Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... ·...
TRANSCRIPT
![Page 1: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/1.jpg)
Компьютер
§5. Центральные устройства
компьютера
![Page 2: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/2.jpg)
Центральные устройства
компьютера
2
![Page 3: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/3.jpg)
Процессор
3
Процессор — это устройство, предназначенное
для автоматического считывания команд
программы, их расшифровки и выполнения.
Название «процессор» происходит от английского глагола «to process» –
обрабатывать.
Процессор, изготовленный в виде микросхемы – электронной схемы на
одном кристалле кремния, – называется микропроцессором
![Page 4: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/4.jpg)
Процессор
4
Любой процессор обязательно включает в себя
две важные части:
• арифметико-логическое устройство (АЛУ), в
котором выполняется обработка данных;
• устройство управления (УУ), которое выполняет
программу в автоматическом режиме (без участия
человека) и обеспечивает согласованную работу
всех узлов компьютера.
![Page 5: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/5.jpg)
Процессор
5
Программа – это последовательность команд
процессора.
Выполнение каждой команды состоит из
элементарных действий, которые называются
микрокомандами.
Простые команды состоят из нескольких
микрокоманд, более сложные могут включать
несколько десятков микрокоманд.
![Page 6: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/6.jpg)
Процессор
6
Каждая из микрокоманд запускается с помощью
управляющего импульса от источника
импульсов. Интервал между двумя соседними
импульсами называется тактом.
Тактовая частота – это количество тактовых
импульсов в одну секунду.
Обычно процессор выполняет за один такт одну простую команду
Тогда при тактовой частоте 4 ГГц (4 гигагерца или 4
миллиарда импульсов в секунду) за одну секунду выполняется
около 4 миллиардов таких операций.
![Page 7: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/7.jpg)
Процессор
7
Разрядность – это максимальное количество
битов, которые процессор способен обработать
за одну команду.
Все данные хранятся в компьютере в виде цепочек нулей и единиц. Каждый
элемент памяти, куда можно записать 0 или 1, называется битом, потому
что хранит 1 бит информации.
![Page 8: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/8.jpg)
Память
8
Память — это устройство компьютера, которое
используется для хранения программы и данных.
Оперативная память используется для хранения
программ и данных во время решения задачи.
Долговременная память хранит данные
длительное время, при этом компьютер может
быть выключен.
![Page 9: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/9.jpg)
Оперативная память
9
Оперативная память сокращѐнно называется ОЗУ
– оперативное запоминающее устройство.
Данные в ОЗУ можно изменять. Информация,
хранящаяся в ОЗУ, теряется при выключении
компьютера, поэтому необходимо сохранять
нужные данные в долговременной памяти.
![Page 10: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/10.jpg)
Постоянное запоминающее устройство
10
В составе компьютера есть еще одна часть
памяти, которую нельзя отнести ни к
оперативной, ни к долговременной.
Это постоянное запоминающее устройство
(ПЗУ). Данные в ПЗУ можно только прочитать,
их нельзя изменять обычными средствами.
![Page 11: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/11.jpg)
Постоянное запоминающее устройство
11
ОЗУ и ПЗУ вместе образуют внутреннюю
память компьютера.
Каждая ячейка внутренней памяти имеет свой
номер (адрес), по которому процессор может
сразу к ней обратиться.
Ячейка внутренней памяти любого современного
компьютера содержит 8 битов = 1 байт.
![Page 12: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/12.jpg)
Взаимодействие устройств
12
Шина (или магистраль) – это линия связи для
обмена данными между несколькими
устройствами.
Шина обычно состоит из трѐх частей:
• шины данных, по которой передаются данные;
• шины адреса, определяющая, куда именно передаѐтся
информация;
• шины управления, которая управляет обменом.
![Page 13: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/13.jpg)
Взаимодействие устройств
13
Контроллер – это электронная схема для
управления внешним устройством.
Схема соединения устройств компьютера
устройства
ввода
К КК
устройства
вывода
долговременная
память
процессор внутренняя
память
шина адреса
шина данных
шина управления
![Page 14: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/14.jpg)
Взаимодействие устройств
14
Если все характеристики шины открыты
(опубликованы), то любая компания может
разрабатывать к такой шине дополнительные
устройства. Такой подход называют
принципом открытой архитектуры. В
компьютере есть стандартные разъѐмы для
подключения новых устройств, поэтому каждый
может добавить те устройства, которые ему
нужны.
![Page 15: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Долговременная память
Из устройств долговременной памяти (их ещѐ
называют внешней памятью или
накопителями) чаще всего используются
жѐсткие магнитные диски.
