Lucarev_1-2 (972241)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Устройство компьютера. ИнформацияКомпьютер – универсальная машина для различных преобразований информации.И'ИИнформация и ее свойстваИнформация – это сведения (данные) об объекте, получаемые посредством сигналов.Нужно уметь различать понятия "информация" и "знания", так как знания представляютсобой модели объектов, формирующихся уже на основе полученной информации.Информация нематериальна и существует только в процессе передачи. В связи с этиминформация характеризуется наличием:•••отправителя,получателя,материального носителя (устройство, передающее и хранящее данные).Связь между состоянием объекта и информацией об этом объекте, передаваемойматериальным носителем, осуществляется системой кодирования.

Таким образом,система кодирования – это соответствие между состоянием объекта и состояниемматериального носителя.Клод Шеннон (1916-2001) в 1948 г. создал математическую теорию коммуникации,которая основана на понятии информации. Он же предложил методику определенияколичества информации. Согласно этой методике, информация понимается как степеньуменьшения неопределенности относительно состояния объекта.Обоснование формулы ШеннонаПоясним это следующим примером:C – p3 ?D – p4 ?канал связиПолучательB – p2 ?ОтправительA – p1 ?Возможных равновероятных состояний объекта, сведения о котором передаютсяотправителем получателю, − пять (A, B, C, D, E). До передачи информации получательнаходится в состоянии неопределенности, так как не знает о реальном состоянии объекта.канал связи1ПолучательОтправительABCDEBПри получении сигнала о состоянии объекта (например, B) неопределенность исчезает.Получатель точно знает состояние отправителя.Чем больше возможных состояний объекта, тем больше исходная степеньнеопределенности, тем больше передано информации:S∝ NЗдесь:S – количество информации;N – число различных состояний объекта, то есть число вариантов сообщений.Рассмотрим измерение количества информации для составного объекта.

Составнойобъект – это объект, который одновременно может быть охарактеризован по различнымпризнакам, например:Число состояний составного объекта:N = N1 ⋅ N 2А количество информации, согласно интуитивному представлению о ней, должноскладываться:S = S1 + S 2Примеры1) Сколько информации несет сигнал светофора? Решение: число состояний,принимаемых светофором, равно трем.

Следовательно, S = log 2 3 ≈ 1,58 бит.2) Сколько информации несет:a. каждый нуклеотид ДНК ( N = 4 ⇒ S = log 2 4 = 2 бит);b. одна аминокислота белка ( N = 20 ⇒ S = log 2 20 ≈ 4,32 бит);c. геном человека (содержит 3 ⋅ 109 нуклеотидов ⇒ S = S i ⋅ n ≈ 1 Гб )Преобразование информации.Существует два вида преобразования информации:••эквивалентные (кодирование, хранение, передача);вычисление (замена одних сигналов на другие).Архитектура компьютераФон-неймановская архитектура (1945 г., США):•••двоичное представление данных;единое хранилище для программы и данных;арифметическое устройство на основе схем сложения,2то есть преобразования информации, представляемой в двоичном виде, осуществляютсяарифметическим устройством – триггером. Триггер – электронная схема, применяемаядля запоминания одного бита информации; имеет два устойчивых состояния,которые соответствуют логическим нулю и единице.Недостатком фон-неймановской архитектуры является то, что быстродействиеканала связи между ЦП и ОП трудно повысить.Решения этой проблемы следующие:•многоуровневая память; Оперативная память, предназначенная дляпромежуточного хранения большого количества информации, работает медленно.Поэтому создан дополнительный уровень – Cash-память, ускоряющий процессработы с информацией.Cash-памятьОП••параллелизмa.

суперскалярные процессоры;b. многопроцессорные системы;c. вычислительные кластеры и GRID-системы;альтернативные архитектуры (например, Dataflow architecture).Основные компоненты компьютераТермин "архитектура компьютера" означает, из каких компонентов состоит компьютер икак они между собой взаимосвязаны.••••••Оперативная память.Центральный процессор.Устройства ввода информации.Устройства вывода информации.Внешние запоминающие устройства.Устройства связи.Оперативная памятьОперативная память предназначена для промежуточного хранения обрабатываемойинформации.

В основе оперативной памяти лежит базовый элемент. Элементом памятиявляется триггер (бит) – устройство, которое может находиться в двух различныхсостояниях.К этому устройству подается электрическое питание. У триггера есть выход (гдерегулируется напряжение) и входящий канал, подающий ему сигналы. Триггериспользуется для промежуточного хранения одного бита информации. Устройство извосьми бит – это байт. Число состояний из N бит равно 2N. Килобайт=210 байт=1024 байт.Пример: оперативная память на 4 килобита состоит из 4000 триггеров.Конкретному сообщению соответствует определенная комбинация бит. Рассмотрим напримере кодирования целых чисел двоичное представление информации в компьютере.Для кодирования целых чисел используется группа из 16 комбинаций чисел. В3компьютере невозможно представить любое целое число, так как целых чисел –бесконечное множество, а у оперативной памяти – конечное число состояний.Кодирование целых чисел (без знака)Состояниебит000001010011100101110111Число01234567+0010010101+1→2- 1010100115-2→3+11100110000007+1→0Кодирование целых чисел (со знаком)Состояниебит000Число0010100120111003-4101110-3-2111-1+0010010101+1→2+1110011000000-1 + 1 → 0- 101010011-3 - 2 → 3Центральный процессорЦентральный процессор – устройство, производящее преобразование информации,хранимой в оперативной памяти.

Элементарное преобразование, выполняемоецентральным процессором, называется машинной командой. В основе работыцентрального процессора лежит регистр program counter (счетчик команд). Системакоманд – это ограниченное множество команд, которые может исполнять центральныйпроцессор. Сложные преобразования раскладываются как последовательностьэлементарных преобразований.

Сложные системы команд осуществляются при помощипрограмм.Компьютерные программыПрограмма – информация о том, какие машинные инструкции и в какойпоследовательности должен выполнить центральный процессор для заданногопреобразования информации.Типичный цикл исполнения программы:1)2)3)4)программа считывается с ВЗУ в ОП и запускается;программа считывает исходные данные из ВЗУ в ОП;процессор преобразует данные в ОП согласно программе;результат преобразований записывается в ВЗУ.4Иными словами, кодовая комбинация интерпретируется как машинная инструкция, идетзапрос информации из какой-то части оперативной памяти и затем преобразованнаяинформация помещается обратно в оперативную память.

Исходная информация,программа и результат обработки хранятся в оперативной памяти.Устройства ввода и выводаУстройства ввода осуществляют преобразование информации из внешней формы вовнутреннюю, а устройства вывода – из внутренней формы во внешнюю.Устройства ввода-выводаВнешние запоминающие устройства нужны для долговременного хранения большихобъемов информации.Устройства связиУстройства связи (например, модем) передают информацию от одного компьютера кдругому. С помощью локальной сети осуществляется быстрая передача данных нанебольшие расстояния.5.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций