- •1.1. Понятие информации
- •1.2. Методы получения информации
- •1.3. Свойства информации
- •1.4. Измерение информации
- •1.5. Передача информации. Информационные каналы
- •1.6. Характеристики информационного канала
- •1.7. Использование информации
- •1.8. Обработка информации
- •1.9. Формы представления информации
- •1.10. Способы представления чисел в компьютере
- •1.11. Кодировка символов
- •2. Технические и программные средства реализации информационных процессов. Структурная организация и принципы функционирования персональных компьютеров (пк)
- •2.1. Основные типы компьютеров. Конфигурации персональных компьютеров (пк)
- •2.2. Основные принципы функционирования пк
- •2.3. Состав типового компьютера
- •2.4. Устройства обработки
- •2.5. Устройства хранения
- •2.6. Устройства вывода
- •2.7. Устройства ввода
- •3.Основные понятия и принципы моделирования
- •3.1. Понятие модели и моделирования
- •3.2. Назначение моделей
- •3.3. Основные этапы построения моделей
- •3.4. Классификация моделей
- •3.5. Понятие формализации
- •3.6. Этапы решения задач на компьютере
- •3.7. Методы разработки алгоритмов и программ
- •3.8. Основы алгоритмизации
- •3.9. Способы представления алгоритмов
- •Блок-схемы алгоритмов и программ
- •3.10. Типы алгоритмов
- •3.11. Классификация языков программирования
- •3.12. Основы объектно-ориентированного программирования
- •3.13. Системы программирования
- •4. Структура программного обеспечения пк
- •5. Методы защиты информации
- •5.1. Компьютерные вирусы
- •5.2. Методы защиты от компьютерных вирусов
- •5.3. Программы борьбы с компьютерными вирусами
- •5.4. Защита от несанкционированного доступа к информации
- •5.5. Использование криптографии
- •5.6. Реализация алгоритмов шифрования
- •5.7. Понятие государственной и коммерческой тайны
2.4. Устройства обработки
МИКРОПРОЦЕССОР
Микропроцессор (центральный микропроцессор, CPU) — программно управляемое устройство, предназначенное для обработки информации под управлением программы, находящейся сейчас в оперативной памяти. Конструктивно представляет собой небольшую микросхему, находящуюся внутри системного блока и установленную на материнской плате, связанную с материнской платой интерфейсом процессорного разъема (Socket).
Микропроцессор может обрабатывать данные любой природы: текст, числа, графика, звук и др. Это возможно потому, что данные перед использованием на компьютере «оцифровываются». Физически это может выглядеть как чередование намагниченных и размагниченных участков жесткого диска, отражающих и не отражающих луч участков компакт-диска, передаваемых сигналов напряжения высокого и низкого уровня и т.д.
Основными характеристиками процессора являются:
быстродействие — количество операций, производимых в 1 секунду, измеряется в бит/сек. Каждая последующая модель имеет более высокую производительность по сравнению с предыдущей. Современные процессоры обладают расширением ММХ (MultiMedia eXtention — расширение мультимедиа);
тактовая частота — количество тактов, производимых процессором за 1 секунду. Операции, производимые процессором, не являются непрерывными, они разделены на такты. Эта характеристика определяет скорость выполнения операций и непосредственно влияет на производительность процессора. Процессор Pentium и его модификации имеют тактовые частоты от 60 МГц до 1,5 ГГц (1,5 миллиарда операций в секунду);
разрядность — количество двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Указывая разрядность процессора 64, имеют в виду, что процессор имеет 64-разрядную шину данных, т.е. за один такт он обрабатывает 64 бита.
ИНТЕРФЕЙСЫ
По шине данных передается информация между различными устройствами. Данные по шине могут передаваться в любом направлении. Максимальное количество одновременно передаваемой информации называется разрядностью шины. Разрядность шины определяется разрядностью процессора и часто составляет 64 бита. Чем выше разрядность шины, тем больше информации она может передавать в единицу времени.
Поиск устройства или ячейки памяти осуществляет процессор. Каждое устройство или ячейка имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, сигналы по которой передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам.
Шина работает циклами. Количество циклов срабатывания шины в единицу времени называется частотой шины.
Дополнительно к системной использовались локальные шины:
Для каждого устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет, — контроллер. Все контроллеры взаимодействуют с процессором и оперативной памятью через системную шину.
Один из самых важных контроллеров — DMA-контроллер обеспечивает прямой доступ к оперативной памяти. При считывании информации с диска в память и наоборот процессор должен запустить системную шину, выбрать несколько байт информации, поместить в свою внутреннюю память, снова запустить шину и эту информацию поместить в устройство, обслуживающее диск. Процесс выполнения программ замедляется за счет потери времени на эти операции. DMA-контроллер выполняет эти операции, не загружая процессор и системную шину, выполнение программы и пересылка информации идут одновременно.