. Macintosh v Rusku sa používajú hlavne v polygrafickom priemysle na prípravu farebných ilustrácií a dizajnov.

V každom počítači je obvyklé uvažovať o dvoch častiach pracujúcich v priamej komunikácii a nepretržitej interakcii: technické vybavenie a program prostriedky. Prvá zahŕňa zariadenia a zariadenia, ktoré sú súčasťou výpočtového systémuna druhý - program, ktorý zabezpečí jeho fungovanie.

Počítač zvyčajne obsahuje nasledujúce zariadenia:

1. interných zariadení (zlúčené do systémovej jednotky):

1.1. procesor je „mozog“ počítača, hlavný čip, v ktorom sa vykonávajú všetky výpočty, vykonáva sa väčšina logických a matematických operácií (Moderný procesor je kremíkový kryštál, ktorý sa vyrába špeciálnou technológiou len 4 - 6 cm 2 a nesie mnoho miliónov prvkov. procesor je rýchlosť práce, pretože čím je vyšší, tým je počítač výkonnejší a dokonalejší.);

1.2. RAM - sada čipov určená na dočasné ukladanie informácií a výmenu s procesorom;

1.3. pamäť len na čítanie - čip na ukladanie základného systému vstupu a výstupu (BIOS);

1.4. energeticky nezávislá pamäť - mikročip napájaný vlastnou batériou, určený na uloženie niektorých informácie o systémekeď je počítač vypnutý (napríklad systémové hodiny sú založené na tomto zariadení);

1.5. pevný disk - zariadenie na dlhodobé ukladanie veľkého množstva informácií:

1.6. zariadenia na prácu s externými médiami:

1.6.1. 3,5 palcová disketová mechanika;

1.6.2. CD-ROM mechanika; DVD-ROM;

1.7. zariadenia na pripojenie externých zariadení (napríklad grafický adaptér, zvuková karta, porty atď.);

1.8. základná doska - zariadenie na spojenie všetkých vyššie uvedených komponentov a zabezpečenie ich prevádzky;

1.9. napájanie;

2. externé zariadenia (väčšina z nich má svoje vlastné prílohy, ale niektoré môžu byť zahrnuté v systémovej jednotke):

2.1. výstupné zariadenia:

2.1.1. monitor - zariadenie na vizuálnu prezentáciu informácií;

2.1.2. tlačiareň je zariadenie na získavanie kópií dokumentov na papier alebo iné podobné médiá;

2.1.3. Audio reproduktory - audio výstupné zariadenia;

2.2. vstupné zariadenia:

2.2.1. klávesnica na zadávanie alfanumerických údajov a príkazov;

2.2.2. myš je ovládacie zariadenie typu manipulátora;

2.2.3. skener - zariadenie na zadávanie informácií z papiera alebo podobných médií;

2.2.4. mikrofón - vstupné audio zariadenie;

2.2.5. Zariadenia na zachytávanie videa;

2.3. I / O zariadenia:

2.3.1. modem - zariadenie na výmenu informácií medzi vzdialených počítačoch komunikačnými kanálmi;

2.3.2. sieťová karta - zariadenie na výmenu informácií medzi počítačmi v lokálnej sieti.

V posledných rokoch sa čoraz populárnejšie stali digitálne fotografie a videokamery. Umožňujú okamžite získať relevantné informácie v digitálnej forme. Jeho priamy prenos do počítača nie je zložitý. Je potrebné poznamenať, že digitálny fotoaparát pre lekára je nevyhnutným nástrojom, pretože umožňuje fotografovať pacientov s externými prejavmi chorôb, priebeh rôznych postupov, ako sú chirurgické zákroky, röntgenové snímky atď. Získané fotografie môžu byť použité na vedenie korešpondenčných konzultácií, vo vzdelávacích a výskumných aktivitách.

Zvážte softvér. Program- je to záznam algoritmu na riešenie problému vo forme postupnosti príkazov v jazyku zrozumiteľnom pre počítač. Konečným cieľom akéhokoľvek počítačového programu je správa hardvéru. Je akceptované rozlišovať štyri hierarchické úrovne: základné, systémové, servisné a aplikované.

