Архітектура
1 Поняття архітектури ЕОМ. Принципи фон Неймана
Архітектурою ПК називається його опис на деякому загальному рівні включає опис для користувача можливостей програмування систем команд систем адресації організації пам'яті Архітектура визначає принцип дії, інформаційні зв'язки взаємне з'єднання основних логічних вузлів комп'ютера: процесора; оперативного ЗУ, Зовнішніх ЗУ і периферійних пристроїв.
Класичні принципи побудови архітектури ЕОМ були запропоновані в 1946 році і відомі як принципи фон Неймана ".
Вони такі:
Використання двійкової системи представлення даних
Автори переконливо продемонстрували переваги двійкової системи для технічної реалізації, зручність і простоту виконання у ній арифметичних і логічних операцій. ЕОМ стали обробляти і нечислові види інформації - текстову, графічну, звукову та інші, але двійкове кодування даних як і раніше становить інформаційну основу будь-якого сучасного комп'ютера.
Принцип збереженої програми Нейман першим здогадався, що програма може також зберігатися у вигляді нулів і одиниць, причому в тій же самій пам'яті, що й оброблювані нею числа. Відсутність принципової різниці між програмою і даними дало можливість ЕОМ самій формувати для себе програму відповідно до результатів обчислень. Пристрій управління (УУ) і арифметико-логічний пристрій (АЛП) в сучасних комп'ютерах об'єднані в один блок - процесор, що є перетворювачем інформації, що надходить з пам'яті і зовнішніх пристроїв.
Пам'ять (ЗУ) зберігає інформацію (дані) і програми. Запам'ятовуючі пристрої у сучасних комп'ютерів "багатоярусно" і включає оперативне запам'ятовуючий пристрій (ОЗП) і зовнішні запам'ятовуючі пристрої (ВЗУ).
ОЗУ - це пристрій, що зберігає ту інформацію, з якою комп'ютер працює безпосередньо в даний час (виконується програма, частину необхідних для неї даних, деякі керуючі програми).
ВЗП - пристрої набагато більшої місткості, ніж ОЗУ, але істотно більш повільні.
Принцип послідовного виконання операцій
Структурно основна пам'ять складається з пронумерованих осередків. Процесору в довільний момент часу доступна будь-яка клітинка. Звідси випливає можливість давати імена областей пам'яті, так, щоб до запам'ятованих у них значенням можна було б згодом звертатися або змінювати їх у процесі виконання програми з використанням привласнених імен.
Принцип довільного доступу до осередків оперативної пам'яті
Програми та дані зберігаються в одній і тій же пам'яті. Тому ЕОМ не розрізняє, що зберігається в даній комірці пам'яті - число, текст або команда. Над командами можна виконувати такі ж дії, як і над даними.
8 BIOS. Призначення, функції. Установка CMOS
BIOS - базова система введення-виведення, що зберігається в ПЗП і призначена для виконання базових апаратних функцій з урахуванням особливостей апаратної частини конкретної ПЕОМ. Цим забезпечується незалежність операційної системи і прикладних програм від особливостей ПЕОМ, на якій вони функціонують.
BIOS включає в себе програмну підтримку стандартних ресурсів ПЕОМ і забезпечує діагностику апаратних засобів, їх конфігурування і виклик завантажувача операційної системи. Зазвичай BIOS прив'язаний до конкретного типу системної плати.
Останнім часом BIOS найчастіше зберігають в Flash пам'яті, що допускає перезапис вмісту. Це дозволяє оновлювати версії BIOS, проте, зворотним боком цього є можливість виведення ПЕОМ з ладу через псування BIOS при неправильній його перезапису або під впливом вірусів.
Для оновлення BIOS нові версії слід отримувати безпосередньо від виробників системної плати або з сайтів, що зберігають такі версії. Власне виробники BIOS (фірми AMI, Award, Phoenix) під конкретні плати їх не налаштовують: Цієї настройкою (доопрацюванням) базових версій BIOS і займаються виробники системних плат.
Функції BIOS поділяються на такі групи:
Ініціалізація і тестування апаратних засобів по включенні харчування - POST (Power On Self Test)
Налаштування і конфігурація апаратних засобів і системних ресурсів-BIOS Setup
Завантаження операційної системи з дискових носіїв - Bootstrap Loader
Обслуговування апаратних переривань від системних пристроїв (таймера, клавіатури, дисків) - BIOS Hardware Interrupts
Відпрацювання базових функцій програмних звернень (сервісів) до системних пристроїв-BIOS Services
Всі ці функції виконує системний модуль System BIOS, що зберігається в мікросхемі ПЗУ або флеш-пам'яті, встановленої на системній платі.
Система CMOS (енергозалежна пам'ять CМОS). Особливість цієї пам'яті полягає в тому, що вона живиться від спеціального джерела живлення, незалежно включений або вимкнений основне джерело харчування. У ній міститься інформація про гнучких дисках, про жорсткому диску, процесорі, а також свідчення системних годин. Запуск BIОS
9 BIOS. Послідовність завантаження ЕОМ
При включенні комп'ютера по адресній шині процесора виставляється стартовий адресу. Процесор звертається за цією адресою за першою командою. Після чого починає працювати під керуванням програми. Так як, в ОЗУ немає ніякої інформації те стартова адреса вказується на ПЗП. Програми знаходяться в ПЗП утворюють базову систему введення-виведення. Функція цієї системи здійснює перевірку складу і працездатності комп'ютерної системи, а також забезпечує взаємодію з такими пристроями, як клавіатура, монітора і дисковода. Система CMOS (енергозалежна пам'ять CМОS). Особливість цієї пам'яті полягає в тому, що вона живиться від спеціального джерела живлення, незалежно включений або вимкнений основне джерело харчування. У ній міститься інформація про гнучких дисках, про жорсткому диску, процесорі, а також свідчення системних годин. Запуск BIОS Робота програм, записаних в мікросхемі ВIОS, відображається на чорному екрані біжать білими рядками. У цей момент комп'ютер перевіряє свої пристрої. Перш за все виконується перевірка оперативної пам'яті (скільки її і вся вона в порядку). Перевіряється наявність жорстких дисків і дисковода гнучких дисків, а також наявність клавіатури. Якщо щось не працює, програми, виконують перевірку, доповідатимуть про несправності. Якщо все гаразд, то програми ВIОS закінчують свою роботу і наостанок дають команду завантажити з жорсткого диска в оперативну пам'ять спеціальний пакет програм, який називається операційною системою. Після того як цей пакет завантажений, він починає роботу і відтепер все, що ми робимо з комп'ютером , відбувається під управлінням операційної системи. Тепер ми маємо справу тільки з нею і можемо забути, що у комп'ютера є процесор, що йому потрібні якісь інструкції і дані. Відтепер всю роботу з процесором та іншими пристроями бере на себе операційна система, а нам залишається тільки навчиться працювати з нею, а точніше кажучи з тим пакетом програм,
завантажити і з гнучкого диска. Для цього потрібен спеціальний гнучкий диск, який називають системним. Таким методом запускають комп'ютер при усуненні несправностей.
13 Призначення, функції базових програмних засобів, що виконується програма
Програмне забезпечення Програми - це впорядковані послідовності команд. Кінцева мета будь-якої комп'ютерної програми - управління апаратними засобами. Навіть якщо на перший погляд програма ніяк не взаємодіє з обладнанням, не вимагає ніякого введення даних з пристроїв введення та не здійснює виведення даних на пристрої виведення, все одно її робота полягає в управлінні апаратними пристроями комп'ютера.
Програмне та апаратне забезпечення у комп'ютері працюють у нерозривному зв'язку і в безперервній взаємодії. Незважаючи на те що ми розглядаємо ці дві категорії окремо, не можна забувати, що між ними існує діалектичний зв'язок, і роздільне їх розгляд є по меншій мірі умовним.
Склад програмного забезпечення обчислювальної системи називають програмною конфігурацією. Між програмами, як і між фізичними вузлами і блоками існує взаємозв'язок - багато програм працюють, спираючись на інші програми більш низького рівня, тобто, ми можемо говорити про міжпрограмному інтерфейсі. Можливість існування такого інтерфейсу теж заснована на існуванні технічних умов та протоколів взаємодії, а на практиці він забезпечується розподілом програмного забезпечення на декілька взаємодіючих між собою рівнів. Рівні програмного забезпечення являють собою пірамідальну конструкцію. Кожен наступний рівень спирається на програмне забезпечення попередніх рівнів. Таке членування зручно для всіх етапів роботи з обчислювальною системою, починаючи з установки програм до практичної експлуатації та технічного обслуговування. Зверніть увагу на те, що кожен вищерозміщений рівень підвищує функціональність всієї системи. Так, наприклад, обчислювальна система з програмним забезпеченням базового рівня не здатна виконувати більшість функцій, але дозволяє встановити системне програмне забезпечення.
Базовий рівень. Найнижчий рівень програмного забезпечення представляє базове програмне забезпечення. Воно відповідає за взаємодію з базовими апаратними засобами. Як правило, базові програмні засоби безпосередньо входять до складу базового обладнання і зберігаються в спеціальних мікросхемах, званих постійними запам'ятовуючими пристроями (ПЗУ - Read Only Memory, ROM). Програми та дані записуються («прошиваються») в мікросхеми ПЗУ на етапі виробництва і не можуть бути змінені в процесі експлуатації.
У тих випадках, коли зміна базових програмних засобів під час експлуатації є технічно доцільним, замість мікросхем ПЗУ застосовують перепрограмувальні постійні запам'ятовувальні пристрої (ППЗУ - Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). У цьому випадку зміна змісту ПЗУ можна виконувати як безпосередньо у складі обчислювальної системи (така технологія називається флеш-технологією), так і поза її, на спеціальних пристроях, званих программаторами.
19 Види, призначення, функції, специфіка периферійних пристроїв
Клавіатура - клавішний пристрій керування персональним комп'ютером. Служить для введення алфавітно-цифрових (знайомих) даних, а також команд управління. Комбінація монітора та клавіатури забезпечує найпростіший інтерфейс користувача. За допомогою клавіатури керують комп'ютерною системою, а за допомогою монітора отримують від неї оклик. Принцип дії. Клавіатура відноситься до стандартних засобів персонального комп'ютера. Її основні функції не потребують підтримки спеціальними системними програмами (драйверами). Необхідне програмне забезпечення для початку роботи з комп'ютером вже є в мікросхемі ПЗУ в складі базової системи введення-виведення (BIOS), і тому комп'ютер реагує на натиснення клавіш ОЗУ після включення. Миша - пристрій управління маніпуляторного типу. Являє собою плоску коробочку з двома-трьома кнопочками. Переміщення миші по плоскій поверхні синхронізовано з переміщенням графічного об'єкта (покажчика миші) на екрані монітора. Пристрій виводу: принтер (лазерний, матричний, струйний). Матричні принтери - це недорогі принтери, які першими почали застосовуватися в IBM РС - сумісних комп'ютерах. У матричних принтерах друк проводиться друкуючої головкою з висуваються голочками. Струменеві принтери - це найбільш поширений в даний час тип принтерів. Вони ненаголошені, тобто безшумні, які формують зображення з допомогою друкуючої головки, що містить безліч капілярів-сопів від 50 до 200. Лазерні принтери дозволяють отримувати найкращу якість чорно-білого або кольорового відбитку. Вони мають високу швидкість друку 10 і більше сторінок на хвилину. Однією з основних характеристик лазерних принтерів є роздільна здатність - кількість друкованих крапок на одиницю довжини. Пристрій зберігання даних. Для зберігання даних комп'ютера використовують накопичувачі. Накопичувач - це пристрій, що складається з носія інформації та приводу. Привод являє собою сукупність різних механічних та електронних компонентів: корпусу, двигуна і т.д. Плоттер-пристрій який креслить графіки малюнки або діаграми під управлінням ПК.
