№1. Информатика-это раздел науки изуч. Структуру и общее свойство информации а также вопросы связанные с её сбросом, хранением, переработкой, поиском, распространением, пользование. Под информацией понимается сообщение о каком-либо факте, событии. В мировом понимании вычислительная машина может рассматриваться как преобразование информации.
Формы информации:
1)аналоговая( непрерывный)-обычно соответствует физическая величина изменение которой во времени хар-ет протекание рассматриваемого процесса.
2)Дискретная (цифровая) – изменяется ступенчато и представляется набором опр. Символов. Каждому символу ставится в соответствие некоторое типовое значение. В этом случаи информация приобретает чисто цифровой характер.
В зависимости от способа представления обрабатываемой информации машины делятся на 2 класса:
1) Аналоговые (непрерывные)
2) Дискретные (цифровые)
Аналоговые вычислительные машины представляют собой набор устройств, выполняющих с аналоговыми сигналами некоторые матем. Операции: высокая скорост , низкая точность, не универсальность.
Больше распространены цифровые вычислительные машины , потому что они универсальны. ЦВМ произв. Обработку предст.данных и получение требуемых рез-тов путём выполнения послед-ти элементарных логич. И вычислительных операций с данными представленными в дискретной форме.
Алгоритм – послед-ть операции в совокупности с набором отрабатываемых величин.
Операнд – величина обрабатываемая в данной операции
№2. Нейман с соавторами выдвинули основные принципы логического устройства компьютера и предложили его структуру, которая полностью воспроизвод. во всех поколениях компьютеров.
Кроме архитектуры Фон Нейман предложил
Принцип логич. Устройства компьютера.:
1)Принцип программного управления-
Программа состоит из набора команд, которые
Послед-но выполняются друг за другом.
Выборка команды осуществляется с помощью
Счётчика команд(часть процессора которая последов. Увел. Хранение в нём адреса очередной команды на 1 ед.) Команда программы располагается в памяти друг за другом, таким образом организован выбор цепочки команд. Программа выполняется автоматич.
2)Принцип однородности памяти- программы и данные хранятся в одной и той же памяти, поэтому процессор не различает хранится в памяти команда или число, поэтому над ком. Можно выполнить такие же действия как над данными.
3) Принцип адресности- Структура основной памяти представляет пронумерованные ячейки. Процессору в любой момент времени доступна любая ячейка. Доступ осуществ. По адресу ячейки, реализация этого принципа превращает компьютер в высоко проводной исполнитель алгоритма.
Компьютеры построены на этих принципах принято наз. Фон-неймановской архитек-ры.
В настоящее время большинство ПК имеют Фон Неймановскую архит-ру.
Существуют и другие мультипроцессорные принципы способные производить пар-е вычисления.
№3. Основные виды файлов. Исполнимые и командные файлы. Текстовые файлы, представление текстовой информации.
Виды файлов: командные и исполнительные
Командный файл формируется в виде текстового файла и содержит набор команд операционной системы или ссылки на другие командные или исполнительные файлы.исполнительные файлы сущест-ют в 2-х вариантах:-с расширением СОТ-использовался в старых системах, содержит набор команд в 8-ми-битной кодировке микропроцессора. Размер ограничен в 64 кб.
-с расширением ЕХЕ -1- создавался для операц. Системы DOS, в заголовке файла содержатся символы M,Z ,если их нет,то файл открывается как com.-2- в современных виндоус –приложениях используют спец. Форматы РЕ,в этих файлах после MZ идут буквы РЕ,по которым операц. Система определяет вид файла
Текстовые файлы- разновидность файла, содержание символьных данных, организованных как правило в виде строк.
Кодирование текстовых данных основано на том, что каждому символу можно поставить в соответствие целое число, а затем перевести его в двоичную форму. При вводе информации с клавиатуры, кодирование производится при нажатии клавиши, на которой изображен опред сисвол обозначение символа и присвоение ему внутреннего кода компьютера производится с помощью спец. Кодировочных таблиц: ASCII в DOS, KOI-8 в КП класса, UNIX, UNICODE-единая универсальная таблица .
