Тема 2. Вычислительная техника. Состав вычислительной системы Позиция 12 Архитектура персонального компьютера

В основе конструкции персонального компьютера лежит принцип модульности.

При рассмотрении компьютеров принято различать их архитектуру и структуру.

Вопросы для самостоятельного изложения

Какие характеристики компьютера стандартизируются для реализации принципа открытой архитектуры?

1

Принцип открытой архитектуры приемлем только для систем, которым можно при применении определенного интерфейса подключать различные типы устройств.

Укажите отличительные особенности классической архитектуры ("фон-неймановской")?

2

Устройство должно иметь устройство управления, общею память, арифметическое устройство и шины ввода данный и вывода таковых.

Н

3

азовите достоинства стандартных и нестандартных компьютерных архитектур.

Стандартные устройства достаточно громоздки, но к ним можно подключать практически любые внешние устройства. Нестандартные системы используются обычно для узкоспециализированных целей.

4

Назовите наиболее характерные области применения стандартных и нестандартных компьютерных архитектур

Стандартные - Настольные компьютеры и серверы. Нестандартные – микроконтроллеры специального или широкого применения.

У

5

кажите достоинства открытых и закрытых компьютерных архитектур

Открытые системы позволяют разрабатывать устройства под их шины.

Закрытые – имеют ограниченный доступ к их шинам или вообще не имеют таковых.

П

6

очему аппаратную и программную конфигурацию компьютера рассматривают отдельно?

Одно и тоже, программное обеспечение может работать на разных аппаратных платформах, если данные платформы поддерживают тот набор команд, что реализован в программном обеспечении.

Позиция 13 Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера

Вопросы для самостоятельного изложения

Опишите функции процессора.

1

Укажите основные характеристики процессора и их типовые значения.

Процессор имеет арифметическое и логическое устройство сравнения данных, систему управления адресацией в памяти, шины адресной информации, шину данных и шину ввода вывода портов. Иногда данные шины для удобства могут совмещать.

У

2

кажите, что лежит в основе деления памяти компьютера на внутреннюю и внешнюю. Перечислите, что входит во внутреннюю память?

Внутренняя память – это регистры общего назначения (быстрая память), внешняя память – это память вынесенная на пределы процессора и доступ к ней осуществляется медленней чем к регистрам общего назначения.

Опишите функции оперативной памяти.

3

Укажите основные характеристики оперативной памяти и их типовые значения.

Оперативная память используется для хранения инструкций для процессора или данных, которые нужно обрабатывать и эти данные могут быть легко быть изменены в ходе выполнения программы. Обычно память после отключения на ней питания теряет все данные.

К

4

аково назначение внешней памяти? Перечислите разновидности устройств внешней памяти.

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство, ПЗУ – постоянное запоминающее устройство (флешка, дискета, жесткий диск, микросхема хранения программы POST).

Опишите принцип работы жесткого диска.

5

Укажите основные характеристики жесткого диска и их типовые значения.

Жесткий диск – это устройство, которое имеет магнитный носитель, осуществляет быстрое обращение к данным хранящимся на магнитном носителе и обычно оббьем хранения данных на данном устройстве превосходит все остальные запоминающие устройства. Система хранения данных на жестком диске имеет цилиндрическую систему разбитую на определенные области именуемые секторами. Жесткие диски могут иметь от одного магнитного носителя и от двух магнитных головок, которые могут считывать информацию с магнитных носителей и записывать на них.

Что такое порты устройств? Охарактеризуйте основные виды портов.

6

Система, которая может организовать обмен информацией с внешним устройством. Бывают параллельные порты, где информация передаются порциями бит параллельно и последовательные, где информация передается порциями бит последовательно. Последовательные устройства проще в эксплуатации и быстрее работают, т.к. в них не нужно отводить время для синхронизации поступающих параллельных бит информации.

Позиция 14 Схема взаимодействия процессора и ОЗУ

Вопросы для самостоятельного изложения

Назовите две основные части процессора. Опишите их функции.

1

Арифметико-логическое устройство – производит математические операции.

Блок управления – производит упорядоченное управление всеми остальными блоками процессора.

Что такое регистры? Опишите их функции.

2

В регистрах хранятся данные результатов логических или арифметических операций, иногда флаги результатов работы некоторых устройств процессора или внешних устройств.

Что собой представляет шина компьютера? Каковы функции системной шины?

3

Шина компьютера представляет собой систему по которой передаются порциями данные отустройств к устройствам или центральному процессору.

4

Каков минимальный размер ячейки оперативной памяти, имеющей собственный адрес? Поясните, почему так принято?

1 байт или 1 слово. Слово может быть кратной разрядам двоичной системе счисления. 8 бит, 16 бит, 32 бит или 64 бит и т.д. Чем больше разрядность шины – тем больше данных может получить центральный процессор или устройство данных за один цикл машинного времени.

Ч

5

то такое разрядность шины? Как разрядность адресной шины связана с максимально допустимым объемом оперативной памяти?

Разрядность шины память основана на 2-й системе счисления и равна кратности ее разрядов. Например процессор 8086 имел разрядность 20, что позволяло ему адресовать только 1 мегабайт внешней память, в нередких случаях для удобства ее последний бит служил параметром обращения к оперативной памяти или постоянной памяти компьютера. В современных процессорах Core I-7 разрядность шины памяти составляет 35 разрядов, что позволяет ему адресовать 32 гигабайта внешней память, хотя внутреннее устройство памяти процессора способно виртуально адресовать 4 терабайта памяти, но такого объема памяти даже трудно себе представить в современном исполнении (512 линеек ОЗУ по 8 гигабайт каждая).

Д

6

ля чего в процессоре нужна кэш-память? В чем ее особенность?.

Кеш память используется для ускорения доступа к основной внешней памяти, в ней лежат данные которые процессор выгружал или загружал во внешнею память небольшими порциями.

7

Что такое разрядность процессора и чем она определяется?