Плоттери використовують для одержання складних конструкторських креслень архітектурних планів. роликові плоттери-прокручують папір під пером а планшетні перемішають перо через всю поверхню горизонтально лежить папері.
Сканер для введення в ПК графічних зображень створює оцифроване зображення документа і перешкодить його в пам'ять ПК.
25 Поняття про редиректор і мережевих драйверах
Ф-ія клієнтської проги-здатність відрізнити запит до віддал. ф-лу від запиту до локального. ф-лу. Якщо клієнтська прога вміє це робити, то програма не д. піклуватися про те, з яким файлом воно працює. Клієнтська прога сама розпізнає і перенаправляє запит до віддал. машині. Тому для клієнтської частини застосува-ся редиректор. Іноді у функції розподілу виділ-ся окремі. програмні модулі. У цьому випадку редиректоров наз-ють не всю клієнтську частину, а цей програмний модуль. Драйвер-спец. прога, кіт. управ-ет контролером або адаптером. Розподіл обов'язків мереж між драйвером і контролером м.б. різними, але найчастіше контролер підтримує простий набір команд, а ін-р визначає послідовність їх виконання. У LAN ф-ції передачі даних в лінію зв'язку вип-ся сет. адаптерами і їх ін-ми. Це відбувається слід. чином: програма, кіт. треб-ся передати дані обращ-ся із запитом на виконання до ОС. Отримавши запит, ОС запускає соответств. ін-р. Подальше действіепо виконання операції реализ-ся спільно з ін-омадресанта і сет. адаптером. Др-р адресата періодично опитує ознаку прийому, кіт. устан-ся адаптером при правильно вибраній передачі даних, при його появі з буфера адаптера зчитується прийнятий байт і запис-ся у ВП адреси.
22 Поняття про локальної мережі, її основні компоненти
Локальної наз-ють мережу, абоненти якої наход-ся на невеликій відстані ін від ін (до15 км.). Зазвичай така мережа прив'язана до будь-якого об'єкта. До цього класу відносять-ся мережі окремих підприємств, фірм корпорацій. Якщо такі мережі мають абонентів, розташованих у різних приміщеннях, то вони використовують структуру глобальної мережі, і їх називають корпоративними мережами.
2 Історія ЕОМ, покоління. Елементна база поколінь
Перше покоління (1948-1958 рр..) Застосування вакуумно-лампової технології, використання систем пам'яті на ртутних лініях затримки, магнітних барабанах, електронно-променевих трубках (трубках Вільямса).
Для введення-виведення даних використовувалися перфострічки і перфокарти, магнітні стрічки і друкуючі пристрої.
Була реалізована концепція зберігається програми. Швидкодія (операцій в секунду) 10-20 тис.
Друге покоління (1959 - 1967 рр..) Заміна електронних ламп як основних компонентів комп'ютера на транзистори. Комп'ютери стали більш надійними, швидкодія їх підвищилося, споживання енергії зменшилося. З появою пам'яті на магнітних сердечниках цикл її роботи зменшився до десятків мікросекунд.
Головний принцип структури - централізація. З'явилися високопродуктивні пристрої для роботи з магнітними стрічками, пристрої пам'яті на магнітних дисках. Швидкодія (операцій в секунду) 100-500 тис рішення науково-технічних і планово-економічних завдань; для систем протиракетної оборони; ЕОМ загального призначення, орієнтовані на вирішення інженерно-технічних завдань
Третє покоління (1968 - 1973 рр..) Малі інтегральні схеми (МІС) Комп'ютери проектувалися на основі інтегральних схем малого ступеня інтеграції (МІС - 10 - 100 компонентів на кристал) і середнього ступеня інтеграції (СІС - 10 -1000 компонентів на кристал).
З'явилася ідея, яка і була реалізована, проектування сімейства комп'ютерів з однією і тією ж архітектурою, в основу якої покладено головним чином програмне забезпечення.
В кінці 60-х з'явилися міні-комп'ютери. У 1971 році з'явився перший мікропроцесор. Швидкодія (операцій в секунду) близько 1 млн.
Четверте покоління (1974 - 1982 рр..) Великі інтегральні схеми (ВІС) Використання при створенні комп'ютерів великих інтегральних схем (ВІС - 1000 - 100000 компонентів на кристал) і надвеликих інтегральних схем (НВІС - 100000 - 10000000 компонентів на кристал).
Початком цього покоління вважають 1975 рік - фірма Amdahl Corp. випустила шість комп'ютерів AMDAHL 470 V / 6, в яких були застосовані БІС в якості елементної бази.
Почали використовуватися швидкодіючі системи пам'яті на інтегральних схемах - МОП ЗУПВ місткістю в декілька мегабайт. У разі виключення машини дані, що містяться в МОП ЗУПВ, зберігаються шляхом автоматичного перенесення на диск. При включенні машини запуск системи здійснюється за допомогою збереженої в ПЗП (постійний запам'ятовуючий пристрій) програми самозавантаження, що забезпечує вивантаження операційної системи і резидентного програмного забезпечення в МОП ЗУПВ. У середині 70-х з'явилися перші персональні комп'ютери. Швидкодія (операцій в секунду) десятки і сотні млн. П'яте покоління (після 1982 року) Головний упор при створенні комп'ютерів зроблений на їх "інтелектуальність", увага акцентується не стільки на елементній базі, скільки на переході від архітектури, орієнтованої на обробку даних, до архітектурі, орієнтованої на обробку знань. Обробка знань - використання та обробка комп'ютером знань, якими володіє людина для вирішення проблем і прийняття рішень.
12 Призначення і функції операційної системи 1 Поняття архітектури ЕОМ. Принципи фон Неймана
Архітектурою ПК називається його опис на деякому загальному рівні включає опис для користувача можливостей програмування систем команд систем адресації організації пам'яті Архітектура визначає принцип дії, інформаційні зв'язки взаємне з'єднання основних логічних вузлів комп'ютера: процесора; оперативного ЗУ, Зовнішніх ЗУ і периферійних пристроїв.
Класичні принципи побудови архітектури ЕОМ були запропоновані в 1946 році і відомі як принципи фон Неймана ".
Вони такі:
Використання двійкової системи представлення даних
Автори переконливо продемонстрували переваги двійкової системи для технічної реалізації, зручність і простоту виконання у ній арифметичних і логічних операцій. ЕОМ стали обробляти і нечислові види інформації - текстову, графічну, звукову та інші, але двійкове кодування даних як і раніше становить інформаційну основу будь-якого сучасного комп'ютера.
Принцип збереженої програми Нейман першим здогадався, що програма може також зберігатися у вигляді нулів і одиниць, причому в тій же самій пам'яті, що й оброблювані нею числа. Відсутність принципової різниці між програмою і даними дало можливість ЕОМ самій формувати для себе програму відповідно до результатів обчислень. Пристрій управління (УУ) і арифметико-логічний пристрій (АЛП) в сучасних комп'ютерах об'єднані в один блок - процесор, що є перетворювачем інформації, що надходить з пам'яті і зовнішніх пристроїв.
Пам'ять (ЗУ) зберігає інформацію (дані) і програми. Запам'ятовуючі пристрої у сучасних комп'ютерів "багатоярусно" і включає оперативне запам'ятовуючий пристрій (ОЗП) і зовнішні запам'ятовуючі пристрої (ВЗУ).
ОЗУ - це пристрій, що зберігає ту інформацію, з якою комп'ютер працює безпосередньо в даний час (виконується програма, частину необхідних для неї даних, деякі керуючі програми).
ВЗП - пристрої набагато більшої місткості, ніж ОЗУ, але істотно більш повільні.
Принцип послідовного виконання операцій
Структурно основна пам'ять складається з пронумерованих осередків. Процесору в довільний момент часу доступна будь-яка клітинка. Звідси випливає можливість давати імена областей пам'яті, так, щоб до запам'ятованих у них значенням можна було б згодом звертатися або змінювати їх у процесі виконання програми з використанням привласнених імен.
Принцип довільного доступу до осередків оперативної пам'яті
Програми та дані зберігаються в одній і тій же пам'яті. Тому ЕОМ не розрізняє, що зберігається в даній комірці пам'яті - число, текст або команда. Над командами можна виконувати такі ж дії, як і над даними.
8 BIOS. Призначення, функції. Установка CMOS
BIOS - базова система введення-виведення, що зберігається в ПЗП і призначена для виконання базових апаратних функцій з урахуванням особливостей апаратної частини конкретної ПЕОМ. Цим забезпечується незалежність операційної системи і прикладних програм від особливостей ПЕОМ, на якій вони функціонують.
BIOS включає в себе програмну підтримку стандартних ресурсів ПЕОМ і забезпечує діагностику апаратних засобів, їх конфігурування і виклик завантажувача операційної системи. Зазвичай BIOS прив'язаний до конкретного типу системної плати.
Останнім часом BIOS найчастіше зберігають в Flash пам'яті, що допускає перезапис вмісту. Це дозволяє оновлювати версії BIOS, проте, зворотним боком цього є можливість виведення ПЕОМ з ладу через псування BIOS при неправильній його перезапису або під впливом вірусів.
Для оновлення BIOS нові версії слід отримувати безпосередньо від виробників системної плати або з сайтів, що зберігають такі версії. Власне виробники BIOS (фірми AMI, Award, Phoenix) під конкретні плати їх не налаштовують: Цієї настройкою (доопрацюванням) базових версій BIOS і займаються виробники системних плат.
Функції BIOS поділяються на такі групи:
Ініціалізація і тестування апаратних засобів по включенні харчування - POST (Power On Self Test)
Налаштування і конфігурація апаратних засобів і системних ресурсів-BIOS Setup
Завантаження операційної системи з дискових носіїв - Bootstrap Loader
Обслуговування апаратних переривань від системних пристроїв (таймера, клавіатури, дисків) - BIOS Hardware Interrupts
Відпрацювання базових функцій програмних звернень (сервісів) до системних пристроїв-BIOS Services
Всі ці функції виконує системний модуль System BIOS, що зберігається в мікросхемі ПЗУ або флеш-пам'яті, встановленої на системній платі.
