Suhteellisen äskettäin termi "tietokonetekniikka" on tullut käyttöön. Tämä nimitys ei alun perin merkinnyt kaikkia niitä näkökohtia, jotka sisältyvät siihen nykyään. Ja valitettavasti useimmat ihmiset jostain syystä uskovat, että tietokoneet ja tietotekniikka ovat synonyymejä sanoja. Tämä on selkeä virhe.

Tietotekniikka: sanan merkitys

Tämän termin merkitys voidaan tulkita täysin eri tavoin, varsinkin kun eri sanakirjat voivat tulkita sen eri tavoin.

Jos kuitenkin lähestymme asiaa jonkinlaisella yleistyksellä, voimme turvallisesti sanoa, että tietokonetekniikka on tekninen laite, jossa on joukko tiettyjä matemaattisia työkaluja, tekniikoita ja menetelmiä minkä tahansa tiedon ja laskennallisten prosessien käsittelyn automatisoimiseksi (tai jopa koneellistamiseksi). tai kuvaamalla tätä tai toista ilmiötä (fyysinen, mekaaninen jne.).

Mitä tämä on laajassa merkityksessä?

Tietotekniikka on ollut ihmiskunnan tiedossa jo pitkään. Primitiivisimpiä laitteita, jotka ilmestyivät satoja vuosia eKr., voidaan kutsua esimerkiksi samaksi kiinaksi tai roomalaiseksi abakuksi. Jo kuluvan vuosituhannen toisella puoliskolla ilmestyi laitteita, kuten Knepper-asteikko, Schickardin aritmometri, laskin jne. Tuomari itse, nykypäivän analogit laskimien muodossa voidaan myös turvallisesti katsoa kuuluvaksi johonkin tietotekniikan lajikkeista. .

Tästä huolimatta tämän termin tulkinta sai laajemman merkityksen ensimmäisten tietokoneiden myötä. Tämä tapahtui vuonna 1946, kun Yhdysvalloissa luotiin ensimmäinen tietokone, jota merkitään lyhenteellä ENIAC (Neuvostoliitossa tällainen laite luotiin vuonna 1950 ja sitä kutsuttiin MESM).

Nykyään tulkinta on laajentunut entisestään. Siten nykyisessä teknologian kehitysvaiheessa voidaan määritellä, että tietotekniikka on:

• tietokonejärjestelmät ja verkonhallintatyökalut;
• automaattiset ohjaus- ja tietojenkäsittelyjärjestelmät;
• automatisoidut suunnittelu-, mallinnus- ja ennustamistyökalut;
• ohjelmistokehitysjärjestelmät jne.

Tietokonetyökalut

Katsotaanpa nyt, mitä tietotekniikka on. Minkä tahansa prosessin perusta on tieto tai, kuten nykyään sanotaan, data. Mutta tiedon käsitettä pidetään melko subjektiivisena, koska yhdelle henkilölle jokin prosessi voi kantaa semanttista kuormaa, mutta toiselle se ei. Siten tietojen yhtenäistämiseksi kehitettiin se, jonka mikä tahansa kone havaitsee ja jota käytetään laajimmin tietojenkäsittelyyn.

Itse työkaluista voidaan korostaa teknisiä laitteita (prosessorit, muistit, syöttö-/tulostuslaitteet) ja ohjelmistot, joita ilman kaikki tämä "laitteisto" osoittautuu täysin hyödyttömäksi. Tässä on syytä huomata, että laskentajärjestelmällä on useita tunnusomaisia ​​piirteitä, kuten eheys, organisointi, liitettävyys ja vuorovaikutus. On myös ns tietokonejärjestelmät, jotka on luokiteltu moniprosessorijärjestelmiksi, jotka tarjoavat luotettavuutta ja parempaa suorituskykyä, joita ei ole saatavilla perinteisissä yhden prosessorin järjestelmissä. Ja vain laitteiston ja ohjelmiston yleisessä yhdistelmässä voimme sanoa, että ne ovat pääasiallinen laskentakeino. Luonnollisesti voimme lisätä tähän menetelmiä, jotka antavat matemaattisen kuvauksen tietystä prosessista, mutta tämä voi kestää melko kauan.

Nykyaikaisten tietokoneiden rakenne

Kaikkien näiden määritelmien perusteella voimme kuvata nykyaikaisten tietokoneiden toimintaa. Kuten edellä mainittiin, ne yhdistävät laitteiston ja ohjelmiston, eikä toinen voi toimia ilman toista.

Siten moderni tietokone (laskentatekniikka) on joukko tekniset laitteet, joka varmistaa ohjelmistoympäristön toiminnan tiettyjen tehtävien suorittamiseksi ja päinvastoin (ohjelmasarja laitteiston toimintaan). Ensimmäinen lause on oikein, ei toinen, koska viime kädessä tätä joukkoa tarvitaan erityisesti saapuvan tiedon käsittelyyn ja tuloksen tulostamiseen.

(tietokonetekniikka) sisältää useita peruskomponentteja, joita ilman mikään järjestelmä ei tule toimeen. Tämä voi sisältää emolevyt, prosessorit, kiintolevyt, RAM, näytöt, näppäimistöt, hiiret, oheislaitteet (tulostimet, skannerit jne.), levyasemat jne. Ohjelmistojen osalta käyttöjärjestelmät ja ajurit ovat ensimmäisellä sijalla. Käyttöjärjestelmät suorittavat sovellusohjelmia, ja ajurit varmistavat kaikkien laitteiden oikean toiminnan.

Muutama sana luokittelusta

Nykyaikaiset tietokonejärjestelmät voidaan luokitella useiden kriteerien mukaan:

• toimintaperiaate (digitaalinen, analoginen, hybridi);
• sukupolvet (luomisen vaiheet);
• käyttötarkoitus (ongelmakeskeinen, perus-, kotitalous-, omistettu, erikoistunut, yleinen);
• ominaisuudet ja koot (super-suuri, erittäin pieni, yhden tai useamman käyttäjän);
• käyttöehdot (koti, toimisto, teollisuus);
• muut ominaisuudet (prosessorien lukumäärä, arkkitehtuuri, suorituskyky, kuluttajaominaisuudet).

Kuten jo on selvää, on mahdotonta vetää selkeitä rajoja luokkien määrittelyssä. Periaatteessa nykyaikaisten järjestelmien jakaminen ryhmiin näyttää edelleen puhtaasti ehdolliselta.

Ohjelmistojen ja laitteistojen organisointimenetelmät automatisoiduissa työpaikkakomplekseissa tulisi määrittää teollisuusyritysten operatiivisen tuotannonhallinnan (OPM) tarkasteltavien prosessien yleisessä kontekstissa, joiden tavoitteena on minimoida kaikentyyppisten tuotantoresurssien kustannukset. vakiintuneesta työvälinevalikoimasta.

Ohjelmistojen ja laitteistojen organisointimenetelmät automatisoiduissa työpaikkakomplekseissa tulisi määrittää teollisuusyritysten operatiivisen tuotannonhallinnan (OPM) tarkasteltavien prosessien yleisessä kontekstissa, joiden tavoitteena on minimoida kaikentyyppisten tuotantoresurssien kustannukset. vakiintuneesta työvälinevalikoimasta.

Ohjelmistojen ja laitteistojen organisointimenetelmien ja -mallien synteesin esittelyssä AS EUP:tä itsenäisten tuotantoryhmien automatisoituina työpaikkakomplekseina on käytävä läpi kaksi vaihetta: tietokonelaitteiston rationaalisen kokoonpanon määrittelyvaihe ja allokointiongelman ratkaisuvaihe. automatisoitujen työpaikkakompleksien tietokonejärjestelmän resurssit loppukäyttäjilleen.

Uusien VT-laitteiden tekninen (laitteisto) yhteensopivuus suhteessa asiakkaan olemassa olevaan VT-kalustoon ja tulevaan hankintaan ennustettuun VT-kalustoon. Käytäntö osoittaa, että tämä indikaattori on yksi tärkeimmistä, jotka on otettu huomioon VT:tä valittaessa. Taipumus ostaa VT-laitteita, jotka ovat yhteensopivia olemassa olevien kanssa, liittyy moniin objektiivisiin ja subjektiivisiin syihin, joista vähiten on asiakkaan psykologia, hänen luottamuksensa tämän laitteistoluokan käytön onnistumiseen. Ohjelmiston yhteensopivuus, jonka määräävät laitteistolla toteutetun käskyjärjestelmän yhteensopivuus, tietojen esitysmuotojen yhteensopivuus, kääntäjien yhteensopivuus, DBMS jne. Tämän indikaattorin merkittävä vaikutus resurssien kulutukseen selittyy suurella määrällä aiemmin valmisteltuja säädös-, arkistointi- ja tilastotietoja sekä yrityksen koulutetun henkilöstön erikoistumista, jolla on kokemusta tiettyjen perusohjelmistotyökalujen käytöstä.

Toiminnallinen yhteensopivuus ostetun tietokonelaitteiston sisällä, mikä mahdollistaa yksittäisten työasemamoduulien vian sattuessa joko vioittun moduulin vaihtamisen nopeasti tai käytettyjen laitteiden jakamisen uudelleen tiettyjen työasemien välillä kaikkien kompleksien laskentaresurssien sisällä (työpajakompleksin sisällä , intershop-kompleksissa, minkä tahansa yrityksen järjestelmässä).

