Внутреннее устройство системного блока пк реферат: Внутренние устройства системного блока компьютера

Содержание

понятия, виды. Внутреннее устройство системного блока.

Базовая конфигурация персонального компьютера — это минимальный комплект аппаратных средств, которых достаточно для работы с компьютером. На сегодняшний день для настольных компьютеров базовой считается конфигурация, содержащая четыре устройства:

- монитор;

- системный блок;

- мышь;

- клавиатура.

Системный блок - основной блок компьютерной системы. Именно в нем располагаются внутренние устройства компьютера. Те устройства, которые подключаются к системному блоку снаружи, называются внешними. Системный блок включает в себя процессор, оперативную память, накопители на жестких, оптических и гибких магнитных дисках, а также другие устройства. На лицевой панели располагается две кнопки - кнопка включения «Power» и кнопка перезагрузки компьютера «Reset». Также там находятся два дисковода — для дискет и компакт-дисков, и световые индикаторы – индикатор обращения к жесткому диску и индикатор включения.

Виды:

- горизонтальные

- вертикальные

- стоечного исполнения (Сервера)

Состав системного блока:

1.Материнская плата, с установленной в ней: процессором. ОЗУ (оперативно-запоминающее устройство). ПЗУ (Постоянно-запоминающее устройство). Платами расширения (Видеокарта, сетевой адаптер, звуковая карта).

2.Слоты для накопителей (жестких дисков, CD-ROM, DVD-ROM).

3.Блок питания - электрический источник питания для обеспечения всех узлов и систем компьютера  электроэнергией постоянного тока, а так же преобразования напряжения до нужного вольтажа и стабилизации напряжения (т.е. защита узлов ПК от скачков тока).

4. И фронтальная панель, с индикаторами сети и работы жесткого диска, кнопками питания и сброса компьютера.   

8.Метеринская плата компьютера: понятие, назначение, хар-ка, логические схемы.

Матери́нская пла́та  — печатная плата, являющаяся основой построения модульного устройства, например — компьютера.  Материнская плата содержит основную часть устройства, дополнительные же или взаимозаменяемые 

платы называются дочерними или платами расширений.

В качестве основных (несъёмных) частей материнская плата имеет:

  • разъём процессора (ЦПУ),

  • разъёмы оперативной памяти (ОЗУ),

  • микросхемы чипсета (подробнее см. северный мост, южный мост),

  • загрузочное ПЗУ,

  • контроллеры шин и их слоты расширения,

  • контроллеры и интерфейсы периферийных устройств.

Материнская плата с сопряженными устройствами монтируется внутри корпуса с блоком питания и системой охлаждения, формируя в совокупности системный блок компьютера.

9.Структура и основная хар-ка процессора как основной микросхемы комп-ра.Связь процессора с др устройствами. Компоненты магистрали комп-ра.

Процессор – это основной элемент компьютера, с помощью которого обрабатывается информация, находящаяся как в собственной памяти, так и в памяти других устройств. Помимо этого, он так же руководит работой других устройств.

Ключевыми компонентами процессора являются арифметико-логическое устройство

 (АЛУ), регистры и устройство управления. АЛУ выполнят основные математические и логические операции. Все вычисления производятся в двоичной системе счисления. От устройства управления зависит согласованность работы частей самого процессора и его связь с другими (внешними для него) устройствами. В регистрах временно хранятся текущая команда, исходные, промежуточные и конечные данные (результат вычислений АЛУ). Разрядность всех регистров одинакова.

Функциональная схема компьютера - Docsity

РЕФРАТ ПО ИНФОРМАТИКЕ НА ТЕМУ «ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА КОМПЬЮТЕРА.ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ». Несмотря на огромное разнообразие вычислительной техники и ее необычайно быстрое совершенствование, фундаментальные принципы устройства машин во многом остаются неизменными. В частности, начиная с самых первых поколений, любая ЭВМ состоит из следующих основных устройств: процессор, память (внутренняя и внешняя) и устройства ввода и вывода информации. Рассмотрим более подробно назначение каждого из них. Процессор является главным устройством компьютера, в котором собственно и происходит обработка всех видов информации. Другой важной функцией процессора является обеспечение согласованного действия всех узлов, входящих в состав компьютера. Соответственно наиболее важными частями процессора являются арифметико-логическое устройство АЛУ и устройство управления УУ. Каждый процессор способен выполнять вполне определенный набор универсальных инструкций, называемых чаще всего машинными командами. Каков именно этот набор, определяется устройством конкретного процессора, но он не очень велик и в основном аналогичен для различных процессоров. Работа ЭВМ состоит в выполнении последовательности таких команд, подготовленных в виде программы. Процессор способен организовать считывание очередной команды, ее анализ и выполнение, а также при необходимости принять данные или отправить результаты их обработки на требуемое устройство. Выбрать, какую инструкцию программы исполнять следующей, также должен сам процессор, причем результат этого выбора часто может зависеть от обрабатываемой в данный момент информации.

Хотя внутри процессора всегда имеются специальные ячейки (регистры) для оперативного хранения обрабатываемых данных и некоторой служебной информации, в нем сознательно не предусмотрено место для хранения программы. Для этой важной цели в компьютере служит другое устройство – память. Мы рассмотрим лишь наиболее важные виды компьютерной памяти, поскольку ее ассортимент непрерывно расширяется и пополняется все новыми и новыми типами. Память в целом предназначена для хранения как данных, так и программ их обработки: согласно фундаментальному принципу фон Неймана, для обоих типов информации используется единое устройство. Начиная с самых первых ЭВМ, память сразу стали делить на внутреннюю и внешнюю. Исторически это действительно было связано с размещением внутри или вне процессорного шкафа. Однако с уменьшением размеров машин внутрь основного процессорного корпуса удавалось поместить все большее количество устройств, и первоначальный непосредственный смысл данного деления постепенно утратился.
Тем не менее, терминология сохранилась. Под внутренней памятью современного компьютера принято понимать быстродействующую электронную память, расположенную на его системной плате. Сейчас такая память изготавливается на базе самых современных полупроводниковых технологий (раньше использовались магнитные устройства на основе ферритовых сердечников – лишнее свидетельство тому, что конкретная физические принципы значения не имеют). Наиболее существенная часть внутренней памяти называется ОЗУ - оперативное запоминающее устройство. Его главное назначение состоит в том, чтобы хранить данные и программы для решаемых в текущий момент задач. Наверное, каждому пользователю известно, что при выключении питания содержимое ОЗУ полностью теряется. В состав внутренней памяти современного компьютера помимо ОЗУ также входят и некоторые другие разновидности памяти, которые при первом знакомстве можно пропустить. Здесь упомянем только о постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), в котором в частности хранится информация, необходимая для первоначальной загрузки компьютера в момент включения питания.
Как очевидно из названия, информация в ПЗУ не зависит от состояния компьютера (для лучшего понимания можно указать на некоторую аналогию между информацией в ПЗУ и “врожденными” безусловными рефлексами у живых существ). Раньше содержимое ПЗУ раз и навсегда формировалось на заводе, теперь же современные технологии позволяют в случае необходимости обновлять его даже не извлекая из компьютерной платы. Внешняя память реализуется в виде довольно разнообразных устройств хранения информации и обычно конструктивно оформляется в виде самостоятельных блоков. Сюда, прежде всего, следует отнести накопители на гибких и жестких магнитных дисках (последние несколько жаргонно пользователи часто именуют винчестерами), а также оптические дисководы (устройства для работы с CD ROM). В конструкции устройств). В конструкции устройств внешней памяти имеются механически движущиеся части, поэтому скорость их работы существенно ниже, чем у полностью электронной внутренней памяти. Тем не менее, внешняя память позволяет сохранить огромные объемы информации с целью последующего использования.
Подчеркнем, что информация во внешней памяти прежде всего предназначена для самого компьютера и поэтому хранится в удобной ему форме; человек без использования машины не в состоянии, например, даже отдаленно представить содержимое немаркированной дискеты или диска CD ROM). В конструкции устройств. Современные программные системы способны объединять внутреннюю и внешнюю память в единое целое, причем так, чтобы наиболее редко используемая информация попадала в более медленно работающую внешнюю память. Такой метод дает возможность очень существенно расширить объем обрабатываемой с помощью компьютера информации. Если процессор дополнить памятью, то такая система уже может быть работоспособной. Ее существенным недостатком является невозможность узнать что- либо о происходящем внутри такой системы. Для получения информации о результатах, необходимо дополнить компьютер устройствами вывода, которые позволяют представить их в доступной человеческому восприятию форме. Наиболее распространенным устройством вывода является дисплей, способный быстро и оперативно отображать на своем экране как текстовую, так и графическую информацию.
Для того чтобы получить копию результатов на бумаге, используют печатающее устройство, или принтер. Наконец, поскольку пользователю часто требуется вводить в компьютерную систему новую информацию, необходимы еще и устройства ввода. Простейшим устройством ввода является клавиатура. Широкое распространение программ с графическим интерфейсом способствовало популярности другого устройства ввода – манипулятора мышь. Наконец, очень эффективным современным устройством для автоматического называют установленным программным обеспечением. Совокупность программ, работающих в тот или иной момент времени, называют программной конфигурацией. Устройство компьютера. Любой компьютер (даже самый большой)состоит из четырех частей: устройства ввода информации устройства обработки информации устройства хранения устройства вывода информации. Конструктивно эти части могут быть объединены в одном корпусе размером с книгу или же каждая часть может состоять из нескольких достаточно громоздких устройств Базовая аппаратная конфигурация ПК.
Базовой аппаратной конфигурацией персонального компьютера называют минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером. С течением времени понятие базовой конфигурации постепенно меняется. Чаще всего персональный компьютер состоит из следующих устройств: Системный блок Монитор Клавиатура Мышь Дополнительно могут подключатся другие устройства ввода и вывода информации, например звуковые колонки, принтер, сканер... Системный блок — основной блок компьютерной системы. В нем располагаются устройства, считающиеся внутренними. Устройства, подключаемые к системному блоку снаружи, считаются внешними. Для внешних устройств используют также термин периферийное оборудование. Монитор — устройство для визуального воспроизведения символьной и графической информации. Служит в качестве устройства вывода. Для настольных ПК в настоящее время наиболее распространены мониторы, основанные на электронно-лучевых трубках. Они отдаленно напоминают бытовые телевизоры. Клавиатура — клавишное устройство, предназначенное для управления работой компьютера и ввода в него информации.
Информация вводится в виде алфавитно-цифровых символьных данных. Мышь — устройство «графического» управления. Внутренние устройства персонального компьютера. Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей, например гибких магнитных дисков. Разъемы некоторых устройств выведены на заднюю стенку — они служат для подключения периферийного оборудования. К некоторым устройствам системного блока доступ не предусмотрен — для обычной работы он не требуется. Процессор. Микропроцессор — основная микросхема персонального компьютера. Все вычисления выполняются в ней. Основная характеристика процессора — тактовая частота (измеряется в мегагерцах, МГц). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность процессора. Так, например, при тактовой частоте 500 МГц процессор может за одну секунду изменить свое состояние 500 миллионов раз. Для большинства операций одного такта недостаточно, поэтому количество операций, которые процессор может выполнить в секунду, зависит не только от тактовой частоты, но и от сложности операций.
Единственное устройство, о существовании которого процессор «знает от рождения», — оперативная память — с нею он работает совместно. Оттуда поступают данные и команды. Данные копируются в ячейки процессора (они называются регистрами), а потом преобразуются в соответствии с содержанием команд. Более полную картину того, как процессор взаимодействует с оперативной памятью, вы получите в главах, посвященных основам программирования. Оперативная память. Оперативную память можно представить как обширный массив ячеек, в которых хранятся числовые данные и команды в то время, когда компьютер включен. Объем оперативной памяти измеряется в миллионах байтов — мегабайтах (Мбайт). Процессор может обратиться к любой ячейке оперативной памяти (байту), поскольку она имеет неповторимый числовой адрес. Обратиться к индивидуальному биту оперативной памяти процессор не может, так как у бита нет адреса. В то же время, процессор может изменить состояние любого бита, но для этого требуется несколько действий. Материнская плата. Материнская плата — это самая большая плата персонального компьютера. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, — так называемые шины. Различают шину данных, по которой процессор копирует данные из ячеек памяти, адресную шину, по которой он подключается к конкретным ячейкам памяти, и шину команд, по которой в процессор поступают команды из программ. К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера. Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем — так называемый чипсет. Видеоадаптер. Видеоадаптер — внутреннее устройство, устанавливаемое в один из разъемов материнской платы. В первых персональных компьютерах видеоадаптеров не было. Вместо них в оперативной памяти отводилась небольшая область для хранения видеоданных. Специальная микросхема (видеоконтроллер) считывала данные из ячеек видеопамяти и в соответствии с ними управляла монитором. По мере улучшения графических возможностей компьютеров область видеопамяти отделили от основной оперативной памяти и вместе с видеоконтроллером выделили в отдельный прибор, который назвали видеоадаптером. Современные видеоадаптеры имеют собственный вычислительный процессор (видеопроцессор), который снизил нагрузку на основной процессор при построении сложных изображений. Особенно большую роль видеопроцессор играет при построении на плоском экране трехмерных изображений. В ходе таких операций ему приходится выполнять особенно много математических расчетов. В некоторых моделях материнских плат функции видеоадаптера выполняют микросхемы чипсета — в этом случае говорят, что видеоадаптер интегрирован с материнской платой. Если же видеоадаптер выполнен в виде отдельного устройства, его называют видеокартой. Разъем видеокарты выведен на заднюю стенку. К нему подключается монитор. Звуковой адаптер. Для компьютеров IBM). В конструкции устройств PC работа со звуком изначально не была предусмотрена. Первые десять лет существования компьютеры этой платформы считались офисной техникой и обходились без звуковых устройств. В настоящее время средства для работы со звуком считаются стандартными. Для этого на материнской плате устанавливается звуковой адаптер. Он может быть интегрирован в чипсете материнской платы или выполнен как отдельная подключаемая плата, которая называется звуковой картой. Разъемы звуковой карты выведены на заднюю стенку компьютера. Для воспроизведения звука к ним подключают звуковые колонки или наушники. Отдельный разъем предназначен для подключения микрофона. При наличии специальной программы это позволяет записывать звук. Имеется также разъем (линейный выход) для подключения к внешней звукозаписывающей или звуковоспроизводящей аппаратуре (магнитофонам, усилителям и т.п.). Жесткий диск. Поскольку оперативная память компьютера очищается при отключении питания, необходимо устройство для длительного хранения данных и программ. В настоящее время для этих целей широко применяют так называемые жесткие диски. Принцип действия жесткого диска основан на регистрации изменений магнитного поля вблизи записывающей головки. Основным параметром жесткого диска является емкость, измеряемая в гигабайтах (миллиардах байтов), Гбайт. Средний размер современного жесткого диска составляет 80 — 160 Гбайт, причем этот параметр неуклонно растет. Дисковод гибких дисков. Для транспортировки данных между удаленными компьютерами используют так называемые гибкие диски. Стандартный гибкий диск (дискета) имеет сравнительно небольшую емкость 1,44 Мбайт. По современным меркам этого совершенно недостаточно для большинства задач хранения и транспортировки данных, но низкая стоимость носителей и высокая степень готовности к работе сделали гибкие диски самыми распространенными