Система CMOS (енергозалежна пам'ять CМОS). Особливість цієї пам'яті полягає в тому, що вона живиться від спеціального джерела живлення, незалежно включений або вимкнений основне джерело харчування. У ній міститься інформація про гнучких дисках, про жорсткому диску, процесорі, а також свідчення системних годин. Запуск BIОS
9 BIOS. Послідовність завантаження ЕОМ
При включенні комп'ютера по адресній шині процесора виставляється стартовий адресу. Процесор звертається за цією адресою за першою командою. Після чого починає працювати під керуванням програми. Так як, в ОЗУ немає ніякої інформації те стартова адреса вказується на ПЗП. Програми знаходяться в ПЗП утворюють базову систему введення-виведення. Функція цієї системи здійснює перевірку складу і працездатності комп'ютерної системи, а також забезпечує взаємодію з такими пристроями, як клавіатура, монітора і дисковода. Система CMOS (енергозалежна пам'ять CМОS). Особливість цієї пам'яті полягає в тому, що вона живиться від спеціального джерела живлення, незалежно включений або вимкнений основне джерело харчування. У ній міститься інформація про гнучких дисках, про жорсткому диску, процесорі, а також свідчення системних годин. Запуск BIОS Робота програм, записаних в мікросхемі ВIОS, відображається на чорному екрані біжать білими рядками. У цей момент комп'ютер перевіряє свої пристрої. Перш за все виконується перевірка оперативної пам'яті (скільки її і вся вона в порядку). Перевіряється наявність жорстких дисків і дисковода гнучких дисків, а також наявність клавіатури. Якщо щось не працює, програми, виконують перевірку, доповідатимуть про несправності. Якщо все гаразд, то програми ВIОS закінчують свою роботу і наостанок дають команду завантажити з жорсткого диска в оперативну пам'ять спеціальний пакет програм, який називається операційною системою. Після того як цей пакет завантажений, він починає роботу і відтепер все, що ми робимо з комп'ютером , відбувається під управлінням операційної системи. Тепер ми маємо справу тільки з нею і можемо забути, що у комп'ютера є процесор, що йому потрібні якісь інструкції і дані. Відтепер всю роботу з процесором та іншими пристроями бере на себе операційна система, а нам залишається тільки навчиться працювати з нею, а точніше кажучи з тим пакетом програм,
завантажити і з гнучкого диска. Для цього потрібен спеціальний гнучкий диск, який називають системним. Таким методом запускають комп'ютер при усуненні несправностей.
13 Призначення, функції базових програмних засобів, що виконується програма
Програмне забезпечення Програми - це впорядковані послідовності команд. Кінцева мета будь-якої комп'ютерної програми - управління апаратними засобами. Навіть якщо на перший погляд програма ніяк не взаємодіє з обладнанням, не вимагає ніякого введення даних з пристроїв введення та не здійснює виведення даних на пристрої виведення, все одно її робота полягає в управлінні апаратними пристроями комп'ютера.
Програмне та апаратне забезпечення у комп'ютері працюють у нерозривному зв'язку і в безперервній взаємодії. Незважаючи на те що ми розглядаємо ці дві категорії окремо, не можна забувати, що між ними існує діалектичний зв'язок, і роздільне їх розгляд є по меншій мірі умовним.
Склад програмного забезпечення обчислювальної системи називають програмною конфігурацією. Між програмами, як і між фізичними вузлами і блоками існує взаємозв'язок - багато програм працюють, спираючись на інші програми більш низького рівня, тобто, ми можемо говорити про міжпрограмному інтерфейсі. Можливість існування такого інтерфейсу теж заснована на існуванні технічних умов та протоколів взаємодії, а на практиці він забезпечується розподілом програмного забезпечення на декілька взаємодіючих між собою рівнів. Рівні програмного забезпечення являють собою пірамідальну конструкцію. Кожен наступний рівень спирається на програмне забезпечення попередніх рівнів. Таке членування зручно для всіх етапів роботи з обчислювальною системою, починаючи з установки програм до практичної експлуатації та технічного обслуговування. Зверніть увагу на те, що кожен вищерозміщений рівень підвищує функціональність всієї системи. Так, наприклад, обчислювальна система з програмним забезпеченням базового рівня не здатна виконувати більшість функцій, але дозволяє встановити системне програмне забезпечення.
Базовий рівень. Найнижчий рівень програмного забезпечення представляє базове програмне забезпечення. Воно відповідає за взаємодію з базовими апаратними засобами. Як правило, базові програмні засоби безпосередньо входять до складу базового обладнання і зберігаються в спеціальних мікросхемах, званих постійними запам'ятовуючими пристроями (ПЗУ - Read Only Memory, ROM). Програми та дані записуються («прошиваються») в мікросхеми ПЗУ на етапі виробництва і не можуть бути змінені в процесі експлуатації.
У тих випадках, коли зміна базових програмних засобів під час експлуатації є технічно доцільним, замість мікросхем ПЗУ застосовують перепрограмувальні постійні запам'ятовувальні пристрої (ППЗУ - Erasable and Programmable Read Only Memory, EPROM). У цьому випадку зміна змісту ПЗУ можна виконувати як безпосередньо у складі обчислювальної системи (така технологія називається флеш-технологією), так і поза її, на спеціальних пристроях, званих программаторами.
19 Види, призначення, функції, специфіка периферійних пристроїв
Клавіатура - клавішний пристрій керування персональним комп'ютером. Служить для введення алфавітно-цифрових (знайомих) даних, а також команд управління. Комбінація монітора та клавіатури забезпечує найпростіший інтерфейс користувача. За допомогою клавіатури керують комп'ютерною системою, а за допомогою монітора отримують від неї оклик. Принцип дії. Клавіатура відноситься до стандартних засобів персонального комп'ютера. Її основні функції не потребують підтримки спеціальними системними програмами (драйверами). Необхідне програмне забезпечення для початку роботи з комп'ютером вже є в мікросхемі ПЗУ в складі базової системи введення-виведення (BIOS), і тому комп'ютер реагує на натиснення клавіш ОЗУ після включення. Миша - пристрій управління маніпуляторного типу. Являє собою плоску коробочку з двома-трьома кнопочками. Переміщення миші по плоскій поверхні синхронізовано з переміщенням графічного об'єкта (покажчика миші) на екрані монітора. Пристрій виводу: принтер (лазерний, матричний, струйний). Матричні принтери - це недорогі принтери, які першими почали застосовуватися в IBM РС - сумісних комп'ютерах. У матричних принтерах друк проводиться друкуючої головкою з висуваються голочками. Струменеві принтери - це найбільш поширений в даний час тип принтерів. Вони ненаголошені, тобто безшумні, які формують зображення з допомогою друкуючої головки, що містить безліч капілярів-сопів від 50 до 200. Лазерні принтери дозволяють отримувати найкращу якість чорно-білого або кольорового відбитку. Вони мають високу швидкість друку 10 і більше сторінок на хвилину. Однією з основних характеристик лазерних принтерів є роздільна здатність - кількість друкованих крапок на одиницю довжини. Пристрій зберігання даних. Для зберігання даних комп'ютера використовують накопичувачі. Накопичувач - це пристрій, що складається з носія інформації та приводу. Привод являє собою сукупність різних механічних та електронних компонентів: корпусу, двигуна і т.д. Плоттер-пристрій який креслить графіки малюнки або діаграми під управлінням ПК.
Плоттери використовують для одержання складних конструкторських креслень архітектурних планів. роликові плоттери-прокручують папір під пером а планшетні перемішають перо через всю поверхню горизонтально лежить папері.
Сканер для введення в ПК графічних зображень створює оцифроване зображення документа і перешкодить його в пам'ять ПК.
25 Поняття про редиректор і мережевих драйверах
Ф-ія клієнтської проги-здатність відрізнити запит до віддал. ф-лу від запиту до локального. ф-лу. Якщо клієнтська прога вміє це робити, то програма не д. піклуватися про те, з яким файлом воно працює. Клієнтська прога сама розпізнає і перенаправляє запит до віддал. машині. Тому для клієнтської частини застосува-ся редиректор. Іноді у функції розподілу виділ-ся окремі. програмні модулі. У цьому випадку редиректоров наз-ють не всю клієнтську частину, а цей програмний модуль. Драйвер-спец. прога, кіт. управ-ет контролером або адаптером. Розподіл обов'язків мереж між драйвером і контролером м.б. різними, але найчастіше контролер підтримує простий набір команд, а ін-р визначає послідовність їх виконання. У LAN ф-ції передачі даних в лінію зв'язку вип-ся сет. адаптерами і їх ін-ми. Це відбувається слід. чином: програма, кіт. треб-ся передати дані обращ-ся із запитом на виконання до ОС. Отримавши запит, ОС запускає соответств. ін-р. Подальше действіепо виконання операції реализ-ся спільно з ін-омадресанта і сет. адаптером. Др-р адресата періодично опитує ознаку прийому, кіт. устан-ся адаптером при правильно вибраній передачі даних, при його появі з буфера адаптера зчитується прийнятий байт і запис-ся у ВП адреси.
22 Поняття про локальної мережі, її основні компоненти
Локальної наз-ють мережу, абоненти якої наход-ся на невеликій відстані ін від ін (до15 км.). Зазвичай така мережа прив'язана до будь-якого об'єкта. До цього класу відносять-ся мережі окремих підприємств, фірм корпорацій. Якщо такі мережі мають абонентів, розташованих у різних приміщеннях, то вони використовують структуру глобальної мережі, і їх називають корпоративними мережами.
2 Історія ЕОМ, покоління. Елементна база поколінь
Перше покоління (1948-1958 рр..) Застосування вакуумно-лампової технології, використання систем пам'яті на ртутних лініях затримки, магнітних барабанах, електронно-променевих трубках (трубках Вільямса).
Для введення-виведення даних використовувалися перфострічки і перфокарти, магнітні стрічки і друкуючі пристрої.
Була реалізована концепція зберігається програми. Швидкодія (операцій в секунду) 10-20 тис.
Друге покоління (1959 - 1967 рр..) Заміна електронних ламп як основних компонентів комп'ютера на транзистори. Комп'ютери стали більш надійними, швидкодія їх підвищилося, споживання енергії зменшилося. З появою пам'яті на магнітних сердечниках цикл її роботи зменшився до десятків мікросекунд.
Головний принцип структури - централізація. З'явилися високопродуктивні пристрої для роботи з магнітними стрічками, пристрої пам'яті на магнітних дисках. Швидкодія (операцій в секунду) 100-500 тис рішення науково-технічних і планово-економічних завдань; для систем протиракетної оборони; ЕОМ загального призначення, орієнтовані на вирішення інженерно-технічних завдань
Третє покоління (1968 - 1973 рр..) Малі інтегральні схеми (МІС) Комп'ютери проектувалися на основі інтегральних схем малого ступеня інтеграції (МІС - 10 - 100 компонентів на кристал) і середнього ступеня інтеграції (СІС - 10 -1000 компонентів на кристал).
З'явилася ідея, яка і була реалізована, проектування сімейства комп'ютерів з однією і тією ж архітектурою, в основу якої покладено головним чином програмне забезпечення.
В кінці 60-х з'явилися міні-комп'ютери. У 1971 році з'явився перший мікропроцесор. Швидкодія (операцій в секунду) близько 1 млн.
Четверте покоління (1974 - 1982 рр..) Великі інтегральні схеми (ВІС) Використання при створенні комп'ютерів великих інтегральних схем (ВІС - 1000 - 100000 компонентів на кристал) і надвеликих інтегральних схем (НВІС - 100000 - 10000000 компонентів на кристал).
Початком цього покоління вважають 1975 рік - фірма Amdahl Corp. випустила шість комп'ютерів AMDAHL 470 V / 6, в яких були застосовані БІС в якості елементної бази.
