Вопрос 5. Обработка информации

Обработка информации – процесс выполнения операций над информацией. Централизованная и распредеденная. Операции: сбор и регистрация, передача и приём, накопление и хранение, обработка и выдача результатов. Схема: источники И – регисрация (сбор) – ввод (кодирование И) – Обработка – Хранение – Передача (декодирование И) – Отображение – Распередение – приёмники И – использование И.

Тема 2. Техническое обеспечение КИТ

Вопрос 1. Электронно-вычислительные машины

ЭВМ – комплекс технических и программных средств, предназначенных для автоматической обработки данных.

По принципу действия: аналоговые ЭВМ, цифровые ЭВМ, комбинированные ЭВМ.

По назначению: универсальные ЭВМ, проблемно-ориентированные ЭВМ, специализированные ЭВМ.

По размерам и функциональным возможностям: суперЭВМ, большие ЭВМ (Mainframe), ЭВМ средней производительности, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ (универсальные и специализированные; многопользовательские и однопользовательские)

Принципы Неймана: 1) п. двоичного кодирования, 2) п. программного управления, п. однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти), 4) п. адресности.

ЭВМ: 1) устройства ввода/вывода информации; 2) памяти ЭВМ; 3) процессора (УУ, АЛУ).

Вопрос 2. Типы архитектур вычислительных систем

Архитектура компьютера – описание на некотором общем уровне: возможности программирования, системые команды, системы адресации, орагнизация памяти.

Классическая (УУ+АЛУ), однопроцессорная, многопроцессорная (ОЗУ+УУ АЛУ+УУ АЛУ), многомашинная (несколько ЭВМ с классич. а.), а-ра с параллельными процессорами (ОЗУ+УУ+АЛУ+АЛУ).

Вопрос 3. Процессоры

Процессор – основной элемент ПК, предназначенный для управления работой всего ПК, а также для выполнения арифметических и логических операций.

Характеристики: быстродействие, тактовая частота, разрядность.

Состав: арифметико-логическое устройство – арифметические и логические операции, регистры общего назначения (РОН) – быстродействующие ячейки памяти, используемые в основном как различные счетчики и указатели на адресное пространство ПК, кэш-память – блок высокоскоростной памяти, в которую копируются данные, извлеченные из оперативной памяти, устройство управления – формирует и подает сигналы управления, схемы управления шиной – сопряжение и связь с другими устройствами ПК через системную шину.

Семейства: фирма Intel – Pentium, Celeron; фирмы AMD – Athlon.

Вопрос 4. Персональные компьютеры

ПК – универсальная однопользовательская микроЭВМ.

Свойства: небольшая стоимость, автономность эксплуатации, гибкость архитектуры, дружественный интерфейс, надежность работы.

По назначению: массовый, деловой, портативный, рабочая станция, развлекательный; п о поколениям: 1-го (8-битные микропроцессоры), 2-го (16), 3-го (32), 4-го поколения (64); по конструкторским особенностям: стационарные и переносные.

Вопрос 5. Структурная схема ПК

Системный блок: 1) материнская плата, где расположены процессор, ОЗУ, ПЗУ, генератор тактовых импульсов (ГТИ), 2) адаптеры, контроллеры и порты – устройства, обеспечивающие связь с внешними устройствами, 3) НЖМД, НГМД, НОД, 4) блок питания.

Процессор (АЛУ, УУ, РОН, кэш-пам'ять, схемы управления шиной).

Системная шина – сопряжение и связь всех устройств ПК между собой.

Генератор тактовых импульсов (ГТИ) – генерирует последовательность электрических импульсов.

Внутренняя память – хранение и обмен информацией (ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ).

 

Видеоадаптеры (видеокарты) – для подключения монитора к компьютеру.

Контроллеры НЖМД, НГМД и НОД – обеспечивают подключение и функционирование устройств.

Сетевой адаптер (сетевая плата) –для подключения ПК к локальной компьютерной сети.

Порты – совокупность программных и аппаратных средств для подключения внешних устройств (параллельные (LPT) – V>, расстояние <; последовательные (COM), специальные, игровые).

Слоты расширения – пустые разъемы на системной плате, куда могут вставляться дополнительные внутренние устройства.

Вопрос 6. Память ПК

Память ПК – это совокупность отдельных устройств, которые запоминают, хранят и выдают информацию.

Иерархия памяти: быстродействие↑, ёмкость↓.

“0” уровень: РОН, кеш-память

Уровень: внутренняя память

§ ПЗУ (ROM – read only memory) – неизменяемая (постоянной) программная и справочная информация, ППЗУ (CMOS) – параметры конфигурации компьютера.

§ ОЗУ (RAM – random access memory) – оперативная запись, хранение и считывание информации.

Уровень: внешняя память

§ НЖМД (HDD – hard disk drive) – винчестер; характеристики: емкость, количество пластин, среднее время поиска информации, скорость вращения пластин, вес.