VT-laitteiden luotettavuus teknisten eritelmien mukaisesti ja sen yhteensopivuus tiettyjen käyttöolosuhteiden kanssa: tärinä, hapettuminen, pöly, kaasukontaminaatio, virtapiikit jne. vaatii lisävaroja suojaa.

Toiminnallisten ongelmien ratkaisemisen kokonaisnopeus automatisoidun työasemakompleksin tyypeittäin on olemassa olevien tietomäärien käsittelyn nopeus eri toimintatiloissa. Yleensä tämän indikaattorin arvojen määrittämiseksi ei riitä, että tiedetään vain tietyn työaseman tietokannan tilavuus ja passin ominaisuudet ja toimitetut laskentaresurssit.

Siksi tämän indikaattorin arvojen likimääräisen (järjestyksen) arvioinnin kannalta on olennaista joko saman luokan VT-objektien käyttökokemus tai simulaatiomalleista saadut tulokset, joissa tietokannat vastaavat tilavuudeltaan ja rakenteeltaan todellisia. yhdet. Testiesimerkeistä saatujen tietojen lähentäminen voi johtaa virheisiin tuloksissa, jotka poikkeavat suuruusluokkaa järjestelmän toiminnan aikana myöhemmin saaduista todellisista arvioista. Virheen lähde on useimmiten toiminta-algoritmien, käyttöjärjestelmän apuohjelmien, tietoliikenneprotokollien, ohjainten ja peruskielityökalujen moniselitteisyys käytettäessä järjestelmiä monikäyttäjä-, moniajo-tilassa laskentajärjestelmien maksimiresurssit tai niiden elementtien volyymit. Tässä tapauksessa suorien laskennan mahdollisuuksia käyttämällä prosessorien suorituskykyominaisuuksia, koneen sisäisiä viestintäkanavia, verkkoviestintäkanavia, datan pääsynopeuksia ulkoisten laitteiden tyypeittäin ei voida käyttää tehottomasti. Tällä hetkellä monien prosessorien ja niille toteutettujen kielityökalujen kapasiteetti ei mahdollista koko potentiaalisen PPP CS -tehtäväjoukon tarjoamista vaaditulla laskentatarkkuudella. Siksi tämän indikaattorin arvoja määritettäessä on tarpeen esitellä yksityiskohtaiset tiedot tietyntyyppisten automatisoitujen työasemien tehtäväluokittain viitaten harkittuun VT-työkalujen ja perusohjelmistojen yhdistelmään.

"Ystävällisen käyttöliittymän" toteuttamisen kustannukset sisältävät koulutusohjelmat ja mahdollisuuden saada työasemalla työskennellessäsi tietoa tavoista jatkaa tai lopettaa keskustelua.

Mahdollisuus muuttaa tietyillä työasemilla toteutettavien toimintojen koostumusta ja sisältöä, mukaan lukien uudelleenjako henkilöstön kesken.

Tietokantojen ja tietokantojen luvattomalta käytöltä suojausvaatimusten varmistaminen sekä niiden "avoimuuden" varmistaminen tarvittaessa.

Kun tarkastellaan tietokoneita, on tavallista erottaa niiden arkkitehtuuri ja rakenne.

Mitä tietokoneen ominaisuuksia standardoidaan toteuttamaan avoimen arkkitehtuurin periaate?

Vain tietokoneen toimintaperiaatteen kuvaus ja sen kokoonpano (tietyt laitteistot ja niiden väliset liitännät) ovat säänneltyjä ja standardoituja. Tietokone voidaan siis koota yksittäisistä komponenteista ja itsenäisten valmistajien suunnittelemista ja valmistamista osista. Tietokonetta on helppo laajentaa ja päivittää sisäisten laajennuspaikkojen ansiosta, joihin käyttäjä voi asettaa erilaisia ​​laitteita ja siten asettaa koneensa kokoonpanon henkilökohtaisten mieltymystensä mukaan.

Täsmentää erottuvia piirteitä klassinen arkkitehtuuri ("von Neumann")?

Von Neumannin arkkitehtuuri. Yksi aritmeettis-looginen yksikkö (ALU), jonka kautta tietovirta kulkee, ja yksi ohjauslaite (CU), jonka kautta komentovirta kulkee - ohjelma. Tämä on yhden prosessorin tietokone. Tämän tyyppiseen arkkitehtuuriin kuuluu myös yhteisellä väylällä varustetun henkilökohtaisen tietokoneen arkkitehtuuri. Kaikki toiminnalliset lohkot tässä on yhdistetty toisiinsa yhteisellä väylällä, jota kutsutaan myös järjestelmäväyläksi.

Fyysisesti runko on monijohtiminen linja, jossa on liitännät elektroniset piirit. Runkojohtosarja on jaettu erillisiin ryhmiin: osoiteväylä, dataväylä ja ohjausväylä.

Oheislaitteet (tulostin jne.) kytketään tietokonelaitteistoon erityisten ohjaimien - oheislaitteiden ohjauslaitteiden - kautta.

Ohjain- laite, joka yhdistää oheislaitteet tai tietoliikennekanavat keskusprosessoriin vapauttaen prosessorin suoraan ohjaamasta tämän laitteen toimintaa.

Nimeä standardien ja ei-standardien tietokonearkkitehtuurien edut.

Vakioarkkitehtuurit keskittyvät useiden erilaisten ongelmien ratkaisemiseen. Samaan aikaan moniprosessori- ja monikoneisten laskentajärjestelmien suorituskyvyn etu yhden prosessorin järjestelmiin verrattuna on ilmeinen. Kun ratkaistaan ​​tiettyjä ongelmia, epästandardi arkkitehtuuri mahdollistaa paremman suorituskyvyn.

Nimeä tyypillisimmät standardi- ja ei-skäyttöalueet

1. Klassinen arkkitehtuuri. Tämä on yhden prosessorin tietokone. Tämän tyyppiseen arkkitehtuuriin kuuluu myös yhteisellä väylällä varustetun henkilökohtaisen tietokoneen arkkitehtuuri. Oheislaitteet (tulostin jne.) kytketään tietokonelaitteistoon erityisten ohjaimien - oheislaitteiden ohjauslaitteiden - kautta.

2. Moniprosessoriarkkitehtuuri. Useiden prosessorien läsnäolo tietokoneessa tarkoittaa, että useita tietovirtoja ja useita komentovirtoja voidaan järjestää rinnakkain. Siten yhden tehtävän useita fragmentteja voidaan suorittaa rinnakkain.

3. Monen koneen laskentajärjestelmä. Tässä useilla laskentajärjestelmään kuuluvilla prosessoreilla ei ole yhteistä RAM-muisti, mutta jokaisella on oma (paikallinen). Jokaisella monikonejärjestelmän tietokoneella on klassinen arkkitehtuuri, ja tällaista järjestelmää käytetään melko laajalti. Tällaisen laskentajärjestelmän käytön vaikutus voidaan saavuttaa vain ratkaisemalla tehtäviä, joilla on hyvin erityinen rakenne: se on jaettava niin moneen löyhästi kytkettyyn osatehtävään kuin järjestelmässä on tietokoneita. Moniprosessori- ja usean koneen laskentajärjestelmien nopeusetu yhden prosessorin järjestelmiin verrattuna on ilmeinen.

4. Arkkitehtuuri rinnakkaisilla prosessoreilla. Tässä useita ALU:ita toimii yhden ohjausyksikön ohjauksessa. Tämä tarkoittaa, että yhdellä ohjelmalla - eli yhdellä komentovirralla - voidaan käsitellä paljon dataa. Tällaisen arkkitehtuurin korkea suorituskyky voidaan saavuttaa vain tehtävissä, joissa samat laskentatoimet suoritetaan samanaikaisesti eri samantyyppisille tietojoukoille. Nykyaikaiset autot sisältävät usein elementtejä erityyppisistä arkkitehtonisista ratkaisuista. On myös arkkitehtonisia ratkaisuja, jotka poikkeavat radikaalisti edellä käsitellyistä.

Kerro avointen ja suljettujen tietokonearkkitehtuurien edut

Avoimen arkkitehtuurin edut:

Valmistajien välinen kilpailu on johtanut halvempiin tietokonekomponentteihin ja siten itse tietokoneisiin.

Suuri määrä tietokonelaitteita on antanut asiakkaille mahdollisuuden laajentaa valikoimaansa, mikä on myös osaltaan alentanut komponenttien hintoja ja parantanut niiden laatua.

Tietokoneen modulaarinen rakenne ja kokoamisen helppous mahdollistivat sen, että käyttäjät voivat itsenäisesti valita tarvitsemansa laitteet ja asentaa ne vaivattomasti; myös tietokoneen kokoaminen ja päivittäminen kotona tuli mahdolliseksi ilman erityisiä vaikeuksia.

Päivitysmahdollisuus johti siihen, että käyttäjät saivat valita tietokoneen todellisten tarpeidensa ja taskunsa paksuuden perusteella, mikä taas lisäsi henkilökohtaisten tietokoneiden suosiota.

Suljetun arkkitehtuurin edut:

Suljettu arkkitehtuuri ei salli muiden valmistajien vapauttaa lisää ulkoisia laitteita tietokoneisiin, joten eri valmistajien laitteiden yhteensopivuusongelmia ei ole.

Miksi tietokoneen laitteisto- ja ohjelmistokokoonpanoja tarkastellaan erikseen?

Asento 13 Henkilökohtaisen tietokoneen laitteiston peruskokoonpano

Kysymyksiä itseilmaisuun

Kuvaile prosessorin toimintoja. Ilmoita prosessorin pääominaisuudet ja niiden tyypilliset arvot.