Почали використовуватися швидкодіючі системи пам'яті на інтегральних схемах - МОП ЗУПВ місткістю в декілька мегабайт. У разі виключення машини дані, що містяться в МОП ЗУПВ, зберігаються шляхом автоматичного перенесення на диск. При включенні машини запуск системи здійснюється за допомогою збереженої в ПЗП (постійний запам'ятовуючий пристрій) програми самозавантаження, що забезпечує вивантаження операційної системи і резидентного програмного забезпечення в МОП ЗУПВ. У середині 70-х з'явилися перші персональні комп'ютери. Швидкодія (операцій в секунду) десятки і сотні млн. П'яте покоління (після 1982 року) Головний упор при створенні комп'ютерів зроблений на їх "інтелектуальність", увага акцентується не стільки на елементній базі, скільки на переході від архітектури, орієнтованої на обробку даних, до архітектурі, орієнтованої на обробку знань. Обробка знань - використання та обробка комп'ютером знань, якими володіє людина для вирішення проблем і прийняття рішень.
Базові команди DOS. Операційна система - це комплекс програмних засобів, які здійснюють управління і планування ресурсів ПК. ОС служить керуючої середовищем, в якій працюють інші програми. Операційна система являє собою комплекс системних і службових програмних засобів. З одного боку, вона спирається на базове програмне забезпечення комп'ютера, що входить в систему BIOS (базова система введення-виведення), з іншого боку, вона сама є опорою для програмного забезпечення більш високих рівнів - прикладних та більшості службових додатків. Додатками операційної системи прийнято називати програми, призначені для роботи під управлінням даної системи. Основна функція всіх операційних систем - посередницька. Вона полягає у забезпеченні декількох видах інтерфейсу: Інтерфейсу між користувачем і програмно-апаратними засобами комп'ютера (інтерфейс користувача); Інтерфейсу між програмним і апаратним забезпеченням (апаратно-програмний інтерфейс); Інтерфейсу між різними видами програмного забезпечення (програмний інтерфейс). Навіть для апаратної платформи, наприклад такий, як IBM PC, існує декілька операційних систем. Відмінності між ними розглядають у двох категоріях: внутрішні і зовнішні. Внутрішні відмінності характеризуються методами реалізації основних функцій. Зовнішні відмінності визначаються наявністю і доступністю додатків даної системи, необхідних для задоволення технічних вимог, що пред'являються до конкретного робочого місця. Забезпечення інтерфейсу користувача Всі ОС здатні забезпечувати як пакетний, так і діалоговий режим роботи з користувачем. У пакетному режимі операційна система автоматично виконує задану послідовність команд. Суть діалогового режиму полягає в тому, що ОС знаходиться в очікуванні команди користувача і, отримавши її, приступає до виконання, а виконавши, повертає відгук і чекає черговий команди. Діалоговий режим роботи заснований на використанні переривань процесора і переривань BIOS (які, у свою чергу, також засновані на використанні переривань процесора). Спираючись на ці апаратні переривання, ОС створює свій комплекс системних переривань. Здатність ОС переривати поточну роботу і відреагувати на події, викликані користувачем за допомогою керуючих пристроїв, сприймається нами як діалоговий режим роботи. Обслуговування файлової структури Для більшості ПК основною ОС є дискова ОС - DOS. Основна функція DOS полягає в правильному використанні дискових пристроїв: DOS організовує управління файлами і способи зберігання в них даних і доступ до них; DOS виконує завдання розподілу пам'яті; Планування завдань; Обробку запитів інших пристроїв комп'ютера. ОС вирішує завдання, які полягають в тому, щоб стежити за тим, які області пам'яті та дисковий простір використовується конкретним додатком або даними. DOS складається з: ядра, командного процесора, драйверів пристроїв, утиліт. Ядро є центральною частиною ОС і складається з кількох компонентів: io.sys, ms-dos.sys, dblspace.sys. Якщо який-небудь програмі потрібна допомога DOS - ця програма викликає програмне переривання і керування передається програмі обробки переривань - ISR. Після закінчення роботи ISR управління повертається викликала його програмі. Основні об'єкти і прийоми управління Windows
15 Організація зовнішньої та внутрішньої пам'яті
Зовнішня пам'ять.
Жорсткий диск - основний пристрій для довготривалого зберігання великих обсягів даних і програм. Насправді це не один диск, а група стерпних дисків, що мають магнітне покриття і обертаються з високою швидкістю. Таким чином, цей "диск" має не дві поверхні, як має бути у звичайного плоского диска, а 2n поверхонь, де n - число окремих дисків в групі. Над кожною поверхнею розташовується головка, призначена для читання-запису даних.
Дисковод гнучких дисків Для оперативного перенесення невеликих обсягів інформації використовують так звані гнучкі магнітні диски (дискети), які вставляють в спеціальний накопичувач - дисковод. Прийомний отвір накопичувача знаходиться на лицьовій панелі системного блоку. Правильний напрямок подачі гнучкого диска зазначено стрілкою на його пластиковому кожусі. Основними параметрами гнучких дисків є: технологічний розмір (вимірюється в дюймах), щільність запису (вимірюється в кратних одиницях) і повна ємність.
Гнучкі диски розміром 3,5 дюйма випускають з 1980 року. Односторонній диск звичайної щільності мав ємність 180 Кбайт, двосторонній - 360 Кбайт, а двосторонній подвійної щільності - 720 Кбайт. Нині стандартними вважають диски розміром 3,5 дюйма високої щільності. Вони мають ємність 1440 Кбайт (1,4 Мбайт) і маркуються літерами НD (high density - висока щільність). З нижнього боку гнучкий диск має центральну втулку, яка захоплюється шпинделем дисковода і приводиться в обертання. Магнітна поверхня прикрита зрушується шторкою для захисту від вологи, бруду та пилу. Якщо на гнучкому диску записані цінні дані, його можна захистити від стирання і перезапису, зсунувши захисну засувку так, щоб утворилося відкрите отвір. Для дозволу запису засувку переміщають у зворотний бік і перекривають отвір. У деяких випадках для безумовної захисту інформації на диску засувку виламують фізично, але і в цьому випадку дозволити запис на диск можна, якщо, наприклад, заклеїти отвір, що утворився тонкою смужкою липкої стрічки. Абревіатура СD-RОМ (Comрact Disc Read-Onlу Memory) перекладається на російську мову як постійний запам'ятовуючий пристрій па основі компакт-диска. Принцип дії цього пристрою полягає у зчитуванні числових даних за допомогою лазерного променя, що відбивається від поверхні диска. Цифровий запис на компакт-диску відрізняється від запису на магнітних дисках дуже високою щільністю, і стандартний компакт-диск може зберігати приблизно 650 Мбайт даних. Великі обсяги даних характерні для мультимедійної інформації (графіка, музика, відео), тому дисководи СD RОМ відносять до апаратних засобів мультимедіа. Програмні продукти, поширювані на лазерних дисках, називають мультимедійними виданнями. Сьогодні мультимедійні видання завойовують все більш міцне місце серед інших традиційних видів видань. Так, наприклад, існують книги, альбоми, енциклопедії і навіть періодичні видання (електронні журнали), що випускаються на СD-RОМ. Основним недоліком стандартних дисководів СD-RОМ є неможливість запису даних, але паралельно з ними існують і пристрої однократного запису СD-R (Compact Disk Recorder), і пристрої багаторазового запису СD-RW. Основним параметром дисководів СD-RОМ є швидкість читання даних. Вона вимірюється в кратних долях. За одиницю виміру прийнята швидкість читання в перших серійних зразках, яка становила 150 Кбайт / с. Таким чином, дисковод з подвоєною швидкістю читання забезпечує продуктивність 300 Кбайт / с, з почетвереній швидкістю - 600 Кбайт / с і т. д. В даний час найбільше поширення мають пристрої читання СD-RОМ з продуктивністю 32х-48х. Сучасні зразки пристроїв однократного запису мають продуктивність 4х-8х, а пристроїв багаторазового запису - до 4х.Стріммер-для резервного копіювання великих обсягів інформації в якості носія тут застосовується касети з магнітною стрічкою ємністю 1-2 Гбайт і більше. Внутрішня пам'ять до складу входить оперативна пам'ять, кешь-пам'ять, спеціальна пам'ять. ОП-пам'ять з довільним доступом це швидке запам'ятовуючий пристрій не дуже великого обсягу безпосередньо пов'язане з процесором і призначений для запису зчитування та зберігання виконуваних програм і даних оброблюваних цими програмами. Оперативна пам'ять використовується тільки для тимчасового зберігання інформації так як коли машина вимикається все знаходилося в ОЗУ і інформація пропадає. Кешь-пам'ять дуже швидкий ЗП невеликого обсягу що використовується при обміні даними між мікропроцесором і ОП для компенсації різниці у швидкості обробки інформації процесором і трохи швидкодіючої ОП. Постійна пам'ять тільки для читання енергонезалежна пам'ять використовується для зберігання даних які ніколи не зажадають зміни. Bios сукупність програм призначених для автоматичного тестування пристроїв після включення живлення ПК і завантаження ОС, CMOS RAM пам'ять з невисоким швидкодією і мінімальним енергоспоживанням від батарейки. Використовується для зберігання інформації про склад обладнання.
21 Класифікація, призначення, області застосування ЗС
ВС-сукупність взаємопов'язаних і взаимодейств-их процесів ЕОМ, периферійного обладнання та ПЗ, призначений. для збору, зберігання, обробки і розподілу інф-ії. Осн. принципи побудови ПС: 1 можливість роботи в різних режимах, 2 модульність технічних і програмних засобів; 3 стандартизація рішень; 4 здатність системи до самонастройке і до самоорганиза-ии. За призначенням НД діляться: багатомашинні-містять некіт. число компів, інф-о взаємодіючих між собою (комп. мережі) і багатопроцесорні-є кілька процесорів інф-о взаємодіючих між собою на рівні регістрів процесорної пам'яті або на рівні ОП. Швидкодія і надійність багатопроцесорних систем набагато вище, ніж багатомашинних. По-перше, через більш швидкого обміну інф-їй між процесором і більш швидке реагування на ситуацію, що виникла в системі. По-друге, система зберігає свою працездатність поки працездатні хоча б по одному модулю кожного пристрою. За типом ЕОМ або процесорів поділяють-однорідні і неоднорідні; за рівнем територіальної разобщності діляться на суміщеного і розподіленого типу; за методами управління-централізовані (управління осущ. ЕОМ або процесор), децентралізовані (функції управління розподілені між її елементами), змішане керування; по режиму роботи-систем в працюючі в оперативному і неоперативне тимчасовому режимі.
19 Види, призначення, функції і специфіка периферійних пристроїв
Для обміну даними між комп'ютером і ПУ в компі передбачений зовнішній інтерфейс або порт, тобто набір проводів, що з'єднують комп і ПУ, а т.м. набір правил обміну інф-їй по цих проводах. Інтерфом-з реаліз-ся з боку компа сукупністю апаратних і програмних засобів: контролером ПП і спец. прогою, управ-їй цією прогою, кіт. зв. драйвером ПП. Зі сторони ПП інтер-с найчастіше реализ-ся апаратним пристрої му управління ПУ, хоча і зустрічей-ся і програмно-керовані ПУ. ПУ м. приймати від компа як дані (байти інф-ії, кіт. Потрібно роздрукувати), так і команди управління, у відповідь на кіт. Дод управління ПУ м. виконати спец. дії (перевести головку на необхідну доріжку або виштовхнути лист паперу з принтера). ПУ использ-ет зовнішній ІНТЕРФОМ-з не тільки для прийому інф-ії, а й для її передачі в комп (принтер повертає в комп дані про свій стан).