Для кодирования символов рус. Яз – Windows 1251. Эта кодировка используется на большинстве локальных компьютеров,работающих под именем Майкрософт, а также в российском секторе всемирной паутины.
№4. Основные виды файлов. Звуковые файлы.
Звуковые файлы-файл с отцифрованным звуком
Содержит значение амплитуды , измерённые через одинаковые промежутки времени. Такой процесс замены непрерывного сигнала последовательности его значений наз. Дискретизацией. Частота дискретизации- величина, обратная промежутку времени между измерениями. Она показывает, сколько раз в секунду считывается значение сигнала. Каждое измеренное значение преобразуют в целое число, длиной 8 или 16 бит- квантование. Дискретизация и квантование выполняются устройством, наз. Аналого-цифровым преобразователем. Воспроизводится отцифрованный звук цифровыми преобразователем. Стандартным видом файла в WINDOWS является файл .wav –файлы с нотной записью содержат последовательность команд, собирающих какую то ноту, каким инструментом, как долго нужно воспроизводить в данный отрезок времени. Формат файла предусматривает одновременное воспроизведение нескольких инструментов, в этом случаи, говорят о соответствующем кол-ве голосов. Стандартная 16-ти звуковая карта поддерживает 20-ти голосный синтез. При воспроизведении файла используются след. Методы синтеза: 1) FM-синтез, т.е. имитация исполнения реальным муз. Инструментом ноты путём формированный огибающей синусоиды с частотой этой ноты.2) Табличный синтез используется в оцифровке реальных инструментов, которые находятся в памяти звуковой платы. В windows стандартным файлом нотной записи является файл с расширением .mid
№5. 1.Растровые. 2 . Векторные (объектные)
1.Изображения разбивается на участки, в пределах которых имеет постоянную яркость и цвет (pixel). Графически растровый файл содержит инф-цию в 2-х видах: графическая( указываются параметры pixel ) , неграфическая ( указывается данные, необходимые для отображения рисунков). В растровых файлах используются 2 способа хранения параметр pixel : в полноцветных изображ. Pixel может принимать одно из более чем 16 млн значений, поэтому данные о цвете хранятся как 24-х разрядное значение по 8-бит на красную, зелёную и синюю компоненты цвета. Если не изображение ограничено 256 или менее кол-вом цветов, то цветовая информация кодируется с использованием цветовой политры. Информация о пикселе указывает на строку в политре, а та содержит информацию о цвете . Кодирование каждого цвета 24-х битного значения для изображения с малым кол-вом цветов приводят к избыточностям инф-ции, поэтому использование цветовой политры позволяет уменьшить размер файла на несколько 1000%. В windows стандартным растровым файлом, является файл с разрешением .вmp. Файл состоит из 4х основных частей: заголовок, 40байтно информац. Заголовка, 1024 х цветовая политра, граф часть. Первые 14 байт состав. Его заголовок. Он содержит 3 значения букв bm, которые говорят о том, что файл имеет bmp-формат; число, обозначающее размер файла; число, указывающее на то, где хранятся растровые данные.
Последнее число равно кол-ву битов от начала файла. Ещё 2 поля (байта) в заголовке зарезервированы и обычно содержат 0. Информация заголовок содержит ширину и высоту в пикселях и кол-во битов на пиксель. 3я цветовая палитра содержит 256 полей(бит) по 4 байта: 1 байт-синий, 2-зелёный, 3-красный, 4- зарезервированный(0). 4ая часть файла содержит значения pixel. Вывод на экран картинки, содержащуюся в файле начинается с чтения файла.
2)В этих файлах изображение формируется из набора граф. Примитивов(точки, отрезок, прямая, круг) В файле хранится инф. О типе примитива, хар-ки. Расширение .wmf. Преимущество: 1) сокращение размеров файла типа чертежей и схем.2)отсутствие искажений.
№6. Архивные файлы. Методы архивирования без потерь информации.
Архивирование, сжатие, компрессия, упаковка-это преобразование файла или потока данных в спец формах, в этой форме файл непосредственно использоваться не может и должен быть предварительно разархивирован. В сжатой форме файл занимает меньше места на внешнем запом устройстве или поток данных быстрее передается по линии связи. Спец. проги,используемые для с жатия файла называют упаковщиками или архиваторами. Компрессия файла возможна не всегда и ее степень зависит от содержимого файла. Хорошо сжимаются файлы,в которых информация избыточна.
Без потерь информации: распакованный файл идентичен исходному файлу. Самым простым из методов этой группы является сжатие последовательности одинаковых символов или как его ещё называют алгоритм группового кодирования. Рассмотрим этот метод на примере сжатия растрового изображения. На растровом изображении пиксели одного цвета часто оказываются рядом друг с другом. Например, черно-белый график в основном состоит из пикселей белого цвета, т. Е. в файле данные о пикселях состоят из множества отрезков, в которых многократно повторяется одно и тоже число. Программа группового кодирования значений. Каждый раз, когда встречаются 3 или более идущих подряд пикселей с одинаковым значением программа заменяет их парой чисел( 1 число указывает на число одинаковых пикселей, а 2 значение этих пикселей). При разархивировании программа декодирует изображение, считывая сжатие файла и восстанавливая отрезки, повторяющихся значений пикселей.
№7. При использовании этого метода исходный файл не совпадает с файлом, получаемым после разархивировании. Используется для уменьшения величины мультимедийных файлов.
1.Метод jpeg ( соответствующие его файлы с расширением jpg) основные идеи метода разделить инфу в изображении по уровню важности и затем отбросить менее важную его часть, уменьшив размер файла.
2.В математике существует ряд Фурье: любая матем функция может быть преобразована в этот ряд представляющий собой бесконечную сумму синусоид и косинусоид различной амплитуды
Метод jpeg сжатия, преобразует мультимедийные файлы в ряд Фурье и затем отбрасывает компоненты рядом с высокими частотами. Это возможно потому что чел глаз и чел ухо менее чувствительны к высокочастотным компонентам изображения и звука. В этом методе jpeg пользователь может задавать коэффициент качества; высокий коэффициент позволяет сохранить больше деталей, но уменьшает степень сжатия и наоборот.
Метод mpeg: используется для сжатия динамической инфы, т. Е. видео и звука основан на том не принципе, что и jpeg. При сжатии видеоформ mpeg использует 3 вида кадров: ключевые(записываются с высоким разрешением), зависимые(как ссылка на предыдущий ключевой ил зависимый кадр, т. Е в нем указываются отличия от предыдущего кадра), двусторонние(вычисляется как нечто среднее между соседними кадрами).
Двусторонний2 кадр вычисляется как нечто среднее между соседними кадрами. Существует варианты mpeg 2, 3, 4 DVD –mpeg 2, mp3-mpeg, видео с высокой степенью сжатия mpeg 4.
№8. Системой счисления наз способ изображения чисел с помощью ограниченного набора символов, имеющих определённое кол-ное значение. Система счисления образует набор правил представления чисел с помощью системы знаков. Различают: позиционную и непозиционную систему счисления. В позиционных системах каждая цифра числа имеет определённый вес, зависящий от позиций цифры последовательности, изображающей число. Позиция цифры наз разрядом. В позиционной системе любое число можно представить в виде Аn=am-1*Nm-1+am-1*N^m-2…
a-цифра числа,m-кол-во цифр,N-основание системы.
Основная система счисления показывает во сколько раз значение разряда i больше знчния разряда i-1 . В современных КП для представления числовой информации используется двоичная система счисления. Очень проста в реализации. двоичная(0и 1) 16-тиричная(0,1…9, А.В…F) 8-миричная (0,1 …7 )
№9. Представление числовой информации в ЭЦВМ,кодирование чисел со знаком.
Представление числовой информации.
Используются 3 вида чисел:1) с фиксированной запятой(точкой) Числа изображаются в виде последовательности цифр с постоянным для всех чисел положением запятой(точки), отделяющей целую часть от дробной. Эта форма имеет небольшой даипозон представления чисел и поэтому мало подходит для вычислений. В основном используется для представления целых чисел.
