Компьютер в вопросах и ответах
У персонального компьютера есть два важных преимущества по сравнению со всеми другими видами компьютеров: он имеет относительно простое управление и может решать достаточно широкий класс задач.
Если ранее на ЭВМ могли в основном работать только профессиональные программисты (практически для любой задачи приходилось создавать свою программу), то теперь ситуация коренным образом изменилась. В настоящее время разработаны десятки тысяч программ по всем областям знаний. С ними работают десятки миллионов квалифицированных пользователей.
Согласно статистическим данным, самыми распространенными и используемыми программами являются операционные системы и текстовые редакторы.
Знание характеристик компьютерных устройств поможет квалифицированному пользователю выбрать оптимальную конфигурацию персонального компьютера для решения поставленной практической задачи.
Учебное пособие разработано на основе «Положения о проведении занятий и приёме экзамена по курсу «Основы информатики и вычислительной техники» для аспирантов Башкирского государственного университета.
Пособие составлено из ответов на достаточно широкий класс вопросов (220 вопросов), связанных с применением персональных компьютеров. Его можно применять как при подготовке к экзамену, так и при самостоятельном обучении работе на компьютере.
Первый раздел посвящена IBM -совместимым компьютерам. Рассказано о принципах фон Неймана, поколениях ЭВМ и истории процессоров Intel. Подробно рассмотрены компьютерные устройства, входящие в состав IBM PC. Характеристики устройств даны на январь 1999 г.
В последние 2-3 года большинство персональных компьютеров работает под управлением операционной системы Windows 95. Второй раздел содержит ответы на вопросы по данной операционной среде и ее основным приложениям: Проводник, графический редактор Paint, текстовой редактор Word и электронные таблицы Excel.
Раздел 1 Что такое компьютер
Вопросы по истории ЭВМ
Расскажите об изобретателях доэлектронных вычислительных машин?
Одним из самых известных изобретателей доэлектронных вычислительных машин считается Блез Паскаль, который в 1642 г. разработал устройство, механически выполняющее сложение чисел. Он создал десятки вариантов, некоторые из слоновой кости. Блез Паскаль хотел облегчить жизнь отцу, который работал интендантом. Его машина облегчала работу, но не заменяла человека.
Отметим также английского математика Чарльза Бэбиджа, который в первой половине XIX века пытался построить универсальное вычислительное устройство, которое могло бы работать без участия человека. Для этого она должна была уметь исполнять программы, вводимые с помощью перфокарт.
Кто изобрел первую российскую доэлектронную вычислительную машину?
В России первая механическая вычислительная суммирующая машина была изобретена не позднее 1770 г. в Литве часовым мастером Якобсоном. Машина была девятиразрядной.
Назовите принципы фон Неймана?
В 1945 году математик Джон фон Нейман опубликовал принципы функционирования компьютеров. Согласно фон Нейману, компьютер должен состоять из следующих устройств [1, стр. 14]:
* Арифметически - логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции.
* Устройство управления, которое организует процесс выполнения программы.
* Запоминающее устройство, или память, для хранения программы и данных. Состоит из некоторого набора пронумерованных ячеек, в которых находятся команды программы и фрагменты данных.
* Внешние устройства для ввода и вывода информации.
Как работает электронная вычислительная машина?
В общих чертах работу компьютера можно представить следующим образом [там же, стр. 15-16]. Вначале с помощью устройства ввода/вывода в память компьютера помещается текст программы. Устройство управления считывает содержимое ячейки памяти, в которой хранится первая команда программы. Данная команда может задавать выполнение арифметических или логических операций, чтение данных из памяти или запись полученных результатов в память, обмен информацией с внешними устройствами и т.д. Далее будет выполнена команда из следующей по очереди ячейки памяти или некоторой другой ячейки, заданной с помощью команды перехода. Это позволяет использовать один и тот же набор команд программы многократно (т.е. выполнять цикл), хотя в программе данный набор команд описан только один раз. Т.о. выполнение программы производится компьютером автоматически, без участия человека. Учитывая, что скорость современных персональных компьютеров достигает 150 - 500 млн. операций в секунду, решение некоторых задач на компьютере в десятки тысяч раз эффективнее ручного счета.