Prosessorin päätoiminnot:

Näytteenotto (luku) suoritetuista komentoista;

Tietojen syöttö (luku) muistista tai syöttö-/tulostuslaitteesta;

Datan tulostaminen (kirjoittaminen) muistiin tai syöttö-/tulostuslaitteisiin;

Tietojen (operandien) käsittely, mukaan lukien niiden aritmeettiset operaatiot;

Muistin osoite, eli sen muistiosoitteen määrittäminen, jolla vaihto suoritetaan;

Keskeytysten käsittely ja suora pääsytila.

Prosessorin tekniset tiedot:

Dataväylän bittien määrä

Osoiteväylän bittien määrä

Ohjausväylän ohjaussignaalien määrä.

Tietoväylän leveys määrää järjestelmän nopeuden. Osoiteväylän leveys määrittää järjestelmän sallitun monimutkaisuuden. Ohjauslinjojen määrä määrää vaihtomuotojen valikoiman ja prosessorin vaihdon tehokkuuden muiden järjestelmälaitteiden kanssa.

Kolmen pääväylän signaalien nastojen lisäksi prosessorissa on aina nasta (tai kaksi nastaa) ulkoisen kellosignaalin tai kvartsiresonaattorin (CLK) kytkemiseen, koska prosessori on aina kellolaite. Mitä suurempi prosessorin kellonopeus, sitä nopeammin se toimii, eli sitä nopeammin se suorittaa komentoja. Prosessorin suorituskykyä määräävät kuitenkin paitsi kellotaajuuden, myös sen rakenteen ominaisuudet. Nykyaikaiset prosessorit suorittavat useimmat käskyt yhdellä kellojaksolla ja niillä on mahdollisuudet suorittaa useita käskyjä rinnakkain. Prosessorin kellotaajuus ei liity suoraan ja tiukasti siirtonopeuteen valtatiellä, koska valtatiellä siirtonopeutta rajoittavat signaalin etenemisviiveet ja signaalin vääristymät moottoritiellä. Toisin sanoen prosessorin kellotaajuus määrittää vain sen sisäisen suorituskyvyn, ei sen ulkoista. Joskus prosessorin kellotaajuudella on ala- ja yläraja. Jos taajuuden yläraja ylittyy, prosessori voi ylikuumentua, samoin kuin vikoja, ja mikä ikävintä, niitä ei aina tapahdu säännöllisesti.

Alkusignaali nollaa RESET. Kun virta kytketään päälle, hätätilanteessa tai prosessorin jumiutuessa, tämän signaalin syöttö johtaa prosessorin alustukseen ja pakottaa sen aloittamaan alkuperäisen käynnistysohjelman suorittamisen. Hätätilanteen voivat aiheuttaa häiriöt teho- ja maapiirissä, muistihäiriöt, ulkoinen ionisoiva säteily ja monet muut syyt. Tämän seurauksena prosessori voi menettää suoritettavan ohjelman hallinnan ja pysähtyä johonkin osoitteeseen. Tästä tilasta poistumiseen käytetään alkuperäistä nollaussignaalia. Tätä samaa alkuresetointituloa voidaan käyttää ilmoittamaan prosessorille, että syöttöjännite on laskenut tietyn rajan alapuolelle. Tässä tapauksessa prosessori suorittaa ohjelman tärkeiden tietojen tallentamiseksi. Pohjimmiltaan tämä tulo on erityinen säteittäinen keskeytys.

Joskus prosessorisirulla on yksi tai kaksi enemmän säteittäistä keskeytystuloa erikoistilanteiden käsittelemiseksi (esimerkiksi ulkoisen ajastimen keskeytystä varten).

Nykyaikaisen prosessorin tehoväylässä on yleensä yksi syöttöjännite (+5V tai +3,3V) ja yhteinen johdin (maa). Varhaiset prosessorit vaativat usein useita syöttöjännitteitä. Joillakin prosessoreilla on virransäästötila. Yleensä nykyaikaiset prosessorisirut, erityisesti korkealla kellotaajuudet, kuluttaa melko paljon virtaa. Tämän seurauksena kotelon normaalin käyttölämpötilan ylläpitämiseksi on usein tarpeen asentaa niihin patterit, tuulettimet tai jopa erityiset mikrojääkaapit.

Prosessorin kytkemiseksi väylään käytetään puskurisiruja, jotka mahdollistavat tarvittaessa signaalien demultipleksoinnin ja väyläsignaalien sähköisen puskuroinnin. Joskus järjestelmäväylällä ja prosessoriväylillä olevat vaihtoprotokollat ​​eivät vastaa toisiaan, jolloin puskurisirut myös koordinoivat näitä protokollia keskenään. Joskus mikroprosessorijärjestelmä käyttää useita valtateitä (järjestelmän ja paikallisia), sitten jokaisella moottoritiellä on oma puskurisolmunsa. Tämä rakenne on tyypillinen esimerkiksi henkilökohtaisille tietokoneille.

Virran kytkemisen jälkeen prosessori siirtyy käynnistysohjelman ensimmäiseen osoitteeseen ja suorittaa tämän ohjelman. Tämä ohjelma esitallennettu pysyvään (haihtumattomaan) muistiin. Ensimmäisen käynnistysohjelman päätyttyä prosessori alkaa suorittaa pysyvässä tai RAM-muistissa olevaa pääohjelmaa, jolle se valitsee kaikki komennot vuorotellen. Ulkoiset keskeytykset tai DMA-pyynnöt voivat häiritä prosessorin huomion tästä ohjelmasta. Prosessori valitsee käskyt muistista lukujaksojen avulla väylän yli. Tarvittaessa prosessori kirjoittaa tietoja muistiin tai I/O-laitteisiin kirjoitussykleillä tai lukee tietoja muistista tai I/O-laitteista lukujaksojen avulla.

Ilmoita, mikä perustuu tietokoneen muistin jakoon sisäiseen ja ulkoiseen. Luettele mitä sisäinen muisti sisältää?

Tietokoneen sisäinen muisti on suunniteltu tallentamaan ohjelmia ja tietoja, joita prosessori toimii suoraan tietokoneen ollessa päällä. Nykyaikaisissa tietokoneissa sisäiset muistielementit valmistetaan mikropiireihin. Tietokoneen ulkoinen muisti on suunniteltu suurten tietomäärien pitkäaikaiseen tallentamiseen. Tietokoneen virran katkaiseminen ei aiheuta tietojen katoamista aikana ulkoinen muisti. Sisäinen muisti koostuu RAM-muistista, välimuistista ja erikoismuistista.

Kuvaa RAM-muistin toimintoja. Ilmoita RAM-muistin pääominaisuudet ja niiden tyypilliset arvot.

Random Access Memory - (RAM, English RAM, Random Access Memory - Random Access Memory) on nopea tallennuslaite, jonka kapasiteetti ei ole kovin suuri, kytketty suoraan prosessoriin ja suunniteltu suoritettavien ohjelmien ja näiden ohjelmien käsittelemien tietojen kirjoittamiseen, lukemiseen ja tallentamiseen. .

RAM-muistia käytetään vain tietojen ja ohjelmien väliaikaiseen tallentamiseen, koska kun kone sammutetaan, kaikki RAM-muistissa oleva menetetään. Pääsy RAM-elementteihin on suora - tämä tarkoittaa, että jokaisella muistitavulla on oma yksilöllinen osoite.

RAM-muistin määrä vaihtelee yleensä välillä 32 - 512 Mt. Yksinkertaisiin hallintotehtäviin riittää 32 Mt RAM-muistia, mutta monimutkaiset tietokonesuunnittelutehtävät voivat vaatia 512 Mt - 2 Gt RAM-muistia.

Tyypillisesti RAM on valmistettu integroiduista SDRAM-piireistä (synkroninen dynaaminen RAM). Jokainen SDRAM-muistin tietobitti on tallennettu muodossa sähkövaraus pieni kondensaattori, joka on muodostettu puolijohdekiteen rakenteeseen. Vuotovirtojen vuoksi tällaiset kondensaattorit purkautuvat nopeasti ja niitä ladataan säännöllisesti (noin 2 millisekunnin välein) erikoislaitteet. Tätä prosessia kutsutaan muistin regeneroimiseksi (Refresh Memory). SDRAM-sirujen kapasiteetti on 16 - 256 Mbit tai enemmän. Ne asennetaan koteloihin ja kootaan muistimoduuleiksi.

Mikä on ulkoisen muistin tarkoitus? Luettele ulkoisten muistilaitteiden tyypit.

Ulkoinen muisti (ERAM) on suunniteltu ohjelmien ja tietojen pitkäaikaiseen tallentamiseen, eikä sen sisällön eheys riipu siitä, onko tietokone päällä vai pois päältä. Toisin kuin RAM-muistilla, ulkoisella muistilla ei ole suoraa yhteyttä prosessoriin.

Tietokoneen ulkoinen muisti sisältää:

Kovalevyt;

Levykeasemat;

CD-asemat;

Magneto-optiset CD-asemat;

Magneettiset nauha-asemat (streamerit) jne.

Kuvaa toimintaperiaate kovalevy. Ilmoita kiintolevyn pääominaisuudet ja niiden tyypilliset arvot.