Для работы с данными на оптических дисках (CD,
DVD, Blu-ray) используют луч лазера.
![Page 16: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Долговременная память
Оптические диски бывают трѐх типов:
• диски только для чтения (по-английски ROM – readonly memory, «память только для чтения»), например,CD-ROM и DVD-ROM;
• «болванки» – чистые диски, на которые вы можетеодин раз записать данные, они обозначаются однойбуквой R (от слова recordable – «записываемый»),например, CD-R, DVD-R, BD-R;
• многоразовые диски CD-RW, DVD-RW (от слов read –«читать», write – «записывать»).
![Page 17: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Долговременная память
Очень популярны запоминающие устройства на основефлэш-памяти, которые постепенно вытесняют всеостальные виды долговременной памяти. В них нетдвижущихся частей, данные записываются накристалле кремния. Этот вид памяти используется вфлэш-накопителях («флэшках»), в картах памяти дляфотоаппаратов, плееров и смартфонов, а также втвѐрдотельных накопителях SSD (это сокращение отанглийских слов Solid State Drive).
![Page 18: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Долговременная память
Для сравнения в таблице 2.1 показаны характерныеобъѐмы данных, которые могут хранить устройствадолговременной памяти, и скорость доступа кданным (чтения и записи):
Тип долговременной памяти Объём Скорость доступа
Жёсткий магнитный диск до 6 Тбайт до 110 Мбайт/c
Флэш-накопители, в том числе SSD до 2 Тбайт до 500 Мбайт/с
Диски Blu-ray до 128 Гбайт до 72 Мбайт/с
DVD до 17 Гбайт до 33 Мбайт/с
Компакт-диски (CD) до 700 Мбайт до 7,5 Мбайт/с
![Page 19: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/19.jpg)
19
Облачные хранилища данных
• данные можно читать и записывать из любого места,где есть доступ к Интернету;
• не надо заботиться о создании резервных копийданных, например, на случай выхода из строяжѐсткого диска (сохранность данных обеспечиваетсервер).
Облачные хранилища имеют свои достоинства:
![Page 20: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Облачные хранилища данных
• компьютер обычно работает с данными в «облаке»медленнее, чем с данными на вашем компьютере.
• когда вы отсылаете свои данные на неизвестно гдерасположенный сервер, нет гарантий, что кто-нибудьне получит доступ к этим данным и не использует их, втом числе вам во вред;
Но есть и существенные недостатки:
![Page 21: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/21.jpg)
Выводы:
21
• Процессор — это устройство, предназначенное для
автоматического считывания команд программы, их
расшифровки и выполнения.
• Программа – это последовательность команд процессора.
• Тактовая частота – это количество тактовых импульсов в
одну секунду. Тактовая частота определяет, как быстро
выполняются микрокоманды, из которых состоят команды
процессора.
• Разрядность – это максимальное количество битов,
которые процессор способен обработать за одну команду.
• Память — это устройство компьютера, которое
используется для хранения программы и данных.
• Невозможно создать память, которая имела бы
одновременно большую ѐмкость и высокое
быстродействие.
• Оперативная память используется для хранения
программ и данных во время решения задачи.
![Page 22: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/22.jpg)
Выводы:
22
• Долговременная память хранит данные длительное
время, при этом компьютер может быть выключен.
• Шина – это линия связи для обмена данными между
несколькими устройствами.
• Контроллер – это электронная схема для управления
внешним устройством.
• К долговременной памяти относятся магнитные и
оптические диски, устройства флэш-памяти.
• Любое устройство долговременной памяти состоит из
носителя информации и контроллера.
• Данные читаются и записываются в долговременную
память блоками.
• В долговременной памяти данные хранятся в виде
файлов - наборов данных, имеющих имена.
• Данные, размещѐнные в облачных хранилищах,
находятся на серверах в сети Интернет.
![Page 23: Компьютеручитель27.рф › media › filer_public › a3 › 73 › a373f528... · 2017-12-01 · жѐсткие магнитные диски оптические](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022060421/5f17be345ee90f54120ddbce/html5/thumbnails/23.jpg)
Интеллект-карта
23
свойства
центральные устройства
компьютера
свойства
АЛУ
УУ
тактовая частота
разрядность
процессор
программа
команда
микрокоманда
внутренняя долговременная
(внешняя)
оперативная постоянная
чтение и запись
требует питания
только чтение
данные не изменяются
объѐм
быстродействиепамять
связь между устройствами шина контроллер
шина данных
шина адреса
шина управления
жѐсткие магнитные диски
оптические диски
CD, DVD, Blu-ray
флэш-память
флэш-накопители
флэш-карты
SSD
облачные хранилища
носитель
контроллер
выполняет