Základný softvér poskytujú interoperabilitu s kľúčovým hardvérom a sú integrálne časť Najnovšie. Patrí medzi ne základný vstupno-výstupný systém (BIOS).

relácie úrovni systému poskytovať softvérovú komunikáciu viac vysokej úrovni so základňou a priamo s hardvérom, spravuje celý komplex zariadení, ktoré tvoria počítač. Softvér na úrovni systému okrem toho obsahuje tzv. Nástroje používateľského rozhrania, ktoré komunikujú s používateľom počítača. Typicky je softvér na tejto úrovni integrovaný do operačného systému počítača. V súčasnosti sú v Rusku najrozšírenejšie operačné systémy rodiny Microsoft Windows.

Hlavným účelom programu úrovni služieb (utility) je automatizovať prácu kontroly, nastavovania a nastavovania počítačového systému, implementácie rôznych pomocných funkcií. Nástroje zahŕňajú správcov súborov, monitorovacie a diagnostické nástroje, kompresiu údajov, prezeranie a prehrávanie a množstvo ďalších programov.

prihláškasoftvér priamo slúži na prácu užívateľa s rôznymi informáciami: vytváranie textových a grafických dokumentov, vykonávanie matematických výpočtov, automatizácia výrobných a kancelárskych činností atď. Z aplikačných programov, textových a grafických editorov, systémov pre publikovanie na počítači, databáz, tabuliek, automatizovaných návrhových systémov, účtovných systémov, nástrojov na strih videa a hudobných produkčných nástrojov, a mnoho ďalších je rozšírených. Existujú špeciálne lekárske aplikačné programy: expertné a referenčné systémy, lekárske zobrazovacie nástroje atď. Aplikácie zahŕňajú rôzne počítačové hry.

2.1. Všeobecné informácie o osobnom počítači.

Počítač je elektronické zariadenie určené na automatizáciu tvorby, ukladania, spracovania a prepravy údajov.

Prvý sériový osobný počítač (PC) sa objavil v USA v roku 1975. Osobný počítač patrí do triedy mikropočítačov a je strojom individuálneho použitia. Charakteristické vlastnosti: relatívne nízka cena, malá veľkosť, vysoká spoľahlivosť, jednoduchá údržba, nízka spotreba energie so schopnosťou napájania z domácej siete.

PC je široko dostupný a všestranný nástroj, ktorý opakovane zvyšuje produktivitu intelektuálnej práce špecialistov v rôznych oblastiach. PC pracuje s užívateľom v dialógovom režime. Všeobecná dostupnosť PC je daná relatívne nízkymi nákladmi, kompaktnosťou, nedostatkom špeciálnych požiadaviek na prevádzkové podmienky a stupeň pripravenosti používateľa.

Hlavnú úlohu vo vývoji PC zohrávalo IBM PC IBM PC (Intel) založené na mikroprocesore Intel-8086 v roku 1981. Toto PC zaujalo popredné miesto na trhu s PC vďaka „otvorenej architektúre“, ktorá umožňuje rozšíriť možnosti počítačov modernizáciou počítača a pridaním rôznych periférnych zariadení. zariadení. V súčasnosti približne 85% všetkých predaných počítačov vychádza z architektúry počítačov IBM.

Klasifikácia PC podľa dizajnu:

Veľké počítačektoré sú viacúčelové stroje s centrálnym spracovaním, s veľkými možnosťami pre prácu s databázami, s rôznymi formami vzdialený prístup, (Zdalo by sa, že s príchodom rýchlo sa rozvíjajúcich počítačov sú veľké počítače odsúdené na zánik, ale naďalej sa vyvíjajú a ich produkcia sa začala opäť zvyšovať.). Jedná sa o superpočítač na riešenie rozsiahlych výpočtových problémov, na obsluhu najväčších informačných databázových bánk.

Stroje RS / 6000 - veľmi silný výkonný, určený na vytváranie pracovných staníc pre prácu s grafikou, servermi UNIX. Tieto stroje mali byť pôvodne používané na vedecký výskum. Používa sa na personálne, územné a regionálne počítačové centrá.

Stredne veľké počítače, sú určené predovšetkým pre prácu vo finančných štruktúrach (počítač typu AS / 400 (Advanced Portable Model 3 - pokročilé prenosné)) - to je obchodný počítač, 64-bit.