§ НГМД (FDD – floppy disk drive) – устройство чтения/записи сменных гибких дисков (флоппи-дисков, дискет).

§ НОД – оптический диск: CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) – компакт-диск только для чтения; CD-R (Compact Disc Recordable) – однократно записываемый компакт-диск; CD-RW (Compact Disc Rewritable)– перезаписываемый компакт-диск; DVD (Digital Versatile Disk) – универсальный цифровой диск.

Уровень: архивная память

§ Длительное и надежное хранения программ и данных (дискеты, оптические диски, съемные НЖМД, магнитная лента и флэш-память).

Логическая структура диска, разделы: главный загрузочный, основной (ОС), расширенный (И user), иной (вторая ОС). Сектора группируются в кластеры.

Вопрос 7. Устройства ввода/вывода

Порты – совокупность программных и аппаратных средств для подключения внешних устройств.

Системная шина – сопряжение и связь всех устройств ПК между собой.

Контроллер – устройство управления в электронике и вычислительной технике.

Вопрос 8. Производительность ПК

Факторы: программные и аппаратные (быстродействие процессора, пропускная способность системной шины, V памяти, время обращения к памяти, быстродействие внешних устройств).

Вопрос 9. Тенденции развития вычислительной техники

1. ↑ значимости программного обеспечения
2. развитие Linux и Windows.
3. изменения в стиле общения userа с компьютером
4. интеллектуальная обработка неструктурированных данных
5. Grid технлогия
6. создание оптоэлектронных ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой
7. переносные персональные компьютеры с беспроводным подключением к глобальной сети Интернет
8. мультиядерные системы

 

Тема 3. Сетевые информационные технологии

Вопрос 1. Компьютерные сети

Компьютерная сеть – совокупность ЭВМ и других устройств, связанных между собой каналами передачи данных и сетевым программным обеспечением.

По территориальному признаку: локальные (этаж, здания), региональные (город, страна), глобальные; по топологии (структура физического соединения компьютеров в сеть): звезда, кольцевая топология, общая шина, полносвязная топология, смешанная топология; по способу управления: одноранговые, с выделенным сервером; по методу коммутации: с к. каналов (процедура соединения), с к. пакетов (заголовок), с к. сообщений (целиком).

Конвергенция сетей: локальных и глобальных, компьютерных и телекоммуникационных (телефонные сети, радиосети и телевизионные сети).

Вопрос 2. Стандартизация компьютерных сетей

Стандартная 7-уровневая модель взаимодействия открытых систем: физический у, у канала связи, сетевой у, у приёма-передачи, у обмена, у представления, у прикладных программ.

Стек протоколов — набор взаимодействующих сетевых протоколов.

Сетевой интерфейс: точка соедиения между компьютером и сетью; сетевая карта; точка соединения телефонной сети и телефона; точка соединения двух сетей.

Вопрос 3. Локальные компьютерные сети

Компоненты: аппаратные и программные.

Аппаратный компонент:

Компьютеры:

§ сервер сети – компьютер подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети набор некоторых услуг по использованию и распределению ресурсов сети;

§ рабочая станция – подключенный к сети ПК, на котором пользователь непосредственно выполняет свою работу. Сервер – программное обеспечение: с. баз данных (SQL-сервер), с. телекоммуникаций, вычислительный сервер, Web-сервер, Mail-сервер, файловый сервер.

Линии связи или каналы передачи данных:

§ проводные (коаксиальный, витая пара, волоконно-оптический);

§ беспроводные (с радиосигналом, микроволновым или инфракрасным сигналом передачи данных).

Коммутационное оборудование:

§ Концентратор или хаб (HUB) – устройство для объединения нескольких физических сегментов сетей.

§ Повторитель – устройство для соединения сегментов одной сети, обеспечивающее промежуточное усиление сигнала и уменьшение шума (помех) сигналов.

§ Коммутаторы – для логической структуризации сетей с целью предотвращения коллизий, а значит и повышения пропускной способности сети.

§ Маршрутизатор – средство для обеспечения связи между отдельными сетями с помощью сетевых (IP) адресов.

§ Шлюз – специальный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между неоднородными сетями.

Некоммутируемая линия связи – сетевой адаптер (сетевая карта); коммутируемая линия –модем.

Соединительное оборудование:

§ коннекторы – разъемные и/или неразъемные соединители, прикрепляемые к кабелям

§ различные кабельные адаптеры и разветвлители – для стыковки разных типов кабелей, усилителии другие устройства.

Программный компонент:

Сетевая операционная система – связывает все компьютеры и периферийные устройства.

Сетевые программные приложения – прикладные программы, которые расширяют возможности сетевых ОС. Среди них можно выделить сервер баз данных, сервер Интернета, сервер информационного обмена.