Kiintolevyasema - (englanniksi HDD - Hard Disk Drive) tai kovalevy- tämä on yleisin suurikapasiteettinen tallennuslaite, jossa tiedonvälittäjänä ovat pyöreät alumiinilevyt - lautaset, jonka molemmat pinnat on peitetty kerroksella magneettista materiaalia. Käytetään tietojen - ohjelmien ja tietojen - pysyvään säilytykseen.

Levykkeen tapaan plotterien työpinnat on jaettu pyöreisiin samankeskisiin raitoihin ja raidat sektoreihin. Luku- ja kirjoituspäät sekä niiden tukirakenne ja levyt on suljettu hermeettisesti suljettuun koteloon, jota kutsutaan datamoduuliksi. Kun tietomoduuli asennetaan levyasemaan, se kytkeytyy automaattisesti järjestelmään, joka pumppaa puhdistettua jäähdytettyä ilmaa. Plotterin pinnassa on vain 1,1 mikronia paksu magneettipinnoite sekä kerros voiteluainetta, joka suojaa päätä vaurioilta laskettaessa ja nostettaessa liikkeellä. Kun piirturi pyörii, sen päälle muodostuu ilmakerros, joka tarjoaa ilmatyynyn, jonka pää voi leijua 0,5 mikronin korkeudella levyn pinnan yläpuolella.

Winchester-asemilla on erittäin suuri kapasiteetti: 10 - 100 Gt. Nykyaikaisissa malleissa karan nopeus (pyörivä akseli) on yleensä 7200 rpm, keskimääräinen tiedonhakuaika on 9 ms ja keskimääräinen tiedonsiirtonopeus jopa 60 MB/s. Toisin kuin levykkeellä, HDD pyörii jatkuvasti. Kaikki nykyaikaiset asemat on varustettu sisäänrakennetulla välimuistilla (yleensä 2 Mt), mikä lisää merkittävästi niiden suorituskykyä. Kiintolevy on kytketty prosessoriin kiintolevyohjaimen kautta.

Mitä laiteportit ovat? Kuvaa porttien päätyypit.

3. Tietotekniikka 1

3.1 Tietotekniikan kehityshistoria 1

3.2 Tietokoneiden luokittelumenetelmät 3

3.3 Muut tietokoneluokitustyypit 5

3.4 Laskentajärjestelmän kokoonpano 7

3.4.1 Laitteisto 7

3.4.2 Ohjelmisto 7

3.5 Sovellusten luokittelu ohjelmisto 9

3.6 Apuohjelmien luokitus 12

3.7 Tietojen ja tietokonejärjestelmien matemaattisen tuen käsite 13

3.8 Yhteenveto 13

1. Tietokonetekniikka

   1. Tietotekniikan kehityksen historia

Tietokonejärjestelmä, tietokone

Keinot ja menetelmät työn mekanisointiin ja automatisointiin on yksi teknisten tieteenalojen päätehtävistä. Tietojen kanssa tapahtuvan työn automatisoinnissa on omat ominaisuutensa ja eronsa muun tyyppisten töiden automatisoinnista. Tämän luokan tehtäviin käytetään erikoislaitteita, joista suurin osa on elektronisia laitteita. Automaattiseen tai automatisoituun tietojenkäsittelyyn suunniteltua laitteiden joukkoa kutsutaan tietokone teknologia, Kutsutaan tietty joukko vuorovaikutuksessa olevia laitteita ja ohjelmia, jotka on suunniteltu palvelemaan yhtä työaluetta laskentajärjestelmä. Useimpien tietokonejärjestelmien keskuslaite on tietokone.

Tietokone on elektroninen laite, joka on suunniteltu automatisoimaan tietojen luomista, tallentamista, käsittelyä ja siirtoa.

Miten tietokone toimii

Määritellessämme tietokonetta laitteeksi osoitimme määrittävän ominaisuuden - elektroninen. Automaattisia laskelmia ei kuitenkaan aina suoritettu elektronisilla laitteilla. Tunnetaan myös mekaanisia laitteita, jotka voivat suorittaa laskelmia automaattisesti.

Analysoidessaan tietotekniikan varhaista historiaa jotkut ulkomaiset tutkijat mainitsevat usein mekaanisen laskentalaitteen tietokoneen muinaiseksi edeltäjäksi. abacus."Abakuksesta" -lähestymistapa viittaa syvään metodologiseen väärinkäsitykseen, koska helmitaululla ei ole ominaisuutta suorittaa laskelmia automaattisesti, mutta tietokoneelle se on ratkaiseva.

Abacus on varhaisin mekaaninen laskentalaite, alun perin savilevy, jossa oli uria, joihin oli asetettu numeroita edustavia kiviä. Abakuksen ulkonäkö juontaa juurensa neljännelle vuosituhannelle eKr. e. Alkuperämaaksi katsotaan Aasia. Keskiajalla Euroopassa abacus korvattiin graafisilla taulukoilla. Niitä käyttävät laskelmat kutsuttiin laskemalla riveihin ja Venäjällä 1500-1600-luvuilla ilmestyi paljon edistyneempi keksintö, jota käytetään edelleen - Venäjän abacus.

Samalla tunnemme hyvin toisen laitteen, joka voi suorittaa laskelmia automaattisesti - kellon. Toimintaperiaatteesta riippumatta kaikentyyppisillä kelloilla (hiekkakello, vesikello, mekaaninen, sähköinen, elektroninen jne.) on kyky generoida liikkeitä tai signaaleja säännöllisin väliajoin ja tallentaa niistä johtuvat muutokset, eli suorittaa signaalien automaattinen summaus. tai liikkeitä. Tämä periaate näkyy jopa aurinkokelloissa, joissa on vain tallennuslaite (generaattorin roolia suorittaa maa-aurinkojärjestelmä).

Mekaaninen kello on laite, joka koostuu laitteesta, joka suorittaa automaattisesti liikkeitä säännöllisin väliajoin, ja laitteesta näiden liikkeiden tallentamiseen. Paikka, jossa ensimmäiset mekaaniset kellot ilmestyivät, ei ole tiedossa. Varhaisimmat esimerkit ovat peräisin 1300-luvulta ja kuuluvat luostareihin (tornin kello).

Jokaisen nykyaikaisen tietokoneen ytimessä, kuten elektroninen kello, valheita kellogeneraattori, tuottaa säännöllisin väliajoin sähköisiä signaaleja, joita käytetään ohjaamaan kaikkia tietokonejärjestelmän laitteita. Tietokoneen ohjaaminen tarkoittaa itse asiassa signaalien jakautumisen hallintaa laitteiden välillä. Tällainen ohjaus voidaan suorittaa automaattisesti (tässä tapauksessa he puhuvat ohjelman ohjaus) tai manuaalisesti käyttämällä ulkoisia ohjaimia - painikkeita, kytkimiä, jumpperia jne. (varhaisissa malleissa). Nykyaikaisissa tietokoneissa ulkoinen ohjaus on suurelta osin automatisoitu käyttämällä erityisiä laitteisto-loogisia rajapintoja, joihin ohjaus- ja tiedonsyöttölaitteet (näppäimistö, hiiri, ohjaussauva ja muut) on kytketty. Toisin kuin ohjelmaohjauksessa, tällaista ohjausta kutsutaan interaktiivinen.

Mekaaniset lähteet

Maailman ensimmäinen automaattinen lisäysoperaation suorittava laite luotiin mekaanisen kellon pohjalta. Vuonna 1623 sen kehitti Wilhelm Schickard, Tübingenin yliopiston (Saksa) itämaisten kielten laitoksen professori. Nykyään laitteen toimiva malli on kopioitu piirustuksista ja se on vahvistanut sen toimivuuden. Keksijä itse kutsui konetta kirjeissään "summauskelloksi".

Vuonna 1642 ranskalainen mekaanikko Blaise Pascal (1623-1662) kehitti kompaktimman summauslaitteen, josta tuli maailman ensimmäinen massatuotantona valmistettu mekaaninen laskin (pääasiassa pariisilaisten rahanlainaajien ja rahanvaihtajien tarpeisiin). Vuonna 1673 saksalainen matemaatikko ja filosofi G. W. Leibniz (1646-1717) loi mekaanisen laskimen, joka pystyi suorittamaan kerto- ja jakolaskuja toistamalla yhteen- ja vähennysoperaatioita yhä uudelleen ja uudelleen.

1700-luvulla, joka tunnetaan valistuksen aikakaudella, ilmestyi uusia, edistyneempiä malleja, mutta laskentatoimintojen mekaanisen ohjauksen periaate pysyi samana. Ajatus laskennallisten toimintojen ohjelmoinnista tuli samasta kelloteollisuudesta. Muinaisen luostarin tornin kello asetettiin niin määrätty aika käynnistä kellojärjestelmään liittyvä mekanismi. Tällainen ohjelmointi oli kova - sama operaatio tehtiin samaan aikaan.

Ajatus mekaanisten laitteiden joustavasta ohjelmoinnista rei'itettyä paperiteippiä käyttäen otettiin ensimmäisen kerran käyttöön vuonna 1804 Jacquard-kutomakoneessa, minkä jälkeen se oli vain yksi askel laskentatoimintojen ohjelmointiohjaukseen.

