Prelucrarea datelor într-un computer se realizează folosind. Cum procesează un computer informațiile?

Orez. 23. Schema de prelucrare a informațiilor pe calculator

Să luăm în considerare procesul de prelucrare a informațiilor folosind exemplul unui program:

var CHISLO: întreg;

CHISLO:=CHISLO+1;

Prelucrarea informațiilor are loc în mai multe etape:

1. Sursa de informații este programatorul, dacă programul este depanat, sau utilizatorul, dacă programul este utilizat. Semnalul S1 este date de intrare, de exemplu, valorile variabilei CHISLO. Purtătorul de informații este arbitrar.

2. Percepția semnalului S1 este inițiată la executarea comenzii corespunzătoare operatorului de intrare (CHISLO). Informațiile introduse de la tastatură sunt plasate în memoria tampon intermediară a dispozitivului de intrare. Purtătorul de semnal S2 este de natură electronică.

3. Informațiile introduse sunt transferate din memoria tampon la adresa de memorie principală specificată în modulul de încărcare pentru a găzdui variabila corespunzătoare. De exemplu, variabilei CHISLO i se alocă o zonă de memorie de doi octeți la adresa 0002:0008. Semnalul S3 este de natură electronică.

4. Prelucrarea este efectuată de procesor și constă în executarea operatorului de atribuire din programul dat. Acest operator corespunde unui cod care efectuează următoarele acțiuni:

· 1 este plasat în registrul AX;

· datele aflate la adresa 0002:0008 sunt plasate în registrul CX - aceasta este valoarea variabilei CHISLO introdusă în timpul percepției;

· se adauga continutul registrelor AX si CX, rezultatul este plasat in registrul AX;

· conținutul registrului AX este plasat la adresa 0002:0008, adică. atribuită variabilei CHISLO. În acest caz, memoria alocată variabilei poate să nu fie suficientă pentru a găzdui rezultatul dacă, de exemplu, valoarea introdusă a fost prea mare. Apoi apare o situație de preaplin. Astfel, semantica semnalului S4 diferă în funcție de rezultatele calculelor:

· dacă calculele sunt corecte, atunci aceasta este valoarea variabilei CHISLO, care se află la adresa 0002:0008 și, prin urmare, este de natură electronică;

· dacă calculele sunt incorecte, atunci semnalul S4 este un mesaj de diagnostic despre memorie insuficientă pentru variabilă; este, de asemenea, de natură electronică.

5. Stocarea nu este efectuată deoarece programul nu conține comenzi de atragere a memoriei externe.

6. Transferul de informații este transferul semnalului S4 din memoria principală a computerului în memoria tampon intermediară a dispozitivului de ieșire, care pentru programul nostru este monitorul. Inițiat de operatorul de scriere (CHISLO) dacă procesarea a fost finalizată corect, sau prin mijloacele OS dacă există o eroare în program. În orice caz, acesta este realizat de instrumentele OS și canalele de interfață între dispozitivul de ieșire și alte dispozitive computerizate. Semnalele S4 și S5 în acest caz sunt identice în sintaxă și media și diferă doar în locație.

7. Prezentarea informatiei consta in convertirea semnalului S5 intr-o forma inteligibila si convenabila pentru consumator. Efectuat de un dispozitiv de ieșire, care în acest caz este un monitor, atunci semnalul S6 este electronic.

AFIȘAREA INFORMAȚIILOR

Subsistem grafic pentru PC

Subsistemul grafic al oricărui PC este format din trei părți. Într-una dintre ele, informațiile despre imagine sunt create și stocate; această parte se numește adaptor grafic (adaptor video). Cealaltă parte este folosită pentru a afișa aceste informații; Acest monitor. Partea rămasă este cablul care leagă primele două.

Monitorizați constă dintr-un dispozitiv de afișare (display), hardware, care creează direct o imagine pe ecran și circuite electronice, controlând funcționarea ecranului în sine. Un monitor diferă de un televizor prin faptul că utilizează semnale separate de ceas și culoare. În schimb, un televizor decodifică un singur semnal compozit care conține semnale de sincronizare, culoare și sunet simultan.

Crearea unei imagini pe monitor este de obicei controlată de un semnal video analogic generat de adaptorul video. Calculatorul generează date de imagine digitală, care sunt transferate de la RAM la un procesor specializat pentru plăci video, unde sunt procesate și stocate în memoria video. În paralel cu acumularea unei „imagini” digitale complete a imaginii de pe ecran în memoria video, datele sunt citite de un convertor digital analogic (DAC). Deoarece un DAC de obicei (deși nu întotdeauna) include propria memorie cu acces aleatoriu (RAM) pentru a stoca paleta de culori în moduri de 8 biți, este numit și RAMDAC. În pasul final, DAC-ul convertește datele digitale în analogice și le trimite la monitor. Această operație este efectuată de DAC de câteva zeci de ori într-o secundă; această caracteristică numit frecvența de actualizare (sau regenerare). ecran. Conform standardelor ergonomice moderne, rata de reîmprospătare a ecranului trebuie să fie de cel puțin 85 Hz, altfel ochiul uman va observa pâlpâirea, ceea ce va afecta negativ vederea.

Afişa– un dispozitiv de vizualizare (afișare) a informațiilor text și grafice fără fixarea acestuia pe termen lung.

Display-ul serveste atat la afisarea informatiilor introduse prin tastatura sau prin alte dispozitive de intrare, cat si pentru a furniza mesaje utilizatorului, cat si la afisarea rezultatelor obtinute in timpul executiei programelor.

Conform principiilor fizice ale formării imaginii, afișajele sunt:

1) bazat pe un tub catodic;

2) cristal lichid;

3) plasma (descărcare gazoasă).

Afișajele bazate pe un tub catodic sunt tradiționale, iar principiul lor de funcționare este similar cu un televizor de uz casnic. Un fascicul (sau trei fascicule pentru tuburile colorate) se formează într-un tub cu raze catodice prin controlul mișcării și intensității acestuia, o imagine poate fi obținută pe un ecran cu fosfor.

Un ecran cu cristale lichide (indicator) este un set de segmente pentru reproducerea părților elementare ale unei imagini (în special, puncte). Fiecare segment constă dintr-un lichid anizotrop în mod normal transparent, plasat între doi electrozi transparenți. Când se aplică tensiune electrozilor, coeficientul de reflexie al lichidului se modifică, iar segmentul se întunecă atunci când este iluminat de o sursă de lumină externă. Ecranele LCD cu iluminare din spate (iluminată din spate) au devenit recent răspândite pe PC-uri. Lor caracteristica de proiectare constă în faptul că în spatele ecranului este plasată o sursă de lumină, iar ecranul în sine este format din celule cu cristale lichide, care sunt în mod normal opace. Când se aplică tensiune unei astfel de celule, aceasta începe să transmită lumină, ceea ce duce la o imagine pe ecran. Acest principiu al imaginii facilitează crearea de afișaje color. Pentru a face acest lucru, este suficient să aveți trei celule cu cristale lichide pe ecran care asigură reproducerea culorilor primare (roșu, verde și albastru) prin transmisie.

Ecranul de afișare cu plasmă este o matrice de elemente de descărcare în gaz. Când se aplică electrozilor element de evacuare a gazelor tensiune, o descărcare electrică de o strălucire roșie sau portocalie are loc în gazul cu care este umplut acest element. Comparativ cu display-urile cu cristale lichide, display-urile cu plasmă au un contrast mai mare, dar au și un consum de energie crescut.

Adaptor video include memorie video care stochează imaginea afișată în în acest moment pe ecran, un dispozitiv de memorie numai pentru citire care stochează seturi de fonturi afișate de adaptorul video în modurile text și grafică și funcții BIOS pentru lucrul cu adaptorul video. În plus, adaptorul video conține un procesor video - un dispozitiv de control complex care asigură schimbul de date cu computerul, formarea imaginii și alte acțiuni.

Cum funcționează adaptorul video. Înainte de a deveni o imagine pe monitor, datele digitale binare sunt procesate de procesorul central, apoi trimise prin magistrala de date către adaptorul video, unde încep să fie procesate. Datele digitale procesate sunt trimise în memoria video, unde este creată o imagine de imagine care ar trebui să fie afișată pe afișaj. Apoi, tot în format digital, datele care alcătuiesc imaginea sunt transferate la RAMDAC, unde sunt convertite în analog și apoi transferate pe un monitor, care afișează imaginea dorită.

Moduri de operare a adaptorului video. Adaptoarele video pot funcționa în diferite moduri text și grafice, care diferă ca rezoluție, numărul de culori afișate și alte caracteristici.

Modul text. Principalul mod video pe computerele personale este modul text. În acest mod, liniile și dreptunghiurile sunt create folosind simboluri pseudografice. 256 de astfel de grupuri de coduri de 8 octeți (sau 12 octeți, sau 14 octeți sau 16 octeți) sunt stocate în memorie pentru ca desenele tuturor simbolurilor să fie desenate și întreaga zonă de memorie este numită buffer generator de caractere. Adaptorul de afișare „recunoaște” adresa de pornire a acestui buffer (numărul de serie al octetului său de pornire, numărat de la începutul memoriei), preia codul caracterelor din memoria video, adică numărul de serie al grupului său de coduri din generatorul de caractere tampon, îl înmulțește cu numărul de linii de pixeli din imaginea simbolului și adaugă numărul rezultat la adresa de pornire a bufferului generator de caractere. Numărul rezultat este adresa de pornire a grupului de coduri de imagine simbol. Apoi, adaptorul video preia fiecare octet al grupului de coduri de imagine și lucrează cu biți individuali ai octetului: pentru biți zero afișează pixelul cu culoarea de fundal, iar pentru biții unici cu culoarea imaginii (preia și fundalul și codurile de culoare ale imaginii din memoria video - din octetul de atribut). Acesta este modul în care modelele de litere apar pe ecranul de afișare, la fel ca orice altceva dintr-un computer, codificat numere binare. Imaginea este foarte asemănătoare la imprimarea imaginilor cu simboluri, doar codurile imaginii simbol și numerele lor de serie sunt stocate în memoria dispozitivului de imprimare permanent sau sunt introduse acolo din memoria computerului înainte de începerea tipăririi. Unitățile din codurile modelului de caractere sunt descifrate în acest caz ca fiind nevoia, de exemplu, de a lovi acul corespunzător în dispozitivele de imprimare de tip ac.

Modul grafic.În modurile grafice, tamponul video este organizat ca o secvență de câmpuri de biți, starea biților fiecărui câmp determinând culoarea punct individual ecran. În modul grafic, ecranul este împărțit în puncte luminoase individuale, al căror număr depinde de tipul de afișare, de exemplu 640 pe orizontală și 480 pe verticală. Punctele strălucitoare de pe ecran sunt de obicei numite pixeli, culoarea și luminozitatea lor pot varia. În modul grafic apar toate imaginile grafice complexe pe ecranul computerului, create de programe speciale care controlează parametrii fiecărui pixel al ecranului. Modurile grafice sunt caracterizate de indicatori precum rezoluția și paleta.

Rezoluţie– numărul de puncte cu care imaginea este reprodusă pe ecran. Nivelurile de rezoluție tipice în prezent sunt 800 x 600 pixeli sau 1024 x 768 pixeli. Cu toate acestea, pentru monitoarele cu diagonală mare, poate fi utilizată o rezoluție de 1152 x 864 pixeli.

Mărimea ecranului în lungime este egală cu lățimea întregii zone vizibile a ecranului, înmulțită cu numărul de pixeli ai imaginii, împărțit la numărul de elemente de imagine dintr-o linie (acesta este primul dintre numere care determină modul de scanare al monitorului).

Exemplu: un monitor de 17" are o lățime a zonei vizibile de aproximativ 32 cm. Dacă modul este setat la 1024 x 768, atunci o imagine de 640 de pixeli va avea o lățime de 32 x 640: 1024 = 20 cm.

Înălțimea imaginii de pe ecran este determinată în același mod.

Paletă– numărul de culori care sunt folosite pentru a reproduce imaginea, de exemplu, 4 culori, 16 culori, 256 culori, 256 nuanțe gri, 2 16 culori într-un mod numit Culoare mare sau 2 24 culori în modul Culoare adevărată.

Puteți modifica capacitățile subsistemului grafic prin înlocuirea hardware-ului utilizat în acesta. În cele mai multe cazuri, aceasta înseamnă înlocuirea plăcii video. Deoarece fiecare adaptor grafic folosește propriile moduri video și fiecare mod are propriile sale cerințe speciale la memorie, memoria de afișare pe care o folosesc computerele se află fizic pe placa grafică în sine, așa că dacă schimbăm adaptorul, schimbăm și memoria. Astfel, obținem automat cantitatea necesară și tipul de memorie de afișare atunci când instalăm un anumit adaptor grafic.

Adaptoare video speciale. Pentru sisteme informatice, critice pentru performanța subsistemului video, sunt produse adaptoare video speciale cu coprocesoare grafice. Astfel de adaptoare video pot prelua o parte din munca de calcul asociate cu construcția unei imagini, ei pot, de exemplu, să construiască independent un cerc definit de centrul și raza acestuia și pot efectua mișcări hardware ale zonelor imaginii de pe ecran. Puteți chiar să programați singur astfel de adaptoare video pentru a efectua anumite acțiuni, eliberând timp procesor pentru alte nevoi.

Pentru a facilita utilizarea coprocesoarelor grafice, driverele pentru diferite programe sunt furnizate împreună cu acestea - sisteme de proiectare asistată de computer, modelare și sistemul de operare Windows.

Memorie video. Memoria video este concepută pentru a stoca informații video - codul binar al imaginii afișate pe ecran.

Memoria video este un dispozitiv electronic de stocare volatilă. Poate stoca simultan mai multe pagini de grafică de înaltă calitate. Rezoluția grafică și a culorilor disponibile depinde de cantitatea de memorie video.

Majoritatea sistemelor video au suficientă memorie video pentru a stoca mai mult de o pagină de ecran de date, astfel încât doar o parte din ceea ce este stocat în memoria video este vizibilă pe ecran în orice moment.

Memoria video stochează informații despre culoarea fiecărui punct de pe ecran. Cu cât sunt folosite mai multe culori diferite, cu atât este necesară mai multă memorie video.

Pagină– o secțiune de memorie video care conține informații despre o imagine de pe ecran (o imagine pe ecran). Memoria video poate găzdui mai multe pagini în același timp.

Capacitatea memoriei video (V) determinat de formula:

V = n. M. N. b ,

unde n este numărul de pagini;

M – numărul de pixeli dintr-o linie;

N – numărul de linii;

B – adâncimea de biți.

Acum, cele mai populare adaptoare video din țara noastră sunt acceleratoarele grafice SVGA și Windows.

Pentru sistemele de computer care sunt critice pentru viteza subsistemului video, sunt produse adaptoare video speciale cu coprocesoare grafice.

Coprocesor grafic- inima adaptorului video. Se ocupă cu afișarea informațiilor pe ecran, schimbul de date cu procesorul central și rezolvarea multor alte sarcini. Cu adaptoare moderne GPU scutește procesorul central al computerului și preia o serie de probleme asociate cu formarea imaginii.

Un caz special de adaptoare video cu coprocesoare grafice sunt acceleratoarele grafice pentru Windows. Sunt concepute special pentru a îmbunătăți performanța subsistemului video al computerului atunci când lucrați într-un mediu Windows.

Trebuie subliniat faptul că, spre deosebire de coprocesoarele grafice de uz general, acceleratorul Windows se concentrează exclusiv pe utilizarea împreună cu Windows.

Plăcile de accelerare grafică și coprocesoarele grafice pot funcționa în modurile High Color și chiar True Color. Cu toate acestea, cu astfel de volume de imagini pe care le conține memoria video în modurile High Color și True Color, cantitatea de informații transferate din memoria RAM a computerului în memoria video a adaptorului devine pur și simplu enormă.

D-acceleratoare

Adaptoare video care pot accelera operațiunile Grafică 3D, sunt numite acceleratoare 3D (un sinonim este accelerator 3D). Ce acțiuni accelerează acceleratorul 3D?

Să enumerăm cele mai comune operațiuni pe care le efectuează un accelerator 3D la nivel hardware.

Îndepărtarea suprafețelor invizibile. Se realizează de obicei folosind metoda Z-buffer, care constă în faptul că proiecțiile tuturor punctelor unui model tridimensional al unui obiect pe planul imaginii sunt sortate într-o memorie specială (Z-buffer) în funcție de distanță. din planul imaginii.

Umbrire(Umbrirea) dă triunghiurilor care alcătuiesc obiectul o anumită culoare, în funcție de iluminare. Poate fi: uniform (Flat Shading), când fiecare triunghi este vopsit uniform, ceea ce provoacă efectul nu de suprafață netedă, ci de poliedru; Gouraud Shading, care interpolează valorile de culoare de-a lungul fiecărei margini, dând suprafețelor curbate un aspect mai neted, fără margini vizibile; conform lui Phong Shading, atunci când vectorii normali la suprafață sunt interpolați, ceea ce face posibilă atingerea unui realism maxim, dar necesită costuri de calcul mari și nu este încă utilizat în acceleratoarele 3D de masă. Majoritatea acceleratoarelor 3D pot efectua umbrirea Gouraud.

Tăiere(Clipping) determină partea de obiect vizibilă pe ecran și decupează restul pentru a nu efectua calcule inutile.

Calcul de iluminare. Pentru a efectua această procedură, metoda Ray Tracing este adesea folosită pentru a ține cont de reflecția luminii dintre obiecte și de transparența acestora. Toate acceleratoarele 3D pot efectua această operație cu o calitate diferită.

Maparea texturii), sau impunerea unui apartament bitmap pe un obiect tridimensional pentru a-i face suprafața mai realistă. De exemplu, ca urmare a unei astfel de suprapuneri, o suprafață de lemn va arăta exact ca a fost făcută din lemn și nu dintr-un material omogen necunoscut. Texturile de înaltă calitate ocupă de obicei mult spațiu. Pentru a lucra cu ele, se folosesc acceleratoare 3D de pe magistrala AGP, care acceptă tehnologia de compresie a texturii. Cele mai avansate carduri acceptă multitexturing - suprapunerea simultană a două texturi.

Filtrare(filtrare) si netezire(Anti-aliasing). Anti-aliasing se referă la reducerea distorsiunii imaginilor de textură prin interpolarea acestora, în special la granițe, iar filtrarea se referă la o metodă de reducere a „granulelor” nedorite atunci când se schimbă scara unei texturi atunci când se apropie sau se îndepărtează de un obiect 3D.

Transparenţă, sau canalul alfa al unei imagini (Transparency, Alpha Blending) este informații despre transparența unui obiect, care vă permite să construiți obiecte transparente și translucide precum apa, sticla, focul, ceața și ceața. Aburirea este adesea separată într-o funcție separată și calculată separat.

Dithering sau amestecarea culorilor este utilizată la procesarea imaginilor bidimensionale și tridimensionale cu un număr mare de culori pe un dispozitiv cu mai puține culori. Această tehnică constă în desenarea unui model special cu un număr mic de culori, care, atunci când este îndepărtat din acesta, creează iluzia folosirii Mai mult flori.

Informații conexe.

Ce dispozitiv de calculator procesează informațiile pe care le primește? Cum se realizează acest proces? Ce fel de dispozitiv este folosit? Care sunt perspectivele dezvoltării sale?

calculator?

Acesta este un microprocesor (circuit integrat) sau o unitate electronică care execută instrucțiuni de mașină (cu alte cuvinte, cod de program). Este partea principală a hardware-ului computerului. Uneori prefixul „micro-” este adăugat la numele său. Acesta este un computer special conceput pentru a procesa informații. Să intrăm puțin în istorie. Inițial, termenul „dispozitiv procesor” a descris o clasă specială de mașini logice care erau necesare pentru a efectua programe de calculator. Treptat, numele întregului dispozitiv a fost transferat în partea sa. Implementarea, arhitectura și execuția procesoarelor s-au schimbat de multe ori de la începuturile lor. Dar funcționalitatea rămâne aceeași ca înainte. La evaluarea fiecarui dispozitiv trebuie sa se tina cont de urmatorii parametri: performanta, viteza ceasului, consumul de energie, arhitectura, standardele proceselor litografice. Acesta este dispozitivul computerizat în care sunt procesate informații.

Perspective

Cum ar fi computerul dispozitiv universal procesarea informațiilor este în continuă îmbunătățire. Din ce în ce mai des spun asta în curând procesoare moderneîși vor atinge limitele fizice, așa că partea lor materială se va schimba dramatic. Există următoarele opțiuni:

1. Acestea sunt sisteme de calcul care vor profita de capacitățile moleculelor (teoretic organice). Ei folosesc ideea de a realiza capacitățile atomilor și locația lor în spațiu.
2. În ele, în loc de electroni, fotonii vor fi folosiți pentru a transmite semnale.
3. Calculatoare cuantice. Teoretic, munca lor se va baza pe efecte cuantice. Versiunile de lucru ale unor astfel de procesoare sunt acum dezvoltate activ. Această tehnologie de procesare a informațiilor computerizate este considerată cea mai promițătoare.

Mitul megahertzului

Câteva despre principiile procesării informației computerizate. Printre utilizatori obișnuiți Se crede că, cu cât este mai mare viteza de ceas a unui procesor, cu atât este mai mare performanța cu care se poate lăuda. De fapt, acest lucru nu este în întregime adevărat. Această declarație poate fi aplicată doar acelor procesoare care au aceleași arhitecturi și microarhitecturi.

Ce este în Federația Rusă?

Se poate lăuda cu ceva acum? Acum majoritatea centrelor și întreprinderilor de cercetare sunt consolidate în holdingul Ruselectronics. A fost fondată în 1997. La momentul creării sale, includea 33, iar acum 123 de întreprinderi. Sunt specializati in dezvoltarea si productia industriala de tehnologie electronica, echipamente si materiale. De asemenea, poate fi creat mijloace tehnice comunicatii. În cea mai mare parte, fabrică produse specifice, dar există încercări de intrare pe piața de masă (deși nu foarte reușită).

Consumul de energie al procesorului

Aceasta este adesea numită lor. Deci, primele procesoare cu arhitectură x86 consumau o cantitate extrem de mică de energie (comparativ cu mostrele moderne), al cărei volum era de obicei fracțiuni de watt. Odată cu creșterea numărului de tranzistori și a frecvenței de ceas, acest parametru a crescut semnificativ. În zilele noastre puteți găsi reprezentanți cărora trebuie să li se furnizeze 130 de wați și nu există nicio îndoială că birourile de proiectare dezvoltă deja „monstri” care au nevoie și de mai mult. Anterior, factorul consum de energie era nesemnificativ. Dar de atunci, principiile de prelucrare a informațiilor computerizate s-au schimbat, iar puterea dispozitivelor a crescut. Acum procesorul are un impact semnificativ asupra proceselor evolutive:

1. Este necesară îmbunătățirea tehnologiilor de producție pentru a reduce consumul de energie al procesorului.
2. Trebuie căutate noi materiale care să reducă curenții de scurgere.
3. Este necesar să se lucreze la scăderea tensiunii pentru a alimenta nucleul procesorului.
4. Prizele au apărut cu un număr semnificativ de contacte, al căror număr este mai mare de 1000. Sunt necesare pentru a furniza putere procesoarelor.
5. Aspectul dispozitivelor se schimbă. Deci, cristalul s-a mutat spre exterior din interior pentru a facilita procesul de îndepărtare a căldurii.
6. A apărut sisteme inteligente, care modifică dinamic tensiunea de alimentare. Ele pot influența frecvența nucleelor ​​și a blocurilor individuale de procesor pentru a dezactiva temporar ceea ce nu este utilizat.
7. Senzorii de temperatură sunt integrați în cristal, precum și sisteme de prevenire a supraîncălzirii. Ele reduc și, de asemenea, o pot opri cu totul dacă o anumită linie este depășită.
8. Au apărut moduri de economisire a energiei care pun procesoarele în stare de adormire atunci când există încărcare scăzută.

Calculatoarele sunt complexe, iar consumul de energie reprezintă o altă provocare împreună cu efecte secundare. Despre asta vom vorbi acum.

