7. Архитектура персонального компьютера — компоновка его основных частей, таких как процессор, озу, видеоподсистема, дисковая система, периферийные устройства и устройства ввода-вывода.

Материнская плата, формирующая основу вычислительной системы современного компьютера общего назначения, содержит две основные большие микросхемы:

Так называемый северный мост (англ. North Bridge) — контроллер-концентратор памяти (MCH), который обеспечивает работу центрального процессора с оперативной памятью и видеоадаптером;

Так называемый южный мост (англ. South Bridge) — контроллер-концентратор ввода-вывода (ICH), обеспечивающий работу контроллеров интегрированных в материнскую плату устройств (локальной вычислительной сети ЛВС, звуковой подсистемы, видеоадаптера в отдельном случае), а также взаимодействие с внешними устройствами, посредством организации шинного интерфейса.

Память - устройство для хранения информации в виде данных и программ. Память делится прежде всего на внутреннюю (расположенную на системной плате) и внешнюю (размещенную на разнообразных внешних носителях информации).

Внутренняя память в свою очередь подразделяется на:

- ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) или ROM (read only memory), которое содержит - постоянную информацию, сохраняемую даже при отключенном питании, которая служит для тестирования памяти и оборудования компьютера, начальной загрузки ПК при включении. Запись на специальную кассету ПЗУ происходит на заводе фирмы-изготовителя ПК и несет черты его индивидуальности. Объем ПЗУ относительно невелик - от 64 до 256 Кб.

- ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, ОП — оперативная память) или RAM (random access memory), служит для оперативного хранения программ и данных, сохраняемых только на период работы ПК. Она энергозависима, при отключении питания информация теряется. ОП выделяется особыми функциями и спецификой доступа:

(1) ОП хранит не только данные, но и выполняемую программу;

(2) МП имеет возможность прямого доступа в ОП, минуя систему ввода/вывода.

Логическая организация памяти — адресация, размещение данных определяется ПО, установленным на ПК, а именно ОС.

Объем ОП колеблется в пределах от 64 Кб до 64 Мб и выше, как правило, ОП имеет модульную структуру и может расширяться за счет добавления новых микросхем.

Кэш-память - имеет малое время доступа, служит для временного хранения промежуточных результатов и содержимого наиболее часто используемых ячеек ОП и регистров МП.

Объем кэш-памяти зависит от модели ПК и составляет обычно 256 Кб.

Внешняя память. Устройства внешней памяти весьма разнообразны. Предлагаемая классификация учитывает тип носителя, т.е. материального объекта, способного хранить информацию.

8. Стационарные пк

Предназначены для постоянного использования внутри помещения. Устанавливаются на широких ровных поверхностях, таких, как офисные столы, специальные полки и др. Включают в себя такие подвиды как: десктопы (обычные настольные ПК), неттопы и моноблоки.

Десктопы

Под настольным компьютером обычно подразумевается связка из системного блока, монитора и манипуляторов (клавиатура/мышь). Размеры десктопных решений варьируются в зависимости от Форм-фактора (см. форм-фактор), но, в целом, такие устройства являются наиболее крупными среди стационарных ПК.

Неттопы

Настольные решения с малым форм-фактором. По производительности несколько уступают десктопным решениям, но могут выступать их заменой при условии, что пользователю требуется работа с не слишком ресурсоёмкими приложениями. В этом смысле неттопы сопоставимы с ноутбуками/нетбуками.

Моноблоки

Моноблоки представляют собой интегрированное решение «монитор+системный блок в одном корпусе». Являются современной альтернативой деcктопным системам, т. к. обладают сходной производительностью и меньшими габаритами. Как правило используются в качестве мультимедийных домашних решений, терминалов или компактных офисных ПК [2]. Так же как и в случае с ноутбуками/нетбуками, размеры моноблоков связаны не только с форм-фактором системной платы, но и с диагональю экрана.

Портативные ПК

Переносные решения разной степени мобильности и автономности. Существенно различаются по размерам. Ориентировочный порядок возрастания габаритов: КПК (карманные компьютеры), планшеты, планшетные нетбуки, нетбуки, ноутбуки.

Ноутбуки - наиболее крупные и мощные из портативных ПК. Зачастую используются в качестве альтернативы стационарным компьютерам в малом офисе. От настольных решений отличаются сниженным энергопотреблением и более компактной складной конструкцией. По автономности (т. е. продолжительности автономной работы) чаще всего уступают ещё более компактным портативным решениям, таким как нетбуки и планшеты.