Tämän askeleen otti erinomainen englantilainen matemaatikko ja keksijä Charles Babbage (1792-1871) Analytical Enginessä, jota keksijä ei valitettavasti ole koskaan täysin rakentanut hänen elinaikanaan, mutta joka toistettiin meidän päivinämme hänen piirustusten mukaan, joten että meillä on tänään oikeus puhua analyyttisestä moottorista todella olemassa olevana laitteena. Analyyttisen moottorin erityispiirre oli, että se otettiin käyttöön ensimmäisenä periaate tietojen jakamisesta käskyihin ja tietoihin. Analyyttinen moottori sisälsi kaksi suurta yksikköä - "varaston" ja "myllyn". Tiedot syötettiin "varaston" mekaaniseen muistiin asentamalla hammaspyöriä ja käsiteltiin sitten "myllyssä" käyttämällä komentoja, jotka syötettiin rei'itetyistä korteista (kuten jacquard-kutomakoneessa).

Charles Babbagen työn tutkijat panevat varmasti merkille kuuluisan runoilija Lord Byronin tyttären kreivitär Augusta Ada Lovelacen (1815-1852) erityisen roolin Analytical Engine -projektin kehittämisessä. Hän keksi idean käyttää rei'itettyjä kortteja laskennallisten toimintojen ohjelmointiin (1843). Erityisesti eräässä kirjeessään hän kirjoitti: "Analyyttinen kone kutoo algebrallisia kuvioita samalla tavalla kuin kangaspuut tuottavat kukkia ja lehtiä." Lady Adaa voidaan oikeutetusti kutsua maailman ensimmäiseksi ohjelmoijaksi. Nykyään yksi kuuluisista ohjelmointikielistä on nimetty hänen mukaansa.

Charles Babbagen ajatus erillisestä harkinnasta joukkueet Ja tiedot osoittautui epätavallisen hedelmälliseksi. 1900-luvulla se kehitettiin John von Neumannin (1941) periaatteissa ja nykyään erillisen huomioimisen periaatteessa. ohjelmia Ja tiedot on erittäin tärkeä. Se otetaan huomioon sekä nykyaikaisten tietokoneiden arkkitehtuuria kehitettäessä että tietokoneohjelmia kehitettäessä.

Matemaattiset lähteet

Jos ajattelemme, minkä esineiden kanssa nykyaikaisen elektronisen tietokoneen ensimmäiset mekaaniset edeltäjät työskentelivät, meidän on myönnettävä, että numerot esitettiin joko ketju- ja telinemekanismien lineaaristen liikkeiden muodossa tai vaihteisto- ja vipumekanismien kulmaliikkeinä. . Molemmissa tapauksissa kyseessä oli liikkeitä, jotka eivät voineet muuta kuin vaikuttaa laitteiden mittoihin ja niiden toimintanopeuteen. Vain siirtyminen liikkeen tallentamisesta signaalien tallentamiseen mahdollisti mittojen pienentämisen ja suorituskyvyn lisäämisen. Matkalla tähän saavutukseen oli kuitenkin tarpeen ottaa käyttöön useita tärkeämpiä periaatteita ja käsitteitä.

Leibnizin binäärijärjestelmä. Mekaanisissa laitteissa vaihteissa voi olla melko paljon kiinteitä ja mikä tärkeintä, erilainen muodostavat määräyksiä. Tällaisten asentojen lukumäärä on vähintään yhtä suuri kuin hammaspyörän hampaiden lukumäärä. Sähkö- ja elektroniikkalaitteissa kyse ei ole rekisteröinnistä määräyksiä rakenneosista ja rekisteröinnistä valtioita laitteen elementtejä. Niin vakaa ja erottuva Tilaa on vain kaksi: päällä - pois päältä; avoin - suljettu; ladattu - purkautunut jne. Siksi mekaanisissa laskimissa käytetty perinteinen desimaalijärjestelmä on hankala elektronisille tietokonelaitteille.

Gottfried Wilhelm Leibniz ehdotti ensimmäisen kerran mahdollisuutta esittää mitä tahansa lukua (eikä vain lukuja) binäärinumeroilla vuonna 1666. Hän tuli binäärilukujärjestelmään tutkiessaan filosofista ykseyden käsitettä ja vastakohtien taistelua. Yritys kuvitella maailmankaikkeus kahden periaatteen ("musta" ja "valkoinen", mies ja nainen, hyvä ja paha) jatkuvan vuorovaikutuksen muodossa ja soveltaa "puhtaan" matematiikan menetelmiä sen tutkimukseen sai Leibnizin tutkimaan. datan binääriesityksen ominaisuudet. On sanottava, että Leibniz oli jo pohtinut mahdollisuutta käyttää binäärijärjestelmää laskentalaitteessa, mutta koska siihen ei ollut tarvetta mekaanisille laitteille, hän ei käyttänyt binäärijärjestelmän periaatteita laskimessaan (1673). .

George Boolen matemaattinen logiikka, Puhuessaan George Boolen työstä tietotekniikan historian tutkijat painottavat varmasti, että tämä 1800-luvun ensimmäisen puoliskon erinomainen englantilainen tiedemies oli itseoppinut. Ehkä juuri "klassisen" (silloin käsitellyn) koulutuksen puutteen vuoksi George Boole teki vallankumouksellisia muutoksia logiikkaan tieteenä.

Ajattelun lakeja tutkiessaan hän sovelsi muodollisen merkintäjärjestelmän ja logiikan sääntöjen järjestelmää, joka oli lähellä matemaattista. Myöhemmin tämä järjestelmä kutsutaan loogiseksi algebraksi tai Boolen algebra. Tämän järjestelmän sääntöjä voidaan soveltaa monenlaisiin esineisiin ja niiden ryhmiin (settiä, kirjoittajan terminologian mukaan). J. Boolen hahmotteleman järjestelmän päätarkoituksena oli koodata loogisia lauseita ja pelkistää loogisten johtopäätösten rakenteet yksinkertaisiksi lausekkeiksi, jotka ovat muodoltaan lähellä matemaattisia kaavoja. Loogisen lausekkeen muodollisen arvioinnin tulos on toinen kahdesta loogisesta arvosta: totta tai valehdella.

Loogisen algebran merkitys jätettiin pitkään huomiotta, koska sen tekniikat ja menetelmät eivät sisältäneet käytännön hyötyä tuon ajan tieteelle ja tekniikalle. Kuitenkin, kun perusmahdollisuus luoda tietotekniikkaa sähköisesti ilmaantui, Boolen käyttöön otetut toiminnot osoittautuivat erittäin hyödyllisiksi. He keskittyvät aluksi työskentelemään vain kahden kokonaisuuden kanssa: totta Ja valehdella. Ei ole vaikea ymmärtää, kuinka niistä oli hyötyä binäärikoodin kanssa työskentelyssä, jota nykyaikaisissa tietokoneissa edustaa myös vain kaksi signaalia: nolla Ja yksikkö.

Kaikkia George Boolen järjestelmää (eikä kaikkia hänen ehdottamansa loogisia operaatioita) ei käytetty elektronisten tietokoneiden luomiseen, vaan neljää päätoimintoa: Ja (Risteys), TAI (Liitto), EI (vetoomus) ja EXCLUSIVE TAI - muodostavat perustan kaikentyyppisten prosessorien toiminnalle nykyaikaisissa tietokoneissa.

Riisi. 3.1. Loogisen algebran perusoperaatiot

Tietojenkäsittelyjärjestelmän kokoonpano. Tietojenkäsittelyjärjestelmän kokoonpano Harkitse laitteisto- ja ohjelmistokokoonpanoa.. Minkä tahansa laskentajärjestelmän rajapinnat voidaan jakaa sarja- ja rinnakkaisliitäntöihin. Järjestelmätaso on siirtymävaihe, joka varmistaa muiden tietokonejärjestelmäohjelmien vuorovaikutuksen sekä perustason ohjelmien kanssa että suoraan laitteiston, erityisesti keskusprosessorin, kanssa.

Jaa työsi sosiaalisessa mediassa

Jos tämä työ ei sovi sinulle, sivun alalaidassa on luettelo vastaavista teoksista. Voit myös käyttää hakupainiketta

Luento 4. Tietotekniikan kehityksen historia. Tietokoneiden luokittelu. Tietojenkäsittelyjärjestelmän kokoonpano. Laitteisto ja ohjelmisto. Apu- ja sovellusohjelmistojen luokitus

Tietotekniikan kehityksen historia

Ensimmäiset laskentalaitteet olivat mekaanisia laitteita. Vuonna 1642 ranskalainen mekaanikko Blaise Pascal kehitti kompaktin lisälaitteen mekaaninen laskin.

Vuonna 1673 saksalainen matemaatikko ja filosofi Leibniz paransi sitä lisäämälläkerto- ja jakooperaatiot. Koko 1700-luvun ajan kehitettiin yhä kehittyneempiä, mutta silti mekaanisia laskentalaitteita, jotka perustuivat hammaspyöriin, hammastankoon, vipuun ja muihin mekanismeihin.

Ajatus laskennallisten operaatioiden ohjelmoinnista syntyi tunnin välein ala. Tällainen ohjelmointi oli jäykkää: sama toimenpide suoritettiin samaan aikaan (esimerkiksi kopiokoneen käyttö).

Ajatus joustavasta ohjelmointilaskentatoiminnot ilmaisi englantilainen matemaatikkoCharles Babbage vuosina 1836-1848 Hänen analyyttisen koneensa ominaisuus oli tiedon jakamisen periaatekomennot ja tiedot. Hanketta ei kuitenkaan toteutettu.

Runoilija Byronin tyttären kokoamat ohjelmat Babbage-koneen laskemiseen Adoi Lovelace (1815-1852), ovat hyvin samanlaisia ​​kuin myöhemmin ensimmäisille tietokoneille käännetyt ohjelmat. Tämä upea nainen sai nimenensimmäinen ohjelmoija maailmassa.