Конфигурация аппаратных средств персонального компьютера (Реферат)

Конфигурация аппаратных средств персонального компьютера

Курсовой проект по дисциплине «Архитектура ЭВМ»

2005

Ведение

Общеизвестно, что системный блок современного компьютера состоит из отдельных модулей, объединённых в одно целое и выполняющих каждый свою , определённую функцию.

На сегодняшний день появилось огромное количество аппаратных средств персональных компьютеров различных производителей, которые выполняют самые разные задачи: ввод информации, выполнение кода программ, вывод результатов работы и т. д. Порой становится важной возможность определения конфигурации при не имении на руках документации на установленное оборудование и без разборки системного блока. В этом случае приходят на помощь программы специально разработанные для решения подобного рода задач – программы определения конфигурации компьютера.

Данная работа посвящена разработке именно такой программы. Программы, которая была бы способна воссоздать внутреннее устройство компьютера с классификацией модулей и информацией по каждому из них.

1. Теоретические сведения

Операционные системы Windows, начиная Windows ’95, имеют условную структуру называемую системным реестром, в которой содержится вся информация об оборудовании персонального компьютера и установленном на нём программном обеспечении, а также служебная, необходимая для оптимального функционирования самой системы и правильного выполнения программных компонентов.

Что такое системный реестр?

Системный реестр - база данных, которая сохраняет параметры

настройки для 32 разрядных версий Microsoft Windows включая; Windows 95, 98 и NT. Он содержит информацию и параметры настройки для всех аппаратных средств, программ, пользователей, и свойств PC. Каждый раз, когда пользователь делает изменения в параметрах настройки Панели управления, или в ассоциациях файлов, системной настройке, или в установленном программном обеспечении, изменения отражаются и сохраняются в системном реестре.

Где находится системный реестр?

Физические файлы, которые составляют системный реестр,

различаются в зависимости от версии Windows; в Windows 95 и 98 он содержится в двух скрытых файлах каталога Windows, называемыми USER.DAT и SYSTEM.DAT, в то время как в Windows NT файлы содержатся

в каталоге "Windows/System32/Config".

Как можно редактировать системный реестр?

Редактор системного реестра (REGEDIT.EXE) включен в большинство версий Windows (хотя Вы не найдете его в меню "Пуск") он дает возможность просматривать, искать и редактировать данные в пределах системного реестра. Имеется несколько методов для запуска редактора, самый простой - нажать на кнопку "Пуск", затем выбрать Выполнить, дальше в поле "Открыть:" напечатать "regedit" и откроется редактор системного реестра.

Использование Regedit для изменения системного реестра

Как только Regedit открыт, Вы заметите, что левую сторону занимает дерево с папками, а правую содержание выбранной папки.

Чтобы развернуть некоторую ветвь, нажмите на знак "плюс" [+] слева от любой папки, или дважды щелкните на папке. Для отображения содержание папки, нажмите на нужный ключ, и Вы увидите параметры, перечисленные на правой стороне. Вы можете добавить новый ключ или параметр, выбирая пункт «Создать», из меню «Правка», или щелкая правой кнопкой мыши. Так же Вы можете переименовать любой параметр и почти любой ключ тем же методом, что и переименовываете файлы; щелкните правой кнопкой мыши на объекте, и выберете «Переименовать», или нажмите на нем дважды (медленно), или нажмите F2 на клавиатуре. Наконец, Вы можете удалить ключ или параметр, выбирая его, и, нажимая «Delete» на клавиатуре, или щелкая правой кнопкой мыши на параметре, и выбирая «Удалить». Обратите внимание: Всегда резервируйте Ваш системный реестр перед созданием любых изменений в нем. Это даст Вам возможность не переустанавливать операционную систему в случае неправильных действий. Гораздо лучше перестраховаться, чем потом жалеть!

Системный реестр имеет иерархическую структуру, которая подобна структуре каталогов на Вашем жестком диске, а Regedit подобен Проводнику Windows. Каждая главная ветвь (обозначенная значком папки в редакторе системного реестра, см. ниже) называется Корневой и содержит ключи. Каждый ключ может содержать другие ключи (иногда называемые подключами), а также параметры. Параметры содержат фактическую информацию, сохраненную в системном реестре. Имеется три типа параметров; Строковые, Двоичные, и DWORD. Реестр имеет шесть главных ветвей, каждая из которых содержит определенную часть информации. Это следующие ветви:

· HKEY_CLASSES_ROOT: Эта ветвь содержит все типы Ваших ассоциаций к файлам, информацию об OLE и данные по ярлыкам.

· HKEY_CURRENT_USER: Эта ветвь связана с ветвью HKEY_USERS, и соответствует пользователю, работающему в настоящее время на PC.

· HKEY_LOCAL_MACHINE: Эта ветвь содержит определенную информацию о типах аппаратных средств, программного обеспечения, и других настройках на данном PC, эта информация используется для всех пользователей, которые работают на этом компьютере.

· HKEY_USERS: Эта ветвь содержит индивидуальные настройки каждого пользователя компьютера, каждый пользователь представлен под ключом SID, расположенном под главной ветвью.

· HKEY_CURRENT_CONFIG: Эта ветвь связана с ветвью HKEY_LOCAL_MACHINE, и соответствует текущей аппаратной конфигурации.

· HKEY_DYN_DATA: Эта ветвь связана с частью HKEY_LOCAL_MACHINE, и служит для использования особенностей Plug-&-Play в Windows, этот раздел динамически изменятся, когда устройства добавляются и удаляются из системы.

Импорт и Экспорт параметров настройки системного реестра

Полезной особенностью Редактора системного реестра является способность импортировать и экспортировать параметры системного реестра в текстовый файл, этот текстовый файл имеет расширение .REG, может быть сохранен а затем использован другими людьми для боле простого изменения локальных параметров системного реестра. Вы можете просмотреть содержание этих текстовых файлов, экспортируя ключ в испытательный файл и открыв его в Блокноте. В Редакторе системного реестра выберете ключ, затем из меню "Реестр" выберете "Экспорт файл реестра ... ", укажите имя сохраняемого файла. Если Вы откроете этот файл в Блокноте, то увидите текст, подобный приведенному ниже:

REGEDIT4

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Setup]

"SetupType"=dword:00000000

"CmdLine"="setup -newsetup"

"SystemPrefix"=hex:c5,0b,00,00,00,40,36,02

Содержание его весьма простое, REGEDIT4 указывает тип файла, [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Setup] указывает ключ, где находятся параметры, "SetupType" =dword:00000000 это параметр, часть записи указанная непосредственно после "=" определяется в зависимости от типа данных; Строковое, Двоичное, или DWORD.

Отредактировав этот файл, Вы можете легко произвести изменения в системном реестре, для этого дважды щелкните на нем, или выберете "Импорт файла реестра,,," из меню "Реестр", и параметры будут добавлены в системный реестр.

Вся информация об установленных компонентах и приложениях заносится в реестр при установке операционной системы и обновляется при каждом запуске компьютера, а потому является одним из источников получения данных о конфигурации. Анализ этих данных был взят за основу решения поставленной задачи.

2. Выбор языка программирования

Поскольку работа с реестром подразумевает выполнение задачи под управлением операционной системы Windows, то это обстоятельство повлияло на выбор языка программирования. Необходимо было также обратить внимание на удобство создания интерфейса и отображение всей информации в стандартном окне Windows.

Все поставленные задачи в полной мере решались в среде Visual Basic. Она и была выбрана в качестве средства создания рассматриваемой программы.

3. Описание алгоритма работы программы

3.1. Сбор сведений

.Inf – файлы.

В папке Windows/INF собраны файлы, в которых находится информация об устанавливаемом оборудовании при инсталляции или загрузке операционной системы. И среди прочей служебной информации есть сведения о классе того или иного устройства, описываемого конкретным файлом. Все файлы этой папки мы просматриваем (.inf-файлы, в которых отсутствуют такие сведения нами не рассматриваются, а в программе пропускаются) и создаём список классов всех возможно установленных устройств.

3.2. Сравнение с информацией системного реестра

После того как получен список, каждый найденный класс проверяем на его присутствие в системном реестре и, если он обнаружен, то включаем счётчик возможно установленных устройств данного класса. При каждом пересчёте счётчика делаем обращение к реестру на признак присутствия устройства и, если ответ положительный , сохраняем информацию. Если же устройств данного класса в реестре не обнаружено, то переходим к следующему элементу списка до тех пор, пока не исчерпаем его весь.

обмена данными


Протокол обмена управляющими сообщениями ICMP. Протоколы обмена маршрутной информацией

24.08.2009/курсовая работа

Общая характеристика протокола ICMP, его назначение и формат сообщений. Анализ применимости протокола ICMP при переходе с набора протоколов IP v4 на набор IP v6. Свойства и принцип работы, сферы применения протоколов обмена маршрутной информацией.

Протоколирование обмена информацией между компьютером и внешним запоминающим USB-устройством

18.06.2009/курсовая работа

Разработка и практическая апробация действия драйвер-фильтра USB-накопителя операционной системы Windows, предоставляющего возможности: установка на любой USB накопитель, перехват информации ввода/вывода, запись перехваченной информации в файл на диске.

Параллельный алгоритм метода сопряженных градиентов с матрично-векторным произведением по строкам в модели обмена сообщениями

1.12.2010/курсовая работа

Реализация алгоритма метода сопряженных градиентов с матрично-векторным произведением по строкам в модели обмена сообщениями на языке программирования С++ с применением MPI для нахождения приближенного решения системы линейных алгебраических уравнений.