Какие достоинства имеет применение циклов в компьютере?
Во-первых, возможность применения циклов при выполнении программ сокращает их размер и время разработки в сотни и тысячи раз. Во-вторых, компьютеры умеют только быстро и точно выполнять готовые программы, но без них они ничего сами сделать не смогут. В-третьих, время разработки современных компьютерных программ (включая игры) может занимать несколько десятков или сотен лет.
Применяются ли принципы фон Неймана при разработке современных компьютеров?
Схема устройства современных компьютеров отличается от схемы, предложенной Джоном фон Нейманом. Во-первых, арифметическое - логическое устройство и устройство управления объединены в одно устройство - центральный процессор. Во-вторых, компьютер может одновременно выполнять несколько программ, точнее, чередовать их выполнение. В-третьих, процесс выполнения программ может быть временно прерван или отложен из-за поступивших сигналов от внешних устройств компьютера - прерываний [2].
Расскажите о поколениях ЭВМ?
Первый компьютер на основе электронных ламп был создан в 1946 г. и назывался ENIAC (электронный числовой интегратор и компьютер) с производительностью 5000 операций в секунду. Компьютеры на электронных лампах относятся к I поколению ЭВМ. Подобные ЭВМ занимали несколько комнат. А некоторые - отдельные здания. Управление подобными машинами производилось посредством специальных переключателей.
В 1948 г. ученые в лаборатории Bell Labs изобрели транзистор. В течение следующих 10 лет появились ЭВМ на транзисторах, что уменьшило их размеры и повысило быстродействие до 1 млн. операций в секунду. Это ЭВМ II поколения.
Первая отечественная электронная цифровая вычислительная машина МЭСМ была разработана в период с 1946 по 1950 г. в Институте электрохимии АН УССР [3]. Машина содержала порядка 6000 электронных ламп.
Первый компьютер фирмы IBM был создан в 1953 г. и назывался IBM 701. Ввод программы осуществлялся с помощью перфокарт.
Первый игровой компьютер - ????????? Geniac, разработанный в 1956 г.
В 1967 г. в СССР разработана самая мощная вычислительная машина семейства БЭСМ - БЭСМ 6. По данным [3] считается последней успешной отечественной разработкой. Быстродействие БЭСМ 6 равно 1 млн. операций в секунду.
III поколение ЭВМ работало на интегральных схемах1. На одной схеме могло помещаться несколько транзисторов и соединений между ними. Коммерческое распространение интегральных схем началось в 1961 г. Первым компьютером на интегральных схемах считается компьютер «Аполлон», разработанный NASA в 1968 г. Устанавливался на космических кораблях. Участвовал в первом полете на Луну.
IV поколение ЭВМ основано на БИС - больших интегральных схемах. Количество транзисторов на одной БИС стало таким большим, что одна БИС могла выполнить все функции арифметического - логического устройства, т.е. центрального процессора. Это случилось в 1970 г. Термин БИС в настоящее время применяется довольно редко. Вместо него используют термин - микропроцессор.
Подобные микропроцессоры выпускались тысячами. Вначале любители, а затем и фирмы начали создавать на их основе небольшие ЭВМ. Это позволило снизить цены на них. Подобные ЭВМ, предназначенные для 1-2 пользователей, называют персональными. Этим они отличаются от больших или суперЭВМ, у которых десятки пользователей.
Зачем нужны персональные компьютеры
Какие компьютеры называют персональными?
Персональными называются компьютеры, на которых может одновременно работать только один пользователь. Персональные компьютеры имеют только одно рабочее место.
В 80 годы и наши дни выпускаются десятки различных типов ЭВМ. Однако первое место на рынке персональных компьютеров занимают компьютеры IBM PC. Примерно 90% из персональных машин - IBM совместимые.
Какие компьютеры называют IBM совместимыми?
Компьютеры различных производителей, созданные по стандарту персональных компьютеров IBM, называются IBM совместимыми.
Данные компьютеры могут быть собраны из независимо созданных комплектующих по единой схеме. Необходимое условие - каждая деталь должна удовлетворять определенному общепринятому стандарту. Различают программную и аппаратную совместимость.
Что такое программная и аппаратная совместимость?
Аппаратная совместимость: а) комплектующие, удовлетворяющие одному стандарту, являются взаимозаменяемыми; б) различные части компьютера не конфликтуют между собой.
Программная совместимость: программы, разработанные на одной машине, будут правильно работать и на другой.
Примечание. Для проверки программной совместимости в начале 90 годов рекомендовалось использование компьютерных игр, например, DOOM.
Можно ли вместо термина «IBM совместимый компьютер» применять термин «компьютер IBM»?
Нет, т.к. некоторые компьютеры фирмы IBM не являются IBM совместимыми. Например, компьютеры PS/2 несовместимы с ними на аппаратном уровне, но сохранили совместимость на уровне программного обеспечения.
Термин «совместимость» является только компьютерным термином?
Нет, с понятием совместимости можно встретиться не только в компьютерном мире. Например, у видеомагнитофонов и видеокассет существует стандарт VHS. Поэтому, независимо от фирмы - производителя магнитофона и кассеты (Panasonic, Sony, JVC, Philips, BASF или других) можно на любом видеомагнитофоне VHS смотреть любую кассету VHS.
Что такое - совместимость «сверху вниз»?
Для компьютерных программ существует еще одно условие совместимости - совместимость «сверху вниз». Это значит, что все последующие версии программ будут выполнять все функции предыдущих версий. Например, если программа работала в MS DOS версии 5.0, то она будет работать и в версии 6.2
Почему именно IBM PC стали стандартом персональных машин?
Это связано с его очень удачной конструкцией. Компьютеры IBM могут быть созданы из независимо изготовленных частей аналогично детскому конструктору. Если работа любой детали вас не устраивает, ее вынимают и заменяют другой. Ранее, если какая-нибудь деталь снималась с производства, надо было выбрасывать весь прибор. Для IBM PC2 есть десятки предложений по замене. Компьютеры IBM PC созданы в соответствие с принципом открытой архитектуры [4].
Расскажите о принципе открытой архитектуры?
Принцип открытой архитектуры гласит, что компьютеры собираются из комплектующих, созданных в соответствии с определенными стандартами. Данные стандарты опубликованы и информационно доступны. При этом пользователь имеет возможность самостоятельно вставлять в ПК платы самых разных фирм - производителей и адаптировать свой персональный компьютер к требуемой деятельности.
Приведите пример, демонстрирующий достоинства принципа открытой архитектуры?
Достоинства принципа открытой архитектуры можно рассмотреть на следующем примере: Пусть у нас есть простой монофонический плеер. Мы покупаем и вставляем в него устройство для записи звука. В результате получаем монофонический магнитофон. Добавляем вторую колонку и слушаем стерео. Подключаем FM тюнер и получаем магнитолу. Далее осталось сделать еще один шаг и в результате вместо старого плеера мы имеем - двух кассетную стерео магнитолу. Просто в дополнение к прежним деталям мы докупили несколько новых и соединили их вместе. К сожалению, на практике с магнитофонами данный подход не работает, но с компьютерами все обстоит намного лучше.
До появления персональных компьютеров IBM PC все другие модели были основаны на принципе «закрытой архитектуры» [5, стр. 8]. Т.е. все аппаратные средства были для конечного пользователя «вещью в себе». После того, как заканчивалась сборка аппарата, он «был обречен на необратимое старание». Если с производства снималась хоть одна деталь, систему можно было выбрасывать.
Что означает термин «мультимедиа»?
Мультимедиа - комплекс аппаратных и программных средств для работы с музыкальной и видео информацией.
В минимальный комплект мультимедийного персонального компьютера входят, помимо основных компьютерных устройств, дисковод для компакт дисков, звуковая карта и колонки. Полный список мультимедийных устройств увеличивается ежемесячно.