Kun vaihdat rekisteröintitilasta määräyksiä mekaaninen laite tilaan rekisteröinti elektronisten laitteiden elementtien tilatdesimaalijärjestelmästä on tulluthankalaa, koska elementtien tilat ovat vain kaksi : Päälle ja pois päältä.

Mahdollisuus esittää mikä tahansanumerot binäärimuodossaLeibniz ehdotti ensimmäisen kerran vuonna 1666.

Ajatus loogisten lauseiden koodaamisesta matemaattisiksi lausekkeiksi:

• tosi (tosi) tai epätosi (False);
• binäärikoodissa 0 tai 1,

sen toteutti englantilainen matemaatikko George Boole (1815-1864) ensimmäisellä puoliskolla XIX vuosisadalla.

Hänen kehittämänsä logiikan algebra, "Boole-algebra", löysi kuitenkin sovelluksen vasta seuraavalla vuosisadalla, kun matemaattista laitteistoa tarvittiin tietokonepiirien suunnitteluun binäärilukujärjestelmän avulla. Amerikkalainen tiedemies Claude Shannon "yhdisti" matemaattisen logiikan binäärilukujärjestelmään ja sähköpiireihin kuuluisassa väitöskirjassaan (1936).

Loogisessa algebrassa tietokoneita luotaessa niitä käytetään periaatteessa 4 operaatiota:

• JA (leikkaus tai konjunktio - A^B);
• TAI (liitto tai disjunktio - AvB);
• EI (inversio - |A) ;
• YKSINKERTAINEN TAI ( A *| B+| A*B).

Vuonna 1936 englantilainen matemaatikko A. Turing ja hänestä riippumattomasti E. Post esittivät ja kehittivät konseptinabstrakti laskentakone. He osoittivat perustavanlaatuisen mahdollisuuden ratkaista mikä tahansa ongelma automaattisilla koneilla edellyttäen, että se voidaan algoritmisoida.

Vuonna 1946 John von Neumann, Goldstein ja Burks (Princeton Institute for Advanced Study) laativat raportin, joka sisälsi yksityiskohtaisen kuvauksen.digitaalisten tietokoneiden rakentamisen periaatteetjotka ovat edelleen käytössä.

1. John von Neumannin tietokonearkkitehtuuri sisältää:
   1. prosessori, joka koostuu ohjauslaitteesta (CU) ja aritmeettis-loogisesta yksiköstä (ALU);
   2. muisti : toiminnallinen (RAM) ja ulkoinen;
   3. Syöttölaitteet;
   4. ulostulolaitteet.
2. Von Neumannin ehdottamat tietokoneen toiminnan periaatteet:
   1. muistin homogeenisuus;
   2. ohjelmiston ohjaus;
   3. kohdistaminen.
3. Voimme erottaa tietokoneiden pääsukupolvet ja niiden ominaisuudet:

Vuosia sovellukset	195560	196065	196570	1970 90	Vuodesta 1990 vuoteen nykyisyyttä aika
Perus elementti	Elektroninen lamppu	Transistori	IP (1400 elementit)	Iso IP (kymmeniä tuhansia) elementit)	Iso IP (miljoonia elementit)
Tietokoneesimerkki	IBM 701 (1952)	IBM 360-40 (1964)	IBM 370- 145 (1970)	IBM 370-168 (1972)	IBM Server z990 2003
Nopeasti- vaikutus, op./s	8 000	246 000	1 230 000	7 700 000	9*10 9
RAM-muistin kapasiteetti, tavu	20 480	256 000	512 000	8 200 000	256*10 9
Huomautus	Shannon, tausta Neumann, Norbert Wiener	Kieli (kielet FORTRAN, COBOL, ALGOL	Minicom- tina, käyttöjärjestelmä MS DOS, Unix OS, netto	PC, graafisesti kiinalainen käyttöjärjestelmä, Internet	Keinotekoinen ny älykkyys, tunnistaa puhetta laser

Tietojenkäsittelyjärjestelmien nopea kehitys alkoi 1900-luvun 60-luvulla luopumalla tyhjiöputket ja kehitystä puolijohde, ja sitten lasertekniikkaa.

Tehokkuus Mainframe (tietokoneet) kasvoi merkittävästi 1900-luvun 70-luvulla, kun prosessoreita kehitettiinintegroidut piirit.

Laadullinen harppaus tietokoneiden kehityksessä tapahtui 80-luvulla XX vuosisadalla keksinnöllä henkilökohtainen tietokone ja globaalin tietoverkon kehittäminen - Internet.

Tietokoneiden luokittelu

1. Tarkoituksen mukaan:
   • supertietokoneet;
   • palvelimet;
   • sulautetut tietokoneet (mikroprosessorit);
   • henkilökohtaiset tietokoneet (PC:t).

Supertietokoneet - laskentakeskukset - luodaan ratkaisemaan äärimmäisen monimutkaisia ​​laskentaongelmia (monimutkaisten ilmiöiden mallintaminen, erittäin suurten tietomäärien käsittely, ennusteiden tekeminen jne.).

Palvelimet (englannin sanasta serve, serve, manager) ovat tietokoneita, jotka tarjoavat paikallisia tai maailmanlaajuinen verkosto, joka on erikoistunut tietopalvelujen tarjoamiseen ja suurten yritysten, pankkien, oppilaitosten jne. tietokoneiden ylläpitoon.

Sulautetut tietokoneet (mikroprosessorit) ovat yleistyneet teollisuudessa ja kodinkoneissa, joissa ohjaus voidaan rajoittaa rajoitetun komentosarjan suorittamiseen (robotit liukuhihnalla, koneessa olevat robotit, integroitu kodinkoneet ja niin edelleen.)

Henkilökohtaiset tietokoneet ( PC ) on suunniteltu yhden henkilön työhön, joten niitä käytetään kaikkialla. Heidän syntymänsä katsotaan olevan 12. elokuuta 1981, jolloin IBM esitteli ensimmäisen mallinsa. PC:t tekivät tietokonevallankumouksen miljoonien ihmisten elämässä ja niillä oli valtava vaikutus ihmisyhteiskunnan kehitykseen.

PC on jaettu massa-, yritys-, kannettaviin, viihde- ja työasemiin.

PC-standardit:

• Kuluttaja-PC (massa);
  • Office PC (liiketoiminta);
  • Viihde PC (viihde);
  • PC-työasema (työasema);
  • Mobiili PC (kannettava).

Useimmat PC:t ovat massiivisia.

Liike (toimisto) PC sisältävät ammattiohjelmia, mutta ne minimoivat grafiikan ja äänen toistotyökalujen vaatimukset.

Viihteessä PC keinot ovat laajasti edustettuina Multimedia.

Työasemien tiedontallennusvaatimukset ovat lisääntyneet.

Kannettavien laitteiden osalta tietokoneverkkoon pääsy on pakollinen.

1. Erikoistumistason mukaan:
   • yleinen;
   • erikoistunut (esimerkkejä: tiedostopalvelin, Web -palvelin, tulostuspalvelin jne.).
2. Vakiokokojen mukaan:
   • työpöytä (työpöytä);
   • puettava (muistikirja, iPad);
   • tasku (kämmentasku);
   • kannettavat tietokonelaitteet (PDA - henkilökohtainen d digitaalinen apu a nt), joka yhdistää kämmentietokoneen ja matkapuhelimien toiminnot.
3. Laitteiston yhteensopivuuden mukaan:
   • IBM PC;
   • Apple Macintosh.
4. Prosessorityypin mukaan:
   • Intel (IBM:n henkilökohtaisissa tietokoneissa);
   • Motorola (Macintosh-tietokoneissa).

Tietojenkäsittelyjärjestelmän kokoonpano

Harkitse laitteiston ja ohjelmiston kokoonpanoa, koska usein ratkaisu samoihin ongelmiin voidaan tarjota sekä laitteistolla että ohjelmistolla. Kriteerinä kussakin tapauksessa on toiminnan tehokkuus.

Toiminnan tehostamisen laitteistokehityksellä uskotaan olevan keskimäärin kalliimpaa, mutta ohjelmistojen avulla toteutettavien ratkaisujen toteuttaminen vaatii korkeasti koulutettua henkilöstöä.

Laitteisto

Laitteistoon tietokonejärjestelmien tuki sisältäälaitteet ja instrumentit(käytetään lohkomodulaarista rakennetta).

Sen mukaan, miten laitteet on sijoitettu keskusyksikköön nähden, erotetaan sisäiset ja ulkoiset laitteet. Ulkoiset ovat syöttö/tulostuslaitteet ( oheislaitteet) ja lisälaitteita, jotka on suunniteltu pitkäaikaiseen tietojen tallentamiseen.

Yksittäisten lohkojen ja solmujen välinen koordinointi tapahtuu siirtymävaiheen laitteisto-loogisilla laitteilla - laitteistoliitännöillä, jotka toimivat hyväksyttyjen standardien mukaisesti.

Minkä tahansa tietokonejärjestelmän rajapinnat voidaan jakaasarja ja rinnakkais.

Rinnakkaisliitännät ovat monimutkaisempia ja vaativat lähettävien ja vastaanottavien laitteiden synkronoinnin, mutta niillä on korkeampi suorituskyky, mikä mitataantavua sekunnissa(tavu/s, KB/s, MB/s). Käytetään (harvoin nyt) tulostimen kytkemiseen.