По диагонали экрана различают модели от 16 до 19 дюймов. При этом увеличение диагонали экрана сказывается, главным образом, на ширине корпуса, в то время как другие размеры могут оставаться неизменными или даже сокращаться. Это видно из следующей таблицы с примерами.

Нетбуки ориентированы на использование в поездках или в тех случаях, когда пользователю требуется ограниченный набор возможностей: выход в Интернет, работа с повседневными приложениями и воспроизведение не слишком требовательного к аппаратным ресурсам медиаконтента. Поэтому производители нетбуков стараются соблюдать баланс между общей компактностью устройства и размерами экрана, достаточными для комфортного просмотра видео. В среднем размер экрана варьируется от 7 до 12 дюймов. При этом габариты 10-дюймового решения могут составлять, ориентировочно, 250x183x27 мм (в качестве примера даны габариты нетбука Lenovo IdeaPad S10-3c)[3].

[править]

Планшеты

Планшетные компьютеры — подвид мобильных ПК, приобретший особую популярность после выхода планшета iPad и являющийся «промежуточным звеном» между КПК и ноутбуками. Отличительная черта планшетов — тонкий корпус, почти вся ширина которого занята сенсорным экраном. Это автономные решения, способные проработать от аккумулятора 8, 10 и даже более часов. Габариты «канонического» по соотношению размер/производительность планшета iPad 2, вышедшего на рынок в апреле 2010 года, составляют 241,2х185,7х8,8 мм.

Планшетные нетбуки

Гибридные устройства — планшеты со съёмной клавиатурой. При подключенной клавиатуре имеют размеры нетбука, при отключенной — обычного планшета.

КПК

Карманные персональные компьютеры КПК по размерам и вычислительным возможностям близки к мобильным коммуникаторам, но не обладают функциями телефона. Как правило, КПК имеют прямоугольную форму (часто со сглаженными углами), причём высота несколько превышает ширину. Например, 80x140x20 мм.

Серверы

Определение сервера (см. сервер) исторически пересекается с определением мейнфрейма. В обоих случаях речь идёт о высокопроизводительных компьютерах с большим форм-фактором. Различие в том, что мейнфрейм — это всегда центральное устройство (в т.ч. центральный сервер), в то время как сервер может являться менее значимой частью структуры. Изначально серверы использовались на промышленных и научных предприятиях для обслуживания других компьютеров (рабочих станций и ПК). Несмотря на тенденцию к уменьшению габаритов и снижению энергопотребления, полнофункциональные промышленные серверы по-прежнему требуют отдельного помещения и специальных условий эксплуатации. Для обеспечения стабильной длительной работы с высокими нагрузками, серверы снабжаются резервными аппаратными компонентами; в первую очередь это относится к тем комплектующим, которые наиболее подвержены износу или избыточным нагрузкам (блоки питания, модули памяти, процессоры). Потребность в мощной многоуровневой системе охлаждения также влияет на размеры и конструкцию серверов.

Суперкомпьютер - система, как правило, объединяющая в своём составе ряд серверов.

Компоненты компьютера

Компьютер – это электронное устройство, предназначенное для работы с информацией, а именно введение, обработку, хранение, вывод и передачу информации. Кроме того, ПК представляет собой единое двух сущностей – аппаратной и программной частей

Существует “минимальная” конфигурация ПК, т.е. минимальный набор устройств, без которых работа с ПК становится бессмысленной. Это: системный блок, монитор, клавиатура, мышь.

• корпус с блоком питания;

• процессор;

• оперативная память;

• видеоконтроллер;

• монитор;

• жесткий диск;

• клавиатура;

• мышь;

• дисковод CD-ROM;

• дисковод гибких дисков;

• звуковая карта.

9. Монолитное ядро. Представляет богатый набор оборудования. Все компоненты монолитного ядра находятся в одном адресном пространстве. Эта схема ОС, когда все части ее ядра — это составные части одной программы. Монолитное ядро — самый старый способ организации ОС.

Примеры: Традиционные ядра UNIX (такие как BSD), Linux; ядро MS-DOS, ядро KolibriOS.

Модульное ядро. Это современная модификация монолитных ядер ОС, но в отличие от них модульное ядро не требует полной перекомпиляции ядра при изменения аппаратного обеспечения компьютера. Более того модульные ядра имеют механизм погрузки модулей ядра. Погрузка бывает статической- с перезагрузкой ОС, и динамической — без перезагрузки ОС.

Микроядро. Представляет только основные функции управления процессами и минимальный набор для работы с оборудованием. Классические микроядра дают очень небольшой набор системных вызовов.

