 |
Принципы организации информационных процессов в вычислительных устройствах.
|
|
|
|
Какие существуют системы счисления?Кодирование данных двоичным кодом.
Системой счисленияназывают совокупность способов представления и записи чисел.
Различают позиционные и непозиционные системы счисления.
Непозиционной системойназывается система счисления, у которой количественное значение цифры зависит только от ее написания.
Система называетсяпозиционной, если значение каждой цифры, входящей в число, определяется ее местом в ряду цифр, составляющих это число.
Двоичная система счисления. - имеет две цифры (0 и 1).
Восьмеричная система счисления. - восемь (0 - 7)
Десятичная система счисления. только десять разных знаков (цифр): 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
Шестнадцатеричная система счисления. шестнадцать (от 0 до 9 иA-10,B-11,C-12,D-13,E-14,F-15
Двоичное кодирование информации в компьютере
Кодирование - операция преобразования знаков одной знаковой системы в знаки другой знаковой системы.
Компьютер может обрабатывать информацию (данные), представленную в числовой форме. Все числа (коды) внутри компьютера представляются с помощью 0 (нулей) и 1 (единиц).
Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и1).
Виды информации
- Числовая
- Текстовая
- Графическая
- Звуковая
- Видео
Охарактеризуйте единицы измерения компьютерной информации в двоичной системе счисления.
Представление числовой информации.
В 1 байте можно закодировать числа от 0 до 255.
В 2-ух байтах можно закодировать числа от 256 до 65 535.
В 3-ех байтах можно закодировать числа от 65536 до 16 млн.
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
510 - 1012
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
8 10 - 1000 2
Представление текстовой информации.
Кодирование текстовой информации представлено числами в виде таблицы: все буквы английского алфавита, знаки препинания, символы цифр, знаки математических операций, дополнительно можно закодировать второй язык (русский)
|
|
|
Эта таблица была разработана в Американском национальном институте стандартов под названием стандарт ASCII (American Standard Code for information Interchange).
0 - 31 коды отданы разработчикам аппаратуры
32 - 127 коды - нижняя половина таблицы, где расположен английский алфавит
128 - 255 коды - верхняя половина таблицы, где стандарт ASCII не отвечает, здесь каждая страна может расположить свой алфавит, как ей удобно.
В России в верхней половине таблицы действуют 4 различные таблицы кодировки: Кириллица (DOS), Кириллица (Windows), Кириллица (КОИ8-R), Кириллица (ISO)
Для кодирования одного символа текстовой информации достаточно 1 байта.
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
А -192 1100 0000
Б - 193 1100 0001
В - 194 11000010
Г - 195 1100 0011
Д - 196 1100 0100
Представление графической информации.
Для работы с компьютерной графикой используются в основном два типа программ: растровые и векторные редакторы.
Растровые редакторы представляют изображение в виде совокупности точек: Приложения: Paint, Photoshop, Photofinish
Векторные редакторы имеют дело с более крупными объектами: линиями и фигурами, созданными из линий:
Приложения:CorelDrow, Adоbe Illustrator, Macromedia Freehand.
При кодировании векторных изображений стандартных приемов не существует, каждая программа применяет свои внутренние форматы.
С кодированием растровых изображений используется тоже немало различных форматов: *.bmp, tiff, pcx, gif, jpg.
В формате BMP точечная структура изображения соответствует битовой структуре данных. Вид этого соответствия меняется в зависимости, сколько цветов имеет изображение.
Представление звуковой информации.
Звук, музыка, речь поступает через микрофон в компьютер в виде сигналов, они оцифровываются, т.е. превращаются в числа (коды), а потом в биты и байты.
|
|
|
Видео-информация.
Видеоинформация, полученная от видеокамеры в виде сигналов, оцифровывается и записывается в виде битов и байтов. Происходит так же как с картинками, разница лишь в том, что таких картинок надо обработать очень много.Чтобы изображение двигалось, кадры должны сменять друг друга с большой скоростью.
