2. Файлы и файловая структура. Единицы представления данных. Единицы измерения данных. Единицы хранения данных. Понятие о файловой структуре.

Файл – объединенная структурная область на носителе информации, имеющая имя.

Файловая структура (или файловая система) – часть ОС, отвечающая за порядок хранения файлов. В основном используются многоуровневые файловые системы, активно использующие папки и иерархию файлов.

Единица представления данных: биты (двоичное число), байт (8 бит); слово (2 байта), двойное слово (4 байта), длинное слово (8 байт).

Единица измерения данных: байт (8 бит), килобайт (1 КБ = 1024 байт), мегабайт (1 МБ = 1024 килобайт), гигабайт (1 ГБ = 1024 мегабайт) и терабайт (1 ТБ = 1024 гигабайт).

Единица хранения данных: файл (последовательность байтов переменной длины, имеющая имя (собственное имя и расширение)), папка (группа файлов)

Файловая структура – часть ОС, отвечающая за хранение и организацию файлов на носителе. Файловая структура разбивает диск на две части: каталог - содержит названия файлов и указание на начало их размещения на диске и область хранения – содержимое файлов.

Виды файловой структуры:

- одноуровневая – линейная последовательность файлов

- многоуровневая (иерархическая) – древовидная структура, содержащая также папки (группы) и вложенные в них файлы

---------------------------------------------------------------------------------------

2. Состав вычислительной системы. Аппаратное обеспечение. Программное обеспечение.

Вычислительная система (ВС) - это взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации. 

Состав вычислительной системы: процессор, оперативная память, постоянная память, ОС и ПО, средства ввода и вывода данных; блок, обеспечивающий их взаимодействие (например материнская плата в ПК)

Аппаратное обеспечение - аппаратные средства, компьютерные комплектующие. Электронные и механические части вычислительного устройства, входящие в состав системы или сети, исключая программное обеспечение и данные (информацию, которую вычислительная система хранит и обрабатывает). Аппаратное обеспечение включает: компьютеры и логические устройства, внешние устройства и диагностическую аппаратуру, энергетическое оборудование, батареи и аккумуляторы

Совокупность программ, хранящихся на всех устройствах долговременной памяти компьютера, составляет его программное обеспечение. Программа обеспечивает взаимодействие между пользователем и системой.

---------------------------------------------------------------------------------------

2. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера.

Базовая аппаратная конфигурация ПК – минимальные, необходимые для основных задач части компьютера: системный блок, монитор, клавиатура, мышь.

При этом основные части системного блока это: блок питания, процессор, оперативная память, долговременная память, графический вывод на монитор (через видеокарту или процессор) и материнская плата, связывающая все компоненты вместе. Также необходимыми вещами являются устройства связи (выход в Интернет, дисковод)

---------------------------------------------------------------------------------------

2. Архитектура ЭВМ. Системный блок. Внутренние устройства системного блока: материнская плата (MotherBoard). Микропроцессор. Состав. Параметры: тактовая частота, разрядность, кэш-память.

Архитектура ЭВМ - общее описание структуры и функций ЭВМ на уровне, достаточном для понимания принципов работы и системы команд ЭВМ, не включающее деталей технического и физического устройства компьютера.

В основе архитектуры ЭВМ любого типа лежат три компонента - процессор, память ОЗУ, устройства ввода-вывода – связанные по следующей схеме:

Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через системную шину (другое название - системная магистраль).

Шина - это кабель, состоящий из множества проводников. По одной группе проводников - шине данных передаётся обрабатываемая информация, по другой - шине адреса - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Третья часть магистрали - шина управления, по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др).

Системная шина характеризуется тактовой частотой и разрядностью. Количество одновременно передаваемых по шине бит называется разрядностью шины. Тактовая частота характеризует число элементарных операций по передаче данных в 1 секунду. Разрядность шины измеряется в битах, тактовая частота – в мегагерцах.

Компьютеры, построенные по магистральному принципу, имеют магистраль, к которой соединены процессор, память, клавиатура, монитор и др.

Компьютеры, построенные по магистральному принципу, имеют следующую схему:

Системный блок

Системный блок - шасси, которое наполнено аппаратным обеспечением для создания компьютера. Системный блок состоит из следующих частей:

— материнская плата,

 — центральный процессор,

 — оперативная память,

 — карты расширений,

— блок питания,

 — оптический привод,

 — жёсткий диск;

периферийные устройства, необходимые для взаимодействия пользователя с компьютером:

— монитор,

— компьютерная мышь,

— клавиатура

Возможно подключение других периферийных устройств (принтер, модем и др…)

Материнская плата

Материнская плата - сложная многослойная печатная плата, являющаяся основой построения вычислительной системы (компьютера).

Материнская плата имеет несъемные компоненты: разъём процессора, микросхемы чипсета (иногда имеющие северный мост, южный мост), загрузочного ПЗУ, контроллеров шин и интерфейсов ввода-вывода и периферийных устройств.

Материнская может иметь съемные компоненты: процессор, ОЗУ (в виде модулей памяти устанавливаются в специально предназначенные разъёмы), карты расширения (видеокарта, звуковая карт), охлаждение (вентиляторы). Данные компоненты ни в коем случае нельзя снимать при включенной материнской плате, т.к. это может привести к дорогостоящей поломке как самой платы, так и компонента. К материнской плате можно подключить внешние периферийные устройства, которые часто можно отсоединять от материнской платы, не отключая ее (например USB отсоединять можно, а PS/2 (некоторые клавиатуры, мыши) отсоединять нельзя).

Микропроцессор

Микропроце́ссор — процессор (устройство, отвечающее за управление работой всех остальных блоков и выполнения арифметических и логических операций над информацией), реализованный в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем. В современных ПК является «сердцем» компьютера и материнской платы. В состав современного процессора входят миллиарды деталей, только транзисторов содержится более полутора миллиарда.

Функции микропроцессора

1. чтение и дешифрация команд из основной памяти;

2. чтение данных из основной памяти и регистров адаптеров внешних устройств;

3. прием и обработка запросов и команд от адаптеров на обслуживание внешних устройств;

4. обработка данных и их запись в основную память и регистры адаптеров внешних устройств;

5. выработка управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков компьютера.

Состав микропроцессора:

1. Арифметико-логическое устройство предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией.

2. Устройство управления координирует взаимодействие различных частей компьютера. 

3.Микропроцессорная память предназначена для кратковременного хранения, записи и выдачи информации, используемой в вычислениях непосредственно в ближайшие такты работы машины. Значительно быстрее взаимодействует с процессором, чем даже оперативная память.

4. Интерфейсная система микропроцессора предназначена для связи с другими устройствами компьютера.

5. Различные сопроцессоры и контроллеры, которые выполняют отдельные небольшие операции и ускоряют работу процессора в десятки раз

Характеристики процессора:

- тактовая частота. Характеризует быстродействие процессора. Режим работы процессора задается микросхемой, называемой генератором тактовых импульсов. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций выполняет микропроцессор за одну секунду. Тактовая частота измеряется в МГц;

- разрядность процессора — это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которым одновременно может выполняться машинная операция. Чем больше разрядность процессора, тем больше информации он может обрабатывать в единицу времени и тем больше производительность компьютера;

- кэш-память (сверхоперативная память) - используется микропроцессором компьютера для уменьшения среднего времени доступа к компьютерной памяти. Кэш использует небольшую, очень быструю память, которая хранит копии часто используемых данных из основной памяти. Обычно бывает многоуровневым – кэш L1(самый быстрый), кэш L2, кэш L3 (самый вместительный).

---------------------------------------------------------------------------------------