Peräkkäinen - yksinkertaisempi ja hitaampi, niitä kutsutaanasynkroniset rajapinnat. Lähetysten synkronoinnin puutteesta johtuen hyödyllistä dataa edeltää ja täydentää palveludatan lähettäminen (per 1 tavu - 1-3 palvelubittiä), suorituskyky mitataanbittiä sekunnissa(bit/s, kbit/s, Mbit/s).

Käytetään syöttö-, lähtö- ja tiedon tallennuslaitteiden liittämiseen: hiiret, näppäimistöt, flash-muistit, anturit, ääninauhurit, videokamerat, viestintälaitteet, tulostimet jne.

Standardit VT:n laitteistorajapintoja kutsutaan protokollat. Protokolla on joukko teknisiä ehtoja, jotka tietokonelaitteistojen kehittäjien on tarjottava voidakseen koordinoida laitteiden toimintaa.

Ohjelmisto

Ohjelmisto(ohjelmisto) tai ohjelmiston konfigurointi ovat ohjelmia (järjestettyjä komentosarjoja). Ohjelmien välillä on suhde: jotkut toimivat tukeutuen muihin (alemmalla tasolla), eli meidän pitäisi puhua ohjelmien välisestä rajapinnasta.

1. Perustaso (BIOS) - alin taso. Taustalla oleva ohjelmisto on vastuussa vuorovaikutuksesta taustalla olevan laitteiston kanssa. Perusohjelmisto on tallennettu sirulle pysyvä tallennuslaite - ROM (vain lukumuisti (ROM)).

Jos perustyökalujen parametreja on muutettava käytön aikana, käytäuudelleen ohjelmoitavissa Pyyhitettävä ja ohjelmoitava lukumuisti (EPROM) ). PROM:n toteutus suoritetaan "haihtumattoman muistin" sirulla tai CMOS , joka toimii myös tietokoneen käynnistyessä.

1. Järjestelmän taso- siirtymävaiheen, joka varmistaa muiden tietokonejärjestelmäohjelmien vuorovaikutuksen sekä perustason ohjelmien kanssa että suoraan laitteiston kanssa, erityisesti keskusprosessorin kanssa.

Osa järjestelmätuki sisältää:

• laitteistoajurit- ohjelmat, jotka varmistavat tietokoneen vuorovaikutuksen tiettyjen laitteiden kanssa;
• asennustyökalut ohjelmat;
• standardi tarkoittaa käyttöliittymä,tehokkaan vuorovaikutuksen varmistaminen käyttäjän kanssa, tietojen syöttäminen järjestelmään ja tulosten saaminen.

Järjestelmätason ohjelmien lomakkeiden joukkoydin käyttöjärjestelmä PC.

Jos tietokone on varustettu järjestelmätason ohjelmistolla, se on jo valmis:

• ohjelmistojen vuorovaikutukseen laitteiden kanssa;
• ohjelmien asentamiseen enemmän korkeat tasot;
• ja mikä tärkeintä vuorovaikutuksessa käyttäjän kanssa.

pakollinen ja enimmäkseen riittävä tarjoamisen ehto tehdä työtä henkilö tietokoneella.

1. PalvelutasoOhjelmisto mahdollistaa työskentelyn sekä perustason ohjelmien että järjestelmätason ohjelmien kanssa. Apuohjelmien (apuohjelmien) päätarkoitus on automatisoida tietokoneen tarkistus, asennus ja konfigurointi. Lisäksi niitä käytetään järjestelmäohjelmien toimintojen laajentamiseen ja parantamiseen. Jotkut apuohjelmatason ohjelmista sisältyvät alun perin käyttöjärjestelmään vakiona.

Apuohjelmien kehittämisessä ja käytössä on kaksi vaihtoehtoista suuntaa: integrointi käyttöjärjestelmään ja autonominen toiminta.

Toisessa tapauksessa ne tarjoavat käyttäjälle enemmän vaihtoehtoja muokata vuorovaikutustaan ​​laitteiston ja ohjelmiston kanssa.

1. Sovelluskerroson joukko sovellusohjelmia, joiden avulla suoritetaan tiettyjä tehtäviä tietyllä työpaikalla. Niiden valikoima on erittäin laaja (tuotannosta viihteeseen).

Sovellusohjelmistojen saatavuus ja monipuoliset toiminnot PC riippuu suoraan käytetystä käyttöjärjestelmästä, eli mitä järjestelmätyökaluja sen ydin sisältää ja siten kuinka se varmistaa vuorovaikutuksen: ihmiset ohjelmoivat laitteistoa.

Apuohjelmien luokitus

1. Tiedostonhallinta (tiedostonhallinnasta). Niitä käytetään kopioimaan, siirtämään ja nimeämään tiedostoja uudelleen, luomaan hakemistoja, poistamaan tiedostoja ja hakemistoja, etsimään tiedostoja ja liikkumaan tiedostorakenteessa (esim. Explorer ( Windowsin Resurssienhallinta)).
2. Arkistajat tiedostojen pakkaustyökalut
3. Katselu- ja toistotyökalut. Yksinkertaiset ja yleiset katselutyökalut, jotka eivät tarjoa muokkausta, mutta joiden avulla voit tarkastella (toistaa) erityyppisiä asiakirjoja.
4. Diagnostiset työkalutautomatisoida ohjelmisto- jaa. Niitä ei käytetä vain ongelmien vianmääritykseen, vaan myös tietokoneen suorituskyvyn optimointiin.
5. Valvontakeinot (valvonta) tai näytöt - voit seurata tietokoneessa tapahtuvia prosesseja. Käytössä on kaksi tilaa: reaaliaikainen seuranta ja seuranta, jossa tulokset tallennetaan protokollatiedostoon (käytetään, kun valvonta on suoritettava automaattisesti ja etänä).
6. Asennusmonitorit- ohjata ohjelmiston asennusta, valvoa ympäröivän ohjelmistoympäristön tilaa ja mahdollistaa aiemmin asennettujen ohjelmien poistamisen seurauksena menetettyjen yhteyksien palauttamisen.

Yksinkertaisimmat näytöt ovat yleensä osa käyttöjärjestelmää ja sijaitsevat järjestelmätasolla.

1. Viestintävälineet(viestintäohjelmat) - yhteydet etätietokoneet, käsittelee viestien lähetystä Sähköposti ja niin edelleen.
2. Tietokoneen suojaustyökalut(aktiivinen ja passiivinen). Passiivinen suojaus tarkoittaa, että nämä ovat ohjelmia Varakopio. Virustorjuntaohjelmistoa käytetään aktiivisena suojauksena.
3. Sähköisen digitaalisen allekirjoituksen työkalut(EDS).

Sovellusohjelmien luokittelu

1. Tekstieditorit (Muistilehtiö, WordPad , Lexicon, toimittaja Norton Commander jne.).
2. Tekstinkäsittelijät(mahdollistaa tekstien syöttämisen ja muokkaamisen lisäksi myös muotoilun, eli suunnittelun). Tekstinkäsittelyohjelmien välineisiin kuuluu siis keinoja varmistaa vuorovaikutus tekstiä, grafiikkaa , taulukot sekä työkalut muotoiluprosessin automatisointiin (Word).
3. Graafinen editori. Nämä ovat rasteri (piste), vektori editorit ja luontityökalut kolmiulotteinen grafiikka (3D-editorit).

Rasterieditoreissa ( Maali ) graafinen objekti esitetään yhdistelmänä pisteitä, joista jokaisella on kirkkaus- ja väriominaisuudet. Tämä vaihtoehto on tehokas tapauksissa, joissa kuvassa on useita puolisävyjä ja tieto kohteen elementtien väristä on tärkeämpää kuin tiedot niiden muodosta. Rasterieditoreja käytetään laajalti kuvien retusointiin ja valokuvatehosteiden luomiseen, mutta ne eivät aina ole käteviä uusien kuvien luomiseen ja ovat epätaloudellisia, koska kuvissa on paljon redundanssia.

Vektorieditoreissa ( CorelDraw ) kuvan alkeisobjekti ei ole piste, vaan viiva. Tämä lähestymistapa on tyypillinen piirtämiseen ja graafiseen työhön, jolloin viivojen muoto on tärkeämpi kuin tieto sen muodostavien yksittäisten pisteiden väristä. Tämä esitys on paljon kompaktimpi kuin rasteriesitys. Vektorieditorit ovat käteviä kuvien luomiseen, mutta niitä ei käytännössä käytetä valmiiden piirustusten käsittelyyn.

Kolmiulotteisten grafiikkaeditorien avulla voit joustavasti ohjata kohteen pinnan ominaisuuksien vuorovaikutusta valonlähteiden ominaisuuksien kanssa sekä luoda kolmiulotteisia animaatioita, minkä vuoksi niitä kutsutaan myös 3D-grafiikkaeditoreiksi. D-animaattorit.

1. Tietokannan hallintajärjestelmät(DBMS). Niiden päätehtävät ovat:

• tyhjän tietokannan luominen;
• työkalujen tarjoaminen sen täyttämiseen ja tietojen tuontiin toisen tietokannan taulukoista;
• tarjoaa mahdollisuuden käyttää tietoja, etsiä ja suodattaa työkaluja.

1. Laskentataulukot. Nämä ovat monimutkaisia ​​työkaluja tietojen tallentamiseen ja käsittelyyn ( Excel ). Tarjoa laaja valikoima menetelmiä numeeristen tietojen käsittelyyn.
2. Tietokoneavusteiset suunnittelujärjestelmät(CAD-järjestelmät). Suunniteltu automatisoimaan suunnittelu- ja rakennustyöt ja osaa myös suorittaa peruslaskelmia ja valita rakenneosia tietokannoista.
3. Desktop Publishing. Suunniteltu automatisoimaan painettujen julkaisujen taittoprosessi. Ne ovat väliasemassa tekstinkäsittelyohjelmien ja automaattisten suunnittelujärjestelmien välillä. Tyypillinen käyttö: sovellus asiakirjoille, jotka on esikäsitelty tekstinkäsittely- ja graafisilla muokkausohjelmilla.
4. Asiantuntijajärjestelmät(tietokantoihin sisältyvien tietojen analyysi). Niille on ominaista kyky kehittää itseään (tarvittaessa tuottaa riittävän joukon kysymyksiä asiantuntijalle ja parantaa automaattisesti niiden laatua).
5. WEB-editorit . Yhdistää tekstin ja graafiset editorit ja ne on tarkoitettu luomiseen ja muokkaamiseen WEB-asiakirjat.
6. Selaimet (katsojat WEB-asiakirjat).
7. Integroidut toimistonhallintajärjestelmät.Päätoiminnot yksinkertaisten asiakirjojen muokkaus ja muotoilu, sähköpostin, faksin ja faksin keskitys puhelinviestintä, yritysasiakirjojen lähettäminen ja seuranta.
8. Kirjanpito järjestelmät yhdistävät teksti- ja taulukkoeditorien toiminnot, automatisoivat perusasiakirjojen laatimisen ja kirjaamisen, kirjanpidon kirjanpitosuunnitelmassa ja säännöllisten raporttien laatimisen.
9. Talousanalyysijärjestelmät. Käytetään pankki- ja pörssirakenteissa. Voit seurata ja ennustaa tilannetta rahoitus-, osake- ja hyödykemarkkinoilla, suorittaa analyyseja ja laatia raportteja.
10. Geoinformaatiojärjestelmät (GIS). Suunniteltu kartografisen ja geodeettisen työn automatisointiin.
11. Videoeditointijärjestelmätvideomateriaalin käsittely.
12. Kouluttava, kehittävä, viitteellinen ja viihdyttäväohjelmia. Niiden erikoisuutena ovat lisääntyneet vaatimukset multimedialle (musiikkisävellykset, graafinen animaatio ja videomateriaalit).

Laitteiston ja ohjelmiston lisäksi onTietotuki(oikoluku, sanakirjat, tesaurus jne.)

Erikoistuneissa tietokonejärjestelmissä (on-board) kutsutaan ohjelmisto- ja tietotukijoukkoa matemaattinen ohjelmisto.

SIVU 7

Muita vastaavia teoksia, jotka saattavat kiinnostaa sinua.vshm>
7644.		Ideoiden muodostaminen sovellettavien ongelmien ratkaisumenetelmistä tietotekniikan avulla	29,54 kt
	Virheen esiintyminen johtuu useista syistä. Lähtötiedoissa on yleensä virheitä, koska ne saadaan joko mittauskokeiden tuloksena tai joidenkin apuongelmien ratkaisemisen seurauksena. Kokonaisvirhe ongelmanratkaisun tuloksessa tietokoneella koostuu kolmesta osasta: irremovable error, method error ja compution error: .
166.		Tietotekniikan maadoitus	169,06 kt
	Lähes jokaisessa tietokoneen tai muun laitteen virtalähteessä on ylijännitesuoja (kuva 1). Nollattaessa on varmistettava, että tästä nollasta ei tule vaihetta, jos joku kääntää pistokkeen. Tietokoneen virtalähteen tulopiirit Kuva. Potentiaalin muodostuminen tietokoneen kotelossa Tämän lähteen teho on tietysti rajallinen; oikosulkuvirta maahan vaihtelee yksiköistä kymmeniin milliampeereihin ja enemmän kuin tehokkaampi lohko virtalähde, sitä suurempi suodatinkondensaattorien kapasitanssi ja siten virta:...
167.		Yleistä tietoa tietokonelaitteiden toiminnasta	18,21 kt
	Peruskäsitteet Tietokonelaitteet SVT ovat tietokoneita, joihin kuuluvat henkilökohtaiset tietokoneet PC:t, verkkotyöasemat, palvelimet ja muun tyyppiset tietokoneet sekä oheislaitteet, tietokonetoimistolaitteet ja tietokoneiden välinen tietoliikenne. Laitteen käyttö koostuu laitteiston käytöstä sen aiottuun tarkoitukseen, jolloin laitteen on suoritettava kaikki sille määrätyt tehtävät. Jotta SVT:tä voidaan käyttää tehokkaasti ja pitää toimintakunnossa käytön aikana,...
8370.		Kansioiden ja tiedostojen asettaminen. Käyttöjärjestelmän työkalujen määrittäminen. Tavallisten apuohjelmien käyttö. Esineiden sidonta- ja upottamisen periaatteet. Verkostot: peruskäsitteet ja luokittelu	33,34 kt
	Käyttöjärjestelmän työkalujen määrittäminen. Käyttöjärjestelmän työkalujen määrittäminen Kaikki asetukset tehdään yleensä Ohjauspaneelin kautta. Käyttöjärjestelmän tyylin asettaminen Järjestelmän tyylin asettaminen tapahtuu seuraavaa polkua pitkin: Käynnistä Ohjauspaneeli Kaikki ohjauspaneelin elementit Järjestelmä. Järjestelmän lisäasetukset -välilehti avaa Järjestelmän ominaisuudet -ikkunan, jossa Lisäasetukset-välilehti on tärkein asetukselle.
9083.		Ohjelmisto. Tarkoitus ja luokitus	71,79 kt
	Virustentorjunta Kumma kyllä, virukselle ei vieläkään ole tarkkaa määritelmää. joko luontaisesti muille ohjelmille, jotka eivät millään tavalla ole viruksia, tai on viruksia, jotka eivät sisällä yllä olevia erottuvia piirteitä jakelumahdollisuutta lukuun ottamatta. makrovirukset saastuttavat tiedostoja Word-asiakirjat ja Excel. On olemassa suuri määrä yhdistelmiä, esimerkiksi tiedostokäynnistysviruksia, jotka saastuttavat sekä tiedostot että käynnistyssektorit levyjä.
5380.		Koulutustelineen kehittäminen Tulostimen suunnittelu ja toimintaperiaate keinona parantaa opiskelijoiden koulutuksen laatua erikoisalan ATK-laitteiden ja tietoverkkojen ylläpito	243,46 kt
	Tulostimet luokitellaan viiteen pääsijaintiin: tulostusmekanismin toimintaperiaate, paperiarkin enimmäiskoko, väritulostuksen käyttö, PostScript-kielen laitteistotuen olemassaolo tai puuttuminen sekä suositeltu kuukausitarve.
10480.		Tietokoneohjelmisto. Sovellusohjelmien tyypit	15,53 kt
	Muuttamalla tietokoneohjelmia voit muuttaa sen työpaikka kirjanpitäjä, tilastotieteilijä tai suunnittelija voi muokata siihen liittyviä asiakirjoja tai pelata jotain peliä. Ohjelmien luokittelu Tietokoneella käynnissä olevat ohjelmat voidaan jakaa kolmeen kategoriaan: sovellusohjelmat, jotka tarjoavat suoraan käyttäjien tarvitseman työn: tekstien muokkaus, kuvien piirtäminen, videoiden katselu jne.; järjestelmäohjelmat erilaisten aputoimintojen suorittaminen, kuten kopioiden luominen...
7045.		Tietojärjestelmä. Käsite, koostumus, rakenne, luokitus, sukupolvet	12,11 kt
	Ominaisuudet tietojärjestelmä: Osajärjestelmien allokoinnin jaettavuus, mikä yksinkertaistaa tietojärjestelmien kehittämisen, toteutuksen ja toiminnan analysointia; Järjestelmän osajärjestelmien toiminnan eheys ja johdonmukaisuus kokonaisuutena. Tietojärjestelmän kokoonpano: Tietoympäristö on joukko systematisoitua ja erityisesti organisoitua tietoa ja tietoa; Tietotekniikka. Tietojärjestelmien luokitus käyttötarkoituksen mukaan Tiedonhallintajärjestelmät yritysorganisaation johtamiseen tarvittavien tietojen keräämiseen ja käsittelyyn...
19330.		KULJETUSLOGISTIIKAN TIETOKONEJÄRJESTELMÄN KEHITTÄMINEN C#-KIELELLÄ	476,65 kt
	Ohjelmointikieli on muodollinen merkkijärjestelmä, joka on suunniteltu kirjoittamaan tietokoneohjelmia. Ohjelmointikieli määrittelee joukon leksikaalisia, syntaktisia ja semanttisia sääntöjä, jotka määrittelevät ulkomuoto ohjelmat ja toiminnot, jotka esiintyjä (tietokone) suorittaa hallinnassaan.
9186.		Laskentajärjestelmän toimintaprosessi ja siihen liittyvät käsitteet	112,98 kt
	Harkitse seuraavaa esimerkkiä. Kaksi opiskelijaa suorittaa neliöjuuriohjelman. Toinen haluaa laskea neliöjuuren 4:stä ja toinen haluaa laskea neliöjuuren luvusta 1. Opiskelijoiden näkökulmasta sama ohjelma on käynnissä; Tietokonejärjestelmän näkökulmasta sen on käsiteltävä kahta erilaista laskentaprosessia, koska eri syötteet johtavat erilaisiin laskelmiin.