4. Для чего нужна кодовая таблица символов? Что такое ASCкоды?Кодовая таблица - таблица соответствий символов и их положений в таблице. Исторически сложилось так, что в России есть несколько несовместимых кодировок, т.е. одинаковые символы имеют различные коды в разных кодировках. Это приводит к тому, что при просмотре страничек не в той кодировке, на которую настроен броузер, экран засоряется непонятными символами. В России распространены следующие кодировки: WIN1251 (Windows), KOI-8 (Unix), СP866(DOS), Macintosh, ISO-8859-5 (Unix).ASCII.Наиболее распрастранен стандарт в США.По-русски кад для обмена информации.В этот код входят 2 стандарта:базовая(от 0-127 символов) и расширенная(от 128-256 символов)
5. Где используется универсальная система UNICODE? Юникод-стандарт кодирования символов,позволяющий представить знаки,практически всех писменных языков.Применение этого стандарта позволяет закодировать очень большое число символов из разных письменностей: в документах Unicode могут соседствовать китайские иероглифы, математические символы, буквы греческого алфавита, латиницы и кириллицы, при этом становится ненужным переключение кодовых страниц.Стандарт состоит из двух основных разделов: универсальный набор символов (англ. UCS, universal character set) и семейство кодировок (англ. UTF, Unicode transformation format). Универсальный набор символов задаёт однозначное соответствие символов кодам — элементам кодового пространства, представляющим неотрицательные целые числа. Семейство кодировок определяет машинное представление последовательности кодов UCS.
6. Как организованно хранение и доступ к информации на компьютере? Информация в компьютере хранится в двоичном виде, то есть в виде «0» и «1». Каждая программа воспринимает последовательность «0» и «1» по-своему. Например, последовательность 00100011 текстовый редактор воспримет как букву «д», графический редактор – как элемент изображения бирюзового цвета, а табличный процессор – как число 67. Способ представления различных данных (текстовых, числовых, графических, звуковых) в виде последовательности «0» и «1» называется кодировкой.Та информация, которая обрабатывается в текущий момент (например, текст, набираемый в Word, или картинка, которую рисуем в Paint, а также работающая в данный момент программа), хранится в оперативной памяти компьютера.Данные пользователя, предназначенные для длительного хранения (тексты, рисунки, музыкальные файлы), а также все программы должны храниться также во внешней памяти компьютера, то есть на жестком диске, на компакт-дисках или на дискетах.Хранение информации во внешней памяти компьютера организовано в виде файлов.
|
|
|
Система контроля и управления доступом (СКУД) — совокупность программно-аппаратных технических средств безопасности, имеющих целью ограничение / регистрацию входа-выхода объектов (людей, транспорта) на заданной территории через двери, ворота, проходные (т. н. «точки прохода»).
7. Каким образом следует записывать имя файла?Что такое ассоциированный файл?Как создавать и хранить файлы? На компе в к-ве единицы хранения данных приняли элемент переменной длины наз-ся файлом.Файл (англ. file) — блок информации на внешнем запоминающем устройстве компьютера, имеющий определённое логическое представление (начиная от простой последовательности битов или байтов и заканчивая объектом сложной СУБД), соответствующие ему операции чтения-записи (см. ниже) и, как правило, фиксированное имя (символьное или числовое), позволяющее получить доступ к этому файлу и отличить его от других файлов.Ассоциация или ассоциирование файлов — в программном обеспечении привязывание файла (по расширению или по каким-либо другим признакам) к прикладной программе, которая обрабатывает эти файлы. При «вызове» этого файла, например, в файловом менеджере, вызовется связанная с ним программа и откроет файл.
8.Как записывается полный путь к файлу на диске? Путь (англ. path) — набор символов, показывающий расположение файла в файловой системе, адрес каталога.В операционных системах UNIX разделительным знаком при записи пути является «/». В Windows — «\». В других операционных системах таким знаком может быть «:» или другой знак[источник не указан 478 дней]. Эти знаки служат для разделения названия каталогов, составляющих путь к файлу.Например, в следующей записи адресации /home/user_kolia/foo/bar.txt часть bar.txt — это имя файла, а /home/user_kolia/foo/ — путь к нему.Путь может быть абсолютным или относительным. Полный или абсолютный путь — это путь, который указывает на одно и то же место в файловой системе, вне зависимости от текущей рабочей директории или других обстоятельств. Полный путь всегда начинается с корневого каталога. Относительный путь представляет собой путь по отношению к текущему рабочему каталогу пользователя или активных приложений.Для эффективного поиска файлов UNIX-подобные операционные системы, как правило, имеют системную переменную $PATH в командной оболочке (например, sh), которая задает перенаправления к важнейшим исполняемым файлам. Узнать значение этой переменной можно с помощью команды echo $PATH или аналогичной.