Что такое ASCII?
Таблица кодирования символов с помощью восьмибитовых чисел (от 0 до 255) называется ASCII (American Standard Coding for Information Interchange) [6]. Данная таблица состоит из двух половин, в первой с кодами от 0 до 127 содержатся символы латинского алфавита, цифры и знаки препинания. Во второй половине с кодами от 128 до 255 находятся символы национальных алфавитов и символы псевдографики. Поэтому первая половина является общепризнанной и стандартной во всем мире, а вторая половина является различной для разных стран. Более того, существует несколько разных вариантов кодирования кириллицы.
Назовите основные единицы объема информации для персонального компьютера?
Минимально возможный размер информации, хранимый на компьютере - 1 бит. В ячейке памяти объемом 1 бит может содержаться или число 0, или число 1. На практике объем информации чаще измеряют в байтах. 1 байт равен 8 битам. Т.о. в ячейке памяти размером 1 байт можно хранить число от 0 до 255 (28-1). Также можно сказать, что в данной ячейке памяти содержится символ из списка 256 возможных.
В 90 годы компьютеры стали настолько мощные, что для описания их информационных возможностей используются новые единицы:
* 1024 байта равно 1 килобайту (Кбайт).
* 1024 Кбайта равно 1 мегабайту (Мбайт).
* 1024 Мбайта равно 1 гигабайту (Гбайт).
* 1024 Гбайт равно 1 терабайту (Тбайт).
* 1024 Тбайта равно 1 ????????? (?????).
* 1024 ?????? равно 1 ????????? (?????).
Приведите пример расчета объема памяти, необходимой для хранения заданной информации?
На одной странице книги обычно размещается 40 - 50 строк текста. В каждой строке расположено порядка 60 символов. Т.о. на одной странице есть 2000 - 3000 символов. Для их хранения необходима память объемом 2000 - 3000 байт (т.е. порядка 2-3 Кбайт). В одной книге может быть около 500 страниц. Поэтому для хранения текста средней книги на компьютере необходима память объемом 1 - 2 Мбайт.
Вопросы по конфигурации персонального компьютера
Что означает термин «конфигурация»?
Под термином «конфигурация» компьютера понимают список устройств, входящих в его состав.
В соответствие с принципом открытой архитектуры аппаратное обеспечение3 компьютеров (Hardware) может быть весьма различным. Но любой персональный компьютер имеет обязательный и дополнительный набор устройств.
Назовите основные составные части компьютера?
* Монитор - устройство вывода текстовой и графической информации.
* Клавиатура - устройство для ввода текстовой информации.
* Системный блок - объединение большого количества различных компьютерных устройств.
Расскажите о назначении и основных характеристиках монитора?
Монитор4 - это устройство для вывода текстовой и графической информации.
Мониторы бывают монохромными5 (т.е. двухцветными) и цветными. Могут работать в двух режимах: текстовом и графическом. В текстовом режиме экран монитора условно делится на отдельные участки - знакоместа, чаще всего на двадцать пять строк по восемьдесят позиций. В каждое знакоместо может быть выведен один из двухсот пятидесяти шести заранее заданных символов - прописные и строчные латинские буквы или кириллица, цифры, специальные символы и псевдографика6. Если монитор цветной, то каждому знакоместу можно задать определенный цвет фона и символа. На монохромных мониторах надписи выделялись повышенной яркостью символов, подчеркиванием и инверсией.
Графический режим - предназначен для вывода на экран графиков, рисунков и т.д. Кроме того, можно выводить и любые надписи с произвольным шрифтом и размером букв. В графическом режиме экран состоит из точек (называются пикселами), каждая из которых может иметь свой цвет.
Максимальное количество точек по вертикали и по горизонтали называется разрешающей способностью монитора в данном режиме.
Также важным является количество цветов, с которыми можно одновременно работать.
В зависимости от монитора и видеокарты в настоящее время существует три основных графических режима7:
* EGA (640?350 при 16 цветах).
* VGA (640?480 при 16 цветах).