3 Системи числення. Правила переведення чисел з однієї системи числення в іншу
Система числення-це сукупність прийомів і правил за якими числа записуються і читаються. існують позиційні вага кожної цифри змінюється в залежності від її положення. непозиційної системи числення не залежить від її позиції. Для переведення цілого десяткового числа n в систему числення з основою g необхідно розділити n на g з залишком потім неповне приватне отримане від ділення треба розділити на g з залишком. Поки що остання отримане неповне приватне не стане рівним нулю число n в системі числення з основою g представитися у вигляді впорядкованої послідовності отриманих залишків поділу, записаних однієї g-ічной цифрою в порядку зворотному порядку їх отримання.
Для перекладу правильної десяткового дробу f в систему з основою g записане в тій же десятковій системі потім дробову частину отриманого твори знову помножити на g до тих пір поки дробова частина чергового твори не стане рівною нулю або не буде досягнута необхідна точність зображення числа f в g- ічной системі. Виставою дробової частини f в новій системі числення буде послідовність цілих частин отриманих творів записаних в порядку їх отримання та зображених однієї g-ічной цифрою.
7 Послідовність збирання та розбирання ЕОМ
Розбирання
Відключіть живлення і від'єднайте зовнішні кабелі.
Зніміть кришку системного блоку.
Виймайте внутрішні кабелі дисководів (попередньо замалювати схему їх підключення).
Відверніть гвинти на задній панелі корпусу і вийміть додаткові плати.
При необхідності вийміть дисководи (зазвичай вони кріпляться чотирма гвинтами).
Іноді виникає необхідність зняти передню панель системного блоку (наприклад, щоб встановити значення тактової частоти на панелі цифрового індикатора).
Від'єднайте кабелі від системної плати, попередньо промаркований їх і замалювати схему їх підключення.
Зніміть металеву пластину, на якій встановлена системна плата (для корпусів типу tower). У деяких корпусах це можна зробити тільки після того, як зняті всі заглушки слотів. Не забудьте і про гвинті, який утримує пластину знизу.
Зніміть системну плату.
Все. Більше в системному блоці розбирати нічого. Можна, звичайно, зняти ще блок живлення (наприклад, для заміни або чищення вентилятора), але цю операцію можна проводити незалежно від інших: блок живлення легко знімається, якщо відгвинтити утримують його чотири гвинти на задній панелі системного блоку.
Збірка
Вона здійснюється у зворотному порядку, але на певних етапах вимагає виконання деяких перевірок.
Встановіть системну плату (будемо вважати, що процесор, вентилятор і модулі пам'яті на ній вже змонтовані) на пластину.
Встановіть пластину в корпус. Необхідно стежити, щоб контакти і деталі плати не торкалися металевих частин корпусу. Плата кріпиться гвинтами і пластмасовими кліпсами. Використовувати треба всі підходящі отвори для кріплення. На рис. 1 показані необхідні з'єднання, які треба виконати для підключення пристроїв до системної плати. Працюючи з відкритим корпусом комп'ютера, ви повинні вжити заходів, що виключають можливість електростатичного розряду через сигнальні ланцюга. Ваше тіло завжди заряджена до деякого потенціалу щодо ланцюгів комп'ютера, і цей потенціал може виявитися небезпечним для напівпровідникових компонентів. Перш ніж забратися всередину відкритого пристрої, торкніться проводить ділянки його шасі, наприклад кришки блоку живлення. При цьому потенціали тіла і загального проведення комп'ютера зрівняються. Вважається, що заряд обов'язково повинен "стекти на землю", але ця вимога абсолютно зайве. Не раджу працювати з відкритим комп'ютером при вставленому в розетку мережевому шнурі, так як ви цілком можете його включити в самий невідповідний час або просто забути вимкнути. Крім того, в даному випадку досить висока ймовірність попадання в комп'ютер вологи або маленьких предметів, що може викликати коротке замикання на електронній платі і привести до пошкодження. Тільки зіпсувавши плату адаптера, яку я вставляв у роз'єм включеного комп'ютера, я зрозумів, що вилку з розетки краще виймати.
11 Системна шина, режими роботи системної шини, програмовані системні пристрої
Шини - набори провідників, по яких відбувається обмін сигналами між внутрішніми пристроями комп'ютера;
Системна шина - призначена для передачі інформації між процесором і іншими електронними компонентами комп'ютера. За системної шині здійснюється адресація пристроїв і відбувається обмін спеціальними службовими сигналами. Спрощено системну шину можна представити як сукупність сигнальних ліній, об'єднаних але призначенням (дані, адреси, управління). Системна шина являє собою набір провідників електричних сигналів і систему протоколів з'єднання пристроїв за допомогою цих провідників. Тип і характеристики протоколів передачі інформації з системної шині визначають швидкість передачі інформації між окремими пристроями материнської плати. Системні шини персональних комп'ютерів стандартизуються як за кількістю контактів і розрядності (числу провідників, використовуваних для одночасної передачі даних), так і по протоколам спілкування пристроїв через провідники. Системна шина з'єднує всі пристрої комп'ютера в єдине ціле і забезпечує їх взаємодію, взаимоуправления і роботу з центральним процесором. У персональних комп'ютерах використовуються системні шини стандартів ISA, EISA, VLB і PSI. У наш час тепер використовують тільки шину PCI, звичайно ще можна зустріти ISA, але вона занадто повільна у порівнянні з PCI, тому її більше не випускаю.
18 Відеосистема ЕОМ. Принципи роботи. Області застосування
Відеокарта (відеоадаптер) Спільно з монітором відеокарта утворює відеопідсистему персонального комп'ютера. Відеокарта не завжди була компонентом ПК. На зорі розвитку персональної обчислювальної техніки в загальній області оперативної пам'яті існувала невелика виділена екранна область пам'яті, в яку процесор заносив дані про зображення. Спеціальний контролер екрану зчитував дані про яскравості окремих точок екрана з комірок пам'яті цієї області і відповідно до них керував розгорткою горизонтального променя електронної гармати монітора. З переходом від чорно-білих моніторів до кольорових і із збільшенням роздільної здатності екрана (кількості точок по вертикалі і горизонталі) області відеопам'яті стало недостатньо для зберігання графічних даних, а процесор перестав справлятися з побудовою та оновленням зображення. Тоді й сталося виділення всіх операцій, пов'язаних з управлінням екраном, в окремий блок, що отримав назву відеоадаптер. Фізично відеоадаптер виконаний у вигляді окремої дочірньої плати, яка вставляється в один зі слотів материнської плати і називається відеокартою. Відеоадаптер взяв на себе функції відеоконтролера, відеопроцесора і відеопам'яті. За час існування персональних комп'ютерів змінилося кілька стандартів відеоадаптерів: МDA (монохромний); СGA (4 кольори); ЕGA (16 кольорів); VGА (256 кольорів). В даний час застосовуються відеоадаптери SVGА, що забезпечують за вибором відтворення до 16,7 мільйонів кольорів з можливістю довільного вибору дозволу екрану зі стандартного ряду значень (640x480, 800x600, 1024x768, 1152x864; 1280x1024 точок і далі). Дозвіл екрану є одним з найважливіших параметрів відеопідсистеми. Чим воно вище, тим більше інформації можна відобразити на екрані, але тим менше розмір кожної окремої точки і, тим самим, тим менше видимий розмір елементів зображення. Використання завищеного дозволу на моніторі малого розміру призводить до того, що елементи зображення стають нерозбірливими і робота з документами та програмами викликає стомлення органів зору. Використання заниженого дозволу призводить до того, що елементи зображення стають великими, але на екрані їх розташовується дуже мало. Якщо програма має складну систему управління і велика кількість екранних елементів, вони не повністю поміщаються на екрані. Це призводить до зниження продуктивності праці і неефективній роботі. Кольорове дозвіл (глибина кольору) визначає кількість різних відтінків, які може приймати окрема точка екрана. Максимально можливе колірне дозвіл залежить від властивостей відеоадаптера і, в першу чергу, від кількості встановленої на ньому відеопам'яті. Крім того, воно залежить і від встановленого дозволу екрана. При високому дозволі екрану на кожну точку зображення доводиться відводити менше місця у відеопам'яті, так що інформація про квіти вимушено виявляється більш обмеженою. Мінімальна вимога по глибині кольору на сьогоднішній день-256 квітів хоча більшість програм вимагають не менше 65 тис. квітів (режим High Coloг) Найбільш комфортна робота досягається при глибині кольору 16,7 млн. кольорів (різких Тruе Соlоr). Робота в повно кольоровому режимі Тruе Со1оr з високим екранним дозволом вимагає значних розмірів відеопам'яті. Сучасні відеоадаптери здатні також виконувати функції обробки зображення, знижуючи навантаження на центральний процесор ціною додаткових витрат відеопам'яті. Ще недавно типовими вважалися відеоадаптери з об'ємом пам'яті 2-4 Мбайт, але вже сьогодні звичайним вважається обсяг 16 Мбайт. Відеоускореніе - одне з властивостей відеоадаптера, яке полягає в тому, що частина операцій з побудови зображень може відбуватися без виконана математичних обчислень в основному процесорі комп'ютера , а чисто апаратним шляхом - перетворенням даних у мікросхемах відеоприскорювача. Відеоприскорювачі можуть входити до складу відеоадаптера (у таких випадках говорять про те, що відео карта має функції апаратного прискорення), але можуть поставлятися у вигляді окремої плати, яка встановлюється на материнській платі і підключається до відеоадаптера. Розрізняють два типи відео прискорювачів - прискорювачі плоскої (2D) та тривимірної (3D) графіки. Перші найбільш ефективні для роботи з прикладними програмами (зазвичай офісного застосування) та оптимізовані для операційної системи Windows, а другі орієнтовані на роботу мультимедійних розважальних програм, в першу чергу комп'ютерних ігор та професійних програм обробки тривимірної графіки. Зазвичай в цих випадках використовують різні математичні принципи автоматизації графічних операцій, але існують прискорювачі, що володіють функціями та двомірного, і тривимірного прискорення.
24 Різні стандарти для локальних мереж
Різні стандарти для локальних мереж. IEEE 802.1D-описує логіку роботи мостів і комутаторів; 802.1H, 802.1Q, 802.1P-для призначення пріоритетів трафіку на канальному рівні; 802.2-управління логічною передачею даних і зв'язок із мережним рівнем; 802.3-Стандарт технології Ethrnet; 802.4-стандарт технології Artnet; 802.5-стандарт технології Token Ring чи маркерне кільце; 802.6-стандарт для мереж мегаполісу; 802.7-стандарт для широкосмугової передачі; 802.8-стандарт для волоконно-оптичних мереж; 802.9-стандарт для передачі голосу; 802.10-мережева безпека; 802.11-Стандарт для бездротових сеті (радіо); 802.12-стандарт для мереж з доступом на вимогу з пріоритетом.
