- •1.1 Классификация операторов языка программирования Паскаль. Описание конструкций операторов с помощью синтаксических диаграмм и правил выполнения операторов с использованием схем алгоритмов.
- •Зарезервированные слова
- •Синтаксические диаграммы
- •Схемы алгоритмов
- •2.1 Классификация ЭВМ. Области применения ЭВМ. Основные технические характеристики ЭВМ
- •Классификация ЭВМ по принципу действия
- •Классификация ЭВМ по назначению
- •Классификация ЭВМ по размерам и функциональным возможностям
- •2.2 Центральные устройства ЭВМ: процессор и оперативная память. Состав, назначение, основные технические характеристики.
- •2.3 Обобщенная структура ЭВМ. Назначение отдельных устройств и их технические характеристики.
- •2.4 Принципы организации ЭВМ. Работа центрального процессора под управлением программы.
- •2.5 Внешнеие запоминающие устройства
- •2.6 Взаимодействие внешних и центральных устройств ЭВМ.
- •2.7 Устройства ввода и вывода ЭВМ. Назначение и характеристики.
- •Устройства ввода:
- •Устройства вывода
- •2.8 ПЭВМ. Назначение, структура, особенности работы на ПЭВМ.
- •2.9 Программное обеспечение ЭВМ. Состав и назначение.
- •2.10 Операционные системы. Назначение и состав.
- •2.11 Операционные системы. Основные функции.
- •2.12 Компоненты операционных систем. Управление памятью.
- •Страничная организация памяти
- •Сегментация памяти
- •2.13 Компоненты операционных систем. Управление файлами.
- •2.14 Компоненты операционных систем. Управление внешними устройствами.
- •Физическая организация устройств ввода-вывода
- •2.16 Компоненты операционных систем. Управление процессами.
- •Мультипрограммная пакетная обработка
- •ОС реального времени
- •ОС с разделением времени
- •2.17 Компоненты операционных систем. Управление процессором.
- •2.18 Компоненты операционных систем. Управление системой.
- •2.19 Выполнение программ под управлением операционной системы.
- •2.20 Режимы работы операционных систем: пакетный, разделения времени, реального времени
- •Мультипрограммная пакетная обработка
- •ОС реального времени
- •ОС с разделением времени
- •2.21 Алгоритмы. Свойства алгоритмов.
- •Формальные признаки алгоритмов
- •2.22 Базовые управляющие структуры, их назначение и преимущества использования.
- •2.25 Технология разработки программ. Модульный принцип разработки программ.
- •2.26 Технология разработки программ. Восходящий и нисходящий способы разработки алгоритмов и программ.
- •Нисходящий
- •Восходящий
- •2.27 Структурное программирование. Основные принципы и способы минимизации ошибок.
- •2.30 Основные этапы разработки программ, их назначение и характеристика
2.5 Внешнеие запоминающие устройства
Устройства внешней памяти или, иначе, внешние запоминающие устройства весьма разнообразны. Их можно классифицировать по целому ряду признаков: по виду носителя, типу конструкции, по принципу записи и считывания информации, методу доступа и т.д.
Носитель – материальный объект, способный хранить информацию. Один из возможных вариантов классификации ВЗУ приведен на рис. 4. 9.
Рис. 4.9. Классификация ВЗУ
В зависимости от типа носителя все ВЗУ можно подразделить на накопители на магнитной ленте и дисковые накопители.
Накопители на магнитной ленте, в свою очередь, бывают двух видов: накопители на бобинной магнитной ленте (НБМЛ) и накопители на кассетной магнитной ленте (НКМЛ – стриммеры). В ПК используются только стриммеры.
Диски относятся к машинным носителям информации с прямым доступом. Понятие прямой доступ означает, что ПК может "обратиться" к дорожке, на которой начинается участок с искомой информацией или куда нужно записать новую информацию, непосредственно, где бы ни находилась головка записи/чтения накопителя.