Параллельный алгоритм метода сопряженных градиентов с матрично-векторным произведением по строкам в модели обмена сообщениями

1.12.2010/курсовая работа

Реализация алгоритма метода сопряженных градиентов с матрично-векторным произведением по строкам в модели обмена сообщениями на языке программирования С++ с применением MPI для нахождения приближенного решения системы линейных алгебраических уравнений.

Аппаратное обеспечение компьютера

26.03.2010/реферат

Изучение устройств аппаратного обеспечения, образующих конфигурацию компьютера: системный блок, монитор, клавиатура, мышь. Технология работы материнской платы, процессора, жесткого диска, периферийных устройств ввода, выхода, хранения и обмена данных.

Архитектура ЭВМ

19.11.2009/реферат

Магистрально-модульный принцип построения компьютера. Магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами. Внутреннее устройство персонального компьютера: состав и назначение основных блоков. Устройства ввода и вывода информации.

Информационная система "Культурно-развлекательные учреждения города Красноярска"

7.12.2007/курсовая работа

Техническое задание. Планы работы: первоначальный, поэтапный. Технический проект. Таблицы базы данных программы. Схема обмена данными. Тестирование программного продукта. Эксплуатационная документация. Руководство программиста. Руководство пользователя.

Использование технологии вставки и внедрения объектов

25.07.2009/контрольная работа

Технология внедрения и связывания объектов OLE (рисунков, таблиц Excel, редактора формул MS Equation). Варианты обмена данными. Внедрение объекта в документ. Команды "вставить", "специальная вставка". Windows-приложения в качестве приемника и источника.

Кибернетика как наука об управлении, связи и переработке информации

29.04.2010/реферат

Кибернетические системы как объект исследования в кибернетике. Рецепторы для восприятия сигналов из внешней среды и передачи их внутрь системы, входные и выходные каналы для обмена сигналами с внешней средой. История кибернетики, преподавание в школе.

Локальная вычислительная сеть бухгалтерского отдела

31.03.2009/курсовая работа

Создание локальной вычислительной сети бухгалтерского отдела, размещение рабочих мест и организация сетевых телекоммуникаций для ускорения обмена информационными сообщениями, работы клиент-серверных приложений, общего доступа. Административная подсистема.


Магистраль – устройство, которое осуществляет взаимосвязь и обмен информацией между всеми устройствами компьютера.

Магистраль включает в себя три многоразрядные шины, представляющие собой многопроводные линии:

По шине данных между устройствами передаются данные, по шине адреса от процессора передаются адреса устройств и ячеек памяти, по шине управления передаются управляющие сигналы.

Основными характеристиками системной шины является разрядность и частота

Скачать лекцию по шинам ПК

Пропускная способность

Быстродействие устройства зависит от тактовой частоты тактового генератора (измеряется в МГц) и разрядности, т. е. количества битов данных, которое устройство может обработать или передать одновременно (измеряется в битах).

Дополнительно в устройствах используется внутреннее умножение частоты с разными коэффициентами.

Пропускная способность шины данных (измеряется в бит/с) равна произведению разрядности шины (измеряется в битах) и частоты шины (измеряется в Гц = 1/с).

Пропускная способность шины = Разрядность шины × Частота шины

Системная шина Между северным мостом и процессором данные передаются по системной шине с частотой, в четыре раза больше частоты шины FSB, т.е. процессор может получать и передавать данные с частотой

266 МГц × 4 = 1064 МГц.

Так как разрядность системной шины равна разрядности процессора (64 бит), то пропускная способность системной шины равна:

64 Бит × 1064 МГц = 68 096 Мбит/с ≈ 66 Гбит/с ≈ 8 Гбайт/с

Шина памяти

Обмен данными между процессором и оперативной памятью производится по шине памяти, частота которой может быть меньше, чем частота шины процессора.

Если частота шины памяти равна 533 МГц, а разрядность шины памяти, равная разрядности процессора, составляет 64 бита, то  пропускная способность шины памяти равна:

64 Бит × 533 МГц = 34 112 Мбит/с ≈33 Гбит/с ≈ 4 Гбайт/с

Шины AGP И PCI Express

Для подключения видеоплаты к северному мосту используется 32-битная шина AGP (Accelerated Graphic Port) с частотой 66 МГц или шина AGP×8, частота которой равна

66 МГц × 8 = 528 МГц.

Пропускная способность шины видеоданных AGP×8 составляет:

32 Бит × 528 МГц = 16 896 Мбит/с ≈ 16,5 Гбит/с ≈ 2 Гбайт/с.

Более высокую пропускную способность имеет шина PCI Express — ускоренная шина взаимодействия периферийных устройств.

К видеоплате с помощью аналогового разъема VGA или цифрового разъема DVI подключается монитор или проектор.

Шина PCI Шина PCI (шина взаимодействия периферийных устройств) обеспечивает обмен информацией с контроллерами периферийных устройств (сетевая карта, встроенный модем, сетевой адаптер Wi-Fi), которые устанавливаются в слоты расширения системной платы.

    Разрядность шины PCI может составлять 32 бита или 64 бита, а частота 33 МГц или 66 МГц.

    Максимальная пропускная способность шины PCI составляет:

64 Бит × 66 МГц = 4224 Мбит/с = 528 Мбайт/с.

По шине АТА к южному мосту подключаются устройства внешней памяти (жесткие диски, CD- и DVD-дисководы).

Скорость передачи данных по параллельной шине РАТA (Parallel ATA) достигает 133 Мбайт/с, а по последовательной шине SATA (Serial ATA) – 300 Мбайт/с.

Шина USB

Шина USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина) обеспечивает подключение к компьютеру одновременно нескольких периферийных устройств (принтер, сканер, цифровая камера, Web-камера, модем и др.).

Эта шина обладает пропускной способностью до  60 Мбайт/с.

Клавиатура и мышь

Клавиатура и мышь подключаются с помощью порта PS/2 или шины USB (в том числе с помощью беспроводного адаптера)

Блок-схема, отражающая основные функциональные компоненты компьютерной системы в их взаимосвязи

 

Аппаратная реализация компьютера

Периферийные устройства подключаются к шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты примерно по такой схеме:

 

 Контроллеры  представляют собой наборы электронных цепей, которыми снабжаются устройства компьютера с целью совместимости их интерфейсов. Контроллеры, кроме этого, осуществляют непосредственное управление периферийными устройствами по запросам микропроцессора.

Порты устройств представляют собой некие электронные схемы, позволяющие подключать периферийные устройства компьютера к внешним шинам микропроцессора.

Портами также называют устройства стандартного интерфейса: последовательный, параллельный . Последовательный порт (COM1, COM2) обменивается данными с процессором побайтно, а с внешними устройствами — побитно.

Параллельный порт (LPT)получает и посылает данные побайтно.

К последовательному порту обычно подсоединяют медленно действующие или достаточно удалённые устройства, такие, как мышь и модем. К параллельному порту подсоединяют более «быстрые» устройства — принтер и сканер.

Клавиатура и монитор подключаются к своим специализированным портам, которые представляют собой просто разъёмы.

Сейчас широко используется универсальный USB-порт, обеспечивающий высокоскоростное   подключение различных внешних устройств

Понравилась статья, рекомендуйте Вашим друзьям!
Давайте дружить!

Архитектура фон Неймана - информатика GCSE GURU

Архитектура фон Неймана была впервые опубликована Джоном фон Нейманом в 1945 году.

Его компьютерная архитектура состоит из блока управления, арифметического и логического блока (ALU), блока памяти, регистров и входов / Выходы.

Архитектура фон Неймана основана на концепции компьютера с хранимой программой, где данные команд и данные программы хранятся в одной и той же памяти. Эта конструкция все еще используется в большинстве компьютеров, производимых сегодня.

Центральный процессор (ЦП)

Центральный процессор (ЦП) - это электронная схема, отвечающая за выполнение инструкций компьютерной программы.

Иногда его называют микропроцессором или процессором.

ЦП содержит ALU, CU и множество регистров.

Регистры

Регистры - это области высокоскоростной памяти в ЦП. Все данные должны храниться в регистре, прежде чем их можно будет обработать.

Арифметико-логический блок (ALU)

ALU позволяет выполнять арифметические (сложение, вычитание и т. Д.) И логические (И, ИЛИ, НЕ и т. Д.) Операции.

Блок управления (CU)

Блок управления управляет работой ALU компьютера, памяти и устройств ввода / вывода, сообщая им, как реагировать на программные инструкции, которые он только что прочитал и интерпретировал из блока памяти.

Блок управления также обеспечивает синхронизирующие и управляющие сигналы, необходимые для других компонентов компьютера.


Шины

Шины - это средства, с помощью которых данные передаются из одной части компьютера в другую, соединяя все основные внутренние компоненты с ЦП и памятью.

Стандартная системная шина ЦП состоит из шины управления, шины данных и шины адреса.

Адресная шина Передает адреса данных (но не данных) между процессором и памятью
Шина данных Передает данные между процессором, блоком памяти и устройствами ввода / вывода
Шина управления Передает управляющие сигналы / команды от ЦП (и сигналы состояния от других устройств) для управления и координации всех действий внутри компьютера

Блок памяти

Блок памяти состоит из ОЗУ , иногда называемая первичной или основной памятью. В отличие от жесткого диска (вторичной памяти), эта память работает быстро и также напрямую доступна ЦП.

Оперативная память разбита на разделы. Каждый раздел состоит из адреса и его содержимого (оба в двоичной форме).

Адрес однозначно идентифицирует каждое место в памяти.

Загрузка данных из постоянной памяти (жесткого диска) в более быструю и непосредственно доступную временную память (RAM) позволяет процессору работать намного быстрее.

Как поддерживать и продлевать срок службы вашего компьютера

Когда дело доходит до компьютеров, замена плохо обслуживаемой системы стоит недешево.Компьютеры - это вложение, и, как любое вложение, его важно защитить. Эти простые в использовании советы помогут продлить срок службы вашего ПК.

РЕГУЛЯРНО ПРОДУВАТЬ И ОЧИСТИТЬ КОМПЬЮТЕР

Ваш компьютер состоит из множества движущихся частей, которые во время работы нагреваются. Это заставляет металл расширяться, а затем сжиматься, когда он снова остывает. Это способствует неизбежному износу и приводит к выходу деталей из строя после стольких случаев использования.

В конечном итоге все оборудование выйдет из строя, но обеспечение максимальной температуры вашей системы является неотъемлемой частью продления срока службы вашего компьютера.Пыль и мусор могут забивать вентиляторы и порты, что снижает поток воздуха, образует «покрывало» на внутренних компонентах, улавливающее тепло, и не позволяет оборудованию поддерживать надежное соединение.

Настольные компьютеры обычно очень легко чистить. У большинства есть съемная боковая или передняя панель, которая снимается всего несколькими винтами. После выключения возьмите баллончик со сжатым воздухом или вакуумом, который выдувает воздух наружу и держите его внутри. Если вы соблюдаете осторожность, чтобы не выбить шнуры и не повредить внутренние компоненты, делать это самостоятельно не представляет опасности.

Ноутбуки могут быть сложнее. Большинство людей время от времени будут использовать баллончик со сжатым воздухом, чтобы дуть в вентиляционные отверстия и клавиатуру. Это работает до такой степени, что практически невозможно удалить все следы пыли и мусора, продувая вентиляционные отверстия - все, что не выходит, выдувается обратно еще глубже в ноутбук. По этой причине рекомендуется для тщательной очистки разобрать ноутбук и очистить компоненты на открытом воздухе.

В Интернете есть множество руководств о том, как это сделать, которые обычно можно найти, выполнив поиск «как разобрать [модель вашего компьютера]».Умение разбирать и собирать ноутбук может очень пригодиться при чистке или замене деталей. Если вам неудобно это делать, всегда рекомендуется отдавать свой компьютер профессионалу.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ КУРИТЬ И НЕ ЕСТЬ / ПИТЬ НА КОМПЬЮТЕРЕ

В Techvera мы видим бесчисленное количество компьютеров, которые вышли из строя или нуждаются в дорогостоящем ремонте из-за пролитой жидкости или остатков дыма. Если жидкость пролита на клавиатуру ноутбука, это может иметь разрушительные последствия. В ноутбуке все важные компоненты находятся прямо под этой клавиатурой, и, если на вашем компьютере нет защиты от разлива, любая жидкость просочится внутрь оборудования (обычно это дорогая материнская плата) и приведет к короткому замыканию.Осколки пищи легко застревают в клавиатуре, и клавиши становятся непригодными для использования.