27 Поняття маршрутизації
Завдання маршрутизації полягає у виборі маршруту для передачі даних від відправника до одержувача. Осн. мета: 1 мінімальна. затримка пакета даних при передачі, 2 максималь. пропускна здатність мережі, 3 максималь. захист пакету від загроз безпеки, 4 мінімальна. вартість передачі пакету адресату. Способи маршрутіз-ии: централізація, розподіл, змішане. Методи марш-ии: проста (при виборі маршруту не вчить-ся зміна від навантаження), фіксована (вчить-ся топологія мережі і не вчить-ся зміна навантаження на мережу), адаптована (прийнято рішення про рух пакета з урахуванням зміни топології і навантаження на мережу).
26 OSI Рівні OSI (Open System Interconnection)
У цій моделі розглядаються: Рівень 1. Фізичний рівень (управління фізичним каналом). Фізичний рівень виконує передачу бітів по фізичних каналах, таким, як вита пара, оптоволоконний кабель або радіохвилі. На цьому рівні визначаються характеристики фізичних серед передачі даних і параметрів електричних сигналів.
Рівень 2. Канальний рівень (управління інформаційним каналом) забезпечує передачу кадру даних між будь-якими вузлами в мережах з типовою топологією або між двома сусідніми вузлами в мережах з довільною топологією, відповідає за встановлення з'єднання і коректність доставки даних по фізичних каналах. У протоколах канального рівня закладена певна структура зв'язків між комп'ютерами і способи їх адресації. Адреси, що використовуються на канальному рівні в локальних мережах, часто називають МАС-адресами (Media Access Control, управління доступом до середовища). Частина канального рівня вимагає апаратної реалізації, в операційній системі він, як правило, представлений драйвером мережевої карти ..
Рівень 3. Мережевий рівень (управління мережею). Мережевий рівень в першу чергу повинен надавати кошти для вирішення наступних завдань: доставки пакетів у мережі з довільною топологією; структуризації мережі шляхом безпечно ізолювати трафіку; узгодження різних протоколів канального рівня. Мережевий рівень дозволяє передавати дані між будь-якими, довільно пов'язаними вузлами мережі (при цьому не бере на себе ніяких зобов'язань по надійності передачі даних). Це досягається завдяки наявності адресації - кожен вузол у мережі має свій унікальний ідентифікатор. Реалізація протоколу мережевого рівня передбачає наявність у мережі спеціального пристрою - маршрутизатора. Маршрутизатори об'єднують окремі мережі в загальну складену мережу. До кожного маршрутизатора можуть бути приєднані кілька мереж (принаймні дві). Рівень 4. Транспортний рівень (управління передачею). забезпечує передачу даних між будь-якими вузлами мережі з необхідним рівнем надійності. Для цього на транспортному рівні є засоби встановлення з'єднання, нумерації, буферизації і впорядкування пакетів. Рівень 5. Сеансовий рівень. Сеансовий рівень надає засоби управління діалогом, що дозволяють фіксувати, яка з взаємодіючих сторін є активною в даний момент, а також надає засоби синхронізації в рамках процедури обміну повідомленнями. Рівень представлення На відміну від нижчих рівнів, які мають справу з надійної та ефективної передачею бітів від відправника до одержувача, Представницький рівень (управління поданням). На відміну від нижчих рівнів, які мають справу з надійної та ефективної передачею бітів від відправника до одержувача, рівень представлення має справу з зовнішнім поданням даних. На цьому рівні можуть виконуватися різні види перетворення даних, такі як компресія і декомпресія, шифрування та дешифрування даних.
Рівень 7. Прикладний рівень (управління сервісом) .- це по суті набір різноманітних мережевих сервісів, що надаються кінцевим користувачам і додаткам. Прикладами таких сервісів є, наприклад, електронна пошта, передача файлів, підключення віддалених терміналів до комп'ютера по мережі.
4 Представлення ЕОМ в цілих і дійсних чисел, машинні коди
Цілі числа можуть представлятися в ПК із знаком або без знаку.
Цілі числа без знака зазвичай займають у пам'яті 1 або 2 байти і приймають у однобайтові форматі значення від 00000000 до 11111111, а в двубайтовом від 00000000 00000000 до 11111111 11111111
Цілі числа зі знаком зазвичай займають у пам'яті ПК 1,2,4 байти при цьому самий лівий (старший) розряд містить інформацію про знак числа. Знак + кодується 0, а знак - одиницею.
Застосовується 3 форми запису цілих чисел зі знаком: прямий код, - у знаковий розряд збожеволіє цифра 1, а у розряд цифрової частини числа двійковий код його абсолютної величини. Зворотний - виходить інвертуванням всіх цифр двійкового коду абсолютної величини числа включаючи розряд знака 0 замінюють 1, а 1 на 0, додатковий код - виходить освітою зворотного коду з наступним збільшенням одиниці до молодшого розряду.
Система дійсних чисел в математичних обчисленнях передбачається безперервної і нескінченної тобто не має обмежень на діапазон і точність уявлень чисел. Проте в ПК числа х-ся в регістрах і осередках пам'яті з обмеженою кількістю розрядів. Внаслідок цього система дійсних чисел, які представлені у машині є дискретною і кінцевою. При написанні дійсних чисел в програмах замість звичної коми прийнято ставити крапку. для відображення дійсних чисел які можуть бути як маленькі так і дуже великі використовується форма запису чисел за порядком основи системи числення.
Машинні коди природні і еспоціональние увазі запис числа в нормалізованому вигляді тобто не нуль.
Якщо нуль те позитивне
Якщо 1 то негативне
Додатковий код негативного числа шляхом інвертування розрядів і їх збільшення нка 1 вихідних розрядів.
Модифікований код відрізняється від додаткового 2 цифрами! 00 полож 11 негативне.
5 Логічні основи ЕОМ. Побудова функціональних схем вузлів ЕОМ за допомогою алгебри логіки
Інформаційно-логічні основи побудови.
1.Предствленіе інформації в ЕОМ пов'язано з властивостями числення формами представлення чисел.
Інформація в ЕОМ кодується як правило в двійковій або в доічно-десятковій системі. Для систем числення важливо дві речі: фіксована або плаваюча кома. Суттєвий момент для створення ПК є логічні основи його побудови. В основі створення комп'ютерів лежить алгебра логіки. Для аналізу та синтезу схем ЕОМ при алголітмізаціі і програмуванні рішень завдань використовується математика. Апарат алгебра + логіка. Алгебра логіки - це розділ математичної логіки, значення всіх елементів якої (функції і аргументів) визначені в елементному множині {0,1}. Алгебра логіки оперує з логічними висловлюваннями.
Логічні висловлювання - це будь-яка пропозиція щодо якого має сенс твердження про його істинність або хибність. При цьому важливо, не може бути що висловлювання одночасно істинне і помилкове.
ОПЕРАЦІЇ
Логічне додавання (диз'юнкція) АБО
логічне множення (кон'юнкція) І
а + ¬ а = 1
а * ¬ а = 0
¬ 0 = 1
Рішення задач на ЕОМ реалізується програмним способом, тобто шляхом виконання послідовно в часі окремих операцій над інформацією, передбачених алгоритмом вирішення завдань. Алгоритм рішення задачі, заданої у вигляді послідовності команд на мові обчислювальних машин (в кодах машини) називається машинною програмою. Машинна команда - це елементарна інструкція машині виконувана автоматично, без будь-яких вказівок або пояснень.
Операційна частина команди - це група розрядів в команді призначених для подання кодів в команді машини.
14 Переривання. Види переривань. Обробка переривань
Система переривань призначена для того, аби центр. процесор, виконуючи свою роботу мав можливість реагувати на події, наступ кіт. НЕ предполог-ся. Переривання бувають внутрішніми-м.б. програмні та апаратурні; і зовнішніми-Вступники. від зовнішніх джерел. Внутрішні переривання викликаються подіями, кіт. пов'язані з роботою процесора і явл-ся синхронними з його операціями (приклад: виник через арифмет. переповнення, при додаванні і відніманні чисел з фиксир. точкою, при спробі поділу на нуль). Зовн. переривання викликаються асинхронними подіями, кіт. відбуваються поза переривання процесу (приклад: переривання від таймера або від системи вв / в). Обробка переривань. 1 Внекот. фиксир. клітинку заносяться хар-ки події переривання. 2 Запам'ятовується стан перерваного процесу. Цей стан опред-ся значенням лічильника команди словом стану процесора. 3 У лічильник команд занесення-ся адресу, кіт. явл-ся унікальним для кожного типу переривань. Всього м.б. 256 видів переривань, кожн. з кіт. має свій номер 2-х розрядне 16-річне число. 4 обраб-ся переривання. 5 Відновлюється нормальна робота. Кроки 1-3 зазвичай реализ-ся апаратною частиною, 4-5 - ОС. Перерву-я бувають апаратури-е, логич-ие і програмні. Аппар-е виробок-ся пристроями, що вимагають уваги мікропроцесора. Запити на лот. переривання виробок-ся всередині мікропроцесора з появою позаштатних операцій. Запит на прогр-е переривання формують-ся за командою INTn, де n-номер викликається переривання. Першою дією проги обраб-ки переривань явл. запам'ятовування тієї частини стану процесу, кіт. ще не була заповнена. Потім прога обробки прерій-я д. ідентифікувати прерій-е, тобто визначити, яке прерій-е надійшло. Потім необхідно виконати ті дії, кіт. відповід. переривання. Після обробки прерій-я необхід-о забезпечити відновлення нормальної роботи. При наявності декількох джерел запитів переривання, частина з ніхм. надходити одндвременно, тому устан-ся визна. порядок або пріоритет обслуг-я поступаюш. запитів. Сущ. можливість дозволяти або забороняти прерій-я опред. видів.
1910 Регістри процесора, система команд процесора
Регістри-спец. осередок усередині процесора. Розмір регістра опред. розрядністю. Всі регістри поділяються на 4 групи: 1 Універсальні чи регістри загального призначення-зберігають дані. А, В, С, D, кожн. з цих регістрів можна використовувати для зберігання даних. При цьому можна працювати як з усім регістром так і з його половиною. Кожен з цих універс. регістрів можна використовувати як спеціальний. А-регістр-акумулятор-для введення-виведення даних в мікропроцесор, а при множенні і діленні в ньому хран-ся перше число, що бере участь в операції і результат операції після завершення. По-для зберігання початкового адреси поля пам'яті при роботі з масивом. З-регістр-лічильник-для підрахунку кількості повторень в циклічних операціях. D - использ-ся як розширення регістра акумулятора при роботі з 32-х розрядними числами і для зберігання порту при операціях введення-виведення. 2 Сегментні-для зберігання початкових адрес полів пам'яті SS, DS, ES, CS.; 3 Регістри зсуву-для зберігання відносить. адрес комірок пам'яті всередині сегментів-адресні регістри IP, SP, BP. 4 Регістр прапорів-регістр-ознак CF, PF, AFG, ZT. Стік - це область пам'яті, звернення до кіт. відбувається без адреси, тобто в нульову комірку. Система команд-сукупність всіх можливих команд, кіт. може виконувати процесор. Кожн. команда хран-ся в комірці пам'яті і має свою адресу. Всі команди, крім безадресної мають однакову структуру, які складаються. з одинак. частин. 1-код операції, що визначає, яку саме команду треба виконати; 2 - адресна частина-опред-ет, де хран-ся операнди і куди потрібно помістити результат операції. Сущ. базова система команд, в кіт. входять слід-ие групи: 1 команди пересилання даних (MOV, IN. OUT), 2 арифмет. команди (додавання, множення, інкремент, декремент.), 3 Логічні команди, 4 Команди обробки строкових даних, команди передачі керування (переривання, умовний і безумовний перехід, перехід з поверненням). 5 Команди управління (внеш. синхроніз-я). Паралельні регістри-запис числа в них осущ-ся паралельним кодом, тобто у всі розряди регістра одночасно. Послідовні-характериз-ся послід. записом числа, починаючи з молодшого або старшого розряду шляхом зсуву коду чими імпульсами. Паралл-послід-е-має входу як для паралельної і для послідовного запису коду числа.