* SVGA (640?480, 800?600, 1024?768 ? использованием от 16 до 16.7 ??? цветов).
Чтобы монитор мог работать в заданном режиме, на компьютере необходимо иметь видеокарту с достаточным объемом видеопамяти. Кроме того, в современном режиме SVGA могут работать не все программы, и то только при наличии специальных драйверов.
Мониторы различаются между собой размерами экрана. Существуют 14-дюймовые, 17-дюймовые, 19 и 21-дюймовые мониторы. Данная цифра указывает размер экрана по диагонали. В настоящее время для дома рекомендуется приобретать мониторы размером 15 дюймов. Более большие мониторы используются в основном в офисах для графических и демонстрационных приложений, т.к. их цена практически удваивается при переходе к последующему типоразмеру.
Второй важной характеристикой мониторов является размер пиксела (зерна): 0.25, 0.26, 0.28 и 0.31 мм. Чем меньше размер, тем лучше. Оптимальный по критерию цена/качество является размер 0.26 - 0.28 мм. Мониторы с более крупными размерами зерна лучше не использовать, т.к. при работе сильно устают глаза.
Наиболее известные фирмы - производители мониторов - Samsung, LG, ViewSonic, Sony, Panasonic.
Как понизить вред, причиняемый монитором здоровью пользователя?
При работе монитора возникают различные виды излучений и полей, которые могут оказывать вредное воздействие на пользователя. Это и мягкое рентгеновское излучение, и инфракрасное, и радиоизлучение, а также электростатические и магнитные поля.
В настоящее время все большое распространение получили мониторы с пониженным уровнем излучения - так называемые LR - мониторы (Low Radiation). Для работы рекомендуется использовать мониторы, удовлетворяющие шведскому стандарту MPR-II. Также рекомендуется при работе с мониторами задавать режим NI (Non Interlaced - нечерезстрочная разверстка), в котором вся картинка на экране рисуется за один проход луча сверху вниз. В противном случае, кадр формируется за два прохода луча - сначала изображаются все нечетные строки, затем четные.
Ранее для защиты от вредных излучений монитора повсеместно применялись специальные защитные экраны. В настоящее время, данные экраны являются встроенными в монитор, и покупать их отдельно нет необходимости. Желательно только следить, чтобы пользователь находился от монитора на расстоянии не менее 30 см. Монитор следует располагать так, чтобы за его «спиной» на расстоянии до 1 м. не было других рабочих мест. Кроме того, рекомендуется пользователю компьютера каждые 45 минут делать 15 минутный перерыв для отдыха глаз.
Возможные виды искажений на экране монитора: проблемы с цветами изображений, дрожание изображения, мерцание, плохая четкость, нарушение пропорций фигур. В этом случае рекомендуется проверить настройку параметров монитора (ручки на корпусе дисплея), сменить используемый графический режим или заменить монитор.
Зачем нужна клавиатура?
Клавиатура — это устройство для ввода текстовой информации в компьютер. На клавиатуре обычно расположена сто одна клавиша.
Назовите назначение основных клавиш клавиатуры?
* Enter - выполнить команду.
* Esc - отменить команду.
* BackSpace - удалить символ слева от курсора, используется для исправления ошибок.
* Delete - удалить символ справа от курсора, используется для исправления ошибок.
* Pause - временная остановка работы программы. Работает не для всех программ.
* Ctrl + Break8 - прерывание работы программы. Также работает не для всех программ.
* Shift - для ввода прописных букв и символов верхнего регистра. Действие временное - только при удержании данной клавиши нажатой.
* Caps Lock - для ввода прописных букв. Действие постоянное - до следующего нажатия данной клавиши.
Примечание. Нажатие клавиши Shift при работе клавиши Caps Lock переводит компьютер в режим набора строчных символов.
Как набрать русский или латинский текст на компьютере?
Для переключения ввода латинских букв и кириллицы на различных компьютерах применяются различные комбинации клавиш - одновременное нажатие обеих клавиш Shift (левой и правой), или нажатие Scroll Lock, или нажатие Shift + Ctrl, или нажатие Shift + Alt. Это зависит от программы - русификатора, установленной на компьютере.