Остатки дыма вызывают внутренние и внешние повреждения, придавая корпусу болезненный коричневато-желтый оттенок и вызывая образование смолы / остатков (к которым пыль прилипает как клей) внутри корпуса и компонентов. И если вы когда-нибудь имели удовольствие почувствовать запах компьютера в таком состоянии, вы знаете, что ужасный запах - еще один неприятный фактор.

Затраты на устранение проблем, связанных с едой / питьем / курением за компьютером, могут варьироваться от замены материнской платы (легко более 300 долларов) до необходимости замены всего компьютера и переноса данных. Ясно, что риск не стоит того.

СЛИШКОМ НЕ ВЫКЛЮЧАЙТЕ КОМПЬЮТЕР

Как указано в первой записи об очистке компьютера, компоненты нагреваются во время использования и охлаждаются при выключении системы. Чем реже этого происходит, тем дольше вы можете наслаждаться компьютерной жизнью. Однако также не рекомендуется оставлять компьютер работающим круглосуточно, без выходных (за исключением серверов). Обычные пользователи должны найти удачный баланс между ними; многие решают выключать компьютер через день или каждые два дня, чтобы дать ему возможность настроить обновления и успокоиться.

Аналогичным образом, вы всегда должны выполнять выключение либо непосредственно из меню «Пуск», либо путем нажатия кнопки питания. Обратите внимание, что нажатие кнопки питания один раз (не удерживая ее) отправляет большинству компьютеров тот же сигнал, что и из пункта меню «Пуск», чтобы начать безопасное завершение работы. Удерживание кнопки питания до выключения компьютера - это принудительное выключение. Это никогда не должно использоваться, если система не отвечает и не может быть выключена в обычном режиме.

НЕ ОСТАВЛЯЙТЕ НОУТБУКИ ВКЛЮЧЕННЫМИ ВСЕ ВРЕМЯ

Согласно заявлению Battery University, идеальная скорость зарядки аккумуляторов для портативных компьютеров - это зарядка до 80%, а затем разрядка до 40%.Это может продлить срок службы вашей батареи в четыре раза. Причина в том, что каждая ячейка литий-полимерной батареи заряжена до определенного уровня напряжения. Чем выше процент заряда, тем выше уровень напряжения. Чем больше напряжения должен хранить элемент, тем большему напряжению он подвергается. Это напряжение приводит к меньшему количеству циклов разряда. Например, Battery University утверждает, что «батарея, заряженная на 100 процентов, будет иметь только 300-500 циклов разряда, в то время как батарея, заряженная до 70 процентов, получит 1,200-2000 циклов разряда.”

Постоянная жара также оказывает чрезмерную нагрузку на батареи. Некоторые ноутбуки оснащены функцией экономии заряда батареи, которая берет на себя большую часть работы в этом процессе. Однако простой способ продлить срок службы батареи без этой функции - извлечь батарею, когда она достигнет максимальной мощности. Пусть ваш ноутбук работает только от кондиционера и экономит аккумулятор на тот случай, когда вас нет рядом с розеткой.

ОБНОВЛЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И РЕГУЛЯРНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Если вы используете Windows , убедитесь, что вы устанавливаете обновления Windows еженедельно.Обновления Windows содержат исправления, исправления безопасности и обновления программного обеспечения / драйверов, которые обеспечат бесперебойную работу вашей системы. На большинстве компьютеров установлены обновления Windows, которые устанавливаются автоматически. Но никогда не помешает проверить правильность установки. То же самое нужно сделать с антивирусным ПО. Большинство из них настроено на автоматическое обновление, но для уверенности следует выполнять проверку еженедельно или ежемесячно. Обновления баз данных для антивирусного программного обеспечения содержат новые определения вирусов и вредоносных программ для выявления недавно выпущенных ошибок, выявленных производителем.

Две другие программы, которые следует запускать регулярно: Disk Cleanup и Disk Defragmenter . Очистка диска удаляет выбранные ненужные файлы, занимающие место на жестком диске. Это может включать содержимое корзины, временные файлы Интернета и файлы дампа памяти. Disk Defragmenter распознает файлы на вашем жестком диске и помогает им работать более эффективно, объединяя «фрагментированные» файлы.

Согласно веб-сайту Microsoft, «фрагментация тома происходит с течением времени при сохранении, изменении или удалении файлов.Изменения, которые вы сохраняете в файле, часто хранятся в другом месте, чем исходный файл. Это не меняет места расположения файла в Windows - только то, где биты информации, составляющие файл, хранятся на фактическом томе. Со временем и файл, и сам том становятся фрагментированными, и ваш компьютер замедляется, поскольку ему приходится искать в разных местах, чтобы открыть один файл ».

Disk Cleanup и Defragmenter обычно запускаются по расписанию. Но, опять же, всегда полезно убедиться, что она работает, и запускать каждую программу вручную по мере необходимости.Новые версии Windows позволят вам сначала проанализировать диск, чтобы увидеть уровень его фрагментации. У каждого пользователя свои предпочтения, но многие запускают дефрагментацию диска, если уровень фрагментации превышает 10%. Запускайте его слишком часто, и вы не заметите большой разницы.

Для пользователей Mac большая часть процесса обслуживания автоматизирована и встроена в операционную систему. Хорошая практика обслуживания заключается в обеспечении актуальности обновления программного обеспечения по той же причине, что и Центр обновления Windows. Еще одно хорошее упражнение - время от времени удалять ненужные приложения.Это можно сделать, перетащив приложения в корзину, но если вы хотите убедиться, что все следы удалены с компьютера, рекомендуется программа удаления, такая как AppCleaner. Дисковую утилиту также следует использовать время от времени (каждые несколько месяцев или по мере необходимости) для проверки и исправления ошибок диска. Зайдите в Дисковую утилиту, нажмите «Проверить диск» и, если вы увидите какие-либо ошибки, когда она закончится, нажмите «Восстановить диск». Эти советы должны обеспечить максимально бесперебойную работу вашей системы и ее защиту.

Введение в операционные системы | Studytonight

Компьютерная система имеет много ресурсов (аппаратного и программного обеспечения), которые могут потребоваться для выполнения задачи.Обычно требуемые ресурсы - это устройства ввода / вывода, память, пространство для хранения файлов, ЦП и т. Д. Операционная система действует как менеджер вышеуказанных ресурсов и выделяет их конкретным программам и пользователям всякий раз, когда это необходимо для выполнения конкретной задачи. Следовательно, операционная система является менеджером ресурсов, то есть может управлять ресурсами компьютерной системы изнутри. Ресурсы - это процессор, память, файлы и устройства ввода-вывода. Проще говоря, операционная система - это интерфейс между пользователем компьютера и машиной.

Для вас очень важно, чтобы на каждом компьютере была установлена ​​операционная система для запуска других программ. Операционная система в основном координирует использование оборудования среди различных системных программ и прикладных программ для различных пользователей.

Операционная система действует аналогично правительству означает, что операционная система сама по себе не выполняет никаких полезных функций ; хотя он предоставляет среду, в которой другие программы могут выполнять полезную работу.

Ниже представлен абстрактный вид компонентов компьютерной системы:

На картинке выше:

  • Компьютерное оборудование содержит центральный процессор (ЦП), память и устройства ввода / вывода (I / O) и обеспечивает основные вычислительные ресурсы для системы.

  • Прикладные программы , такие как электронные таблицы, веб-браузеры, текстовые процессоры и т. Д. используются для определения способов использования этих ресурсов для решения вычислительных задач пользователей.А программа System в основном состоит из компиляторов, загрузчиков, редакторов, ОС и т. Д.

  • Операционная система в основном используется для управления оборудованием и координации его использования различными прикладными программами для разных пользователей.

  • В основном компьютерная система состоит из оборудования, программного обеспечения и данных.

  • ОС

в основном предназначена для двух основных целей:

  1. Операционная система в основном контролирует распределение и использование ресурсов вычислительной системы между различными пользователями и задачами.

  2. Он в основном обеспечивает интерфейс между компьютерным оборудованием и программистом, который упрощает и делает возможным кодирование, создание прикладных программ и отладку.

Два представления операционной системы

  1. Вид пользователя

  2. Просмотр системы

Операционная система: Просмотр пользователя

Пользовательский вид компьютера относится к используемому интерфейсу. Такие системы предназначены для того, чтобы один пользователь монополизировал свои ресурсы, чтобы максимизировать работу, которую выполняет пользователь.В этих случаях операционная система разработана в основном для простоты использования, с некоторым вниманием к производительности и без использования ресурсов.

Операционная система: Просмотр системы

Операционная система также может рассматриваться как распределитель ресурсов. Компьютерная система состоит из множества ресурсов, таких как аппаратное и программное обеспечение, которыми необходимо эффективно управлять. Операционная система действует как менеджер ресурсов, решает между конфликтующими запросами, контролирует выполнение программ и т. Д.

Задачи управления операционной системой

  1. Управление процессами , которое включает в себя упорядочивание задач и объединение их до управляемого размера до того, как они попадут в ЦП.

  2. Управление памятью , которое координирует данные в ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) и из него и определяет необходимость в виртуальной памяти.

  3. Управление устройствами обеспечивает интерфейс между подключенными устройствами.

  4. Управление хранением , которое управляет постоянным хранением данных.

  5. Приложение , которое обеспечивает стандартный обмен данными между программным обеспечением и вашим компьютером.

  6. Пользовательский интерфейс позволяет вам связываться с вашим компьютером.

Типы операционных систем

Ниже приведены различные типы операционных систем:

  1. Простая система дозирования

  2. Многопрограммная пакетная система

  3. Многопроцессорная система

  4. Настольная система

  5. Распределенная операционная система

  6. Кластерная система

  7. Операционная система реального времени

  8. Портативная система

Функции операционной системы

  1. Загружает компьютер

  2. Он выполняет основные компьютерные задачи e.грамм. управление различными периферийными устройствами, например мышь, клавиатура

  3. Он предоставляет пользовательский интерфейс, например командная строка, графический интерфейс пользователя (GUI)

  4. Он обрабатывает системные ресурсы, такие как память компьютера и совместное использование времени центрального процессора (ЦП) различными приложениями или периферийными устройствами.

  5. Он обеспечивает управление файлами, которое относится к способу, которым операционная система манипулирует, хранит, извлекает и сохраняет данные.

  6. Обработка ошибок выполняется операционной системой. Когда это необходимо, он принимает превентивные меры, чтобы избежать ошибок.

Преимущества операционной системы

Ниже приведены некоторые преимущества операционной системы:

  • Операционная система помогает повысить эффективность работы и помогает сэкономить много времени за счет уменьшения сложности.

  • Различные компоненты системы независимы друг от друга, поэтому отказ одного компонента не влияет на работу другого.

  • Операционная система в основном действует как интерфейс между оборудованием и программным обеспечением.

  • Пользователи могут легко получить доступ к оборудованию без написания больших программ.

  • С помощью операционной системы совместное использование данных становится проще для большого числа пользователей.

  • Мы легко можем установить любую игру или приложение в Операционную систему и легко запустить их

  • Операционная система может быть обновлена ​​время от времени без каких-либо проблем.

  • Операционная система легко обновляется.

  • Существуют различные операционные системы, доступные в открытом доступе. Пример: Unix / Linux они могут легко запускаться на персональном компьютере бесплатно, что означает бесплатно.

  • Операционная система в основном используется, чтобы скрыть сложность оборудования.

  • Операционная система

    AN легко управляет компьютером, поскольку программирование становится проще.

  • С помощью операционной системы многозадачность становится проще.

Недостатки операционной системы

Ниже приведены недостатки использования операционной системы:

  • Дорого
    Есть несколько платформ с открытым исходным кодом, таких как Linux. Но некоторые операционные системы дороги. Кроме того, пользователи могут использовать бесплатные операционные системы, но, как правило, их запускать немного сложнее, чем другие. С другой стороны, операционные системы, такие как Microsoft Windows, имеющие функциональные возможности графического интерфейса пользователя и другие встроенные функции, очень дороги.

  • Угроза вируса
    Операционные системы открыты для вирусных атак, и иногда бывает, что многие пользователи загружают пакеты вредоносного программного обеспечения в свою систему, что приостанавливает работу операционной системы, а также замедляет ее.