2) С плавающей запятой(точкой) числа представляются х=+-m*p^-+z (0,36х10^4
m-мантисса числа, р-основание системы счисления , z-порядок числа.
3) двоично-десятичная её появление обусловлено тем, что при обработки больших массивов десятичных чисел существенное время тратится на их перевод в двоичные и обратно. В некоторые спец. ПК включаются спец. функциональные блоки, наз спецпроцессорами десятичной арифметики. В процессе их работы каждая цифра десятичного числа представляется в двоичных тетраэдах. Например: А10=37;А2-10=001101111 (0011-3;01111-7)
Для записи знаков, чисел и выполнения арифметических операций, числа представляются с использованием машинных кодов: прямой, обратный и дополнительный. Положительные числа во всех 3-х кодах изображаются одинаково: 1ый разряд является знаковым( 0 в этом разряде обозначает +), потом двоичный код, обозначающий абсолютную величину. Отрицательные числа: в прямом коде-в знаковый разряд помещается 1(-), за которым следует абсолютные значение числа 1:0000001 (-1) пр.к
Обратный код получается инвектированием всех цифр двоичного числа, т.е. нули заменяются единицами, а единицы нулями.1:1111110 (-1)обр.к
Дополнительный код получается добавлением единицы к младшему разряду 1:1111111 (-1)д.к
Сложение и вычитание чисел производится в обратном или дополнительном коде с использованием обычных правил арифметич действий. Это правило распространяется на умножение и деление, чаще производится в прямом коде, а их знаковые разряды используются для определения знак резульата.
№10. Классификация элементов и узлов ЭВМ. Логическая и запоминающая элементы.
Элементы и узлы компьютера. При рассмотрении структуры любого сложного устройства, производят детализацию. Как правило в структуре компьютера выделяют след.структурные единиц:элементы, узлы, блоки и устройства. Нижний уровень образа реализуют элементы. Узлы обеспечивают одновременю обработку групп сигналов-машинных слов. По своему назначению элементы делятся на формирующие, логические и запоминающие. К формир. Элементам относятся: формирователи эл. Импульсов и их усилители.
Логические элементы преобразуют поступающие сигналы в соответствие с логическими функциями. Основными являются логические функии И или НЕ, с их помощью можно построить любые логические системы.
Запоминающие элементы выполняют функцию памяти для двоичных переменных, для чего 0 имеют 2 устойчивых состоянии Одно из которых условно принимается за 0, а другое за 1. Каждому из этих состояний соответствует различные выходные сигналы. Примером такого цифрового автомата, имеющего эти состояния является триггер. Под действием соответствующего входного сигнала триггер переходит из одного состояния в другое, при этом скачком меняется уровень его входного сигнала.
Обычно в триггерах имеются 2 выхода: прямой или единичны. Выход q и инверсивный или нулевой выход q(опять стрелочка или чёрточка). На выходе Q в состоянии единицы, имеется высокий уровень напряжения, а в состоянии 0-низкий, на выходе Q(палочка) наоборот. Для установки триггера в то или иное состояние имеются соответствующие входы: R-для установки в 0,S- для установки в 1. При R=S=0 триггер сохранят своё состояние. При R=1 S=0 триггер устанавливается в 0, а при R=0, S=1 устанавливается в 1. Состояние R=1,S=1 недопустимо, т.к. после прекращения сигнала ригер может устанавлив. В любое состояние.
№11. Регистры- это удел КП, предназначенный для запоминания многорядных двоичных кодов и выполнение над ними некоторых операций, в частности сдвиг кода вправо и влево на требуемое число разрядов. Число трипперов в регистре равно разрядности двоичного числа.
Счетчики- предназначены для подсчета числа входных импульсов и запоминания кода этого числа соответствующими триплетами. Счетчики бывают: 1) суммирующие- увеличивают свое значение на 1 при поступлении очередного импульса.2) вычитающие – при поступлении сигнала при входе содержимое счетчика уменьшается на 1; 3) реверсивные- допускают возможные переключения в режим суммирования и вычитания.
