Перечень вопросов к «Зачету»

1 Семестр

Видеокарта

Все существующие видеокарты отличаются друг от друга по параметрам:

поддерживаемые видеорежимы, которые различаются между собой максимальным разрешением – количеством пикселей, отображаемых на мониторе по горизонтали и вертикале;

глубина цвета – количество оттенков цветов, которое определяется разрядностью представления цвета, например, 8 бит могут отобразить 256 цветов;

размер видеопамяти – напрямую зависит от первых двух параметров;

частота регенерации экрана – количество изображений, сменяемых в секунду. Зависит от частоты применяемого видеопроцессора.

ЖЕСТКИЙ ДИСК (HDD)

Это основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ Часто жесткий диск называют «винчестер».

Управление работой жесткого диска выполняет специальное аппаратно-логическое устройство – контроллер жесткого диска.

Основные параметры жесткого диска:

• емкость;

• надежность;

• производительность.

Емкость жесткого диска зависит от технологии их изготовления.

Характерной особенностью маркировки винчестера является то, что указанная в названии модели примерная емкость рассчитана на миллион байт (а не Мбайт) или миллиард байт (а не гигабайт). Например, диск объемом 80 ГБ на самом деле имеет емкость 74,5 ГБ.4

Сегодня жесткие диски имеют очень высокий показатель внутренней передачи данных (до 30-60 Мбайт/с)

Среднее время доступа зависит от скорости вращения диска и лежит в пределах от 4-10 мкс.

Существует два показателя надежности винчестера:

• число циклов старт/стоп, измеряется в тысячах (Start/Stop Cycles);

• среднее время наработки отказов (Mean Time Before Failure – MTBF) измеряется в сотнях тысячах часов.

Производительность жесткого диска оценивается тремя характеристиками:

• количество операций ввода/вывода в секунду показывает число обращений, выполняемых за секунду (обращение состоит из вращения диска, перемещения привода и чтения/записи блока данных);

• скорость передачи данных определяется скоростью вращения диска и используемым интерфейсом;

• загрузка процессора – это доля тактов процессора, затраченных на обработку обращения к жесткому диску.

Исполнительным адресом операнда называется двоичный код номера ячейки памяти, по которому будет записан или считан операнд.

• Адресным кодом команды называется двоичный код в адресном поле команды, с помощью которого необходимо сформировать исполнительный адрес операнда. В ЭВМ адресный код и исполнительный адрес не совпадают, поэтому способ адресации можно определить, как способ формирования исполнительного адреса по адресному коду команды.

Первая счетная машина с хранимой программой была построена французским ученым Блезом Паскалем в 1642 г. Она была механической с ручным приводом и могла выполнять операции сложения и вычитания.

В 1672 г. Готфрид Лейбниц построил механическую машину, которая могла делать также операции умножения и деления.

Впервые машину, работающую по программе, разработал в 1834 г. английский ученый Чарльз Беббидж. Она содержала запоминающее устройство, вычислительное устройство, устройство ввода с перфокарты и печатающее устройство. Все устройства машины Беббиджа, включая память, были механическими и содержали тысячи шестеренок, при изготовлении которых требовалась точность недоступная в XIX в. Машина реализовывала любые программы, записанные на перфокарте, поэтому впервые для написания таких программ потребовался программист. Первым программистом была англичанка Ада Ловлейс, в честь которой уже в наше время был назван язык программирования Ada.

В начале XIX века компьютером называлась профессия человека занимающегося расчетами, вычислениями.

Командный процессор Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор (другие названия – интерпретатор команд, командный интерпретатор, командная строка, командная оболочка, консоль) операционной системы.

программное обеспечение ввода-вывода на четыре слоя

• обработка прерываний,

• драйверы устройств,

• независимый от устройств слой операционной системы,

• пользовательский слой программного обеспечения.

Процесс взаимодействия ПО ввода-вывода с аппаратурой и пользовательским ПО

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА

Это основная плата ПК которая содержит схемные компоненты компьютера. Именно она определяет его потенциальные возможности и эффективность работы.

На ней размещаются:

• процессор – основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций;

• микропроцессорный комплект (чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера;

• шины – наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами и данными между устройствами компьютера;

• оперативная память – набор микросхем, предназначенных для временного хранения программ и данных при включенном компьютере;

• постоянное запоминающее устройство – микросхема для длительного хранения данных;

• слоты – разъемы для подключения дополнительных устройств.