  • Сложность
    Некоторые операционные системы имеют сложную природу, потому что язык, на котором они установлены, не ясен и четко определен. Если в операционной системе возникает проблема, пользователь не может ее решить.

  • Системный сбой
    Операционная система является сердцем компьютерной системы, если по какой-либо причине она перестанет работать, тогда произойдет сбой всей системы.

Примеры операционной системы

  • Windows

  • Android

  • iOS

  • Mac OS

  • Linux

  • ОС Windows Phone

  • Chrome OS



Введение в бухгалтерские информационные системы - AIS

Информационная система бухгалтерского учета (AIS) - это структура, которую бизнес использует для сбора, хранения, управления, обработки, извлечения и представления своих финансовых данных, чтобы ее могли использовать бухгалтеры, консультанты, бизнес-аналитики, менеджеры, финансовые директора (CFO). ), аудиторы, регуляторы и налоговые органы.

Специально обученные бухгалтеры глубоко работают с AIS, чтобы обеспечить высочайший уровень точности финансовых операций и ведения учета в компании, а также сделать финансовые данные легкодоступными для тех, кто на законных основаниях нуждается в доступе к ним, - и все это при сохранении целостности и безопасности данных. .

Ключевые выводы

  • Информационная система бухгалтерского учета (AIS) используется компаниями для сбора, хранения, управления, обработки, извлечения и представления финансовых данных.
  • AIS могут использовать бухгалтеры, консультанты, бизнес-аналитики, менеджеры, финансовые директора, аудиторы и регулирующие органы.
  • AIS помогает различным отделам компании работать вместе.
  • Эффективная АИС использует аппаратное и программное обеспечение для эффективного хранения и извлечения данных.
  • Внутренние и внешние средства управления AIS критически важны для защиты конфиденциальных данных компании.
Введение в бухгалтерские информационные системы

Понимание информационных систем бухгалтерского учета (AIS)

Информационная система бухгалтерского учета - это способ отслеживания всей бухгалтерской и хозяйственной деятельности компании.Информационные системы бухгалтерского учета обычно состоят из шести основных компонентов: людей, процедур и инструкций, данных, программного обеспечения, инфраструктуры информационных технологий и внутреннего контроля. Ниже приводится подробное описание каждого компонента.

1. AIS People

Люди в AIS - это пользователи системы. AIS помогает различным отделам компании работать вместе. К специалистам, которым может потребоваться использование АИС организации, относятся:

  • Бухгалтеры
  • Консультанты
  • Бизнес-аналитики
  • Менеджеры
  • Финансовые директора
  • Аудиторы

Например, руководство может установить цели продаж, для которых сотрудники могут затем заказать соответствующее количество запасов.Заказ на инвентаризацию уведомляет бухгалтерию о новой кредиторской задолженности. Когда продажи осуществляются в бизнесе, люди и отделы, участвующие в процессе продаж, могут включать в себя следующее:

  1. Продавцы вводят заказы клиентов в AIS.
  2. Бухгалтерия выставляет счета или отправляет счет клиенту.
  3. На складе выполняется сборка заказа.
  4. Отдел отгрузки отправляет заказ клиенту.
  5. Бухгалтерия получает уведомление о новой дебиторской задолженности, которая представляет собой долговую расписку от клиента, которая обычно выплачивается в течение 30, 60 или 90 дней.
  6. Отдел обслуживания клиентов отслеживает заказы и отгрузки клиентам.
  7. Management использует AIS для создания отчетов о продажах и анализа затрат, который может включать затраты на складские запасы, доставку и производство.

Благодаря хорошо спроектированной AIS каждый в организации может получить доступ к одной и той же системе и извлекать одну и ту же информацию. AIS также упрощает процесс предоставления информации людям за пределами организации, когда это необходимо.

Например, консультанты могут использовать информацию в AIS для анализа эффективности структуры ценообразования компании, просматривая данные о затратах, продажах и доходах.Кроме того, аудиторы могут использовать данные для оценки внутреннего контроля, финансового состояния компании и соблюдения таких нормативных требований, как Закон Сарбейнса-Оксли (SOX).

АИС должна быть разработана с учетом потребностей людей, которые будут ее использовать. Система также должна быть простой в использовании и улучшать, а не снижать эффективность.

2. Процедуры и инструкции

Процедура и инструкции AIS - это методы, которые он использует для сбора, хранения, извлечения и обработки данных.Эти методы бывают как ручными, так и автоматическими. Данные могут поступать как из внутренних источников (например, сотрудники), так и из внешних источников (например, онлайн-заказы клиентов). Процедуры и инструкции будут закодированы в программном обеспечении AIS. Однако процедуры и инструкции также должны быть «закодированы» для сотрудников с помощью документации и обучения. Процедуры и инструкции должны соблюдаться последовательно, чтобы быть эффективными.

3. Данные AIS

AIS должен иметь структуру базы данных для хранения информации, такую ​​как язык структурированных запросов (SQL), который является компьютерным языком, обычно используемым для баз данных.SQL позволяет манипулировать данными, находящимися в AIS, и извлекать их для целей отчетности. AIS также потребуются различные экраны ввода для разных типов пользователей системы и ввода данных, а также различные форматы вывода для удовлетворения потребностей разных пользователей и различных типов информации.

Данные, содержащиеся в AIS, представляют собой всю финансовую информацию, имеющую отношение к деловой практике организации. Любые бизнес-данные, которые влияют на финансы компании, должны помещаться в AIS.

Тип данных, включенных в AIS, зависит от характера бизнеса, но может состоять из следующего:

  • Заказы на продажу
  • Выписки по счетам клиентов
  • Аналитические отчеты по продажам
  • Заявки на закупку
  • Счета-фактуры поставщика
  • Проверочные регистры
  • Главная книга
  • Инвентарные данные
  • Информация о заработной плате
  • Хронометраж
  • Налоговая информация

Эти данные могут использоваться для подготовки бухгалтерских отчетов и финансовых отчетов, включая графики старения дебиторской задолженности, износа или амортизации, пробный баланс и отчет о прибылях и убытках.Хранение всех этих данных в одном месте - в AIS - облегчает ведение учета, отчетность, анализ, аудит и принятие решений. Чтобы данные были полезными, они должны быть полными, точными и актуальными.

С другой стороны, примеры данных, которые не попадают в AIS, включают записки, переписку, презентации и руководства. Эти документы могут иметь косвенное отношение к финансам компании, но, за исключением стандартных сносок, они на самом деле не являются частью финансового учета компании.

4. Программное обеспечение AIS

Программный компонент AIS - это компьютерные программы, используемые для хранения, извлечения, обработки и анализа финансовых данных компании. До появления компьютеров AIS была ручной системой на бумажных носителях, но сегодня большинство компаний используют компьютерное программное обеспечение в качестве основы AIS. Малые предприятия могут использовать Intuit Quickbooks или Sage 50 Accounting от Intuit, но есть и другие. Малые и средние предприятия могут использовать SAP Business One. Средние и крупные предприятия могут использовать Microsoft Dynamics GP, MAS Sage Group. 90 или MAS 200, Oracle PeopleSoft или Epicor Financial Management.Взаимодействие с другими людьми

Качество, надежность и безопасность - ключевые компоненты эффективного программного обеспечения AIS. Руководители полагаются на информацию, которую они выводят, при принятии решений для компании, и им нужна высококачественная информация для принятия обоснованных решений.

Программное обеспечение AIS можно настроить для удовлетворения уникальных потребностей различных типов бизнеса. Если существующая программа не соответствует потребностям компании, программное обеспечение также может быть разработано собственными силами при существенном участии конечных пользователей или может быть разработано сторонней компанией специально для организации.Систему можно даже передать на аутсорсинг специализированной компании.

Для публично торгуемых компаний, независимо от того, какое программное обеспечение и варианты настройки выберет бизнес, правила Сарбейнса-Оксли будут в некоторой степени определять структуру AIS. Это связано с тем, что правила SOX устанавливают процедуры внутреннего контроля и аудита, которые публичные компании должны соблюдать.

5. ИТ-инфраструктура

Инфраструктура информационных технологий - это просто причудливое название аппаратного обеспечения, используемого для работы информационной системы бухгалтерского учета.Большинство из этих аппаратных компонентов в любом случае может потребоваться бизнесу и могут включать в себя следующее:

  • Компьютеры
  • Мобильные устройства
  • Серверы
  • Принтеры
  • Сетевые фильтры
  • Маршрутизаторы
  • Носители данных
  • Источник резервного питания

Помимо стоимости, факторы, которые следует учитывать при выборе оборудования, включают скорость, емкость хранилища и возможность его расширения и обновления.

Возможно, наиболее важно то, что оборудование, выбранное для AIS, должно быть совместимо с предполагаемым программным обеспечением.В идеале она была бы не просто совместимой, а оптимальной - неуклюжая система будет гораздо менее полезна, чем быстрая. Один из способов, которым компании могут легко удовлетворить требования совместимости аппаратного и программного обеспечения, - это приобрести готовую систему, которая включает в себя как оборудование, так и программное обеспечение, необходимое для бизнеса. Приобретение системы «под ключ» теоретически означает, что бизнес получит оптимальное сочетание аппаратного и программного обеспечения для своей АИС.

Хорошая AIS должна также включать план поддержки, обслуживания, замены и обновления компонентов аппаратной системы, а также план утилизации сломанного и устаревшего оборудования, чтобы конфиденциальные данные были полностью уничтожены.

6. Внутренний контроль

Внутренний контроль AIS - это меры безопасности, которые она содержит для защиты конфиденциальных данных. Это могут быть как простые пароли, так и сложные, например, биометрическая идентификация. Протоколы биометрической безопасности могут включать в себя сохранение человеческих характеристик, которые не меняются со временем, например отпечатков пальцев, голоса и распознавания лиц.

У AIS должен быть внутренний контроль для защиты от несанкционированного доступа к компьютеру и ограничения доступа для авторизованных пользователей, в том числе некоторых пользователей внутри компании.Он также должен предотвращать несанкционированный доступ к файлам со стороны лиц, которым разрешен доступ только к избранным частям системы.

AIS содержит конфиденциальную информацию, принадлежащую не только компании, но и ее сотрудникам и клиентам. Эти данные могут включать:

  • Номера социального страхования
  • Информация о заработной плате и персонале
  • Номера кредитных карт
  • Информация для клиентов
  • Финансовые данные компании
  • Финансовая информация поставщиков и продавцов

Все данные в AIS должны быть зашифрованы, а доступ к системе должен регистрироваться и контролироваться.Системная активность также должна быть отслеживаемой.

AIS также нуждается во внутреннем контроле, который защищает его от компьютерных вирусов, хакеров и других внутренних и внешних угроз сетевой безопасности. Он также должен быть защищен от стихийных бедствий и скачков напряжения, которые могут вызвать потерю данных.

Примеры бухгалтерских информационных систем в реальном мире

Хорошо спроектированная AIS позволяет бизнесу работать бесперебойно изо дня в день, в то время как плохо спроектированная AIS может препятствовать его работе.Третье применение AIS заключается в том, что, когда у предприятия возникают проблемы, данные в его AIS могут быть использованы для раскрытия истории того, что пошло не так. Случаи WorldCom и Lehman Brothers дают два примера.

WorldCom

В 2002 году внутренние аудиторы WorldCom Юджин Морс и Синтия Купер использовали AIS компании, чтобы выявить мошенническое распределение расходов и другие бухгалтерские записи на сумму около 4 миллиардов долларов. Их расследование привело к увольнению финансового директора Скотта Салливана, а также к принятию нового законодательства - раздел 404. Закона Сарбейнса-Оксли, который регулирует внутренний финансовый контроль и процедуры компаний.Взаимодействие с другими людьми

Lehman Brothers

При расследовании причин краха Lehman ключевым компонентом была проверка его AIS и других систем данных, наряду со сбором и проверкой документов, а также интервью со свидетелями. Поиск причин банкротства компании «потребовал всестороннего расследования и проверки операционных, торговых, оценочных, финансовых, бухгалтерских и других систем данных Lehman», согласно отчету эксперта из девяти томов на 2200 страницах.

Системы Lehman предоставляют пример того, как должна быть структурирована AIS , а не .В отчете эксперта Антона Валукаса говорится: «На момент подачи заявления о банкротстве Lehman поддерживал лоскутное одеяло из более чем 2600 программных систем и приложений ... Многие системы Lehman были непонятными, устаревшими или нестандартными».