Дешифратовый- логическая схема, преобразующая поступающие на вход код сигнала только на одном из ее выходов. Если кол-во разрядов дешифруемого кода равно n, то число выходов равно 2^n . В кп с помощью дешифраторов производится опознование кодов операций машинных команд и выборка необходимых ячеек в памяти.
Сумма выполняет арифметическое суммирование кодов двоичных чисел. Операция выполняется поразрядно. При этом так же как и сложение в столбик, в каждом разряде складываются значения: разряд 1-ого слагаемого; разряд 2-ого слагаемого
4 Цифры переноса из соседнего младшего разряда.
№12. Процессор-выполняет операцию по обработке данных и управляет другими устройствами компьютера.7 компьютеров последнего поколения процессор выполняется на одной интегральной микросхеме, содержащих десятки миллионов элементов. В состав ц процессора входит:-устройство управления, которое органиует управление проги и координирует взаим-ие других устройств.
-арифметико-логическое устройство, выполняющее арифметич и логич операции над данными .
-процессорная память, которая представляет собой набор регистров, в которые помещаются данные перед их обработкой и после их обработки.
-генератор тактовой частоты, вырабатывающий эл. Импульса, синхронизирующие работу всех устройств процессора. Частота-главная хар-ка быстродействия процессора, т.к. показывает сколько элементарных операций процессор выполняет за 1 сек.
Сравнивать процессор по тактовой частоте можно только при из достаточно близкой конструкции и набору выполняемых команд , т.к. объём обрабат. Информации зависит в том числе и от разрядности и от кол-ва тактов, затрачиваемых на одну элемент. Операцию.Процессор хар-ется след. Параметрами:-внутрення и внешняя разрядность данных. Показывает какое кол-во бит процессор может обрабатывать за одну операцию или обмениваться с другими устройствами.
-тактовая частота
-адресация памяти-объём адресуемой памяти зависит от разрядности шины данных. В первых ПК этот объём состоял 1 мб, в 32-х разрядных процессор может получить доступ к 4 гб.
-режим работы с памятью-реальный режим-использовались в первых ПК, а так же реализуется в современных ПК, если они работают в операц. Системах DOS. В этом режиме прикладные проги получают непосредственный доступ к памяти ПК.
-защищённый режим-в этом режиме прикладным прогам операц. Система предоставляет виртуальные адреса. Каждая прикладная прога, выполняемая в данный момент имеет свой набор вирт. Адресов памяти соответствие вирт.адресов и адресов реальных ячеек основной памяти устанавливается операц. Системой. Каждая прикладная прога имеет доступ к своим реальным ячейкам памяти, т.е. данные каждой из прикладной проги защищены от доступа другой приклад. Проги.
-виртуальный режим- в этом режиме ц.процессор может имитировать работу нескольких более простых по устройству ц.процессор, обеспечивая многопользовательский режим работы ПК. В этом режиме одновременно могут быть запущены различные операц. Системы.
Со-процессор. Для выполнения арифмет. Операций с плавающей точкой имеются спец. арифмет. Процессор, наз сопроцессором.В отличии от ц.процессора на выполнние арифм.выражения и формирование рез-тов. На первых ПК процессор выполнялся виде отдельной микросхеме, на современных ПК сопроцессор интегрирован в состав микросхем ц.процессор. Наличие сопроцессора позволяет уменьшить время на *;/ и возведение в степень на 80 и более %.Скорость на выполнение +- не меняется практически.
№13. виды памяти компьютера. Основная память компьютера.
-оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) (RAM) предназначено для хранения переменной информации, оно допускает изменение своего содержимого и может входить в выполнение процессором операций с данными, работать в режимах хранения, записи и чтения.
- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) (ROM) содержит информацию,которая не должна изменятся в процессе работы ПК. Эта информация заносится в микросхемы при изготовлении. Информация в ПЗУ сохраняется при отключении ПК, при отключении от источника питания. Физически, основная память представляет собой набор микросхем. Существует 2 вида памяти:- статистическая. В этой памятт ячейки построены на различных вариантах трипперов (схем с 2-мя устойчивыми состояиями)
После записи бита в такую ячейку она может пребывать в этом состоянии сколько угодно долго при наличии питания. При обращении в микросхеме стат. Памяти на нее падает полный адрес, который при помощи собственного дешифратора преобразуется в сигналы выборки конкретной ячейки. Ячейки стат. Памяти имеют малое время срабатывания, но микросхемы на их основе имеют низкую плотность данных и относительно высокое энергопотребление, поэтому стат. Память используется в основном в КЭШ-памяти.
-динамическая. В этой памяти ячейки построены на основе областей с накоплением зарядов, занимающих меньшую площадь по сравнению с трипперами и потребляющих меньше энергии. При записи бита в такую ячейку, в ней формируется эл заряд, который сохраняется в течении нескольких милисек. Для постоянного сохранения заряда ячейке необходимо регенирировать, считывать и перезаписывать содержимое.
№14. Сверхоперативное запоминающее устройство кэш-память представляет собой быструю память, функционально разложенную между процессором и основной памятью. Она служит для частичной конденсации разности в скорости работы процессора и основной работы. В неё помещаются наиболее часто используемые данные. Когда процессор обращается в первый раз к ячейкам памяти, и содержимое параллельно копируются в КЭШ-память и в случае повторного из КЭШа. В первых версиях ПК имели КЭШ-память, выполненную в виде отдельных микросхем, установленных на системной плате. В современ ПК ячейки КЭШа интегрированы в состав микросхем ц.процессора.
Кэш — это память с большей скоростью доступа, предназначенная для ускорения обращения к данным, содержащимся постоянно в памяти с меньшей скоростью доступа (далее «основная память»). Кэширование применяется ЦПУ, жёсткими дисками, браузерами и веб-серверами.
Кэш состоит из набора записей. Каждая запись ассоциирована с элементом данных или блоком данных (небольшой части данных), которая является копией элемента данных в основной памяти. Каждая запись имеет идентификатор, определяющий соответствие между элементами данных в кэше и их копиями в основной памяти.
Ряд моделей центральных процессоров (ЦП) обладают собственным кэшем, для того чтобы минимизировать доступ к оперативной памяти (ОЗУ), которая медленнее, чем регистры. Кэш-память может давать значительный выигрыш в производительности, в случае когда тактовая частота ОЗУ значительно меньше тактовой частоты ЦП. Тактовая частота для кэш-памяти обычно ненамного меньше частоты ЦП.
№15. ROM BIOS. Аппарат представляет собой элемент памяти, ёмкостью в несколько десятков кбайт, установленной на системной плате. Сокращение BIOS происходит от англ.слова базовая система ввода-вывода. В этом элементе содержутся программное обеспечения, которые должны быть доступны ц.процессору до обращения к внешним запом.устройствам. В первую очередь это драйвера различных устройств, таких как: адаптер видео системы, клавиатуры, контроллёра внешних запом.устр. Их основные назначения дать возможность включить ПК и обеспечить загруски операц.системы. В современ. Версиях операц. Систем драйвера BIOS не используются. Так же ROM BIOS содержит тест проверки системы POST, который при включении ПК проверяет работоспособность важнейших компонентов.
CMOS. Изменение в конфигурации компьютера, например, установка нового жёсткого диска, заносится в спец. область памяти, наз.CMOS. Откуда считывается BIOS. Для того, чтобы записанная инфа не была потеряна при выкл питания на системную плату устанавлив.аккумуляторная батарейка. Эта батарейка обеспечивает так же работу системного таймера батарейку. Первые элементы ROM BIOS изготавливались в виде микросхем с постоянно записанной информацией. Современные версии изготавливаются на основании флеш-памяти, позволяющие при подаче спец.управляющ.сигнала, изменять её содержимое.Ячейка памяти электронно-стираемого программирующего запомин. Устройства
Дйствие ячейки основано на квантов-механическом свойстве электронов-тунельном эффекте. Заключается он в след:когда электрон находится в проводнике отделенном от другого проводника очень тонким слоем лиэлектрика(изометра) существует некоторая вероятность, что электрон перейдёт через изолятор и окажется в другом проводнике. В рассматриваемой ячейке, когда на раствор сток и исток не подаётся напряжению электроны, которые могли бы участвовать в туннельном переходе, отсутствуют. Если приложить низкое положительное напряжение к стоку и большое положить к управляющему затвору, то даже после снятия напряжения такое состояние ячейки принимают за единицу. Чтобы удалить электроном прикладывают небольшое положительное напряжение на исток и большое отрицательное на затвор. Отсутствие электронов принимают за 0. При туннельных переходах некоторое кол-во электронов накапливается.на неоднорднастях поликристалл. Кремниего изолятора. В рез-те через некоторое время начинют появляться токи утечки, приводящие к потери информации.
№16. Расширение основной памяти ПК. В ПЭВМ устройства оперативной памяти реализуются в виде микросхем и её объём может увеличиваться. С целью обеспечения совместимости программного обеспечения для ПК различных поколений в IBMPC выделяют след.области оперативной памяти:1) базовая память- оперативная память, составляющая первые её 640 кб и служащая для загрузки системных файлов операц. Системы, а в оставшейся свободной части-другие неполн.проги. 2) верхняя память- область памяти от 640 до 1024 кб, обычно разделяются на несколько блоков ИМВ верхней памяти размером по 64 кб каждый и предназначенная для загрузки ряда аппаратных данных, копии базовой системы ввода-вывода (BIOS), считываемой с ПЗУ и др, а также доступа к расширенной памяти.3) Наращенная память- область памяти выше 1024 кб. Её максимальный размер ограничивается ХВМ только возможностями микропроцессора.4) нижняя начальная часть наращенной памяти размером в 64 кб носит наименование области старших адресов или HMA-памяти. Доступ и управление областью наращенной памяти обеспечивается прогой-драйвером HIMEM.SYS в соответствии со стандартом XMS. ОН предотвращает одновременное непользование одних и тех же участков памяти разными прогами и позволяет загружать операц. Систему в HMA. 5) расширенная память ems- область памяти от 1 до 32 мб, доступ к которой обеспечивается через один из блоков верхней памяти ПЭВМ модели PC 386 и выше спец. Прогой (EMM386.exe). Расширенная память делится на сегменты по 16 кб, называемые страницами, когда прога запрашивает информацию из расширенной памяти, соответствующая страница копируется в страничный кадр-область размером в 64 кб. 6) Page Dir Cache- память, для хранения данных об используемых страницах основной памяти.7) Call/Return Stach- память, используемая для сохранения состояния процессора и проги при вызове подпрог и обработке прерываний. 8) SMI code and data- cпец. Пространство в памяти для хранения команд и данных процессор, используемых для выполнения системных функций. Обычно не доступна операц. Системе и пользовательским приложением.
№17. Главный функциональный модуль ПЭВМ, на котором располагаются : центральный микропроцессор, сопроцессор, оператив, память, КЭШ-память, базовая система ввода-вывода, набор доп.микросхем поддержки КЭШ-памяти, основной памяти, системный шин и т.п. Системные платы выпускаются в различных конфигурациях, включая их тип, размеры, хар-р начального оборудования или оснащения схемными элементами.
Безбатарейная материнская плата: платы нового поколения, которая может работать без автономного (батарейного) источника питания. Для хранения установок CMOS в этих платах применяются микросхема электрически стираемого ЗУ. Когда ПК с этой системой подключен к сети, энергия для хранения установок CMOS и работы таймера берется с блока питания ПК. Дубликат установок CMOS при этом хранится в микросхеме EEPROM. В случае обесточивания ПК все установки для CMOS сбрасываются. При последующем включении ПК все установки для CMOS считываются и записываются с микросхемы EEPROM. Единственное, что устанавливается вручную – это системное время. Чтобы не выполнять эту операцию при каждом включении ПК, все безбатарейные мат.платы по-прежнему оснащаются батарейкой. Обязательными элементами для установки на любой системной плате являются: микропроцессор, оперативная память, BIOS, контроллер аппаратуры, генератор тактовой чистоты, аккумулятор, а так де разъемы – расширения, питания и клавиатуры.
Шина. Системная магистраль передачи данных внутри ЭВМ между ее устройствами. Обычно выполняется в виде параллельных электрический проводов и соединений, пригодных передавать высококачественные цифровые сигналы. В ПЭВМ шина входит в состав материнской платы и обеспечивает обмен данными между процессором или оперативной памятью и контролерами внешний устройств. В зависимости от назначения принципа действия, хар-ра передаваемых данных и других особенностей шины подразделяются на системные и локальные, а так же, адресные, данные, управление, разделяемые, мультиплексные, двухсторонние и т.д.
Системная шина – совокупность линий передачи всех видов сигналов между микропроцессором и остальными эл. устройствами ПК.
Локальная шина – в IBM PC функционально специализированный вид шины для связи процессора с отдельными видами периферийных устройств.
С учетом функционального назначения различают:
адресная шина – часть системной шины, предназначенной для передачи адресных данных.
№18. В ПЭВМ различают порты следующих типов:
- параллельный порт – разновидность портов, обеспечивающая относительно большую скорость ввода и вывода данных за счет того, что биты передаются через них одновременно (параллельно); используются в частности для подключения принтеров.
- последовательный порт – порт, снабженный специализированным аналогово-цифровыми преобразователем и предназначенный для подключения одного или 2-х джойстиков.
- аналоговый порт – стандартный разъем RI-11, к которому подключаются аналоговые устройства, например телефон, модем и т.д.
- AGP – подключение видеокамер, ECP – подключение модер. Принтеров, EPP – модер. принт.
Чипсет – набор управляющих микросхем, устанавливаемый на системной плате IBM PC, который определяет ее архитектуру и существенно влияет на производительность ПЭВМ. Чипсет предназначен для выполнения совокупности операций, связанных с поддержкой работы центрального процессора и обеспечения более эффективного его взаимодействия с устройствами разнородных видов памяти, операционными системами, различными приложениями и интерфейсами.
Современные чипсеты выполняются по интегрированной технологии с органическим числом микросхем. Наиболее распространенная архитектура построения современных чипсетов построена на использовании двух микросхем, составляющих основу северного моста и южного. Микросхемы северного моста обеспечивают работу с наиболее быстродействующими подсистемами ПК. Она содержит контроллер системной шины, памяти, графический шины AGP и контроллер шины связи с южным мостом, который обеспечивает работу с более медленными компонентами системы и периферийными устройствами.
№19. Все устройства ПК устанавливаются на общей системной шине, поэтому существует необходимость специальным образом определять сигналы, идущие от центрального процессора к конкретному устройству. А так де необходимость определять устройства, обращающиеся к процессору ПК ( мышь, клавиатура, диски),присваиваются адрес вводы - выводы и номер линии запроса прерывания процессора IRQ. Центральный процессор при передачи команды к какому-либо устройству выставляет на системную шину адрес этого устройства и передает сигналы «поиск устройства». В все устройства, подключенные к системной шине, получив этот сигнал, считывают переданный адрес и сравнивают его с основным. Устройства, номера которых не совпадают адресом, выдает ответный сигнал, по которому центральный процессор передает следующую команду. При обращении какого-либо устройства в центральному процессору (движение мышкой, нажатие на клавиши) это устройство посылает сигнал со своим номером IRQ, этот сигнал попадает в контроллер прерываний работы центрального процессора. Центральный процессор после выполнений каждой команды проверяет состояние контроллера прерываний и при обнаружении запроса, приостанавливает выполнение текущей программы и начинает выполнять программу, соответствующую поступившему номеру IRQ. Выполнив это программу возвращается к выполнению ранней.
№20. Вид памяти лили ЗУ, недоступный микропроцессору для непосредственного к ним обращения: доступ осуществляется командами ввода – вывода. Устройства памяти (ЗУ), реализованные на сменных носителях, предназначены для длительного хранения больших массивов данных. Накопитель, дисковод – внешнее запоминающее устройство (ЗУ), состоящее из машиночитаемого носителя данных, средств записи и считывания над рабочей поверхностью носителя данных (винчестер, гибкие магнитные диски, магнитная лента, магнитный барабан, магнитная карта, оптическая карта, магнитнооптияческий диск).