Шина данных

По этой шине происходит обмен дпнными между процессором, картами расширения и памятью. Особую роль здесь играет так называемый DMA-контроллер (Direct Memoy Access), через который происходит управление транспортировкой данных, минуя процессор. Такой способ хорош тем, что освобождает ресурсы CPU для других нужд. Разрядность шины данных может составлять 8 бит, 16 бит, 32 бит и так далее.

Адресная шина

Данные, которые в большом количестве кочуют по шине через материнскую плату, должны, в конце концов, сделать где-нибудь помежкточную остановку. Местом для этой остановки являются отдельные ячейки памяти. Каждая ячейка должна иметь свой адрес. Следовательно, объем памяти, который может адресовать процессор, зависит от разрядности адресной шины. Его можно вычислить по формуле:

Объем адресуемой памяти = 2ⁿ, где n - число линий в адресной шине.

Процессор 8088, например, имел в своем распоряжении 20 адресных линий и, таким образом, мог адресовать всего 1 Mb памяти (2²⁰=1048576). В компьютерах на базе процессора 80286 адресная шина была уже 24-разрядной, а процессоры 80486 имеют уже 32-разрядную шину, которая позволяет адресовать 4 им гигабайта памяти.

Шина управления

Конечно же, незачем просто транспортировать данные по шине и располагать их в памяти, если непонятно, куда их нужно переслать и какое устройство в них нуждается. Разрешение этой проблемы на себя шина контроллера, называемая также системной шиной, или шиной управления.

В качестве конечных пунктов системной шины можно рассматривать слоты расширения, интегрированные на материнскую плату контроллеры и прочее. Все эти устройства соединены между собой шиной управления. Логично предположить, что от ее производительности во многом зависит производительность всей системы, и чем больше тактовая частота и разрядность этой шины, тем лучше. Внешний вид слотов расширения, которые установлены на материнской плате, зависит именно от типа шины управления. Понятно, что, например, разъемы 32-разрядной системной шины будут отличаться от разъемов 16-разрядной шины.

Интерфейс — совокупность стандартизованных аппаратных и программных средств, обеспечивающих обмен информации между устройствами. В основе построения интерфейсов лежит унификация и стандартизация (использование единых способов кодирования данных, форматов данных, использование единых разъемов и т.п.). Наличие интерфейсов позволяет унифицировать передачу данных между устройствами независимо от их особенностей. Особенности учитывают контроллеры — устройства управления периферийных устройств.

6)Основные устройства эвм.

Внутри системного блока находятся устройства для обработки и хранения информации. В зависимости от конфигурации компьютера они могут быть различными, но в большинстве случаев в компьютере присутствуют следующие устройства. Корпус системного блока. Блок питания. Формирует стабилизированное напряжение для питания всех устройств в компьютере. Материнская плата. Основное устройство компьютера, для установки оперативной памяти, процессора и различных плат расширения. Именно к ней подключаются различные устройства ввода/вывода, дисковые накопители. И именно материнская плата обеспечивает взаимодействие всех этих устройств, благодаря набору микросхем системной логики (чипсет). В состав чипсета входят два основных чипа, котрые обычно называют южным и северным мостами. Северный мост обеспечивает связь процессора с оперативной памятью и видеосистемой. Южный мост обменивается данными с северным мостом, Bios, CMOS и различными периферийными устройствами, многие из них входят в состав южного моста Процессор (CPU). Центральное вычислительное устройство. Так называемое сердце компьютера. Процессор сегодня – это микросхема с несколькими сотнями выводов, которая устанавливается в специальный разъем на материнской плате. Сверху на нем закрепляется радиатор с вентилятором для охлаждения (кулер). Работа процессора заключается в выполнении (последовательном) команд из оперативной памяти. Чем быстрее процессор выполняет команды, тем выше производительность компьютера. Скорость работы процессора зависит от тактовой частоты (частота с какой работает процессор), количества ядер (двух-, четырехъядерные), внутренней архитектуры процессора (количество команд за один такт), объем кэш-памяти (служит для уменьшения простоя при обращении к оперативной памяти) Оперативная память. Служит для работы операционной системы, программ и для временного хранения данных, а именно текущих. То есть в ней размещается программа во время выполнения. Информация, находящаяся в оперативной памяти, пропадает при выключении компьютера. Оперативная память выполняется в виде платы с несколькими чипами памяти. Эта платка устанавливается в соответствующий разъем на системной плате. Центральный процессор и оперативная память образуют своего рода ядро - важнейшую часть компьютера. Видеоадаптер (Видеокарта). Устройство, служащее для формирования изображения, которое потом выводится на монитор. Имеет свою оперативную память и процессор. Хорошая видеокарта заветная мечта любого геймера. Жесткий диск (Винчестер, HDD). Основное устройство для хранения информации в компьютере. Именно на нем хранится операционная система и информации пользователя, которая после выключения компьютер никуда не пропадает. Привод CD или DVD. Служит для считывания и записи информации с/на CD и DVD диски. Различные платы расширения. При необходимости в системный блок можно устанавливать дополнительные устройства, выполненные в виде различных плат. Сетевые платы (обычно интегрированы в материнскую плату), ТВ тюнеры (для просмотра телевидения или получения видеофайлов с различных иных видеоустройств), звуковые карты (обычно интегрированы в материнскую плату, правда интегрированные уступают по своим функциональным возможностям внешним звуковым платам) и т.п. Различные периферийные устройства.

• Клавиатура и мышь

• Акустические системы, наушники

• Микрофон

• Принтер и многое, многое другое, вплоть до USB-тостера

7) ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ. Классификация

Программное обеспечение — это совокупность программ, позволяющих осуществить на компьютере автоматизированную обработку информации. Программное обеспечение делится на системное (общее) и прикладное (специальное).

Системное программное обеспечение обеспечивает функционирование и обслуживание компьютера, а также автоматизацию процесса создания новых программ. К системному программному обеспечению относятся: операционные системы и их пользовательский интерфейс; инструментальные программные средства; системы технического обслуживания.

Операционная система — обязательная часть специального программного обеспечения, обеспечивающая эффективное функционирование персонального компьютерра в различных режимах, организующая выполнение программ и взаимодействие пользователя и внешних устройств с ЭВМ.

Пользовательский интерфейс (сервисные программы) — это программные надстройки операционной системы (оболочки и среды), предназначенные для упрощения общения пользователя с операционной системой.

Программы, обеспечивающие интерфейс, сохраняют форму общения (диалог) пользователя с операционной системой, но изменяют язык общения (обычно язык команд преобразуется в язык меню). Сервисные системы условно можно разделить на интерфейсные системы, оболочки операционных систем и утилиты.

Интерфейсные системы — это мощные сервисные системы, чаще всего графического типа, совершенствующие не только пользовательский, но и программный интерфейс операционных систем, в частности, реализующие некоторые дополнительные процедуры разделения дополнительных ресурсов.

Оболочки операционных систем предоставляют пользователю качественно новый по сравнению с реализуемым операционной системой интерфейс и делают необязательным знание последнего.

Утилиты автоматизируют выполнение отдельных типовых, часто используемых процедур, реализация которых потребовала бы от пользователя разработки специальных программ. Многие утилиты имеют развитый диалоговый интерфейс с пользователем и приближаются по уровню общения к оболочкам.

Инструментальные программные средства (системы программирования) — обязательная часть программного обеспечения, с использованием которой создаются программы. Инструментальные программные средства включают в свой состав средства написания программ (текстовые редакторы); средства преобразования программ в вид, пригодный для выполнения на компьютере (ассемблеры, компиляторы, интерпретаторы, загрузчики и редакторы связей), средства контроля и отладки программ.

Текстовые редакторы позволяют удобно редактировать, формировать и объединять тексты программ, а некоторые — и контролировать синтаксис создаваемых программ.

Программа, написанная на алгоритмическом языке, должна быть преобразована в объектный модуль, записанный на машинном языке (в двоичных кодах). Подобное преобразование выполняется трансляторами (ассемблером — с языка Assembler и компиляторами — с языков высокого уровня). Для некоторых алгоритмических языков используются интерпретаторы, не создающие объектный модуль, а при каждом очередном выполнении программы переводящие каждую ее отдельную строку или оператор на машинный язык. Объектный модуль обрабатывается загрузчиком — редактором связей, преобразующие его в исполняемую машинную программу.

Средства отладки позволяют выполнять трассировку программ (пошаговое выполнение с выдачей информации о результатах исполнения), производить проверку синтаксиса программы и промежуточных результатов в точках останова, осуществлять модификацию значений переменных в этих точках.

Системы технического и сервисного обслуживания представляют собой программные средства контроля, диагностики и восстановления работоспособности компьютера, дисков и т. д.

Прикладное программное обеспечение обеспечивает грешение пользовательских задач. Ключевым понятием здесь является пакет прикладных программ.

Пакет прикладных программ — это совокупность программ для решения круга задач по определенной тематике или предмету. Различают следующие типы пакетов прикладных программ:

1. общего назначения — ориентированы на автоматизацию широкого круга задач пользователя (текстовые процессоры, табличные редакторы, системы управления базами данных, графические процессоры, издательские системы, системы автоматизации проектирования и т. д.);

2. методо-ориентированные — реализация разнообразных экономико-математических методов решения задач (математического программирования, сетевого планирования и управления, теории массового обслуживания, математической статистики и т. д.);

3. проблемно-ориентированные — направлены на решение определенной задачи (проблемы) в конкретной предметной области (банковские пакеты, пакеты бухгалтерского учета, финансового менеджмента, правовых справочных систем и т. д.).

К прикладному программному обеспечению относятся сервисные программные средства, которые служат для организации удобной рабочей среды пользователя, а также для выполнения вспомогательных функций (информационные менеджеры, переводчики и т. д.).