Форм-фактор системной платы – стандарт, определяющий размеры системной платы для персонального компьютера, места ее крепления к корпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, разъёма центрального процессора (если он есть) и слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания.

Форм-фактор (как и любые другие стандарты) носит рекомендательный характер. Спецификация форм-фактора определяет обязательные и опциональные компоненты. Однако подавляющее большинство производителей предпочитают соблюдать спецификацию, поскольку ценой соответствия существующим стандартам является совместимость системной платы и стандартизированного оборудования (периферии, карт расширения) других производителей.

Виды форм факторов:

Устаревшие: Baby-AT; Mini-ATX; полноразмерная плата AT; LPX.

Современные: АТХ; microATX; Flex-АТХ; NLX; WTX, CEB.

Внедряемые: Mini-ITX и Nano-ITX; Pico-ITX; BTX, MicroBTX и PicoBTX

ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ (RAM, ОЗУ)

Оперативная память (Ram – Random Access Memory – память со свободным доступом) – это рабочая память компьютера, величина которой определяет число и размер одновременно выполняющихся программ. При запуске операционной системы или прикладных программ происходит загрузка данных из внешней памяти в оперативную. Данная память энергозависимая. При выключении питания компьютера все данные в ОЗУ теряются.

Модули памяти изготавливаются в виде микросхем

Наиболее важными характеристиками памяти являются:

• тип;

• емкость;

• время доступа, которое необходимо для осуществления полного цикла обращения к информации, хранящейся по случайному адресу.

Существует много различных типов оперативной памяти, но с точки зрения физического принципа действия различают динамическую память и статическую память.

Статическая память (SRAM), в которой запоминающая ячейка представляет собой триггер на биполярных или полевых транзисторах (не требует питания для хранения информации). Один разряд такой памяти представляет собой триггер на 4 или 6 транзисторах. Микросхемы статической памяти используют в качестве кэш-памяти.

Кэш-память (называемая также сверхоперативной памятью) представляет собой высокоскоростное запоминающее устройство небольшой емкости для временного хранения данных.В задачи кэша входит обеспечение быстрого доступа к интенсивно используемым данным; согласование интерфейсов процессора и контроллера памяти; упреждающая загрузка данных; отложенная запись данных.

Динамическая память (DRAM), в которой основным элементом памяти является конденсатор, что требует питания для постоянного восстановления записанной информации в процессе хранения. Кроме того при записи или чтении из такой ячейки памяти требуется время для накопления (стекания) заряда на конденсаторе. Поэтому быстродействие динамической памяти на порядок ниже, чем у статической. Однако из-за большого числа элементов на один разряд в одну микросхему статической памяти помещается гораздо меньше элементов, чем у динамической памяти. Соответственно емкость динамической памяти выше, чем статической. Микросхемы динамической памяти используются в качестве основной оперативной памяти компьютера.

Оперативная память в компьютере размещается на стандартных панельках, называемых модулями.

Системные (машинные или ввода-вывода или внутренние) интерфейсы

Предназначен для передачи информации между основными компонентами компьютера: микропроцессором, оперативной памятью и другими устройствами. Все внешние устройства подключаются к шине непосредственно через соответствующие специфические адаптеры (контроллеры).

Скорость системной шины вместе с другими параметрами ПК является важным фактором, влияющим на скорость работы компьютера.

Для увеличения производительности системы используются локальные шины (local bus), связывающие процессор непосредственно с контроллерами периферийных устройств и тем самым увеличивающие общее быстродействие ПК.

Интерфейсы характеризуются следующими параметрами:

• максимально допустимое расстояние между соединяемыми устройствами;

• общее число проводов (линий) в интерфейсе. Часть из этих линий отведена под передачу данных, количество таких линий называют разрядностью. Например, если разрядность шины интерфейса 32, то для передачи собственно данных выделено 32 канала;

• пропускная способность - количество информации, которое может быть передано через интерфейс в единицу времени. Она высчитывается по формуле: тактовая частота * разрядность. По некоторым данным, разность между теоретической скоростью передачи данных и практической может составлять до 25% из-за всевозможных факторов (неэффективная проводимость материалов, помехи, недостатки конструкции и сборки а также многое другое)

• количество обслуживаемых параллельно разных устройств.