Накопители на дисках более разнообразны (табл. 4.6):
накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), иначе, на флоппи-дисках или на дискетах;
накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД) типа "винчестер";
накопители на сменных жестких магнитных дисках, использующие эффект Бернулли;
накопители на флоптических дисках, иначе, floptical-накопители;
накопители сверхвысокой плотности записи, иначе, VHD-накопители;
накопители на оптических компакт-дисках CD-ROM (Compact Disk ROM);
накопители на оптических дисках типа СС WORM (Continuous Composite Write Once Read Many – однократная запись – многократное чтение);
накопители на магнитооптических дисках (НМОД) и др.
Таблица 4.6. Сравнительные характеристики дисковых накопителей
Тип |
Емкость, |
Время |
Трансфер, |
Вид доступа |
накопителя |
Мбайт |
доступа, мс |
Кбайт/с |
|
НГМД |
1,2; 1,44 |
65-100 |
150 |
Чтение/запись |
Винчестер |
250-4000 |
8-20 |
500-3000 |
Чтение/запись |
Бернулли |
20-230 |
20 |
500-2000 |
Чтение/запись |
Floptical |
20,8 |
65 |
100-300 |
Чтение/запись |
VHD |
120-240 |
65 |
200-600 |
Чтение/запись |
CD-ROM |
250-1500 |
15-300 |
150-1500 |
Только чтение |
CCWORM |
120-1000 |
15-150 |
150-1500 |
Чтение/однократная |
|
|
|
|
запись |
НМОД |
128-1300 |
15-150 |
300-2000 |
Чтение/запись |
Примечание. Время доступа – средний временной интервал, в течение которого накопитель находит требуемые данные – представляет собой сумму времени для позиционирования головок чтения/записи на нужную дорожку и ожидания нужного сектора. Трансфер – скорость передачи данных при последовательном чтении.
Память на транзисторах(напр. Флеш-память, ага):
Жесткий диск:
2.6 Взаимодействие внешних и центральных устройств ЭВМ.
Магистрально-модульный принцип построения компьютера
Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура, ресурсы, т. е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени. Архитектура современных ПК основана на магистрально-модульном принципе.
Модульный принцип позволяет потребителю самому подобрать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости его модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации. Магистраль или системная шина -- это набор электронных линий, связывающих воедино по адресации памяти, передачи данных и служебных сигналов процессор, память и периферийные устройства.
Обмен информацией между отдельными устройствами ЭВМ производится по трем многоразрядным шинам, соединяющим все модули, -- шине данных, шине адресов и шине управления.
Подключение отдельных модулей компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, а на программном обеспечивается драйверами. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и отреагировать на него. За реакцию устройства процессор не отвечает -- что функция контроллера. Поэтому внешние устройства ЭВМ заменяемы, и набор таких модулей произволен.
Данные по шине данных могут передаваться как от процессора к какому-либо устройству, так и в обратную сторону, т. е. шина данных является двунаправленной. К основным режимам работы процессора с использованием шины передачи данных можно отнести следующие: запись/чтение данных из оперативной памяти и из внешних запоминающих устройств, чтение данных с устройств ввода, пересылка данных на устройства вывода.
По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией, и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией.
Внешние устройства к шинам подключаются посредством интерфейса. Под интерфейсом понимают совокупность различных характеристик какого-либо переферийного устройства ПК, определяющих организацию обмена информацией между ним и центральным процессором. В случае несовместимости интерфейсов (например, интерфейс системной шины и интерфейс винчестера) используют контроллеры.
Чтобы устройства, входящие в состав компьютера, могли взаимодействовать с центральным процессором, в IBM-совместимых компьютерах предусмотрена
система прерываний (Interrupts). Система прерываний позволяет компьютеру приостановить текущее действие и переключиться на другие в ответ на поступивший запрос, например, на нажатие клавиши на клавиатуре. Ведь с одной стороны, желательно, чтобы компьютер был занят возложенной на него работой, а с другой -- необходима его мгновенная реакция на любой требующий внимания запрос. Прерывания обеспечивают немедленную реакцию системы.