- •Ноу сибирский институт бизнеса, управления и психологии
- •Оглавление
- •Глава 5. Организация межкомпьютерной связи 87
- •Введение
- •Глава 1. Теоретические основы информатики
- •1.1. Понятие термина "инфоpматика"
- •1.2. Понятие термина "инфоpмаЦия". Измерение количества информации
- •1.3. Передача и обработка информации
- •1.4. Свойства информации и основные операции, выполняемые с информацией
- •1.5. Информационные ресурсы и информационные технологии
- •1.6. Вопросы для повторения и самоконтроля
- •Глава 2. Кодирование числовой и символьной информации, кодовые таблицы.
- •2.1 Кодирование данных двоичным кодом
- •2.1.1. Кодирование целых и действительных чисел, текстовой информации
- •2.1.2. Кодирование графических данных
- •2.1.3. Кодирование звуковой информации
- •2.2. Вопросы для повторения и самоконтроля
- •2.3. Задания для самостоятельной работы
- •Глава 3. Общие принципы организации и работы компьютеров1
- •3.1. Основные понятия о компьютере
- •3.2. Устройство компьютера
- •3.3. Принципы построения компьютера
- •3.4. Команда компьютера
- •3.5. Архитектура и структура компьютера
- •3.6. Устройство памяти компьютера
- •3.7. Вопросы для повторения и самоконтроля
- •Глава 4. Аппаратное обеспечение персонального компьютера2
- •4.1. Устройства, входящие в состав системного блока
- •4.1.1. Материнская плата
- •4.1.2. Центральный процессор
- •4.1.3. Устройства, образующие внутреннюю память
- •4.1.3.1. Оперативная память
- •4.1.3.3. Специальная память
- •4.1.4. Жесткий диск или винчестер
- •4.1.5. Графическая плата
- •4.1.6. Звуковая плата
- •4.1.7. Сетевая плата
- •4.1.9. Дисковод 3,5’’
- •4.1.10. Накопители на компакт-дисках
- •4.1.11. Накопители на dvd дисках
- •4.1.12. Флэш-память
- •4.2. Периферийные внешние устройства
- •4.2.1. Клавиатура
- •4.2.2. Манипуляторы
- •4.2.3. Сканер
- •4.2.4. Цифровой фотоаппарат
- •4.2.5. Мониторы электронно-лучевые (crt)
- •4.2.6. Мониторы жидкокристаллические (lcd)
- •4.2.7. Плазменные панели (pdp)
- •4.2.9. Принтеры
- •4.2.9.1. Матричные принтеры
- •4.2.9.2 Струйные принтеры
- •4.2.9.3. Лазерные принтеры
- •4.2.10. Плоттер
- •4.2.11. Модем
- •4.2.12. Микрофон и наушники
- •4.2.13. Акустика
- •4.2.14. Источник бесперебойного питания
- •4.2.5. Многофункциональные переферийные внешние устройства
- •4.3. Конфигурация компьютера
- •4.4. Вопросы для повторения и самоконтроля
- •4.5. Задания для самостоятельной работы
- •Глава 5. Организация межкомпьютерной связи
- •5.1. Способы организации межкомпьютерной связи
- •5.2. Понятие о компьютерной сети
- •5.3. Соединение устройств сети
- •5.4. Сеть Интернет
- •5.4.1. Подключения к сети Интернет
- •5.4.2. Пересылка данных в Интернет. Протоколы связи tcp/ip
- •5.4.3. Адресация в Интернете
- •5.4.3.3. Система адресации url
- •5.4.4. Обзор сервисов Интернета
- •5.4.4.1. World Wide Web
- •5.4.4.2. Электронная почта
- •5.4.4.3. Cистема телеконференций Usenet (от Users Network)
- •5.4.4.4. Поиск во Всемирной паутине Интернет
- •5.4.4.5. Программа пересылки файлов Ftp
- •5.4.4.6. Программа удалённого доступа Telnet
- •5.4.4.8. Internet – торговля
- •5.4.4.9. Chat-разговор с помощью сети irc и Электронной почты
- •5.4.4.10. Игры через internet
- •5.4.4.11. Списки рассылки
- •5.4.4.12. Перспективы развития Интернет
- •5.5. Вопросы для повторения и самоконтроля
- •5.6. Задания для самостоятельной работы
- •Глава 6. История развития вычислительных устройств. Классификация компьютеров
- •6.1. История развития средств обработки информации4
- •1993 Г. Трафик World Wide Web вырос за год на 341634%!!!.
- •6.2. Этапы развития вычислительной техники. Поколения электронных вычислительных машин
- •6.3. Типы и назначение компьютеров
- •6.4. Вопросы для повторения и самоконтроля
- •6.5. Задания для самостоятельной работы
- •Глава 7.Системы счисления. Арифметика в различных системах счисления
- •7.1. Системы счисления
- •7.2. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •7.3. Арифметические операции, выполняемые в позиционных системах счисления
- •7.4. Кодирование информации
- •7.4.1. Представление чисел в компьютере
- •7.4.2. Сложение и вычитание двоичных чисел
- •7.5. Вопросы для повторения и самоконтроля
- •7.6. Задания для самостоятельной работы
- •Глава 8. Алгебра логики
- •8.1. Возникновение логики как самостоятельной науки
- •8.2. Понятие “алгебры логики” как науки об общих операциях над логическими высказываниями10
- •8.3. Логическая формул.Законы алгебрЫ логики
- •8.4. Таблицы истинности
- •8.5. Системы логических элементов
- •8.5. Вопросы для повторения и самоконтроля
- •8.6. Задания для самостоятельной работы
- •Глава 9. Алгоритмы. Алгоритмизация. Алгоритмические языки
- •9.1. Алгоритм. Свойства алгоритмов
- •9.2. Формы записи алгоритмов
- •9.3. Графическая форма записи алгоритма
- •9.3.1. Виды алгоритмов
- •9.3.1.1. Базовая структура "следование"
- •9.3.1.2. Базовая структура "ветвление"
- •9.3.1.3. Базовая структура "цикл"
- •9.3.1.4. Алгоритмы вычисления суммы и произведения
- •9.3.1.4. Вложенные циклы
- •9.4. Языки программирования
- •9.4.1. Программный способ записи алгоритмов. Уровни языка программирования
- •9.4.2. Процедурно-ориентированное программирование12
- •9.4.3. Объектно-ориентированное программирование
- •9.5. Вопросы для повторения и самоконтроля
- •9.6. Задания для самостоятельной работы
- •Глава 10. Программное обеспечение компьютера14
- •10.1. Классификация программного обеспечениЯ
- •10.2. Операционные системы
- •10.2.1. "Открытое", "закрытое" и "свободное" программное обеспечение
- •10.2.2. Семейства операционных систем
- •10.3. Файлы и файловая система
- •10.4. Сервисное по (Служебные программы)
- •10.5. Компьютерные вирусы и Антивирусные средства
- •10.5.1. Компьютерные вирусы
- •10.5.2. Антивирусные мероприятия
- •10.6. Инструментальные системы программирования
- •10.7. Драйверы
- •10.8. Архиваторы
- •10.9. Программы обслуживания жестких дисков
- •10.10. Прикладное программное обеспечение
- •10.10.1. Средства обработки текстовой информации
- •10.10.2. Средства обработки табличной информации
- •10.10.3. Средства обработки графической информации
- •10.10.4. 3D-графика
- •10.10.5. Системы управления базами данных (субд)
- •10.10.6. Средства разработки презентаций
- •10.10.7. Автоматизация ввода информации в компьютер
- •10.10.8. Автоматизация перевода текста
- •10.10.9. Издательские системы
- •10.10.10. Системы автоматизации бухгалтерской деятельности
- •10.10.11. Прочее программное обеспечение
- •10.11. Вопросы для повторения и самоконтроля
- •10.12. Задания для самостоятельной работы
- •Словарь основных понятий и терминов15
- •Библиографический список
3.4. Команда компьютера
В общем случае, команда содержит следующую информацию:
код выполняемой операции;
указания по определению операндов (или их адресов);
указания по размещению получаемого результата.
В зависимости от количества операндов, команды бывают:
одноадресные;
двухадресные;
трехадресные;
переменноадресные.
Команды хранятся в ячейках памяти в двоичном коде.
В современных компьютерах длина команд переменная (обычно от двух до четырех байтов), а способы указания адресов переменных весьма разнообразные.
Рассмотрим несколько возможных вариантов команды сложения (англ. add — сложение), при этом вместо цифровых кодов и адресов будем пользоваться условными обозначениями:
одноадресная команда add x (содержимое ячейки x сложить с содержимым сумматора, а результат оставить в сумматоре)
add
x
двухадресная команда add x, y (сложить содержимое ячеек x и y, а результат поместить в ячейку y)
add
x
y
трехадресная команда add x, y, z (содержимое ячейки x сложить с содержимым ячейки y, сумму поместить в ячейку z)
add |
x |
y |
z |
Выполнение команды можно проследить по схеме (рис. 3.1).
Как пpавило, этот процесс разбивается на следующие этапы:
из ячейки памяти, адрес которой хранится в счетчике команд, выбирается очередная команда; содержимое счетчика команд при этом увеличивается на длину команды;
выбранная команда передается в устройство управления на регистр команд;
устройство управления расшифровывает адресное поле команды;
по сигналам УУ операнды считываются из памяти и записываются в АЛУ на специальные регистры операндов;
УУ расшифровывает код операции и выдает в АЛУ сигнал выполнить соответствующую операцию над данными;
результат операции либо остается в процессоре, либо отправляется в память, если в команде был указан адрес результата;
все предыдущие этапы повторяются до достижения команды “стоп”.
3.5. Архитектура и структура компьютера
При рассмотрении компьютерных устройств принято различать их архитектуру и структуру.
Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программирования, системы команд, системы адресации, организации памяти и т.д. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного ЗУ, внешних ЗУ и периферийных устройств. Общность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрения пользователя.
Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.
Наиболее распространены следующие архитектурные решения.
1. Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) — одно арифметико-логическое устройство (АЛУ), через которое проходит поток данных, и одно устройство управления (УУ), через которое проходит поток команд — программа (рис. 3.1). Это однопроцессорный компьютер. К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной (рис. 3.3).
Рис. 3. 3. Магистрально-модульный принцип организация компьютера
Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.
Физически магистраль представляет собой многопроводную линию с гнездами для подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шину данных и шину управления.
Периферийные устройства (принтер и др.) подключаются к аппаратуре компьютера через специальные контроллеры — устройства управления периферийными устройствами. Они связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором, освобождая процессор от непосредственного управления функционированием данного оборудования.
2. Многопроцессорная архитектура. Наличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким образом, параллельно могут выполняться несколько фрагментов одной задачи. Структура такой машины, имеющей общую оперативную память и несколько процессоров, представлена на рис. 3.4.
Рис. 3. 4. Архитектура многопроцессорного компьютера
3. Многомашинная вычислительная система. Здесь несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную). Каждый компьютер в многомашинной системе имеет классическую архитектуру, и такая система применяется достаточно широко. Однако эффект от применения такой вычислительной системы может быть получен только при решении задач, имеющих очень специальную структуру: она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе.
Преимущество в быстродействии многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем перед однопроцессорными очевидно.
4.Архитектура с параллельными процессорами. Здесь несколько АЛУ работают под управлением одного УУ. Это означает, что множество данных может обрабатываться по одной программе — то есть по одному потоку команд. Высокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполняются одновременно на различных однотипных наборах данных. Структура таких компьютеров представлена на рис. 3.5.
Рис. 3. 5. Архитектура с параллельным процессором
В современных машинах часто присутствуют элементы различных типов архитектурных решений. Существуют и такие архитектурные решения, которые радикально отличаются от рассмотренных выше.