Перечислите основные компьютерные устройства?
В системном блоке находится вся электронная начинка компьютера. Основными деталями системного блока являются:
* Процессор - главное компьютерное устройство управления и проведения вычислений.
* Материнская плата - устройство для крепления на ней других внутренних компьютерных устройств.
* Оперативная память (ОЗУ) - устройство для хранения программы и данных во время ее работы в компьютере.
* Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) - устройство для постоянного хранения некоторых специальных программ и данных.
* Кэш память - сверхбыстрая память для хранения особо важной информации.
* Сопроцессор - устройство для выполнения операций с плавающей запятой.
* Видеокарта - устройство, обеспечивающее вывод информации на монитор.
* Флоппи дисковод - устройство для хранения и переноса информации между ПК.
* Винчестер - основное устройство для хранения информации на компьютере.
* Блок питания - устройство для распределения электрической энергии между другими компьютерными устройствами.
* Контроллеры и шина - предназначены для передачи информации между внутренними устройствами ПК.
* Последовательные и параллельные порты - предназначены для подключения внешних дополнительных устройств к компьютеру.
* Корпус - предназначен для защиты материнской платы и внутренних устройств компьютера от повреждений.
Какие дополнительные устройства можно подключать к компьютеру?
* Принтер - предназначен для вывода текстовой и графической информации на бумагу.
* Дисковод для компакт дисков (CD ROM) - для работы с компакт дисками.
* Дисководы DVD - современные устройства для работы с носителями данных объемом до 17 Гбайт.
* Звуковая карта - устройство для работы со звуковой информацией.
* Мышь - манипулятор для ввода информации в компьютер.
* Джойстик - манипулятор для передачи информации о движении в компьютер.
* Планшет - устройство для работы с компьютерной графикой.
* TV тюнер является устройством, позволяющим ПК принимать и показывать программы телевидения.
* Колонки - внешние устройства для воспроизведения звуков.
* Факс-модем - устройство для связи между компьютерами через телефонную линию.
* Плоттер - устройство для вывода чертежа на бумагу.
* Сканер - для ввода графических изображений в компьютер.
* Ленточные накопители - устройства для проведения резервного копирования данных на магнитную ленту.
* Источник бесперебойного питания - устройство защиты компьютера от перебоев в электроснабжении.
* Накопители на съемных дисках - устройства, в будущем заменяющие флоппи дисководы.
* Графический акселератор - устройство для ускорения обработки и вывода трехмерной графики.
и многое другое... Кроме того, часть дополнительных устройств в последнее время переходит в основной состав, например, CD ROM и звуковая карта.
Фирмами Microsoft и Intel выработаны рекомендации относительно конфигурации персональных компьютеров в 1999 г [7]. В руководстве «PC 99 System Design Guide» перечислены основные типы компьютеров, их минимальные и рекомендуемые возможности, и т.д. Официально это не считается стандартом, но, учитывая, кто это предложил...
Как узнать о конфигурации конкретного компьютера?
Для обозначения конфигурации конкретного персонального компьютера применяют записи стандартного типа. Разберем ее на примере:
Pentium II - 333/ 64 Sdram / 3.1Gb / ATI 3D Char 4 Mb / Mini / CD ROM 24X + SB 16 ESS68
Итак, что это за компьютер? Вначале пишется тип процессора - Pentium II с тактовой частотой 333 МГц. Далее обозначен объем и тип оперативной памяти - 64 Мбайта. В ПК встроен винчестер объемом 3.1 Гбайт. Используется видеокарта ATI 3D Char c 4 Мбайтами видеопамяти, видеокарта оптимизирована для работы с трехмерной графикой 3D. Корпус стандартный MiniTower. Также в состав ПК входит 24-скоростной дисковод для компакт дисков и простая звуковая карта Sound Blaster. В стандартную конфигурацию компьютера всегда входит 3.5 дюймовый флоппи-дисковод, поэтому он в записи не указывается. Мышь также входит в стандартную конфигурацию. Но монитор совместно с данным комплектом не продается. Его необходимо покупать отдельно. Лучше взять 15-дюймовый монитор.