V týchto strojoch sa osobitná pozornosť venuje zachovaniu a bezpečnosti dát, programu kompatibility atď.

Intel Chip Počítače, Počítače kompatibilné s IBM tejto triedy predstavujú približne 50-60% trhu pre všetky počítačové zariadenia. Tieto počítače umožňujú uspokojovať individuálne potreby užívateľov.

Architektúra a hlavné komponenty PC.

Toto je viacúrovňová hierarchia hardvérových a softvérových nástrojov, z ktorých je počítač postavený.

Podrobnosti o architektonickej a konštrukčnej konštrukcii počítačov sa zaoberajú rôznymi kategóriami počítačových odborníkov.

A) inžinieri - cirkulátori - navrhnúť samostatné technické zariadenia.

B) programátorov - vytvárať nástroje na správu softvéru, informačné efekty medzi úrovňami, organizáciu výpočtového procesu.

v) aplikovaných programátorov - vývoj softvérových balíkov vyššej úrovne, ktoré poskytujú interakciu používateľa s počítačmi.

Najdôležitejšie vlastnosti počítača sú rýchlosť a výkon. A ďalšou rovnako dôležitou vlastnosťou počítača je skladovacia kapacita.

Každý počítač (vrátane počítača) má tri hlavné komponenty:

Centrálny procesor;

periférne zariadenia.

Vzájomne sa vzájomne ovplyvňujú pomocou pneumatík, ktorých štandardizácia robí počítačovú architektúru otvorenou.

Štruktúrne sa PC skladá z troch hlavných blokov:

systémovej jednotky

klávesnica

(monitor).

Na rozšírenie funkčnosti počítača môžete pripojiť rôzne prídavné periférne zariadenia (tlačiarne, disky, polohovacie zariadenia, optické zariadenia na čítanie obrazu, plotre atď.).

Systémová jednotka - hlavná jednotka PC. Je postavený na modulárnom princípe, ktorý umožňuje jednoduchú zmenu konfigurácie počítača: zvýšenie množstva pamäte RAM, výmena grafickej karty, zvýšenie kapacity pevného disku.

Všetky komponenty systémovej jednotky sú vo vnútri skrine, chránia ich pred mechanickým poškodením a poskytujú potrebné tepelné podmienky. Ovládacie prvky a indikátory sa nachádzajú na prednom paneli systémovej jednotky. Sieťové konektory, periférne konektory a ventilátor napájania sú umiestnené na zadnom paneli systémovej jednotky.

Hlavné jednotky sú umiestnené v systémovej jednotke, sú to centrálny mikroprocesor, koprocesor, RAM a permanentné pamäťové moduly, regulátory, magnetické diskové mechaniky a ďalšie funkčné moduly.

periférie - všetky zariadenia, ktoré nie sú umiestnené na základnej doske, okrem procesora a pamäte RAM. Periférne zariadenia sa zvyčajne chápu ako prídavné zariadenia, ktoré rozširujú možnosti počítača. Môže byť inštalovaný v systémovej jednotke alebo pripojený k nemu.

Hlavné elektronické súčasti počítača, ako napr mikroprocesor, pamäť, kremeňové hodiny a iné sú umiestnené na systém , alebo ako sa nazýva rodič doska. Všetky sú napojené systémová zbernica (systémové rozhranie) .

Systémová zbernica - Sieť elektronických vodičov, ktoré si vymieňajú informácie medzi rôznymi komponentmi počítača.

Hlavnou charakteristikou je bitová hĺbka bus - je určený jeho schopnosťou simultánne prenášať niekoľko bitov (bitov) informácií.

Existujú tri komponenty systémovej zbernice:

dátovej zbernice mikroprocesorové rozhranie so vstupno-výstupnými zariadeniami;

adresa zbernice interakcie s pamäťou.

riadiaca zbernica Poskytovanie prenosu riadiacich príkazov;

Hlavné typy moderných pneumatík sú ISA, EISA, PCI, AGP.