Экзаменатор решил сосредоточить свои усилия на 96 системах, которые оказались наиболее подходящими. Этот экзамен требовал обучения, изучения, проб и ошибок только для того, чтобы научиться пользоваться системами.

В отчете Валукаса также отмечалось, что «системы Lehman в значительной степени взаимозависимы, но их взаимосвязь трудно расшифровать и недостаточно хорошо задокументирована.Потребовались огромные усилия, чтобы распутать эти системы и получить необходимую информацию ".

Итог

Все шесть компонентов AIS работают вместе, чтобы помочь ключевым сотрудникам собирать, хранить, управлять, обрабатывать, извлекать и сообщать свои финансовые данные. Наличие хорошо разработанной и поддерживаемой эффективной и точной системы бухгалтерской информации является незаменимым компонентом успешного бизнеса.

Блок питания

Блок питания (PSU) компьютера преобразует внутренний переменный ток переменного тока (переменного тока) в сетевое напряжение (220-240 вольт в Европе) в различные регулируемые низковольтные выходы постоянного тока (постоянного тока), необходимые для компонентов, которые составляют компьютерную систему.

Блок питания обычно представляет собой металлическую коробку шириной 150 мм, высотой 86 мм и глубиной (обычно) 140 мм. Он устанавливается внутри корпуса системы с помощью четырех винтов в стандартном месте, так что доступ к переключателю включения / выключения и гнезду кабеля питания, установленным на задней части блока питания, осуществляется через отверстие в задней части корпуса. Через то же отверстие воздух поступает в охлаждающий вентилятор блока питания.

В некоторых случаях может быть переключатель напряжения, позволяющий пользователю выбирать напряжение в соответствии с их географическим положением (например, в США есть внутренний источник питания, работающий при номинальном напряжении 120 вольт).Внутри корпуса из передней части БП выходит пучок кабелей. Кабели часто группируются и имеют цветовую маркировку в зависимости от типа устройства, к которому они будут подключены.

Хотя в прошлом блоки питания использовались в нескольких форм-факторах, некоторые из них были довольно тяжелыми и громоздкими, в большинстве настольных персональных компьютеров теперь используются блоки питания, соответствующие стандарту ATX формата , последняя версия которого - 2 .3.1, выпущенной в 2008 году. На рисунке ниже показан типичный блок питания ATX.


Типичный блок питания ATX


Блоки питания ATX разработаны специально для работы с материнскими платами семейства ATX и помещаются в корпус системы ATX и могут быть включены или выключены (или переведены в режим ожидания) с использованием сигналов, генерируемых материнской платой. Максимальная номинальная выходная мощность блока питания может варьироваться от 250 Вт до 2 киловатт, в зависимости от типа системы, для которой они предназначены.

Компьютерные системы с малым форм-фактором обычно имеют низкие требования к источнику питания, порядка 300 Вт или меньше. Системы, используемые для игр, имеют гораздо более высокие требования к мощности (обычно от 450 до 800 Вт), в основном потому, что они используют высокопроизводительные графические адаптеры, которые потребляют большое количество энергии. Наибольшее энергопотребление наблюдается у коммерческих сетевых серверов или высокопроизводительных персональных компьютеров с несколькими процессорами, несколькими дисковыми накопителями и несколькими видеокартами.

Количество энергии, необходимое для конкретной компьютерной системы, будет зависеть от требований к питанию материнской платы, процессора и оперативной памяти, а также от количества дополнительных карт и периферийных устройств, потребляющих питание от блока питания. На самом деле немногим персональным компьютерам в настоящее время требуется мощность более 350 Вт.

Даже в этом случае следует проявлять осторожность при выборе блока питания, поскольку номинальная максимальная выходная мощность, заявленная некоторыми производителями, не всегда отражает фактическую выходную мощность, которая может быть достигнута при различных условиях нагрузки.В результате производители и поставщики систем ПК и системных компонентов (особенно высокопроизводительных видеокарт) имеют тенденцию к завышению требований к минимальным требованиям к питанию, когда дело доходит до рекомендации номинальных значений блоков питания для блоков питания, которые будут использоваться с их продуктами.

Хотя верно то, что неадекватный источник питания может выйти из строя в случае перегрузки, не рекомендуется использовать источник питания с высокой выходной мощностью независимо от фактических требований к мощности.Напротив, вы должны выбрать блок питания с выходной мощностью, которая отражает требования к мощности системы. Энергоэффективность достигает максимума, когда нагрузка на источник питания составляет от 50% до 75% максимальной выходной мощности. Это означает, что блок питания рассеивает меньше энергии в виде тепла.

Если скорость вентилятора блока питания регулируется материнской платой, как это часто бывает, система будет работать более тихо, поскольку для охлаждения блока питания требуется меньший поток воздуха.При низких нагрузках (менее 20% емкости) энергоэффективность значительно падает, и больше мощности будет рассеиваться в виде тепла, чем было бы в случае блока питания с более подходящим номиналом. Хуже того, если нагрузка упадет ниже 15% мощности, блок питания может не работать должным образом, и есть большая вероятность, что он отключится совсем.

Информация, содержащаяся на этикетке или табличке, прикрепленной к источнику питания, содержит техническую информацию об источнике питания, которая будет включать в себя напряжение, токи и частоты источника питания переменного тока, с которыми может использоваться устройство, максимальную общую выходную мощность в ваттах и Доступны различные выходы постоянного и токового напряжения.На нем также будут отображаться предупреждения об опасности и необходимая информация о сертификации безопасности (в Европе это знак CE). Типичная этикетка блока питания показана ниже.


Пример информации, представленной на БП


Поставляемые разъемы могут отличаться от одной модели к другой, но те, которые обычно входят в комплект, перечислены в таблице ниже.

Стандартные выходные напряжения

Положительные выходные напряжения, создаваемые блоком питания, равны +3.3В, + 5В и + 12В. Также предусмотрены отрицательные напряжения -5В и -12В, а также резервное напряжение + 5В . Различные напряжения (иногда называемые шинами , ) используются для питания различных компонентов, и краткое изложение того, какие напряжения и (и токи) используются для каких целей, приведено ниже.

Для тех, кто не знаком с концепцией отрицательного напряжения в цепях постоянного тока, это просто означает, что разность потенциалов измеряется от земли до сигнала, а не наоборот (земля обычно используется в качестве точки отсчета для измерения напряжения).Текущие требования к различным компонентам системы очень важны, потому что мощность - это произведение напряжения и тока. Таким образом, общая потребляемая мощность системы зависит от требований к напряжению и току ее отдельных компонентов.

Сводка напряжений БП
Напряжение Назначение
-12 В Используется в некоторых старых типах схем усилителя последовательного порта.
Обычно не используется в новых системах.
Ток обычно ограничен до 1А.
-5V Используется на некоторых ранних персональных компьютерах для контроллеров гибких дисков
и некоторых дополнительных карт ISA.
Обычно не используется в новых системах.
Ток обычно ограничен до 1А.
0V Заземление нулевого напряжения (также называемое общим или землей ) и эталонная точка
для других напряжений системы.
+3.3V Используется для питания процессора, некоторых типов памяти
, некоторых видеокарт AGP и других цифровых схем
(для большинства этих компонентов требовалось питание +5 В в старых системах
).
+ 5V Все еще используется для питания материнской платы и некоторых компонентов
на материнской плате. Обратите внимание, что
также присутствует в резервном напряжении 5 В, когда система
отключена, который может быть заземлен (например, пользователем
, нажав выключатель питания на передней панели корпуса), чтобы
восстановил питание системы.
+ 12V В основном используется для таких устройств, как дисководы и охлаждающие вентиляторы
, у которых есть двигатели того или иного типа. Эти устройства
имеют собственные разъемы питания, которые поступают непосредственно от блока питания
.

Как работает блок питания

Тип блока питания, встречающийся в современном ПК, обозначается как импульсный блок питания (SMPSU).По сути, это означает, что сетевое напряжение переменного тока, поступающее в блок питания, выпрямляется для получения постоянного напряжения без использования сетевого трансформатора (обычно они довольно тяжелые из-за необходимости в катушке с ферритовым сердечником). Полученное таким образом напряжение затем включается и выключается на очень высоких скоростях с помощью электронных схем переключения, эффективно создавая высокочастотное прямоугольное напряжение (фактически, серию импульсов постоянного тока). Затем можно использовать легкий и относительно недорогой высокочастотный трансформатор для получения требуемого выходного напряжения постоянного тока.

Выходное напряжение и ток постоянного тока регулируются () (поддерживаются постоянными) с помощью контроллера обратной связи, который увеличивает или уменьшает выходную мощность в соответствии с изменениями тока нагрузки. Он делает это за счет увеличения или уменьшения рабочего цикла (по сути, это означает увеличение или уменьшение количества импульсов напряжения, производимых схемой переключения в заданный период времени).

Обратите внимание, что большинство блоков питания могут отключиться, если ток нагрузки превышает определенный порог, что снижает вероятность повреждения компьютерной системы (или ее пользователя) в случае электрического сбоя, такого как короткое замыкание.Тот же принцип применяется к отсутствию тока нагрузки (или очень низкому току нагрузки), поскольку блок питания не может правильно работать ниже определенного уровня выходной мощности и отключится при обнаружении недостаточного тока нагрузки.

При первом включении может потребоваться полсекунды или около того, чтобы блок питания стабилизировался и начал генерировать правильное напряжение постоянного тока, необходимое для компьютера. Таким образом, блок питания отправляет на материнскую плату сигнал, называемый сигналом Power Good , после того, как он выполнил свои внутренние тесты и убедился, что все выходы питания в порядке.Материнская плата должна дождаться этого сигнала перед включением системы.

Скачок напряжения или кратковременный сбой питания иногда вызывают кратковременное прерывание сигнала Power Good, что приводит к перезагрузке системы при ее возобновлении. Также обратите внимание, что по практическим причинам разные напряжения, создаваемые блоком питания, фактически производятся несколькими разными импульсными блоками питания, которые связаны вместе в блоке питания, каждый из которых изменяет свою выходную мощность в соответствии с требованиями к питанию компонентов.

Одной из последних тенденций в разработке блоков питания стала концепция модульного блока питания , в котором кабели могут быть подключены к блоку питания через разъемы на конце блока питания , что позволяет пользователю устанавливать только те кабели, которые им действительно нужны. Идея состоит в том, что отсутствие ненужных кабелей уменьшит беспорядок внутри корпуса и улучшит воздушный поток. Он также обеспечивает больший выбор типа кабеля питания, который может установить пользователь (например,грамм. Serial ATA или Molex для жестких дисков).

Критики этой разработки указали, что электрическое сопротивление будет увеличиваться из-за большего количества электрических соединений. Сторонники отмечают, что увеличение сопротивления очень невелико. Однако на практике проблемы могут возникнуть только в том случае, если разъемы старые и изношенные (в этом случае соединение может быть неплотным) или соединение было выполнено неправильно во время установки.Очевидный ответ - заменить старые кабели и проверить все соединения перед первым использованием. Основные разъемы блока питания и их выводы показаны на схеме ниже.


Общие разъемы блоков питания и их контактные выводы


Сбой источника питания неизбежно потребует замены блока питания, так как компьютер, очевидно, не будет работать без него.Такие сбои часто возникают из-за перегрева из-за поломки охлаждающего вентилятора. Впоследствии система отключается и не может быть перезагружена, или, как это иногда бывает, многократно перезагружается с явно случайными интервалами.

В критически важных компьютерных системах, таких как сетевые серверы, нередко можно найти резервные источники питания, действующие в качестве резервных для основного источника питания. В случае выхода из строя основного источника питания его заменяет резервный блок, который затем может быть заменен во время планового технического обслуживания.

С другой стороны, портативным компьютерам, таким как ноутбуки и нетбуки, требуется гораздо меньше энергии (200 Вт или меньше), что позволяет им питаться от съемной аккумуляторной батареи, которую можно легко заменить при необходимости. Внешний источник питания используется для зарядки аккумулятора и может подавать питание на систему, когда она подключена. Этот внешний блок питания обычно подает постоянный ток 19,5 В.

Возможность включения или выключения источника питания компьютера путем заземления резервного напряжения + 5 В означает, что система может включаться или выключаться с помощью сигнала, генерируемого материнской платой в ответ на программное прерывание (или системный вызов - сигнал, генерируемый операционной системой) или аппаратное прерывание (сигнал, генерируемый аппаратным компонентом в системе).