|
|
|
9.Основные структуры данных. Данные, хранящиеся в памяти ЭВМ представляют собой совокупность нулей и едениц (битов). Биты объединяются в последовательности: байты, слова и т.д. Каждому участку оперативной памяти, который может вместить один байт или слово, присваивается порядковый номер (адрес).Какой смысл заключен в данных, какими символами они выражены - буквенными или цифровыми, что означает то или иное число - все это определяется программой обработки. Все данные необходимые для решения практических задач подразделяются на несколько типов, причем понятие тип связывается не только с представлением данных в адресном пространстве, но и со способом их обработки.Любые данные могут быть отнесены к одному из двух типов: основному (простому), форма представления которого определяется архитектурой ЭВМ, или сложному, конструируемому пользователем для решения конкретных задач.Данные простого типа это - символы, числа и т.п. элементы, дальнейшее дробление которых не имеет смысла. Из элементарных данных формируются структуры (сложные типы) данных.Некоторые структуры:Массив(функция с конечной областью определения) - простая совокупность элементов данных одного типа, средство оперирования группой данных одного типа. Отдельный элемент массива задается индексом. Массив может быть одномерным, двумерным и т.д. Разновидностями одномерных массивов переменной длины являются структуры типа кольцо, стек, очередь и двухсторонняя очередь.Запись(декартово произведение) - совокупность элементов данных разного типа. В простейшем случае запись содержит постоянное количество элементов, которые называют полями. Совокупность записей одинаковой структуры называется файлом. (Файлом называют также набор данных во внешней памяти, например, на магнитном диске). Для того, чтобы иметь возможность извлекать из файла отдельные записи, каждой записи присваивают уникальное имя или номер, которое служит ее идентификатором и располагается в отдельном поле. Этот идентификатор называют ключом.Такие структуры данных как массив или запись занимают в памяти ЭВМ постоянный объем, поэтому их называют статическими структурами. К статическим структурам относится также множество.Имеется ряд структур, которые могут изменять свою длину - так называемые динамические структуры. К ним относятся дерево, список, ссылка.
|
|
|
10.общая характеристика процессов передачи и обработки информации. Сбор информации – это процесс получения информации из внешнего мира и приведение ее к стандарту для данной информационной системы. Обмен информацией между воспринимающей ее системой и окружающей средой осуществляется посредством сигналов. Сигнал – средство передачи информации в пространстве и времени. В качестве носителя сигнала могут выступать звук, свет, электрический ток, магнитное поле и т.д. Сбор информации, как правило, сопровождается ее регистрацией, т.е. фиксацией информации на материальном носителе (документе или машинном носителе). Передача информации осуществляется различными способами: с помощью курьера, пересылка по почте, доставка транспортными средствами, дистанционная передача по каналам связи. Для осуществления последней необходимы специальные технические средства. Дистанционно может передаваться как первичная информация с мест ее возникновения, так и результатная информация в обратном направлении. Поступление информации по каналам связи осуществляется двумя способами: на машинном носителе и непосредственно в компьютер при помощи специальных программных и аппаратных средств.
принципы организации информационных процессов в вычислительных устройствах.
Большинство современных ЭВМ строится на принципах Фон Неймана.
Принципы Фон Неймана:
1. Основными блоками являются:
a. Блок управления
b. Арифметико-логическое устройство
c. Память
d. Устройства ввода-вывода
2. Информация кодируется в двоичной форме и разделяется на единицы, которые называются словами.
3. Алгоритм представляется в форме последовательности управляющих слов или команд, которые определяют смысл операции, а совокупность команд называется программой.
4. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти, кодируются одним и тем же способом и различаются лишь по способу использования.
5. УУ и АЛУ входят в состав ЦП, который и определяет нужные дествия и обрабатывает информацию.
12.Что такое базовая аппаратная конфигурация ПК? Базовая конфигурация ПК — минимальный комплект аппаратный средств, достаточный для начала работы с компьютером.В настоящее время для настольных ПК базовой считается конфигурация, в которую входит четыре устройства:системный блок;монитор;клавиатура;мышь.
13.Каковы основные функциональные характеристики компьютера? 1. Быстродействие, производительность, тактовая частота.Емкость оперативной памяти.Типы системного и локальных интерфейсов.Емкость накопителя на твердых магнитных дисках (винчестера).Виды и емкость КЭШ-памяти.Тип видеомонитора (монитора) и видеоадаптера.Возможность работы в многозадачном режиме.Имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы
14.что харакеризует тактовая частота разрядность компьютера? Разрядность процессора определяется количеством двоичных разрядов,которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно.