Примеры: Symbian OS; Windows CE; OpenVMS; Mach, используемый в GNU/Hurd и Mac OS X; QNX; AIX; Minix; ChorusOS; AmigaOS; MorphOS.

Экзоядро. Такое ядро ОС, которое предоставляет лишь функции взаимодействия процессов, безопасное выделение и распределение ресурсов. Доступ к устройствам на уровне контроллеров позволяет решать задачи, которые нехарактерны для универсальной ОС.

Наноядро. Такое ядро выполняет только единственную задачу - обработку аппаратных прерываний, образуемых устройствами ПК. После обработки наноядро посылает данные о результатах обработки далее идущему в цепи программному обеспечения при помощи той же системы прерываний.

Гибридное ядро. Модификация микроядер, позволяющая для ускорения работы впускать несущественные части в пространство ядра. На архитектуре гибкого ядра построены последние операционные системы от Windows, в том числе и Windows 7.

11. Основными аппаратными компонентами сети являются следующие:

1. Абонентские системы: компьютеры (рабочие станции или клиенты и серверы); принтеры; сканеры и др.

2. Сетевое оборудование: сетевые адаптеры; концентраторы (хабы); мосты; маршрутизаторы и др.

3. Коммуникационные каналы: кабели; разъемы; устройства передачи и приема данных в беспроводных технологиях.

Основными программными компонентами сети являются следующие:

1. Сетевые операционные системы, где наиболее известные из них это: MS Windows; LANtastic; NetWare; Unix; Linux и т.д.

2. Сетевое программное обеспечение (Сетевые службы): клиент сети; сетевая карта; протокол; служба удаленного доступа.

ЛВС (Локальная вычислительная сеть) – это совокупность компьютеров, каналов связи, сетевых адаптеров, работающих под управлением сетевой операционной системы и сетевого программного обеспечения.

В ЛВС каждый ПК называется рабочей станцией, за исключением одного или нескольких компьютеров, которые предназначены для выполнения функций серверов. Каждая рабочая станция и сервер имеют сетевые карты (адаптеры), которые посредством физических каналов соединяются между собой. В дополнение к локальной операционной системе на каждой рабочей станции активизируется сетевое программное обеспечение, позволяющее станции взаимодействовать с файловым сервером.

Компьютеры, входящие в ЛВС клиент – серверной архитектуры, делятся на два типа: рабочие станции, или клиенты, предназначенные для пользователей, и серверы, которые, как правило, недоступны для обычных пользователей и предназначены для управления ресурсами сети.

12.

1. Одноранговая сеть– это сеть равноправных компьютеров (рабочих станций), каждый из которых имеет уникальное имя (имя компьютера) и обычно пароль для входа в него в момент загрузки ОС. Имя и пароль входа назначаются владельцем ПК средствами ОС. В такой сети могут быть организованы «подсети», так называемые группы, каждая из которых также имеет имя, например «Бухгалтерия». Принадлежность рабочей станции к какой-либо группе может быть задана или изменена самим пользователем. Равноправность ПК означает, что владелец каждого компьютера в сети сам имеет программную возможность преобразовать свой локальный ресурс (диски, папки, принтер), в разделяемый, предоставив к нему доступ другим пользователям группы, устанавливать права и пароль доступа к ресурсу. Он же отвечает за сохранность или работоспособность этого ресурса. Программные средства также позволяют владельцу ПК отменить доступ к ресурсу, то есть вернуть ему статус локального. Доступ к «чужим ресурсам» в такой сети организован на уровне ресурсов. Это означает, что доступ к сетевым ресурсам рабочей станции получает любой компьютер, входящий в ту же группу, что и «владелец ресурса». Доступ к сетевым ресурсам компьютеров другой группы невозможен. Понятие «пользователь» в такой сети отсутствует, а точнее совпадает с понятием компьютер группы. В одноранговой сети каждая рабочая станция может одновременно, как предоставлять свои ресурсы другим компьютерам группы (быть сервером), так и использовать ресурсы других ПК (быть клиентом). Сети этого вида часто организуются в небольших офисах для объединения в сеть небольшого числа компьютеров (10-15 ПК). Создание и эксплуатация такой сети не требует высокого профессионализма и наличия специального лица (системного администратора), ответственного за функционирование сети.