Возможность управления питанием с помощью системного вызова означает, что пользователь может выключить систему, щелкнув значок или пункт меню, вместо того, чтобы физически выключать систему с помощью выключателя питания. Это также означает, что программное обеспечение для управления питанием может быть настроено на выключение компьютера при отсутствии действий пользователя в течение заданного периода времени. Система может быть настроена на повторное включение в случае некоторого заранее определенного события, такого как нажатие пользователем клавиши на клавиатуре или активация сетевого подключения.


RAM и ROM | Что, Архитектура, Типы и Преимущества

Ресурсы компьютерной памяти GCSE (14-16 лет)

  • Редактируемая презентация урока в PowerPoint
  • Раздаточные материалы для редактирования
  • Глоссарий, охватывающий ключевую терминологию модуля
  • Тематические интеллектуальные карты для визуализации ключевых понятий
  • Печатные карточки, помогающие учащимся активнее вспоминать и повторять на основе уверенности
  • Викторина с сопровождающим ключом ответов для проверки знаний и понимания модуля

Ресурсы хранения данных уровня A (16-18 лет)

  • Редактируемая презентация урока в PowerPoint
  • Раздаточные материалы для редактирования
  • Глоссарий, охватывающий ключевую терминологию модуля
  • Тематические интеллектуальные карты для визуализации ключевых понятий
  • Печатные карточки, помогающие учащимся активнее вспоминать и повторять на основе уверенности
  • Викторина с сопровождающим ключом ответов для проверки знаний и понимания модуля
Системам

требуются единицы хранения, будь то краткосрочные или долгосрочные цели.Компьютерные системы используют преимущества систем памяти, которые у них есть, будь то оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM) или запоминающие устройства высокой плотности, такие как жесткие диски.

Вы можете подумать, почему у нас не может быть одного хранилища для всех. Проще говоря, это потому, что каждая система специально разработана для того, чтобы эффективно выполнять свою функцию, а не выполнять все функции, которые вы хотите.

Давайте рассмотрим эту статью в качестве примера того, как вы можете использовать эти три отсека для хранения на вашем компьютере прямо сейчас.

Начнем с начала с постоянной памяти (ПЗУ). Без ПЗУ вы не могли бы инициировать загрузку своей системы, это связано с тем, что ПЗУ - это место, куда производитель помещает прошивку, то есть инструкции вашей системы, это также может называться BIOS.

Чтобы открыть эту статью, вам нужно было запустить последовательность команд, одна из которых открывала браузер. Чтобы это произошло, компьютерная система должна будет использовать свою краткосрочную память, которая называется оперативной памятью (RAM).Несмотря на то, что это происходит в течение нескольких секунд, иногда даже мгновенно, в зависимости от технических характеристик вашего компьютера, время загрузки между щелчком по программе и получением интерфейса, который пользователь может видеть и использовать, - это время, когда ваша система отправляет и получает информацию из ОЗУ. .

Наконец, когда вы закончите читать эту статью, вы можете сохранить ее. Когда вы нажимаете кнопку сохранения, статья сохраняется на вашем жестком диске, который используется для длительного хранения, кроме того, это связано с тем, что если вы перейдете в оперативную память, и вы выключите свой компьютер, вы не увидите ее, когда вы перезагружаете свой компьютер.Вот почему оперативная память считается энергозависимой, поскольку она считается только временным хранилищем для задач и функций, которые вам требуются, которые могут быть изменены, в отличие от ПЗУ.

Компьютерные архитекторы всегда стараются повысить эффективность наших компьютерных систем и то, как мы храним наш контент. В настоящее время появляется использование облачных вычислений, когда вы физически храните свой контент на сервере в разных местах по всему миру, и они доступны из Интернета.

Хотя существуют проблемы с облачными вычислениями, такими как безопасность данных, долговечность компании (это поднимает проблемы банкротства, когда вы платите за свои услуги для облачных вычислений) и доступность, когда производительность зависит от того, сколько клиент готов платить за WAN. пропускная способность.

Что такое оперативная память?

RAM = Оперативная память

Самая ранняя форма оперативной памяти относится к 1940-м годам, когда появились первые компьютеры. Магнитная память полагалась на намагниченные кольца для хранения данных в каждом кольце. Это включало очень большие установки, поскольку каждое кольцо было разделено проводкой, и каждое из этих колец могло хранить «бит» данных, направление намагничивания указывало на единицу или ноль (двоичная форма).

Предпоследний прорыв в вычислительной памяти произошел примерно в 1970-х годах с появлением твердотельной памяти в интегральных схемах.

В этих модулях памяти использовались очень маленькие транзисторы, что позволяло архитекторам создавать модули памяти, которые могут удерживать большой объем информации в небольшом объеме пространства.

По сути, RAM - это кратковременная память компьютерной системы, которая является противоположностью тому, что является вашим жестким диском (SSD). ОЗУ также считается «энергозависимым», поскольку оно используется только для временного хранения, а это означает, что содержимое не будет доступно, если система будет выключена и перезагружена.

RAM будет временно хранить все, что работает в системе, независимо от того, использовали ли вы текстовый редактор, браузер (кэшированный) или инструмент для редактирования изображений.

Преимущество наличия ОЗУ в компьютере заключается в том, что ЦП может быстро извлекать необходимую информацию, а не извлекать ее из твердотельного жесткого диска (SSD). Несмотря на то, что у них есть твердотельные накопители, которые сейчас намного быстрее, они все же намного медленнее, чем ОЗУ.

Архитектура RAM

Благодаря архитектуре RAM, к ячейкам памяти можно получить доступ для получения информации из любой точки компьютерной системы.

Эта связь между различными периферийными устройствами и ОЗУ обеспечивается линиями ввода и вывода данных, линиями управления, которые определяют направление передачи, и линиями выбора адреса.

(«Слово» - это единица, которую машина использует при работе с памятью, т. Е. 32-битная машина, означает, что слово имеет длину 32 бита)

(«Бит» - основная единица информации в вычислениях)

Операции чтения и записи

RAM может выполнять две операции, это чтение, и запись.

Чтение: Передача сигнала

Запись: Передача сигнала в

Как только ОЗУ принимает один из этих блоков управления, внутренние схемы, расположенные внутри памяти, обеспечивают функцию, которая ожидается от пользователя.

Процесс:

  1. Двоичный адрес требуемого слова применяется в адресных строках
  2. Примените «биты данных», которые будут храниться в памяти, в строки ввода данных
  3. Вход записи будет активирован
  4. После выполнения вышеуказанных шагов , блок памяти примет биты из строк входных данных и сохранит их, указанные в адресных строках.

Для передачи сохраненного слова из блока памяти происходит следующее:

  1. Двоичный адрес требуемого слова применяется в адресных строках
  2. Активизирует вход чтения (содержимое слова не изменяется после чтения)

Наконец, блок памяти берет «биты» из «слова». », Который был выбран по адресу, и применить их к строкам выходных данных.

Типы RAM

Хотя существует довольно много типов оперативной памяти, мы остановимся на трех основных:

SRAM (статическая оперативная память)

SRAM - это тип памяти, в котором используется несколько транзисторов, обычно от четырех до шести. В каждой ячейке нет конденсатора (они действуют как батареи, накапливают электрическую энергию), а SRAM используется для кэширования.

Преимущества включают:

  • Простота
  • Производительность
  • Надежность
  • Низкое энергопотребление в режиме холостого хода

К недостаткам относятся:

  • Плотность
  • Цена
  • Высокое рабочее энергопотребление

DRAM (динамическое запоминающее устройство с произвольным доступом)

Ячейки памяти в этом типе памяти спарены с транзистором и конденсатором, требующим постоянного обновления.

Хотя он сложнее SRAM из-за сложной схемы и требований к времени. Преимущество использования DRAM заключается в простоте структуры ячеек памяти. Эти блоки требуют только одного конденсатора и транзистора на бит, по сравнению с SRAM, для которого требуется 4-6. Это делает DRAM менее затратным в расчете на бит.

VRAM (видеопамять с произвольным доступом)

Этот тип памяти, также известный как «многопортовая динамическая память с произвольным доступом» (MPDRAM), специально используется для трехмерных ускорителей или видеоадаптеров.

Причина, по которой его также называют «многопортовым», заключается в том, что VRAM имеет два независимых порта доступа вместо одного. Это позволяет графическому процессору и ЦП одновременно обращаться к блоку памяти.

Разрешение и глубина цвета определяются спецификациями VRAM на устройстве, кроме того, VRAM также содержит графическую информацию, такую ​​как трехмерные данные кладбища и карты текстур.

В настоящее время в большинстве систем используется SGRAM (ОЗУ для синхронной графики), поскольку это менее затратно, а производительность почти такая же.

Преимущества наличия RAM
  • Увеличивает скорость компьютерной системы, по сути, чем больше оперативной памяти в системе, тем быстрее она будет работать.
  • ОЗУ - это компонент, который обязательно должен быть в системе, чтобы обеспечить хранение данных, которые будут обрабатываться ЦП.
  • Эффективно. Это чрезвычайно быстро по сравнению с хранилищем на жестком диске, с которого ЦП может читать данные.
  • Может выполнять операции записи и чтения.
  • ОЗУ энергоэффективно.
  • Стоят меньше, чем твердотельные накопители, и работают быстрее, чем они.

Недостатки ОЗУ:
  • Если CPU хочет читать данные только из RAM, то доступ к данным из кеша и регистров медленный по сравнению с ROM.
  • ОЗУ является энергозависимым, что означает, что трудно хранить данные в течение длительного периода времени. Незапланированные обстоятельства, такие как отключение электроэнергии, могут привести к потере данных.
  • Дорого.

Что такое ПЗУ?

ROM = «Постоянная память»

ПЗУ

- это энергонезависимое запоминающее устройство только для чтения в электронных системах, однако с ПЗУ данные, которые хранятся внутри блоков памяти, не могут быть электрически изменены после изготовления устройства, поскольку оно жестко подключено.

ROM - это тип памяти, который полезен для хранения информации, которая не изменяется в течение срока службы в системе, это называется прошивкой.

Постоянная память только для чтения - это память, которая является жестко подключенной, она может включать, например, диодную матрицу, систему, которую нельзя изменить электронным способом.

Архитектура ПЗУ:

Информация в двоичной форме постоянно хранится внутри ПЗУ производителем, информация вводится в виде битов.ПЗУ состоит только из логических элементов, организованных таким образом, что они хранят определенные биты.

Структура блока:

  • Устройство состоит из k входных линий и n выходных линий.
  • k строк ввода берут адрес ввода, откуда мы хотим получить доступ к содержимому ПЗУ.
  • Так как входные строки либо 0, либо 1 (двоичная форма). Строки ввода можно обозначить как 2 k общих адресов, и каждый из этих адресов содержит n бит информации, которая будет выдаваться как выход ПЗУ.Это указано как 2 k x n ROM

Внутренняя структура:

Внутренняя структура состоит из двух компонентов: декодера и логических элементов ИЛИ.

  • Декодер представляет собой комбинационную схему. Он используется для декодирования любой закодированной формы, например двоичной, в понятные формы, такие как десятичная форма. В структуре ПЗУ вход в декодер будет двоичным, а выход будет представлен в десятичной форме.
  • Все логические элементы ИЛИ будут иметь выходы декодера в качестве входов.

Типы ПЗУ

ПЗУ можно разделить на:

MROM (маскированная память только для чтения)

  • MROM - это оригинальный тип ROM, он доступен только для чтения. Следовательно, этот блок памяти не может быть изменен.

PROM (программируемая постоянная память):

  • ПЗУ этого типа может быть запрограммировано после создания микросхемы. Однако после того, как микросхема запрограммирована, записанная информация остается постоянной и не может быть стерта или удалена.

EPROM (стираемая программируемая постоянная память):

  • Память этого типа, разработанная в 1971 году Довом Фроманом, может быть перепрограммирована только под воздействием ультрафиолетового света, в противном случае она не может быть изменена и, следовательно, не могут быть сохранены новые данные. Эти типы микросхем больше не используются в компьютерных системах, и их использование было заменено микросхемами EEPROM.