15.Какие виды внутренней памяти существуют в компьютере? Внутренняя (основная) память реализуется с помощью набора микросхем, установленных на материнской плате. Она предназначена для хранения программ и данных, с которыми процессор непосредственно работает.Память компьютера состоит из ячеек, местонахождение которых определяется уникальным адресом. В каждой ячейке хранится машинное слово, соответствующее какому либо данному или элементу программы. От разрядности машинного слова зависит объем внутренней памяти (количество ячеек).Ёмкость памяти измеряется в килобайтах, мегабайтах и гигабайтах.Кроме временных данных, которые определяются тем, что компьютер делает в настоящий момент, он должен знать и постоянно помнить некоторые стандартные программы и данные.Например, компьютер должен знать, что ему делать после включения, где найти и прочитать операционную систему, которой будет передано управление компьютером, как выполнить конкретную операцию и пр. Причём выключение питания компьютера не должно приводить к потере этой важной информации.Решение проблем хранения различных видов информации и надежного функционирования персонального компьютера привело к использованию нескольких видов внутренней памяти: оперативной, постоянной, кэш-памяти.
16.Что такое основная память ПК? Прежде всего, основная память компьютера делится на две логические области: непосредственно адресуемую память, занимающую первые 1024 Кбайт ячеек с адресами от 0 до 1024 Кбайт - 1, и расширенную память, доступ к ячейкам которой возможен при использовании специальных программ-драйверов или в защищенном режиме работы микропроцессора.Буфер обмена (clipboard) - область основной памяти компьютера, с помощью которой организуется обмен данными между приложениями.
17.Какие особенности оперативной памяти(ОЗУ)? Оперативная память может сохранять данные лишь при включенном компьютере. Поэтому при его выключении обрабатываемые данные следует сохранять на жестком диске или другом носителе информации. При запуске программ информация поступает в ОЗУ, например, с жесткого диска компьютера. Пока идет работа с программой она присутствуют в оперативной памяти (обычно). Как только работа с ней закончена, данные перезаписываются на жесткий диск. Другими словами, потоки информации в оперативной памяти очень динамичны.
18.Какая информация хранится в ПЗУ? Информация в ПЗУ записывается на заводе-изготовителе микросхем памяти, и в дальнейшем изменить ее значение нельзя. В ПЗУ хранится критически важная для компьютера информация, которая не зависит от выбора операционной системы. Программируемое ПЗУ отличается от обычного тем, что информация на этой микросхеме может стираться специальными методами (например, лучами ультрафиолета), после чего пользователь может повторно записать на нее информацию. Эту информацию будетневозможно удалить до следующей операции стирания информации.
19.Что такое КЭШ память? Буфер между процессором и ОП(бережное хранение).Принцип "КЭШирования" заключается в использовании быстродейств. памяти для хранения наиболее часто используемых данных или команд,тем самым сокращая обращ. в ОП.
20.Внутренние устройства системного блока ПК. Блок питания.Панель крепления материнской платы.Передняя панель.Секции для дисководов.футляр (защитные крышки блока). В новых компьютерах спецификации ATX две крышки: левая и правая (снимаются они раздельно), а вот в более старых ПК крышка была всего одна – П–образная;электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная память, контроллеры и адаптеры устройств и т.д.);блок питания, преобразующий питание в сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;дисководы (накопители) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);накопитель на жестком магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер);управляющая схема;размещенный на передней панели переключатель питания "Включено/выключено";различного вида разъемы для подключения периферии.
21.Системы,расположенные на материнской плате ПК. - процессорный сокет (разъем, куда вставляется процессор) - обозначены два слота под PCI EXPRESS видеокарты (в дорогих материнских платах можно устанавливать две дискретные видеокарты одновременно)- четыре слота под оперативную память стандарта DDR2 - северный мост чипсета материнской платы компьютера- южный мост чипсета материнской платы- радиаторы системы охлаждения для цепей питания процессора- четыре USB выхода (выводятся на заднюю стенку системного блока) - выходы встроенной звуковой карты- интерфейс флоппи диска 3,5 (дисковода) FDC controller - четыре выхода SATA для подключения жестких дисков нового стандарта - три PCI слота для подключения дополнительных плат расширения (ТВ тюнера, сетевой или звуковой карты, платы видео-захвата и т.д) - батарейка «BIOS»- четырех-контактный 12-ти вольтовый разъем питания процессор - 24-х контактный разъем для подключения блока питания и подачи напряжения на материнскую плату- два разъема для подключения жестких дисков или CD-DVD-ROM старого образца «IDE»- сама микросхема «BIOS».
|
|
|