2. Иерархические сети – это сети, в которых имеется мощный компьютер – выделенный сервер, ресурсы которого предоставляются другим, соединенным с ним компьютерам (рабочим станциям). Ресурсы рабочих станций серверу, как правило, не доступны. Иерархические сети организуются при большом количестве рабочих станций. В сравнении с одноранговыми сетями они обеспечивают более высокие быстродействие и надежность работы сети, повышают конфиденциальность и надежность хранения информации, а также предоставляют ряд других полезных возможностей, рассмотренных ниже. Однако создание иерархической сети требует высокого профессионализма, а работу всей сети организует специальное ответственное лицо – системный администратор. В отличие от однораноговой сети предоставление ресурсов сервера в иерархической сети производится на уровне пользователей. Это означает, что для полноценной работы в сети каждый пользователь должен быть персонально зарегистрирован администратором сети, после чему ему назначается уникальное в сети имя и пароль, под которым он «будет известен серверу». При регистрации пользователю также выделяются определенные ресурсы на сервере и права доступа к ним. В дальнейшем при подключении к серверу пользователь должен будет в специальном диалоговом окне указывать это имя и пароль, и только после этого ему будет открыт доступ к назначенным ему сетевым ресурсам.

13. Домен, или доме́нное имя — символьное имя, служащее для идентификации областей — единиц административной автономии в сети Интернет — в составе вышестоящей по иерархии такой области. Каждая из таких областей называется доме́ном. Общее пространство имён Интернета функционирует благодаря DNS — системе доменных имён. Доменные имена дают возможность адресации интернет-узлов и расположенных на них сетевых ресурсов (веб-сайтов, серверов электронной почты, других служб) в удобной для человека форме.

Полное доменное имя состоит из непосредственного имени домена и далее имён всех доменов, в которые он входит, разделённых точками. Например, полное имя "ru.wikipedia.org" обозначает домен третьего уровня "ru", который входит в домен второго уровня ".wikipedia", который входит в домен верхнего уровня ".org", который входит в безымянный корневой домен ". ". В обыденной речи под доменным именем нередко понимают именно полное доменное имя.

В DNS и, что особенно существенно, в файлах зоны (англ.), FQDN завершаются точкой (например, "example.com."), то есть включают корневое доменное имя ". ", которое является безымянным.

Различие между FQDN и доменным именем появляется при именовании доменов второго, третьего (и т. д.) уровня. Для получения FQDN требуется обязательно указать в имени домены более высокого уровня (например, "sample" является доменным именем, однако его полное доменное имя (FQDN) выглядит как доменное имя пятого уровня - "sample.gtw-02.office4.example.com.), где:

"sample " 5-ый уровень

" .gtw-02 " 4-ый уровень

" .office4 " 3-ий уровень

" .example " 2-ой уровень

" .com " 1-ый (верхний) уровень

" ." 0-ой (корневой) уровень

В DNS-записях доменов (для перенаправления, почтовых серверов и т. д.) всегда используются FQDN. Обычно в практике сложилось написание полного доменного имени за исключением постановки последней точки перед корневым доменом, например, "sample.gtw-02.office4.example.com".

Доме́нная зона — совокупность доменных имён определённого уровня, входящих в конкретный домен. Например, зона wikipedia.org включает все доменные имена третьего уровня в этом домене. Термин «доменная зона» в основном применяется в технической сфере, при настройке DNS-серверов (поддержание зоны, делегирование зоны, трансфер зоны).

15. Интерфе́йс по́льзователя, он же по́льзовательский интерфейс (UI — англ. user interface) — разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая — машиной/устройством. Представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой.

Весьма часто термин применяется по отношению к компьютерным программам, однако под ним может подразумеваться набор средств, методов и правил взаимодействия любой системы, управляемой человеком.

Несколько широко распространённых примеров:

меню на экране телевизора + пульт дистанционного управления;

дисплей электронного аппарата (автомагнитолы, часов) + набор кнопок и переключателей для настройки;

приборная панель (автомобиля, самолёта) + рычаги управления.

Интерфейс двунаправленный (интерактивный) — когда устройство, получив команды от пользователя и исполнив их, выдаёт информацию пользователю наличествующими у неё средствами — визуальными, звуковыми, тактильными и т. п. (приняв которую, пользователь выдаёт устройству последующие команды предоставленными в его распоряжение средствами: кнопки, переключатели, регуляторы, сенсоры, голосом, и т. д.).

Поскольку интерфейс есть совокупность, то он состоит из элементов, которые, сами по себе, также могут состоять из элементов (так, экран дисплея может содержать в себе другие окна, которые, в свою очередь, могут содержать панели, кнопки и прочие интерфейсные элементы).

Особое и отдельное внимание в интерфейсе пользователя традиционно уделяется его эффективности и удобству пользования (юзабельности). Понятный, удобный, дружественный — его основные характеристики.