EEPROM (электрически стираемая программируемая постоянная память):

  • Этот тип памяти можно стереть и перепрограммировать только с помощью электрического заряда.EEPROM был разработан Джорджем Перлегосом в 1970 году, когда он работал в Intel. Преимущество EEPROM в том, что он может запоминать данные, когда система выключена. Считается, что EEPROM превосходит PROM и EPROM. Он используется для BIOS (базовая система ввода / вывода, которая занимается инициализацией оборудования во время процесса загрузки) компьютеров, разработанных после 1994 года.
  • Использование EEPROM позволяет компьютерной системе обновлять BIOS без необходимости открывать компьютерную систему или удалите любые фишки.

Преимущества ROM
  • Он энергонезависим, то есть данные, установленные производителем, будут работать должным образом при включении устройства.
  • Поскольку они статичны, им не нужно время для обновления.
  • По сравнению с ОЗУ схемотехника проще.
  • Данные могут храниться постоянно.

Недостатки ПЗУ: (в большинстве случаев использования ПЗУ)
  • ROM - это запоминающее устройство только для чтения, поэтому оно не может быть изменено.
  • Если требуются какие-либо изменения, это невозможно.

Резюме и факты

Что такое оперативная память?

Оперативная память (RAM) является одним из наиболее важных компонентов компьютеризированной системы, будь то мобильные телефоны, игровые консоли, смартфоны и т. Д. Без оперативной памяти эти устройства не смогут работать вообще, а если они может работать гораздо медленнее, и то, что визуализирует пользователь, будет слайд-шоу, а не постоянным потоком.

Типы RAM

  • SRAM: Статическая память с произвольным доступом
  • DRAM: Динамическая память с произвольным доступом
  • VRAM: Видеопамять с произвольным доступом

Что такое ROM?

ROM - это энергонезависимое запоминающее устройство, предназначенное только для чтения, в электронных системах, с ROM, данные, которые хранятся в модулях памяти, не могут быть электрически изменены после изготовления устройства, поскольку оно жестко подключено, примером ROM является микропрограммное обеспечение.

В настоящее время ПЗУ необходимо для устройств, которые мы используем в повседневной жизни. Хотя ПЗУ было создано как блок памяти только для чтения, некоторые из них были изменены, чтобы пользователи могли вносить изменения в соответствии со своими предпочтениями.

ROM используется во многих устройствах, таких как микроволновые печи, посудомоечные машины, электрические грили и смартфоны, по сути, в любом устройстве, которое должно знать, как работать, когда оно включено, после того, как оно выключено.

Типы ПЗУ

  • MROM (маскированная память только для чтения)
  • PROM (программируемая память только для чтения)
  • EPROM (стираемая программируемая постоянная память)
  • EEPROM (электрически стираемая программируемая постоянная память)

Преимущество ОЗУ в системе заключается, по сути, в ее скорости. Чем больше ОЗУ в системе, тем быстрее система будет работать, это увеличивает эффективность системы.Хотя жесткие диски SSD в настоящее время довольно быстрые, они все же значительно медленнее, чем ОЗУ.

Недостатки ОЗУ

Несмотря на то, что ОЗУ дешевле, чем жесткие диски SSD, они по-прежнему относительно дороги. Самым большим недостатком ОЗУ считается тот факт, что они энергозависимы, а это означает, что они не могут хранить данные после выключения системы.

Преимущества ROM

Преимущества ПЗУ в том, что оно энергонезависимо, что означает, что данные могут храниться постоянно, и они не требуют времени на обновление, поскольку они статичны.Это позволяет упростить схему элемента по сравнению с ОЗУ.

Недостатки ПЗУ: (в большинстве случаев использования ПЗУ)

Огромным недостатком ПЗУ является то, что это устройство только для чтения, поэтому программисты не могут его модифицировать, если потребуются какие-либо изменения.

RAM против ROM

900 46
RAM ROM
Оперативная память Постоянная память
Энергозависимая память Энергонезависимая память
Если система выключена, информация будет удален Если система выключена, информация, которую она несет, все еще будет в памяти, а это означает, что система может получить ее снова, когда система будет включена
Требуется питание для хранения данных Нет ' t требуется питание для хранения данных
RAM - это временное хранилище для хранения файлов ROM используется для хранения BIOS / прошивки / программного обеспечения, программ и инструкций, которые не меняются
Чипы часто варьируются от 1 до 256 ГБ Чипы часто имеют размер от 4 до 8 МБ
Доступны два основных размера Они могут различаться по размеру
Временная память Постоянная память

Каталожные номера:
  1. https: // www.digitaltrends.com/computing/what-is-ram/
  2. https://centralvalleycomputerparts.com/articles/-ram-explained/
  3. https://www.studytonight.com/computer-architecture/random-access-memory
  4. https://computer.howstuffworks.com/ram2.htm
  5. https://uk.crucial.com/articles/about-memory/different-types-of-memory-explained
  6. https: // www. computerhope.com/issues/ch001361.htm
  7. https://tijeii.wordpress.com/2017/02/17/characteristics-advantages-disadvantages-of-ram-memory/
  8. https: // t4tutorials.com / ram-types-of-ram-sizes-of-ram-недостатки-of-ram /
  9. https://am7s.com/what-is-rom/
  10. https://www.cl.cam. ac.uk/techreports/UCAM-CL-TR-536.html
  11. https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_random-access_memory
  12. https://tijeii.wordpress.com/2017/10/26/ недостатки-of-read-only-memory-rom /
  13. https://www.classmate4u.com/ram-and-rom/

Организация и архитектура компьютера - Дизайн процессора

Обзор конструкции процессора

Операция или задача, которые должен выполнять ЦП:

Получение инструкции : ЦП считывает инструкцию из памяти.

Интерпретировать инструкцию : Инструкция декодируется, чтобы определить, какое действие требуется.

Выборка данных: Для выполнения инструкции может потребоваться чтение данных из памяти или модуля ввода-вывода.

Данные процесса: Для выполнения инструкции может потребоваться выполнение некоторых арифматических или логических операций с данными.

Запись данных: Результат выполнения может потребовать записи данных в память или в модуль ввода-вывода.
Для выполнения этих задач должно быть ясно, что ЦП должен временно хранить некоторые данные. Он должен запомнить расположение последней инструкции, чтобы знать, где взять следующую инструкцию. Ему необходимо временно хранить инструкции и данные, пока инструкция выполняется. Другими словами, процессору требуется небольшая внутренняя память. Эти места хранения обычно называются регистрами.

Основными компонентами ЦП являются арифметико-логический блок (ALU) и блок управления (CU).ALU выполняет фактическое вычисление или обработку данных. CU управляет перемещением данных и инструкций в CPU и из него, а также управляет работой ALU.

ЦП подключен к остальной части системы через системную шину. По системной шине данные или информация передаются между ЦП и другим компонентом системы. Системная шина может состоять из трех компонентов:

Шина данных:
Шина данных используется для передачи данных между основной памятью и ЦП.

Адресная шина:
Адресная шина используется для доступа к определенной области памяти путем ввода адреса этой области памяти.

Шина управления:
Шина управления используется для передачи различных управляющих сигналов, генерируемых ЦП, различным частям системы. Например, чтение из памяти - это сигнал, генерируемый ЦП, чтобы указать, что должна быть выполнена операция чтения из памяти. Через шину управления этот сигнал передается в модуль памяти, чтобы указать необходимую операцию.

ЦП состоит из трех основных компонентов: банк регистров, ALU и блок управления. Между этими модулями осуществляется несколько перемещений данных, и для этого используется внутренняя шина ЦП. Внутренняя шина ЦП необходима для передачи данных между различными регистрами и АЛУ.

Внутренняя организация ЦП на более абстрактном уровне показана на рисунке ниже

Рисунок: ЦП с системной шиной


Рисунок: Внутренняя структура ЦП

Зарегистрировать организацию

Компьютерная система использует иерархию памяти.На самом высоком уровне иерархии память быстрее, меньше и дороже. Внутри ЦП есть набор регистров, которые можно рассматривать как память на самом высоком уровне иерархии. Регистры в ЦП можно разделить на две группы:

Регистры, видимые пользователем: Они позволяют программисту или программисту на языке ассемблера минимизировать обращение к основной памяти за счет оптимизации использования регистров.

Регистры управления и состояния: Они используются блоком управления для управления работой CPU.Программы операционной системы также могут использовать их в привилегированном режиме для управления выполнением программы.
Регистры, видимые пользователем:

Регистраторы, видимые пользователем, можно разделить на следующие категории:

Регистры общего назначения
Регистры данных
Адресные регистры
Коды состояния

Программист может назначать регистрам общего назначения различные функции.В некоторых случаях регистры общего назначения могут использоваться для адресации функций (например, регистр косвенного действия, смещение).

В других случаях существует частичное или чистое разделение регистров данных и регистров адреса.

Регистры данных могут использоваться только для хранения данных и не могут использоваться при вычислении адреса операнда.

Адресные регистры могут быть несколько общего назначения или могут быть предназначены для определенного режима адресации.Примеры включают следующее:

Указатель сегмента: В машине с сегментной адресацией регистр сегмента хранит адрес основания сегмента. Может быть несколько регистров, один для сегмента кода и один для сегмента данных.

Индексные регистры: Они используются для индексированной адресации и могут быть автоматически проиндексированы.

Указатель стека: Если имеется видимая пользователем адресация стека, то обычно стек находится в памяти и есть специальный регистр, указывающий на его вершину.

Коды состояния

(также называемые флагами) - это биты, устанавливаемые аппаратным обеспечением ЦП в результате выполнения операций. Например, арифматическая операция может привести к положительному, отрицательному, нулевому результату или результату переполнения. В дополнение к самому результату, который должен быть сохранен в регистре или памяти, также устанавливается код условия. Код может быть впоследствии протестирован как часть операции перехода по условию. Биты кода состояния собираются в один или несколько регистров.

Зарегистрировать организацию

Существует множество регистров ЦП, которые используются для управления работой ЦП.Большинство из них на большинстве машин не видны пользователю.

Разные машины будут иметь разные организации регистров и использовать разную терминологию. Мы обсудим здесь наиболее часто используемые регистры, которые являются частью большинства машин.

Для выполнения инструкции необходимы четыре регистра:

Программный счетчик (ПК): Содержит адрес инструкции, которую нужно выбрать. Обычно ПК обновляется ЦП после каждой выбранной инструкции, так что он всегда указывает на следующую инструкцию, которая должна быть выполнена.Команда перехода или пропуска также изменяет содержимое ПК.

Регистр команд (IR): Содержит последнюю извлеченную команду. Выбранная инструкция загружается в IR, где анализируются спецификаторы кода операции и операнда.

Регистр адреса памяти (MAR): Содержит адрес места в основной памяти, откуда информация должна быть получена или информация должна быть сохранена. Содержимое MAR напрямую подключается к адресной шине.

Регистр буфера памяти (MBR): Содержит слово данных для записи в память или последнее прочитанное слово. Содержимое MBR напрямую подключается к шине данных, также известной как регистр данных памяти (MDR).

Помимо этих конкретных регистров, у нас могут быть временные регистры, которые не видны пользователю. По существу, на границе с ALU могут быть регистры временной буферизации; эти регистры служат в качестве регистров ввода и вывода для ALU и обмениваются данными с MBR и регистрами, видимыми пользователем.

Слово состояния процессора

Все конструкции ЦП включают регистр или набор регистров, часто называемый словом состояния процессора (PSW), который содержит информацию о состоянии.

PSW обычно содержит коды состояния и другую информацию о состоянии. Общие поля или флаги включают следующее:

Знак : Содержит знаковый бит результата последней арифметической операции.

Ноль : Устанавливается, когда результат равен нулю.

Перенести : Устанавливается, если операция привела к переносу (добавлению) или заимствованию (вычитанию) из бита высокого порядка.

Равно : Устанавливается, если результат логического сравнения равен.

Переполнение : Используется для обозначения арифметического переполнения.

Разрешение / запрет прерывания : Используется для включения или отключения прерываний.

Супервизор: Укажите, работает ли ЦП в супервизоре или в пользовательском режиме.
Некоторые привилегированные инструкции могут выполняться только в режиме супервизора, а доступ к определенным областям памяти возможен только в режиме супервизора.

Помимо них, в конкретной конструкции ЦП может быть обнаружен ряд других регистров, относящихся к состоянию и управлению. В дополнение к PSW может быть указатель на блок памяти, содержащий дополнительную информацию о состоянии (например, блоки управления процессом).


Вас может заинтересовать:
Организация и архитектура компьютера - MCQ.
Онлайн-тесты по организации и архитектуре компьютера

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *