Этапы развития информатики и ВТ

1957 г. —  последний крупнейший проект  релейной вычислительной техники  — в СССР создана РВМ-I, которая эксплуатировалась до 1965 г.   

IV. Электронный  этап, начало которого связывают  с созданием в США в конце  1945 г. электронной вычислительной машины ENIAC.   

 В истории  развития ЭВМ принято выделять  несколько поколений, каждое из  которых имеет свои отличительные  признаки и уникальные характеристики. Главное отличие машин разных  поколений состоит в элементной  базе, логической архитектуре и  программном обеспечении, кроме  того, они различаются по быстродействию, оперативной памяти, способам ввода  и вывода информации и т.д.  Эти сведения обобщены ниже  в таблице 1.   

 ЭВМ пятого  поколения должны удовлетворять  следующим качественно новым  функциональным требованиям:   

1) обеспечивать  простоту применения ЭВМ путем  эффективных систем ввода/вывода  информации, диалоговой обработки  информации с использованием  естественных языков, возможности  обучаемости, ассоциативных построений  и логических выводов (интеллектуализация  ЭВМ);

2) упростить  процесс создания программных  средств путем автоматизации  синтеза программ по спецификациям  исходных требований на естественных  языках; усовершенствовать инструментальные  средства разработчиков;

3) улучшить  основные характеристики и эксплуатационные  качества ЭВМ, обеспечить их  разнообразие и высокую адаптируемость  к приложениям.

 

 

 

Раздел B

Аппаратная часть персональных компьютеров:

Оперативные запоминающие устройства персонального компьютера: оперативная  память, кэш-память, их назначения и  характеристики.

Современный компьютер  быстро усовершенствуется  и изменяет свои возможности, о которых  нужно знать. Правильно подобранная  оперативная память, будет работать «во всю силу», главное, чтобы  совпадали параметры оперативной  памяти и материнской платы. Кэш-память появилась относительно недавно, но, начиная с 486 процессора, без нее  не обходится ни одна модель. Вам  уже известно, что в файлах на устройствах внешней памяти хранится все программное обеспечение  компьютера и все данные. Любому пользователю, работающему на компьютере, приходится иметь дело с файлами, папками и дисками.

 

 

 

 

 

 

Оперативные запоминающие устройства персонального компьютера:

         Оперативная память, ее назначение и характеристики.

Оперативная память компьютера – это память, в которой хранится временная информация, необходимая для корректной работы запущенных на данный момент процессов, программ и приложений.

Характеристики оперативной памяти:

- Тип оперативной памяти. Актуальный сегодня тип оперативной памяти - это DDR3 (Третье поколение Double Data Rate). В сравнении с предыдущим, вторым поколением (DDR2), все планки DDR3 имеют лучшую производительность при значительно уменьшенном энергопотреблении.

- Объем оперативной памяти. Объем оперативной памяти не дает нам никакого ускорения. Он всего лишь показывает, какое максимальное количество данных может в ней храниться. Он не должен быть меньше, чем максимальный суммарный объем возможных активных приложений. Общий объем оперативной памяти равняется сумме объемов каждой отдельной ее планки. То есть, если Вы установите две планки ОЗУ по 1 Гб, то общий доступный объем станет 2 Гб.

- Частота оперативной памяти – это пропускная способность каналов, по которым данные передаются на материнскую плату, а оттуда - в процессор. Желательно, чтобы частота оперативной памяти совпадала с допустимой частотой материнской платы.

- Тайминги оперативной памяти. Другими словами - задержи или латентность (Latency) ОЗУ. Характеризуется этот параметр временем задержки данных при переходе между разными модулями микросхемы ОЗУ.

- Напряжение. Означает требуемое напряжение для стабильной работы оперативной памяти при стандартных частоте и таймингах. Чем меньше - тем лучше.

- Производитель ОЗУ. Как и при выборе остальных комплектующих для компьютера, стоит отдавать предпочтение известным производителям и моделям, с большим количеством положительных отзывов. В этом случае будет наименьшей вероятность покупки бракованного экземпляра и больше срок гарантии.

Расшифруем стандартную маркировку оперативной памяти на любом примере:

"DDR3 RAM 2Гб Goodram (1600МГц CL9 (9-11-11-29) 1.5V)"

• DDR3 – тип ОЗУ
• RAM 2Гб. – объем оперативной памяти
• Goodram – производитель
• 1600 МГц. – частота
• CL9 (9-11-11-29) – тайминги (задержки)
• 1.5 V – рабочее напряжение

Название «оперативная» эта  память получила потому, что она  работает очень быстро, так что  процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Однако, содержащиеся в ней данные, сохраняются только пока компьютер включен. При выключении компьютера содержимое оперативной  памяти стирается.

Назначение  ОЗУ:

• Хранение данных и команд для дальнейшей их передачи процессору для обработки. Информация может поступать из оперативной памяти не сразу на обработку процессору, а в более быструю, чем ОЗУ, кэш-память процессора.
• Хранение результатов вычислений, произведенных процессором. Считывание (или запись) содержимого ячеек.

Кэш-память, ее назначения и характеристики.

Название  кэш происходит от английского слова "cache", которое обозначает тайник или замаскированный. "Секретность" кэш заключается в том, что  он невидим для пользователя и  данные, хранящиеся там, недоступны для  прикладного программного обеспечения.

Кэширование применяется ЦПУ, жёсткими дисками, браузерами и веб-серверами.

Кэш состоит  из набора записей. Каждая запись ассоциирована  с элементом данных или блоком данных (небольшой части данных), которая является копией элемента данных в основной памяти. Каждая запись имеет  идентификатор, определяющий соответствие между элементами данных в кэше и  их копиями в основной памяти.

Метод отображения (поиск соответствия между строками кэш и блоками ОП) – прямое отображение (за каждым блоком ОП закрепляется фиксированная строка кэш) выбор номера строки кэш: i = j mod m,

где j –  номер блока в ОП, m – общее  количество строк в кэш. Младшие w бит идентифицируют слово, старшие s бит определяют один из 2s блоков в  ОП (s-r – номер тэга и r – номер  строки, который однозначно задает m = 2r строк кэш).

- ассоциативное  отображение (любой блок ОП  может быть загружен в любую  строку кэш) Тэг – все старшие  разряды кода адреса. Происходит  разрыв жесткой связи между  блоком ОП и определенной строкой  кэш, т.е. любой блок может  оказаться в любой строке. Для  поиска в кэш-памяти затребованного  слова необходимо одновременно (параллельно)  сравнивать тэги всех слов  со старшими разрядами кода  адреса.

- секционированное  ассоциативное отображение (множественно-ассоциативное  отображение)

Весь  массив кэш-памяти делят на V секции, каждая из которых состоит из k строк. m = V * k, i = j mod V, j – номер блока в  ОП, i – номер секции кэш; m – общее  количество строк в кэш.

 

 

 

Раздел C.

Программное обеспечение  персональных  компьютеров:

Файловая  система MS Windows: файлы, папки (каталоги), логические разделы диска. Программы проверки  целостности файловой системы и дефрагментации  данных на магнитных дисках.

 

Файлы, папки, каталоги.

Информация  на магнитных дисках хранится в файлах. Файл – это поименованная область на диске или другом машинном носителе. В файлах могут храниться тексты программ, документы, исполняемые программы и т.д.

Каждый  файл на диске имеет свое обозначение, которое состоит из имени и  расширения. Пример, command.com, где command –  имя файла, com – расширение файла. В Windows имя файла может состоять из последовательности символов общей длинной до 255 символов. В именах нельзя использовать символы: \, /, :, *, ?, <, >, |. Расширение указывает, какого рода информация хранится в данном файле. Например, расширение txt обычно обозначает текстовый файл (содержит текст); расширение jpg, gif – графический файл (содержит рисунок), zip или гаг – архивный файл (содержит архив - сжатую информацию), pas – программу на языке Паскаль. Файлы, содержащие выполнимые компьютерные программы, имеют расширения ехе или com. Например, программа популярной игры "Тетрис" хранится в файле tetris.exe. Инициализация программы происходит путем записи ее в оперативную память и перехода работы процессора к ее исполнению.

Имена файлов регистрируются на дисках в папках (каталогах, директориях). Папка  – это специальное место на диске, в котором хранятся имена  файлов, составляющих папку, сведения о размере файлов, времени их последнего обновления, их свойства и т.д. Все  папки на самом деле являются файлами  специального вида. Каждая папка имеет  свое имя и может быть зарегистрирована в другой папке (родительская папка)  или содержать другие папки (наследники). Каталог — в общем случае, некий список информации об объектах, составленный с целью облегчения поиска этих объектов по какому-то признаку:

Полное  имя файла имеет следующий  вид:

[дисковод]:\[папка 1]\[папка2]\    \[имя файла].

Например:   D:\Filmy\Исторически\Gladiator.avi.

                                              Логические разделы дисков.

На одном  компьютере может быть несколько дисководов – устройств работы с дисками. Каждому дисководу присваивается однобуквенное имя (после которого ставится двоеточие), например А:, В:, С:. Часто на персональных компьютерах диск большой емкости, встроенный в системный блок (его называют жестким диском), делят на разделы. Каждый из таких разделов называется логическим диском, и ему присваивается имя С:, D:, Е: и т. д. Имена А: и В: обычно относятся к сменным дискам малого объема – гибким дискам (дискетам). Их тоже можно рассматривать как имена дисков, только логических, каждый из которых полностью занимает реальный (физический) диск. Следовательно, А: , В:, С:, D: – это всё имена логических дисков.

Выясним понятие раздела. Это область жесткого диска, которой после форматирования присваивается буква диска. При создании раздела создаётся специальная запись (главная загрузочная запись), она указывает на кластеры, пространство между которыми будет считаться отдельным диском. При форматировании раздела на нём создаётся определённая файловая система. Раздел иногда обозначается как том.

Основной (системный) раздел содержит системные файлы Windows. Системному разделу обычно присваивается буква C. Активный раздел – это основной раздел, с которого происходит загрузка компьютера. Дополнительный раздел не содержит системные файлы, с него не загружается Windows. Основное предназначение такого раздела – для хранения личных файлов пользователя, музыки, графики, текстов, видео, игр и т.д. Преимущество хранения данных на разных разделах в том, что если из строя выйдет основной раздел, то будет достаточно переустановки Windows, в то время как остальная информация пользователя, записанная на дополнительном разделе, останется нетронутой.

Создать дополнительный раздел можно только в том случае, если на диске есть невыделенное пространство (не отформатированное  пространство, не входящее в существующий раздел или том). Можно сжать существующий том или воспользоваться сторонней  утилитой перераспределения разделов, чтобы создать невыделенное пространство.

Логический  диск – это на самом деле не то же самое, что и раздел. Логический диск – это часть дополнительного раздела, идентичная ему только в том случае, если занимает весь дополнительный раздел. Логические диски создаются в дополнительном разделе и имеют собственную логическую структуру, что позволяет использовать их как самостоятельные физические (с тем только ограничением, что их нельзя вынуть из компьютера). Наличие логического диска обязательно для эксплуатации дополнительного раздела.

Все операции по созданию разделов, присвоению буквы  диска, а также форматированию выполняются  в окне Управление компьютером. Открывается оно в меню Пуск – Панель управления – Администрирование. В разделе Управление дисками отображаются все определённые системой диски. Правый клик на выбранном диске открывает меню с доступными функциями.

Программы проверки целостности файловой системы и дефрагментации данных на магнитных дисках

При работе компьютера могут возникать  логические ошибки и физические дефекты  на жёстком диске или на гибком диске (дискете).

Логические ошибки – это нарушения в файловой структуре. Логические ошибки на жёстком диске возникают в результате неправильного завершения работы с операционной системой или с отдельными программами.