Mikroprocesor (MP) alebo centrálna procesorová jednotka (CPU) Jedná sa o špeciálny čip (integrovaný obvod), ktorý vykonáva všetky základné výpočtové operácie potrebné pre osobný počítač: (pridáva, odčítava, násobí, delí čísla uložené v pamäti počítača) a robí to rýchlosťou niekoľkých stoviek miliónov operácií za sekundu.

Centrálny procesor vykonáva spracovanie všetkých informácií v osobnom počítači, pracuje pod kontrolou softvéru, transformuje vstupné informácie do výstupných informácií.

Sú to počítačové programy, ktoré oznamujú spracovateľovi potrebný sled činností.

Ak vynecháme detaily, potom princíp fungovania CPU môže byť opísaný nasledovne.

Procesor musí vedieť, ktorá matematická operácia sa má vykonať a s akými číslami, ako aj s výsledkom. To všetko je obsiahnuté v mikroprocesorových kódoch. Operácia pridávania napríklad vyžaduje vykonanie asi siedmich inštrukcií (mikroinstrukcií) procesora.

Podľa vyššie uvedeného by mal byť spracovateľ:

nie drahé

produktívne

majú nízku tvorbu tepla (v opačnom prípade dochádza k trvalému hukotu z vysokorýchlostného ventilátora)

ponechať priestor na aktualizáciu

jednoducho pracovať

Dnes trh ponúka spracovateľom od troch výrobcov -, Intel, AMD, VIA.

spoločnosť AMD - Tradične ponúka procesory Athlon s frekvenciami 1500-1800 MHz, avšak z hľadiska kompatibility a stability sa sotva dajú označiť za najlepšiu voľbu.

Spracovatelia firiem VIA Technológie (technológie) nie sú na trhu tak bežné ako mnohé jeho chipsety a na našom trhu sú stále považované za exotické. A dôvod pre frekvenciu procesora je pod 1 GHz (dnes to nestačí).

Celeron procesory, (ľahký P4), vyrába spoločnosť intel zatiaľ čo vyhovujú našim požiadavkám na výkon (hodinové frekvencie od 1200 do 1800 MHz a vyššie). A procesory rovnakej spoločnosti, ako je Rentium 4 na jadro Northwood (Northwest), (frekvencie od 1600 do 2400 MHz, sú dobré pre každého, okrem cien), 380 dolárov.

Matematický koprocesor urýchľuje vykonávanie matematických operácií a grafických prác. Väčšina moderných procesorov (Pentium) má zabudovaný koprocesor.

Trvalá pamäť alebo pamäť (ROM, Read Only Memory, ROM). Je energeticky nezávislá, používa sa na ukladanie systémových programov na kontrolu hardvéru počítača, naštartovanie zavádzania operačného systému a na vykonávanie základných funkcií pri obsluhe zariadení počítača. Obsah pamäte ROM sa nazýva BIOS (Basic Input Output System).

Semi-permanentná pamäť (CMOS) - Malá časť pamäte na ukladanie konfiguračných parametrov počítača. Na vypnutie pamäte CMOS pri vypnutom počítači sa používa špeciálna batéria. Ak chcete zmeniť nastavenia konfigurácie v systéme BIOS obsahuje konfiguračný program konfigurácie počítača - SETUP.

RAM ( RAM ) , tiež nazývaná pamäť s priamym prístupom (RAM).

Je určený na dočasné ukladanie informácií pri spustení počítača. Obsahuje aktuálne spustené programy a údaje, ktoré používajú. RAM (interná pamäť) je v PC veľmi dôležitým prvkom. RAM pracuje veľmi rýchlo. Je to z toho, že procesor berie programy a vstupné dáta na spracovanie, výsledky zapíše do neho.

Operatívna pamäť však funguje, keď je počítač zapnutý, keď počítač vypnete, informácie sa vymažú.

RAM je možné zvýšiť inštaláciou špeciálnych pamäťových modulov SIMM alebo DIMM do systémovej jednotky na základnej doske.

Typ SDRAM, schopný prevádzky na frekvencii 266 MHz, je to dnes najbežnejší štandard štandardu pamäte pre dobré stroje.

Hlavnou nevýhodou RAM je, že jeho štrukturálne dosiahnuteľná kapacita je mnohonásobne menšia ako kapacita disku. Riešenie tohto problému pomocou miesta na disku umožňuje virtuálnej pamäte .

Vyrovnávacia pamäť (Cache). Super rýchla pamäť, ktorá urýchľuje výmenu údajov medzi mikroprocesorom a pamäťou RAM, ako aj medzi pamäťou RAM a externými pamäťovými zariadeniami. Ukladá kópie najčastejšie používaných oblastí pamäte RAM. Množstvo pamäte cache od 64 do 512 KB.

Ovládače zariadení (adaptéry) sú elektronické obvody, ktoré riadia externé zariadenia počítača, „vysvetľujú“ procesoru, ako pracovať so špecifickým zariadením. Pre každé externé zariadenie má svoj vlastný regulátor. Niektoré regulátory ovládajú niekoľko zariadení naraz (napríklad ovládač I / O portu).

Disketové mechaniky (Disketová mechanika, FDD). Navrhnuté na prenos informácií z počítača do počítača, ukladanie informácií pomocou diskiet (disketa, disketa).

Jednotky pevného disku (Pevný disk, pevný disk, Winchester, pevný disk, tvrdý, skrutka - toto je slang) . Navrhnuté na trvalé ukladanie informácií a vyznačujú sa veľkým objemom a rýchlosťou čítania dát. Na pevnom disku sa ukladajú programy a údaje.

Pri výbere g. Disk musí vidieť dve polohy - to je objem a rýchlosť otáčania vretena.

Keď hovoríme o veľkosti disku - ako to najlepšie pre dnešok - je to 60 GB, pretože moderné aplikácie neváhajú „jesť“ miesto na disku, takže tu nemá zmysel šetriť.

Z rýchlosti otáčania vretena - priamo závisia parametre w.disc, ako napríklad čas prístupu a priemerný čas vyhľadávania.

Na svetovom trhu nie je veľa výrobcov železničných diskov a sú dobre známe. Sú to Western Digital, IBM, Samsung atď.

Optické (laserové) CD

Objem moderných programov, ako aj grafické a zvukové súbory sú veľmi veľké, takže kapacita diskiet pre nich je veľmi nedostatočná. V deväťdesiatych rokoch boli vynájdené kompaktné disky (CD-ROM). Pomocou jednotky CD-ROM zabudovanej v systémovej jednotke môžu počítače čítať laserové disky CD av prípade zvukovej karty prehrávať zvukové disky CD.

CD-ROM - len na čítanie diskov

CD-R disky na nahrávanie informácií

CD-RW - disky, ktoré sú schopné vymazávať a nahrávať informácie

CD- ROM, CD- R, CD- RW - určené na ukladanie veľkého množstva informácií. Kapacita CD je asi 600-700 MB. Používajú sa hlavne na distribúciu dát a distribúciu rôznych programov (encyklopédie, grafické knižnice, vzdelávacie a herné programy atď.).

DVD - stávajú sa čoraz obľúbenejším univerzálnym digitálnym diskom.

Tieto disky obsahujú obrovské množstvo informácií.

Sú jednostranné a obojstranné, jednovrstvové a dvojvrstvové.

Informačná kapacita týchto diskov je od 4 do 17 GB a vyššia.

DVD - slúži na ukladanie filmov, hudby, moderných hier, ktoré sú plné trojrozmernej grafiky.

Páskové mechaniky (Streamery) - používa sa hlavne na ukladanie záložných kópií informácií.

Odnímateľné disky (magneto-optické, Iomega ZIP, atď.) - slúži na zálohovanie a ukladanie zriedkavo používaných dát.

porty vstupný výstup - (dosky) vybavené konektormi na pripojenie ďalších zariadení k počítaču: (\\ t paralelné, sekvenčné, herné).

Polohovacie zariadenia : myš, trackball, joystick touchpad, ľahké pero.

Video systém , obsahuje dve hlavné zložky: monitor, grafickú kartu (grafický adaptér).

tlačiarne, odrody, ktoré sa líšia v spôsobe nanášania farbiva na papier (laser, atrament, matrica atď.) (Plottery).