16 Накопичувачі. Класифікація. Принципи роботи. Області застосування
На гнучкому магнітному диску є індексний маркер, кіт. відзначає початок кожного обороту диска. Інф-я записується вздовж треків \ доріжок. Нумерація починається з зовнішнього треку з 0, кожн. трек розбитий на сектори. Всі доріжки розбиті на одинак. к-ть секторів. Сектор-Мінімальний блок інф-ії, кіт. м.б. записаний або лічений з диска. Нумерація секторів починається з 1. 1 сектор = 512байт. Якщо накопичувач має декілька робочих поверхонь, то всі доріжки, розташовані ін над ін на всіх робочих поверхнях утворюють циліндр. Кластер-група суміжних секторів. Файл на диску посідає ціле число кластерів. Час доступу до інф-ії на диску склад-ся з: час переміщення магн. головки на потрібну доріжку, час встановлення головки і загасання її коливання, час очікування, коли потрібний сектор опиниться під голоакой. ЖМД. Зовн. доріжка такого диска довше внутрішньої, тому использ-ся метод зонної запису. Весь простір диска ділиться на зони. ЖД використ. 2 режими обміну даними з ВП: PIO і DMA. ЖД хар-ся швидкістю обертання 7200об \ хв. DVD-в цих дисках использ-ся одношаровий SL і двошаровий DL, одностороння SS та двостороння DS запис. Накопичувачі на магнітно-оптичних дисках: CC-W - одноразова запис CC-Е - жорсткий. Ці накопичувачі м.б. внутрішніми і зовнішніми. Отлич-ся високим ступенем надійності. Односторонні диски застосовуються для резервного копіювання, при обробці графіки і при відеомонтаж. ГД HD-запис з високою щільністю, ED-надвисока щільність. Стандартний формат: 80 доріжок на кожній стороні, на кожній доріжці 18 секторів по 512 байт або до 11 секторів по 1 кб. Флоппідіскі-зі понад високою щільністю запису. Ємність-20-120 Мб. ZIP-дисководи: внутрішні і зовнішні 100 і 250 Мб. Низька надійність.
Відеокарта (відеоадаптер) Спільно з монітором відеокарта утворює відеопідсистему персонального комп'ютера. Відеокарта не завжди була компонентом ПК. На зорі розвитку персональної обчислювальної техніки в загальній області оперативної пам'яті існувала невелика виділена екранна область пам'яті, в яку процесор заносив дані про зображення. Спеціальний контролер екрану зчитував дані про яскравості окремих точок екрана з комірок пам'яті цієї області і відповідно до них керував розгорткою горизонтального променя електронної гармати монітора. З переходом від чорно-білих моніторів до кольорових і із збільшенням роздільної здатності екрана (кількості точок по вертикалі і горизонталі) області відеопам'яті стало недостатньо для зберігання графічних даних, а процесор перестав справлятися з побудовою та оновленням зображення. Тоді й сталося виділення всіх операцій, пов'язаних з управлінням екраном, в окремий блок, що отримав назву відеоадаптер. Фізично відеоадаптер виконаний у вигляді окремої дочірньої плати, яка вставляється в один зі слотів материнської плати і називається відеокартою. Відеоадаптер взяв на себе функції відеоконтролера, відеопроцесора і відеопам'яті. За час існування персональних комп'ютерів змінилося кілька стандартів відеоадаптерів: МDA (монохромний); СGA (4 кольори); ЕGA (16 кольорів); VGА (256 кольорів). В даний час застосовуються відеоадаптери SVGА, що забезпечують за вибором відтворення до 16,7 мільйонів кольорів з можливістю довільного вибору дозволу екрану зі стандартного ряду значень (640x480, 800x600, 1024x768, 1152x864; 1280x1024 точок і далі). Дозвіл екрану є одним з найважливіших параметрів відеопідсистеми. Чим воно вище, тим більше інформації можна відобразити на екрані, але тим менше розмір кожної окремої точки і, тим самим, тим менше видимий розмір елементів зображення. Використання завищеного дозволу на моніторі малого розміру призводить до того, що елементи зображення стають нерозбірливими і робота з документами та програмами викликає стомлення органів зору. Використання заниженого дозволу призводить до того, що елементи зображення стають великими, але на екрані їх розташовується дуже мало. Якщо програма має складну систему управління і велика кількість екранних елементів, вони не повністю поміщаються на екрані. Це призводить до зниження продуктивності праці і неефективній роботі. Кольорове дозвіл (глибина кольору) визначає кількість різних відтінків, які може приймати окрема точка екрана. Максимально можливе колірне дозвіл залежить від властивостей відеоадаптера і, в першу чергу, від кількості встановленої на ньому відеопам'яті. Крім того, воно залежить і від встановленого дозволу екрана. При високому дозволі екрану на кожну точку зображення доводиться відводити менше місця у відеопам'яті, так що інформація про квіти вимушено виявляється більш обмеженою. Мінімальна вимога по глибині кольору на сьогоднішній день-256 квітів хоча більшість програм вимагають не менше 65 тис. квітів (режим High Coloг) Найбільш комфортна робота досягається при глибині кольору 16,7 млн. кольорів (різких Тruе Соlоr). Робота в повно кольоровому режимі Тruе Со1оr з високим екранним дозволом вимагає значних розмірів відеопам'яті. Сучасні відеоадаптери здатні також виконувати функції обробки зображення, знижуючи навантаження на центральний процесор ціною додаткових витрат відеопам'яті. Ще недавно типовими вважалися відеоадаптери з об'ємом пам'яті 2-4 Мбайт, але вже сьогодні звичайним вважається обсяг 16 Мбайт. Відеоускореніе - одне з властивостей відеоадаптера, яке полягає в тому, що частина операцій з побудови зображень може відбуватися без виконана математичних обчислень в основному процесорі комп'ютера , а чисто апаратним шляхом - перетворенням даних у мікросхемах відеоприскорювача. Відеоприскорювачі можуть входити до складу відеоадаптера (у таких випадках говорять про те, що відео карта має функції апаратного прискорення), але можуть поставлятися у вигляді окремої плати, яка встановлюється на материнській платі і підключається до відеоадаптера. Розрізняють два типи відео прискорювачів - прискорювачі плоскої (2D) та тривимірної (3D) графіки. Перші найбільш ефективні для роботи з прикладними програмами (зазвичай офісного застосування) та оптимізовані для операційної системи Windows, а другі орієнтовані на роботу мультимедійних розважальних програм, в першу чергу комп'ютерних ігор та професійних програм обробки тривимірної графіки. Зазвичай в цих випадках використовують різні математичні принципи автоматизації графічних операцій, але існують прискорювачі, що володіють функціями та двомірного, і тривимірного прискорення.
24 Різні стандарти для локальних мереж
Різні стандарти для локальних мереж. IEEE 802.1D-описує логіку роботи мостів і комутаторів; 802.1H, 802.1Q, 802.1P-для призначення пріоритетів трафіку на канальному рівні; 802.2-управління логічною передачею даних і зв'язок із мережним рівнем; 802.3-Стандарт технології Ethrnet; 802.4-стандарт технології Artnet; 802.5-стандарт технології Token Ring чи маркерне кільце; 802.6-стандарт для мереж мегаполісу; 802.7-стандарт для широкосмугової передачі; 802.8-стандарт для волоконно-оптичних мереж; 802.9-стандарт для передачі голосу; 802.10-мережева безпека; 802.11-Стандарт для бездротових сеті (радіо); 802.12-стандарт для мереж з доступом на вимогу з пріоритетом.
27 Поняття маршрутизації
Завдання маршрутизації полягає у виборі маршруту для передачі даних від відправника до одержувача. Осн. мета: 1 мінімальна. затримка пакета даних при передачі, 2 максималь. пропускна здатність мережі, 3 максималь. захист пакету від загроз безпеки, 4 мінімальна. вартість передачі пакету адресату. Способи маршрутіз-ии: централізація, розподіл, змішане. Методи марш-ии: проста (при виборі маршруту не вчить-ся зміна від навантаження), фіксована (вчить-ся топологія мережі і не вчить-ся зміна навантаження на мережу), адаптована (прийнято рішення про рух пакета з урахуванням зміни топології і навантаження на мережу).
26 OSI Рівні OSI (Open System Interconnection)
У цій моделі розглядаються: Рівень 1. Фізичний рівень (управління фізичним каналом). Фізичний рівень виконує передачу бітів по фізичних каналах, таким, як вита пара, оптоволоконний кабель або радіохвилі. На цьому рівні визначаються характеристики фізичних серед передачі даних і параметрів електричних сигналів.
Рівень 2. Канальний рівень (управління інформаційним каналом) забезпечує передачу кадру даних між будь-якими вузлами в мережах з типовою топологією або між двома сусідніми вузлами в мережах з довільною топологією, відповідає за встановлення з'єднання і коректність доставки даних по фізичних каналах. У протоколах канального рівня закладена певна структура зв'язків між комп'ютерами і способи їх адресації. Адреси, що використовуються на канальному рівні в локальних мережах, часто називають МАС-адресами (Media Access Control, управління доступом до середовища). Частина канального рівня вимагає апаратної реалізації, в операційній системі він, як правило, представлений драйвером мережевої карти ..
Рівень 3. Мережевий рівень (управління мережею). Мережевий рівень в першу чергу повинен надавати кошти для вирішення наступних завдань: доставки пакетів у мережі з довільною топологією; структуризації мережі шляхом безпечно ізолювати трафіку; узгодження різних протоколів канального рівня. Мережевий рівень дозволяє передавати дані між будь-якими, довільно пов'язаними вузлами мережі (при цьому не бере на себе ніяких зобов'язань по надійності передачі даних). Це досягається завдяки наявності адресації - кожен вузол у мережі має свій унікальний ідентифікатор. Реалізація протоколу мережевого рівня передбачає наявність у мережі спеціального пристрою - маршрутизатора. Маршрутизатори об'єднують окремі мережі в загальну складену мережу. До кожного маршрутизатора можуть бути приєднані кілька мереж (принаймні дві). Рівень 4. Транспортний рівень (управління передачею). забезпечує передачу даних між будь-якими вузлами мережі з необхідним рівнем надійності. Для цього на транспортному рівні є засоби встановлення з'єднання, нумерації, буферизації і впорядкування пакетів. Рівень 5. Сеансовий рівень. Сеансовий рівень надає засоби управління діалогом, що дозволяють фіксувати, яка з взаємодіючих сторін є активною в даний момент, а також надає засоби синхронізації в рамках процедури обміну повідомленнями. Рівень представлення На відміну від нижчих рівнів, які мають справу з надійної та ефективної передачею бітів від відправника до одержувача, Представницький рівень (управління поданням). На відміну від нижчих рівнів, які мають справу з надійної та ефективної передачею бітів від відправника до одержувача, рівень представлення має справу з зовнішнім поданням даних. На цьому рівні можуть виконуватися різні види перетворення даних, такі як компресія і декомпресія, шифрування та дешифрування даних.
Рівень 7. Прикладний рівень (управління сервісом) .- це по суті набір різноманітних мережевих сервісів, що надаються кінцевим користувачам і додаткам. Прикладами таких сервісів є, наприклад, електронна пошта, передача файлів, підключення віддалених терміналів до комп'ютера по мережі.
4 Представлення ЕОМ в цілих і дійсних чисел, машинні коди
Цілі числа можуть представлятися в ПК із знаком або без знаку.
Цілі числа без знака зазвичай займають у пам'яті 1 або 2 байти і приймають у однобайтові форматі значення від 00000000 до 11111111, а в двубайтовом від 00000000 00000000 до 11111111 11111111
Цілі числа зі знаком зазвичай займають у пам'яті ПК 1,2,4 байти при цьому самий лівий (старший) розряд містить інформацію про знак числа. Знак + кодується 0, а знак - одиницею.
Застосовується 3 форми запису цілих чисел зі знаком: прямий код, - у знаковий розряд збожеволіє цифра 1, а у розряд цифрової частини числа двійковий код його абсолютної величини. Зворотний - виходить інвертуванням всіх цифр двійкового коду абсолютної величини числа включаючи розряд знака 0 замінюють 1, а 1 на 0, додатковий код - виходить освітою зворотного коду з наступним збільшенням одиниці до молодшого розряду.
Система дійсних чисел в математичних обчисленнях передбачається безперервної і нескінченної тобто не має обмежень на діапазон і точність уявлень чисел. Проте в ПК числа х-ся в регістрах і осередках пам'яті з обмеженою кількістю розрядів. Внаслідок цього система дійсних чисел, які представлені у машині є дискретною і кінцевою. При написанні дійсних чисел в програмах замість звичної коми прийнято ставити крапку. для відображення дійсних чисел які можуть бути як маленькі так і дуже великі використовується форма запису чисел за порядком основи системи числення.
Машинні коди природні і еспоціональние увазі запис числа в нормалізованому вигляді тобто не нуль.
Якщо нуль те позитивне
Якщо 1 то негативне
Додатковий код негативного числа шляхом інвертування розрядів і їх збільшення нка 1 вихідних розрядів.
Модифікований код відрізняється від додаткового 2 цифрами! 00 полож 11 негативне.
5 Логічні основи ЕОМ. Побудова функціональних схем вузлів ЕОМ за допомогою алгебри логіки
Інформаційно-логічні основи побудови.
1.Предствленіе інформації в ЕОМ пов'язано з властивостями числення формами представлення чисел.
Інформація в ЕОМ кодується як правило в двійковій або в доічно-десятковій системі. Для систем числення важливо дві речі: фіксована або плаваюча кома. Суттєвий момент для створення ПК є логічні основи його побудови. В основі створення комп'ютерів лежить алгебра логіки. Для аналізу та синтезу схем ЕОМ при алголітмізаціі і програмуванні рішень завдань використовується математика. Апарат алгебра + логіка. Алгебра логіки - це розділ математичної логіки, значення всіх елементів якої (функції і аргументів) визначені в елементному множині {0,1}. Алгебра логіки оперує з логічними висловлюваннями.
Логічні висловлювання - це будь-яка пропозиція щодо якого має сенс твердження про його істинність або хибність. При цьому важливо, не може бути що висловлювання одночасно істинне і помилкове.
ОПЕРАЦІЇ
Логічне додавання (диз'юнкція) АБО
логічне множення (кон'юнкція) І
а + ¬ а = 1
а * ¬ а = 0
¬ 0 = 1
Рішення задач на ЕОМ реалізується програмним способом, тобто шляхом виконання послідовно в часі окремих операцій над інформацією, передбачених алгоритмом вирішення завдань. Алгоритм рішення задачі, заданої у вигляді послідовності команд на мові обчислювальних машин (в кодах машини) називається машинною програмою. Машинна команда - це елементарна інструкція машині виконувана автоматично, без будь-яких вказівок або пояснень.
Операційна частина команди - це група розрядів в команді призначених для подання кодів в команді машини.
14 Переривання. Види переривань. Обробка переривань
Система переривань призначена для того, аби центр. процесор, виконуючи свою роботу мав можливість реагувати на події, наступ кіт. НЕ предполог-ся. Переривання бувають внутрішніми-м.б. програмні та апаратурні; і зовнішніми-Вступники. від зовнішніх джерел. Внутрішні переривання викликаються подіями, кіт. пов'язані з роботою процесора і явл-ся синхронними з його операціями (приклад: виник через арифмет. переповнення, при додаванні і відніманні чисел з фиксир. точкою, при спробі поділу на нуль). Зовн. переривання викликаються асинхронними подіями, кіт. відбуваються поза переривання процесу (приклад: переривання від таймера або від системи вв / в). Обробка переривань. 1 Внекот. фиксир. клітинку заносяться хар-ки події переривання. 2 Запам'ятовується стан перерваного процесу. Цей стан опред-ся значенням лічильника команди словом стану процесора. 3 У лічильник команд занесення-ся адресу, кіт. явл-ся унікальним для кожного типу переривань. Всього м.б. 256 видів переривань, кожн. з кіт. має свій номер 2-х розрядне 16-річне число. 4 обраб-ся переривання. 5 Відновлюється нормальна робота. Кроки 1-3 зазвичай реализ-ся апаратною частиною, 4-5 - ОС. Перерву-я бувають апаратури-е, логич-ие і програмні. Аппар-е виробок-ся пристроями, що вимагають уваги мікропроцесора. Запити на лот. переривання виробок-ся всередині мікропроцесора з появою позаштатних операцій. Запит на прогр-е переривання формують-ся за командою INTn, де n-номер викликається переривання. Першою дією проги обраб-ки переривань явл. запам'ятовування тієї частини стану процесу, кіт. ще не була заповнена. Потім прога обробки прерій-я д. ідентифікувати прерій-е, тобто визначити, яке прерій-е надійшло. Потім необхідно виконати ті дії, кіт. відповід. переривання. Після обробки прерій-я необхід-о забезпечити відновлення нормальної роботи. При наявності декількох джерел запитів переривання, частина з ніхм. надходити одндвременно, тому устан-ся визна. порядок або пріоритет обслуг-я поступаюш. запитів. Сущ. можливість дозволяти або забороняти прерій-я опред. видів.
1910 Регістри процесора, система команд процесора
Регістри-спец. осередок усередині процесора. Розмір регістра опред. розрядністю. Всі регістри поділяються на 4 групи: 1 Універсальні чи регістри загального призначення-зберігають дані. А, В, С, D, кожн. з цих регістрів можна використовувати для зберігання даних. При цьому можна працювати як з усім регістром так і з його половиною. Кожен з цих універс. регістрів можна використовувати як спеціальний. А-регістр-акумулятор-для введення-виведення даних в мікропроцесор, а при множенні і діленні в ньому хран-ся перше число, що бере участь в операції і результат операції після завершення. По-для зберігання початкового адреси поля пам'яті при роботі з масивом. З-регістр-лічильник-для підрахунку кількості повторень в циклічних операціях. D - использ-ся як розширення регістра акумулятора при роботі з 32-х розрядними числами і для зберігання порту при операціях введення-виведення. 2 Сегментні-для зберігання початкових адрес полів пам'яті SS, DS, ES, CS.; 3 Регістри зсуву-для зберігання відносить. адрес комірок пам'яті всередині сегментів-адресні регістри IP, SP, BP. 4 Регістр прапорів-регістр-ознак CF, PF, AFG, ZT. Стік - це область пам'яті, звернення до кіт. відбувається без адреси, тобто в нульову комірку. Система команд-сукупність всіх можливих команд, кіт. може виконувати процесор. Кожн. команда хран-ся в комірці пам'яті і має свою адресу. Всі команди, крім безадресної мають однакову структуру, які складаються. з одинак. частин. 1-код операції, що визначає, яку саме команду треба виконати; 2 - адресна частина-опред-ет, де хран-ся операнди і куди потрібно помістити результат операції. Сущ. базова система команд, в кіт. входять слід-ие групи: 1 команди пересилання даних (MOV, IN. OUT), 2 арифмет. команди (додавання, множення, інкремент, декремент.), 3 Логічні команди, 4 Команди обробки строкових даних, команди передачі керування (переривання, умовний і безумовний перехід, перехід з поверненням). 5 Команди управління (внеш. синхроніз-я). Паралельні регістри-запис числа в них осущ-ся паралельним кодом, тобто у всі розряди регістра одночасно. Послідовні-характериз-ся послід. записом числа, починаючи з молодшого або старшого розряду шляхом зсуву коду чими імпульсами. Паралл-послід-е-має входу як для паралельної і для послідовного запису коду числа.
16 Накопичувачі. Класифікація. Принципи роботи. Області застосування
На гнучкому магнітному диску є індексний маркер, кіт. відзначає початок кожного обороту диска. Інф-я записується вздовж треків \ доріжок. Нумерація починається з зовнішнього треку з 0, кожн. трек розбитий на сектори. Всі доріжки розбиті на одинак. к-ть секторів. Сектор-Мінімальний блок інф-ії, кіт. м.б. записаний або лічений з диска. Нумерація секторів починається з 1. 1 сектор = 512байт. Якщо накопичувач має декілька робочих поверхонь, то всі доріжки, розташовані ін над ін на всіх робочих поверхнях утворюють циліндр. Кластер-група суміжних секторів. Файл на диску посідає ціле число кластерів. Час доступу до інф-ії на диску склад-ся з: час переміщення магн. головки на потрібну доріжку, час встановлення головки і загасання її коливання, час очікування, коли потрібний сектор опиниться під голоакой. ЖМД. Зовн. доріжка такого диска довше внутрішньої, тому использ-ся метод зонної запису. Весь простір диска ділиться на зони. ЖД використ. 2 режими обміну даними з ВП: PIO і DMA. ЖД хар-ся швидкістю обертання 7200об \ хв. DVD-в цих дисках использ-ся одношаровий SL і двошаровий DL, одностороння SS та двостороння DS запис. Накопичувачі на магнітно-оптичних дисках: CC-W - одноразова запис CC-Е - жорсткий. Ці накопичувачі м.б. внутрішніми і зовнішніми. Отлич-ся високим ступенем надійності. Односторонні диски застосовуються для резервного копіювання, при обробці графіки і при відеомонтаж. ГД HD-запис з високою щільністю, ED-надвисока щільність. Стандартний формат: 80 доріжок на кожній стороні, на кожній доріжці 18 секторів по 512 байт або до 11 секторів по 1 кб. Флоппідіскі-зі понад високою щільністю запису. Ємність-20-120 Мб. ZIP-дисководи: внутрішні і зовнішні 100 і 250 Мб. Низька надійність.