Temperatura de funcționare a procesorului

încă unul caracteristică importantă. Indică temperatura maximă admisă care poate exista pe suprafața unui procesor sau a unei matrițe semiconductoare atunci când este posibilă funcționarea normală. Depinde direct de calitatea eliminării căldurii și de volumul de lucru. Când temperatura depășește maximul recomandat, nu există nicio garanție de funcționare normală. Majoritatea procesoarelor funcționează normal dacă temperatura este mai mică de 85˚C. Dacă temperatura este mai mare, atunci există motive pentru erori la rularea programelor sau computerul poate îngheța. În unele cazuri, pot apărea modificări ireversibile în procesorul însuși. Modelele moderne monitorizează de obicei supraîncălzirea și își limitează performanța. Acesta este dispozitivul computerizat în care sunt procesate informații.

și îndepărtarea căldurii

Cum să reduceți consecințele negative ale creșterii gradelor? Răcitoarele active și radiatoarele pasive sunt folosite pentru îndepărtarea căldurii. Fiecare metodă are propriile sale avantaje și dezavantaje.

Măsurarea și afișarea temperaturii CPU

Dar de unde știu dispozitivele că trebuie să schimbe această caracteristică? Un senzor special de temperatură este instalat în centrul capacului, care poate fi o diodă termică, un termistor sau un tranzistor cu un colector și o bază închise.

Concluzie

Deci, ce dispozitiv este folosit pentru a procesa informații într-un computer? Așa e, un procesor de computer. Acum știți răspunsul nu numai la această întrebare, ci și caracteristicile acestui dispozitiv și problemele și perspectivele existente. Aceasta înseamnă că există informații despre modul în care o componentă atât de importantă a unui complex sistem tehnicși în ce dispozitiv informatic sunt prelucrate informațiile.

Definiția 1

Procesarea informațiilor de către un computer este oricare dintre transformările sale în diferite stări.

Introducere

Calculatorul este proiectat pentru lucru automat cu date de informații. Toate componentele sale sunt concepute pentru a rezolva această sarcină principală. Pentru a procesa informații într-un computer, trebuie să efectuați următoarele proceduri fundamentale cu acesta:

1. Introducerea datelor de informații într-un computer. Această acțiune trebuie efectuată pentru ca computerul să primească „materii prime” pentru procesare.
2. Salvarea informațiilor primite. Trebuie să aveți un dispozitiv pe computer care vă permite să faceți acest lucru.
3. Prelucrarea informațiilor primite. Acest lucru necesită algoritmi de operare specificați. Calculatorul trebuie să aibă astfel de algoritmi și trebuie să i se ofere capacitatea de a-i aplica informațiilor primite, ceea ce va duce în cele din urmă la producerea de date de ieșire.
4. Salvarea rezultatelor obtinute la prelucrarea informatiilor. La fel ca și informațiile introduse, și rezultatele trebuie reținute pentru utilizare ulterioară.
5. Ieșirea informațiilor procesate de pe computer. Această procedură face posibilă transmiterea rezultatelor funcționării computerului către utilizator într-un format convenabil pentru acesta.

Nota 1

Deci, principala proprietate a unui computer este capacitatea de a procesa informații, iar toate elementele sale interne sunt concepute pentru a le converti în intervale de timp cele mai comprimate.

Procesarea informațiilor de către un computer reprezintă diferitele sale transformări în diferite stări. În acest scop, computerul are un modul care este conceput special pentru foarte lucru rapid cu date și acesta este procesorul.

Procesorul este conceput pentru a efectua diverse operațiuni cu datele care sunt transferate către acesta de la un modul care servește la stocarea rapidă atât a informațiilor de intrare, cât și de ieșire - acesta este un dispozitiv de memorie cu acces aleatoriu (RAM).

RAM stochează și date intermediare care apar atunci când informațiile sunt procesate de procesor. Modulele de procesor și RAM funcționează la frecvențe foarte înalte, iar numărul de operațiuni efectuate poate ajunge la milioane pe secundă. În consecință, blocurile de intrare și de ieșire nu pot funcționa la o astfel de viteză. Din acest motiv, pentru a comunica cu dispozitivele externe, computerul conține controlere pentru module de intrare și ieșire. Sunt proiectate pentru a potrivi viteza procesorului și a memoriei RAM cu viteza scăzută a operațiunilor de intrare/ieșire a datelor. Astfel de controlere sunt împărțite în universale și specializate, adică destinate numai pentru a lucra cu dispozitive specifice. De exemplu, o placă video a computerului este un modul (dispozitiv) specializat, deoarece scopul său este de a scoate informații numai către monitor.

CPU

Modulul procesorului este considerat unitatea principală a unui computer, care este proiectat să prelucreze date informaționale. Toate celelalte blocuri de computer funcționează sub controlul procesorului și, de asemenea, efectuează toate calculele logice și matematice.

Componenta principală a procesorului este unitatea logică aritmetică (ALU). Funcția sa principală este de a efectua toate procedurile de calcul asupra datelor informaționale.

Pe lângă ALU, unitatea de procesor are un modul de control care controlează funcționarea a tot computer personal. El este, de asemenea, responsabil pentru ordinea executării comenzilor mașinii. Astăzi, un modul de procesor este de obicei un set de circuite integrate mari (LSI) situate pe placa de bază.

Procesorul prelucrează date informaționale sub formă de numere, text, grafică, video și sunet. Viteza procesorului este stabilită de un cip special numit generator de ceas. Acest generator generează impulsuri electrice de ceas care sincronizează funcționarea blocurilor unui computer personal. Se poate face o analogie între un generator de ceas și un metronom, care stabilește ritmul procesorului.

Nota 2

Un ciclu de ceas se referă la intervalul de timp dintre impulsurile generatorului adiacent, iar frecvența ceasului este numărul de cicluri de ceas pe secundă. Pentru a efectua o singură operație, procesorul necesită un interval de timp determinat de un anumit număr de cicluri de ceas.

Dispozitive de stocare pe computer

Informațiile primite prin dispozitivele de intrare sunt trimise către dispozitive de stocare sau, altfel, module de memorie, în care sunt stocate pentru procesare ulterioară de către procesor. Un purtător de informații este un obiect fizic în care sunt înregistrate informații. Suportul poate fi o foaie obișnuită de hârtie, un creier uman, un card perforat, bandă de hârtie perforată, bandă magnetică și, în final hard diskși alte unități de memorie ale computerului.

Dezvoltarea de astăzi a electronicii implică cel mai mult diferite tipuri medii de informare. Pentru stocarea datelor sub formă de coduri, se folosesc calitățile electromagnetice și optice ale diferitelor obiecte materiale. Purtătorii care utilizează nivelul molecular al materiei sunt deja proiectați. Memoria computerului este împărțită în internă și externă. La rândul său memorie internăîmpărțite în permanente și operaționale.

Memoria doar citire (ROM) stochează de obicei programul de control al computerului, iar informațiile din acesta pot fi doar citite și nu pot fi scrise. Informațiile din ROM sunt păstrate chiar și după ce computerul este oprit. Datele sunt scrise pe ROM o singură dată, de obicei într-un mediu de întreprindere, iar aceste date nu mai sunt modificate. ROM stochează sistemul de operare al computerului și este nevolatil.

Memoria cu acces aleatoriu (RAM) este concepută pentru a stoca date de informații (inițiale, intermediare, finale) și programe de aplicație. În engleză, RAM este RAM (Random Access Memory), ceea ce înseamnă acces aleatoriu la memorie. Adică procesorul are capacitatea de a accesa celulele de memorie în orice ordine. Informațiile din RAM pot fi fie scrise, fie citite din ea, dar după oprirea alimentării, toate informațiile se pierd.

Aproape fiecare casă are un computer, și nici măcar unul, ci mai multe. Dar puțini oameni înțeleg cum un computer procesează informații și ne înțelege pe noi. Dacă ai absolvit recent școala sau încă studiezi, atunci probabil că ai abordat acest subiect la cursurile de informatică, dar generația mai în vârstă probabil că nu știe acest lucru și nici măcar nu se gândește la faptul că „vorbesc” cu un calculator în limbajul numerelor din sistemul binar.

Toate informațiile digitale sunt transmise în biți. Pic este o unitate de informație pe care o înțelege un computer. Tot ceea ce facem pe computer este tradus într-un special cod binar, care constă din 0 și 1. Dacă există un semnal, atunci este 1, dacă nu există semnal, atunci este 0. Pentru un computer, acestea nu sunt numere, ci semnale. Există un semnal, nu există semnal. Calculatorul înțelege orice număr în felul său - în sistemul binar.

0 - 0 (zero)

1 - 1 (unu)

2 - 10 (unul-zero) (o unitate din a doua cifră)

3 – 11 (unu-unu)

4 - 100 (unu-zero-zero) (o unitate din a treia cifră

5 - 101 (unu-zero-unu)

6 - 110 (unu-unu-zero)

7 - 111 (unu-unu-unu)

8 - 1000 (unul-zero-zero-zero) (o unitate din a patra cifră)

9 - 1001 (unu-zero-zero-unu)

10 – 1010 (unu-zero-unu-zero)

Dacă vrei să înțelegi limbajul computerului, trebuie să înveți sistem binar calcul.

Se numesc zerouri și unu într-un computer biți , iar grupurile de opt biți sunt numite octeți .

Un octet poate conține un număr de la 0 la 255.

Doi octeți pot conține un număr de la 0 la 65535.

Trei octeți pot conține un număr de la 0 la 16 milioane.

De exemplu,

numărul 2000 = 00000111 11010000

scris pe doi octeți, câte 8 biți fiecare.

Cu cifre, este mai mult sau mai puțin clar, dar cum înțelege un computer textul?

Computerul convertește orice literă în numere. După ce a transformat o literă într-un număr, computerul transformă numărul în semnale și le scrie, ca și numere, cu biți din care sunt asamblați octeții:

A – 192 – 11000000

B – 193 – 11000001

B – 194 – 11000010

G – 195 – 11000011

Tabel complet al codurilor Ascii din alfabetul rus

Prin apăsarea unei taste de la tastatură, dați computerului un semnal în sistemul de numere binar (fiecare tastă are propriul cod). El o înțelege și cu ajutorul program special convertește acest semnal într-un simbol ușor de înțeles pentru noi și îl afișează pe monitor. În linii mari, se dovedește că tastatura servește drept traducător între noi și computer.

Același lucru se întâmplă și cu informatii grafice. Pentru a salva o imagine și a lucra cu ea pe un computer, aceasta trebuie convertită în semnale, de ex. digitiza . În acest scop puteți utiliza sau aparat de fotografiat digital sau o cameră video.

Fiecare punct are propriul cod:

Punct negru: 0, 0, 0;

Punct alb: 255, 255, 255;

Maro: 153, 102, 51;

etc. Fiecare culoare are propriul cod (codul culorilor).

Masă
potrivirea culorilor la hexazecimal
componente RGB .

a) memorie externă b) display; c) procesor; d) tastatura.

20. MODEM- acest dispozitiv:

a) pentru a stoca informații;

b) să prelucreze informații la un moment dat;

c) să transmită informații prin canale de comunicații telefonice;

d) pentru a tipări informații.

21. ieșire de informații? a) RAM; b) afișaj; c) şoarece; d) tastatura,

22. Ce dispozitiv de calculator este destinatintroducerea informatiilor? a) imprimanta; b) afișaj; c) procesor; d) tastatura.

2 3. RAM serveste:

a) pentru a stoca informații;

b) pentru prelucrarea informațiilor;

c) să lanseze programe;

d) să proceseze un program la un moment dat.

2 4. Plotter - acest dispozitiv:

a) să citească informații grafice;

b) pentru intrare;

c) pentru retragere;

d) să scaneze informații.

25. Dispozitivele de stocare externe includ:

a) procesor;

b) dischetă: c) monitorul; d) hard disk.

2

6. Un mouse este un dispozitiv:

a) retragere;

c) citirea informaţiei;Un dispozitiv conceput pentru a opera un computer:

a) imprimantă, unitate de sistem, tastatură;

b) procesor, RAM, monitor, tastatură;

c) procesor, streamer, hard disk;

d) monitor, hard disk, tastatură, procesor .

28. Memoria externă servește:

a) să stocheze informații operaționale, în schimbare frecventă în procesul de rezolvare a unei probleme;

b) pentru depozitare pe termen lung informații indiferent dacă computerul rulează sau nu;

c) pentru stocarea informațiilor în interiorul unui computer;

d) să prelucreze informații la un moment dat.

Ce este un sistem de operare

Un sistem de operare este un program care se încarcă atunci când porniți computerul. Desfășoară un dialog cu utilizatorul, gestionează computerul, resursele acestuia (RAM, spațiu pe disc etc.) și lansează alte programe (aplicații) pentru execuție. Sistemul de operare oferă utilizatorului și programelor de aplicație o modalitate convenabilă de a comunica (interfață) cu dispozitivele computerizate.

Motivul principal pentru necesitatea unui program cum ar fi un sistem de operare este că operațiunile de bază pentru lucrul cu dispozitive computerizate și gestionarea resurselor computerului sunt operațiuni de nivel foarte scăzut, iar acțiunile care sunt cerute de utilizator și de programele de aplicație constau de fapt în mai multe sute sau mii de astfel de operațiuni elementare.

Există aproximativ o duzină de formate de dischetă, iar sistemul de operare trebuie să poată funcționa cu toate aceste formate. Pentru utilizator, lucrul cu dischete de diferite formate ar trebui să se desfășoare exact în același mod;

Un fișier de pe dischete ocupă anumite zone, iar utilizatorul nu ar trebui să știe nimic despre care dintre ele. Toate funcțiile pentru menținerea tabelelor de alocare a fișierelor, căutarea informațiilor în ele și alocarea spațiului pentru fișiere de pe dischete sunt realizate de sistemul de operare, iar utilizatorul nu poate ști nimic despre ele;

În timpul funcționării programului de copiere, pot apărea câteva zeci de situații speciale diferite, de exemplu, o eroare la citirea sau scrierea informațiilor, unitățile nu sunt pregătite pentru citire sau scriere, nu există spațiu pe dischetă pentru fișierul copiat etc. Pentru toate aceste situații, este necesar să se furnizeze mesaje și acțiuni corective. Sistemul de operare efectuează și acțiuni auxiliare precum copierea sau imprimarea fișierelor. În plus, sistemul de operare pornește în RAM toate programele, le transferă controlul la începutul activității lor, efectuează diverse acțiuni auxiliare la solicitarea programelor care rulează și eliberează memoria RAM ocupată de programe atunci când acestea se încheie.

Dialog utilizator cu MS DOS

Când MS DOS este pregătit pentru dialog cu utilizatorul, acesta afișează un prompt pe ecran, de exemplu sau C:\>

Aceasta înseamnă că MS DOS este pregătit să primească comenzi.

Dialogul utilizatorului cu MS DOS se realizează sub formă de comenzi. Fiecare comandă de utilizator înseamnă că MS DOS trebuie să efectueze una sau alta acțiune, de exemplu, tipărirea unui fișier sau afișarea unui cuprins de director.

O comandă MS DOS constă din numele comenzii și, opțional, parametri, separate prin spații. Numele și parametrii comenzii MS DOS pot fi introduse atât cu litere mari, cât și cu litere mici latine. Fiecare intrare de comandă se termină cu o apăsare de tastă

Componentele principale ale MS DOS

Sistemul de operare MS DOS este format din următoarele părți.

Sistemul de bază de intrare/ieșire (BIOS), situat în memoria doar în citire a computerului (memorie doar în citire, ROM). Această parte sistem de operare este „încorporat” în computer. Scopul său este de a efectua cele mai simple și universale servicii de sistem de operare legate de I/O. Sistemul Basic I/O conține, de asemenea, un test de performanță a computerului care verifică funcționarea memoriei și a dispozitivelor computerului atunci când computerul este pornit. In plus, sistem de bază I/O conține un program care apelează încărcătorul sistemului de operare.

Încărcătorul sistemului de operare este un program foarte scurt situat în primul sector al fiecărei dischete cu sistemul de operare MS DOS și hard disk. Funcția acestui program este de a citi încă două module de sistem de operare în memorie, care se completează procesul de pornire MS DOS.

Fișierele de disc IO.SYS și MSDOS.SYS (cu toate acestea, pot fi numite diferit, de exemplu IBMBIO.COM și IBMDOS.COM, denumirile se modifică în funcție de versiunea sistemului de operare Sunt încărcate în memorie de sistemul de operare). încărcător și rămân în memoria computerului în mod constant. Fișierul IO.SYS este o completare la sistemul de bază I/O din ROM. Fișierul MSDOS.SYS implementează serviciile de bază de nivel înalt ale MS DOS.

Procesorul de comenzi MS DOS procesează comenzile introduse de utilizator. Procesorul de comenzi se află în fișier disc COMMAND.COM pe discul de pe care pornește sistemul de operare. Unele comenzi ale utilizatorului, cum ar fi type.dir sau copy, sunt executate chiar de shell. Astfel de comenzi se numesc interne. Pentru a executa alte comenzi de utilizator (externe), procesorul de comenzi caută pe discuri un program cu numele corespunzător, iar dacă îl găsește, îl încarcă în memorie și îi transferă controlul. La sfârșitul programului, procesorul de comenzi șterge programul din memorie și afișează un mesaj care indică faptul că este gata să execute comenzi (prompt MS DOS).

Comenzile MS DOS externe sunt programe furnizate împreună cu sistemul de operare ca fișiere separate. Astfel de programe efectuează acțiuni de întreținere, cum ar fi formatarea dischetelor, verificarea discurilor etc.

Driverele de dispozitiv sunt programe speciale care completează sistemul de intrare/ieșire MS DOS și oferă service pentru dispozitive noi sau utilizarea non-standard a dispozitivelor existente De exemplu, cu ajutorul driverelor este posibil să lucrați cu un „disc electronic”, adică. o parte a memoriei computerului cu care se poate lucra la fel ca cu un disc. Driverele sunt încărcate în memoria computerului când sistemul de operare pornește, numele lor sunt indicate într-un fișier special CONFIG.SYS. Această schemă facilitează adăugarea de noi dispozitive și vă permite să faceți acest lucru fără a afecta fișiere de sistem MS DOS.

MS DOS pornește automat când porniți alimentarea computerului, când apăsați tasta „Reset” de pe carcasa computerului (nu toate modelele de computere au o astfel de tastă), precum și când apăsați simultan (Ctrl), (Alt). ) și (Del) de pe tastatură. Pentru a efectua boot-ul inițial MS DOS, este necesar ca pe unitatea A pentru dischete să fie instalată o dischetă cu sistemul de operare MS DOS sau ca computerul să aibă un hard disk (hard disk) cu sistemul de operare MS DOS înregistrat pe de regulă, pe hard disk-uri Sistemul de operare MS DOS este scris de furnizorul computerului.

La începutul pornirii, rulează programele de verificare hardware situate în memoria permanentă a computerului. Dacă găsesc o eroare, afișează un cod de eroare pe ecran. Dacă eroarea nu este critică (adică, permite continuarea lucrării), atunci utilizatorului i se oferă posibilitatea de a continua procesul de pornire apăsând tasta (F1). pe tastatură. Dacă defecțiunea este critică, procesul de încărcare este oprit. În orice caz, situația și codul de eroare emis trebuie raportate specialiștilor de service informatic.

După ce se termină rularea programelor de testare hardware, programul de pornire încearcă să citească programul de încărcare a sistemului de operare de pe discul instalat pe unitatea A. Dacă nu există o dischetă pe unitatea A, atunci sistemul de operare va fi încărcat de pe hard disk Dacă unitatea A nu conține o dischetă cu sistemul de operare, ci o altă dischetă, va fi afișat un mesaj de eroare.

Eroare de disc sau disc non-sistem

Înlocuiți și loviți orice cheie când este gata

(eroare de disc sau disc non-sistem.

Înlocuiți discul și apăsați orice tastă)

Ar trebui să puneți o dischetă cu sistemul de operare pe unitatea A dacă doriți să porniți computerul de pe o dischetă sau să deschideți ușa unității sau să scoateți discheta din unitate dacă doriți să porniți computerul de pe unitatea hard disk ( hard disk). După aceasta, apăsați orice tastă alfanumerică, spațiu sau (Enter) pentru a continua procesul de descărcare.

Prezentare generală a comenzilor MS DOS

Mai jos sunt informaţii scurte despre comenzile MS DOS: nume și descrieri ale comenzilor. Aceste informații oferă doar o idee foarte generală despre ceea ce fac comenzile MS DOS.

Există două tipuri de comenzi MS DOS: interne și externe.

Comenzile interne sunt executate de procesorul MS DOS însuși (programul COMMAND.C. Aceste comenzi sunt după cum urmează:

BREAK - setați modul de verificare a intrării combinației (Cntrl-C).

CD - schimbați directorul curent sau afișați numele directorului curent.

CLS - ecran clar de monitor.

COPIERE-copiere fișiere.

CTTY - schimbați dispozitivul de intrare/ieșire pentru comenzile MS DOS.

DATA - obțineți sau modificați data curentă.

DEL - ștergerea fișierului.

DIR - Listează fișierele dintr-un director.

ECHO - emite un mesaj dintr-un fișier de comandă batch.

EXIT - închideți funcționarea procesorului de comenzi COMMAND.COM.

PENTRU organizarea buclelor.

GOTO săriți la o etichetă dintr-un fișier de comandă batch.

Verificați starea IF într-un fișier batch.

MD - creați un director nou.

PATH - setați lista de directoare pentru a căuta comenzi.

PAUZĂ - întrerupe execuția unui fișier batch batch.

PROMPT - setați tipul de prompt MS DOS.

Comentariu REM într-un fișier batch.

REN - schimba numele fișierului.

RD - eliminați directorul.

SET - setează o variabilă de mediu.

SHIFT-schimbarea numerelor parametrilor fișierului de comandă batch.

TIME - Obțineți sau setați ora curentă.

Vizualizarea fișierului TYPE (introducerea fișierului pe ecran).

VER—dați numărul versiunii MS DOS.

VERIFICARE — setați sau anulați modul de verificare a corectitudinii scrierii pe disc.

Ieșire etichetă VOL-disc.

Comenzile MS DOS externe sunt programe furnizate împreună cu sistemul de operare sub formă de fișiere separate. Aceste comenzi sunt:

APPEND—specificați directoare suplimentare pentru a căuta date.

ASSIGH - atribuiți un alt nume logic (litera) unității.

ATTRIB - Setați sau afișați atributele fișierului.

BACKUP - creați copii de arhivă ale fișierelor.

CHKDSK verifică discul pentru sistemul de fișiere corect.

COMANDĂ - lansează procesorul de comandă MS DOS.

DEBUG - vizualizarea, schimbarea, dezasamblarea fișierelor.

DISKCOMP - comparație de dischete.

DISKCOPY - copierea dischetelor.

EDLIN este un editor de text primitiv.

EXE2BIN - Convertește un fișier EXE în cod binar.

FASTOPEN - accelerează deschiderea fișierului.

Comparația fișierelor FC.

Partiționarea hard diskului FDISK.

FIND-căutare subșiruri în fișiere.

FORMAT-formatarea (inițializarea) discului.

GRAFICĂ-pregătire pentru imprimarea unei copii grafice a ecranului.

LABEL - aflați sau setați eticheta discului.

Editor de linkuri LINK.

MD - creați un director nou.

MOD — setați modurile de funcționare a dispozitivului.

Afișare mai multe pagini pe ecranul monitorului.

PRINT imprimare pe o imprimantă fișiere textîn modul „de fundal”.

RECOVER - restaurați un fișier care conține secțiuni „proaste”.

REPLACE - înlocuiți fișierele cu noile lor versiuni.

SHARE - setați modul multi-utilizator pentru utilizarea fișierelor.

SORT-sortarea datelor.

SUBST - înlocuiți numele directorului cu desemnarea unității.

SYS - Copiați fișierele de sistem pe disc.

TREE - afișează structura directorului de pe disc.

XCOPY-copiere fișiere (are mai multe funcții decât COPY)

Sarcina: Descrieți procesul de creare a arborelui de directoare specificat. Creați un fișier de test Adresă și detalii în folderele specificate. Lipiți-le și plasați-le în folderul specificat. Redenumiți-l în fișierul General. Distrugeți toate folderele și directoarele create.