Hardware. Centrálny procesor a jeho režimy prevádzky. Viacnásobné. Pamäťový zväzok. Register premiestnenia Prerušenia a hlasovanie. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte. Ochrana pamäte. Periférie a ich režimy. I / O kanály. Pamäť zachytávacej slučky. Relatívne adresovanie Virtuálna pamäť Priamy prístup do pamäte. Hierarchia pamäte.

Zdieľajte svoju prácu na sociálnych sieťach

Ak vám táto práca nevyhovuje v spodnej časti stránky, je tu zoznam podobných prác. Môžete tiež použiť tlačidlo vyhľadávania.

STRANA 6

“ Systémový softvér”

Prednáška 2

Hardvér a softvér

technické vybavenie, Centrálny procesor a jeho režimy prevádzky. Viacnásobné. Pamäťový zväzok. Register premiestneniaPrerušenia a hlasovanie. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte. Ochrana pamäte. Periférie a ich režimy. I / O kanály. Pamäť zachytávacej slučky. Relatívne adresovanie Virtuálna pamäť Priamy prístup do pamäte. Hierarchia pamäte.
Software.

literatúra

Gordeev A.V., Molchanov A.Yu. Systémový softvér. SPb: Peter, 2001.

[Daytel 87] Daytel G., Úvod do operačných systémov. M. "Mier", 1987.

[Kaylingert 85] Kaylingert P., Prvky operačných systémov, M. "Mir", 1985.

[Keisler 86] Keisler S., Návrh operačných systémov pre malé počítače, M. Mir, 1986.

[Colin 75] Colin A., Úvod do operačných systémov, M. Mir, 1975.

[Cycritis 77] Cycritis D., Bernstein F., Operating Systems, M. Mir, 1977.

technické vybavenie

technické vybavenie - ide o počítačové zariadenia: procesory, pamäťové zariadenia, vstupno-výstupné zariadenia a tiež prostriedky na príjem a prenos údajov.

Pozrime sa na rôzne typy hardvéru a ich režimy prevádzky, ktoré sú dôležité z hľadiska operačného systému.

Centrálny procesor a jeho režimy prevádzky

Pozornosť by sa mala venovať dvom hlavným režimom:problémový režim (problémový stav) a režim supervízora(stav supervízora). Operačný systém zvyčajne je priradený stav najviac autorizovaného užívateľa a pracuje v režime supervízora, ktorý má prístup ku všetkým príkazom v stroji. Užívateľské programy majú prístup len k obmedzenému počtu príkazov av obvyklom prípade pracujú v režime úloh. Zavolajú sa príkazy, ktoré sa nedajú vykonať v režime úlohprivilegované tímy.

Viacnásobné spracovanie (viacnásobné)

viacnásobné Viacprocesorové systémy pracujú so zdieľanou hlavnou pamäťou a jedným operačným systémom. Tu je potrebné zabezpečiť koordináciuprístupaby sa zabránilo konfliktom, napríklad keď dvaja procesory nemohli súčasne meniť obsah spoločnej pamäťovej bunky, atď. situácie. Treba poznamenať, že zjednodušenie prístupu je potrebné aj pre jednoprocesorové stroje.

Pamäťový zväzok

Spôsob laminovania pamäte (prekladanie) používa na zvýšenie rýchlosti prístupu do RAM. V normálnom prípade sa počas prístupu do žiadnej oblasti pamäte nedá vykonať žiadny iný prístup do pamäte. V prípade stratifikácie pamäte sú susedné bunky umiestnené v rôznych pamäťových moduloch, takže je možné vykonávať viacero hovorov súčasne. Napríklad

pri rozdelení na dva smery sú bunky s nepárnych adresami v jednom pamäťovom module a pri párnych - v inom. Preto zväzok pamäte umožňuje prístup k viacerým bunkám naraz, pretože patria do rôznych modulov.

Presunúť register

Presunúť register(register premiestnenia) poskytuje schopnosť dynamicky presúvať programy v pamäti. Základná adresa programu uloženého v hlavnej pamäti sa zapíše do registra presunov. Obsah registra pohybu sa pripočíta ku každej adrese uvedenej v spustenom programe. V dôsledku toho môže užívateľ napísať program, ako keby začal z nulovej pamäťovej bunky, ale v skutočnosti môže byť program umiestnený na úplne inom mieste, ktoré by mal obsadzovať podľa adries špecifikovaných počas prekladu.

Prerušenia a hlasovanie

Jedným zo spôsobov, ako môže zariadenie kontrolovať stav iného, nezávisle pracujúceho zariadenia, jeprieskum (polling). Takže jedno zo zariadení môže pravidelne kontrolovať stav ostatných, a ak nie je v určitom stave, pokračovať v práci.

Prerušenie (prerušenie) poskytnúť príležitosť jednému zariadeniu, aby okamžite pritiahlo pozornosť druhého, aby mohol prvý podať správu o meraní svojho stavu.stáť zariadenie, ktorého činnosť je prerušená, sa musí uložiť, až potom je prípustné vykonať spracovanie prerušenia. Po ukončení spracovania prerušenia sa stav prerušeného zariadenia obnoví, aby mohla pokračovať práca.

buffering

(Pufer) "Pamäťová oblasť" je pamäťová oblasť určená na medziskladovanie dát pri vykonávaní I / O operácií.

Existuje niekoľko spôsobov pufrovania. najednoduché ukladanie do vyrovnávacej pamäteproces spracovania dát spracovateľom a proces zadávania nových dát do vyrovnávacej pamäte sú časovo oddelené, t.j. V čase vstupu nového spracovania dát nie je možné vykonať a naopak. metódadvojité bufferingumožňuje kombinovať tieto procesy, t. keď kanál vloží dáta do jednej vyrovnávacej pamäte, procesor môže spracovať dáta druhého buffera. Toto alternatívne použitie vyrovnávacích pamätí sa nazývaprepínanie do vyrovnávacej pamäte alebo spúšťanie bufferingu (flip-flop buffering ). Vyrovnaný I / O nesie menozaraďovanie (zaraďovanie).

Ochrana pamäte

Ochrana pamäte (ochrana pamäte) - dôležitou podmienkou pre prácu v systémoch kolektívneho použitia. Ochrana pamäte obmedzuje rozsah adries dostupných programu. Ochrana pamäte pre program, ktorý zaberá súvislý blok pamäťových buniek, môže byť implementovaná pomocouhraničných registrovkde sú vysoké a nízke adresy tohto pamäťového bloku.

Ochrana pamäte môže byť tiež implementovaná pomocoukľúče na ochranu pamäte (klávesy na ochranu pamäte), týkajúce sa určitých oblastí hlavnej pamäte - program má povolený prístup iba k tým oblastiam pamäte, ktorých kľúče zodpovedajú kľúču tohto programu.

Periférie a ich režimy

Periférie majú schopnosť pracovať buď von-line keď sú priamo pripojené k centrálnemu procesoru. Buď vv režime offlineoff - line keď sú ovládané regulátormi, ktoré nie sú pripojené k centrálnemu počítaču.

I / O kanály

I / O kanál je špecializovaný procesor určený na riadenie I / O nezávisle od hlavného procesora. Kanál má možnosť priameho prístupu k hlavnej pamäti na zaznamenávanie a získavanie informácií. Hlavným účelom kanálov je zvýšenie paralelnosti hardvéru a uvoľnenie procesora z prevažnej časti záťaže spojenej s riadením vstupu a výstupu.

Pre vysokorýchlostnú výmenu dát medzi externými zariadeniami a hlavnou pamäťou.kanálov(kanál voliča) , ktoré majú iba jeden subkanál a súčasne slúžia len na jedno zariadenie.

Na rozdiel od selektorov,multiplexných kanálov(multiplexorový kanál) majú viac subkanálov a môžu pracovať súčasne s viacerými dátovými tokmi v prekladanom režime.

Zachytenie pamäťovej slučky

Najťažšie miesto, kde môže nastať konflikt medzi kanálmi a procesorom je prístup do hlavnej pamäte. Keď nastane situácia, keď oba kanály a procesor môžu potrebovať prístup k hlavnej pamäti, v normálnom prípade sa priorita dáva kanálom. Toto sa nazývazachytávanie pamäťovej slučky(krádež cyklu), kanál doslova „odcudzí“ prístupové cykly pamäte od procesora. Podobný prístup sa bežne používa v OS.

Relatívne adresovanie

Na zabezpečenie práce s veľkými adresnými priestormi v pamäti sa používa relatívne adresovanie (základňa + posun).V tomto prípade sú všetky adresy programu zhrnuté s obsahom.základný register(základný register) , Takéto riešenie má tú výhodu, že programy v tomto prípade súpohyblivé a. \\ t nezávislá poloha.

Virtuálna pamäť

Použitie virtuálnej pamäte (virtuálny ukladací priestor) umožňuje zadať v programových adresách, ktoré nemusia zodpovedať skutočným adresám hlavnej pamäte. Virtuálne adresy sú dynamicky konvertované hardvérom na adresy príkazov a dát fyzicky umiestnených v hlavnej pamäti.

Virtuálne pamäťové systémy používajú metódy ako naprorganizácie stránok(Paging) - zabezpečenie výmeny medzi hlavnými a externými pamäťovými blokmi dát pevnej veľkosti a. \\ tsegmentácia (segmentácia) - poskytovanie separácie programov a dát do logických komponentov (segmentov).

Priamy prístup do pamäte (PDP)

Priamy prístup do pamäte(Direct Memory Access, DMA) je to prostriedok na zvýšenie produktivity minimalizovaním počtu prerušení, ktoré sa vyskytujú počas vykonávania programu. PDU je založené na skutočnosti, že po spustení I / O operácie sa znaky prenášajú do hlavnej pamäte na princípe zachytávania slučky - kanál zachytáva komunikačnú zbernicu procesora na hlavnú pamäť na krátky čas na prenos jedného znaku, po ktorom procesor pokračuje v prevádzke. Keď je externé zariadenie pripravené na prenos symbolu nasledujúceho bloku, preruší procesor. V prípade PDP sa však stav procesora nemusí zapamätať, pretože prenos jedného znaku znamená pre procesor viac oneskorenia alebo pozastavenia než normálne prerušenie. Symbol sa prenesie do hlavnej pamäte pod kontrolou špeciálneho hardvéru a po dokončení prenosu sa proces obnoví.

Zavolajú sa hardvérové nástroje, ktoré zachytávajú pamäťové cykly a ovládajú I / O zariadenia v režime FPUpodľa kanála priamy prístup do pamäte(Kanál DMA).

zreťazenie

Zreťazenie (pipelining) je hardvérová metóda používaná vo vysokovýkonných počítačoch na použitie určitých typov paralelizmu na zvýšenie efektívnosti spracovania príkazov. Zjednodušená schéma potrubia môže byť reprezentovaná ako normálne potrubie, na ktorom môže byť niekoľko príkazov súčasne v rôznych fázach vykonávania. Takáto kombinácia vyžaduje pomerne veľké výdavky na hardvér, ale je odôvodnená znížením celkového času vykonávania príkazov.

Hierarchia pamäte (hierarchia ukladania)

Je známe, že moderné počítače obsahujú niekoľko typov pamäte: pamäť cache (ca c on, skladovanie ) operatívne, externé a iné. Všetky tieto typy pamäte vytvárajú jedenhierarchia pamäteprechod na úrovne tejto hierarchie z pamäte cache do externej pamäte je sprevádzaný znížením nákladov a rýchlosti a zvýšením kapacity pamäte.

otázky

Vysvetlite, čo je to koncept pamäťového zväzku.
Aký je rozdiel medzi jednoduchým a dvojitým ukladaním do vyrovnávacej pamäte?
Popíšte niekoľko spôsobov ochrany vašej pamäte.
Ako je priamy prístup do pamäte?
Poukážte na rozdiely medzi voličmi a multiplexnými kanálmi.
Aké funkcie poskytuje virtuálna pamäť?

softvér

Softvér -toto je sada softvérových nástrojov, ktoré obsahujúsystémové programy, aplikačné balíkya programov.

Sekcia pre samoštúdium

Definujte nasledujúce výrazy.:

Aplikačný a systémový softvér
Jazyky orientované na proces a orientované na problém
Strojový jazyk
montérov
Jazyky na vysokej úrovni
Prekladatelia, prekladatelia a tlmočníci
I / O kontrolné systémy (IOCS)
zaraďovanie
mikroprogramování
emulácia