Общий итог - данный компьютер имеет минимальную стандартную конфигурацию для использования в офисе и дома весной 1999 г. Указанный компьютер можно будет и не модернизировать в течение последующего года.
От чего зависит суммарная производительность компьютера?
Общая производительность компьютера определяется производительностью его составных блоков. Краткий список в порядке убывания быстродействия: процессор, кэш память, оперативная память, винчестер, флоппи-дисководы.
Суммарная производительность работы ПК в конкретный момент времени связана с быстродействием самого медленно работающего блока. Процессор постоянно должен ожидать окончания работы вспомогательного устройства.
Существуют программные и аппаратные средства повышения быстродействия компьютера. Так, например, увеличение аппаратной кэш памяти ускоряет операции с оперативной памятью. Драйвер Smartdrv позволит ускорить операции с винчестером и дисководами за счет кэширования части оперативной памяти (применяется в операционной системе MS DOS) и т.д.
Что такое модернизация компьютера?
Одним из основных способов повышения производительности компьютера является проведение его модернизации, т.е. замены наиболее устаревших и медленных комплектующих на более современные и мощные.
Существуют принципы проведения модернизации компьютеров с различными типами процессоров [8, 9]. Так, например, увеличение оперативной памяти с 8 до 16 Мбайт для Pentium - машин увеличивает их быстродействие на 30% [8, стр. 12].
Примечание. Модернизацию 486 компьютеров рекомендуется произвести покупкой нового ПК. Другие способы в 1999 г. малоэффективны.
Что такое - POST процедура?
POST процедура (Power On Self Test) - это процедура «самотестирования при включении питания компьютера». Происходит в течение первых 30 секунд после включения компьютера. В это время компьютер проверяет работоспособность процессора, винчестера, видеокарты, клавиатуры, оперативной памяти и т.д. Если все в порядке, то через некоторое время на экране появится сообщение о загрузке операционной системы. Если же что-то сломалось, то прозвучат несколько гудков либо на мониторе высветится код ошибки.
Что входит в минимальный набор устройств
Зачем нужна материнская плата?
Материнская плата (Mother board) является основной платой компьютера, т.к. именно на ней крепятся все компьютерные устройства, например, процессор, звуковая карта и т.д.
Материнские платы собираются на основе специального набора микросхем, называемого ???????? (Chipset). В зависимости от типа устанавливаемого процессора, необходимо использовать различные ???????, и получать, т.о. материнские платы разных типов.
Так, для 486 процессоров существовал специальный тип 486 материнских плат. Для процессоров Pentium использовались два вида плат: первый для процессоров с тактовой частотой 60 и 66 МГц, а второй - для всех остальных. Для последующих типов процессоров также необходимо использовать соответствующие системные платы. Так, например, для процессора Celeron используется плата на наборе микросхем 443EX.
Самым популярным производителем материнских плат в России считается фирма Asustek. Хотя на практике можно использовать компьютеры с материнской платой различных производителей. Например, A-Bit, A-Trend, Giga - Byte и другие.
Примечание. В 1995-97 гг. в России активно продавались материнские платы, производимые в Китае. Покупка данных плат была похожа на лотерею: будут работать стабильно или нет.
Что такое процессор?
Процессор - одно из главных устройств, объединяет в себе функции арифметического - логического устройства и устройства управления. Имеет две основные характеристики9: тип и тактовую частоту.
На компьютерах IBM устанавливаются процессоры следующих типов: 286, 386, 486, Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II (объединенный Pentium MMX и Pentium Pro) и Pentium III.
В каких единицах вычисляется скорость процессора и компьютера?
Тактовая частота определяет количество элементарных операций (тактов), выполняемых в секунду. Измеряется в герцах. 1 герц - 1 элементарная операция в секунду. 1024 герц равняется 1 килогерцу, а 1024 килогерц равно 1 мегагерцу (МГц).
Количество элементарных операций в секунду, выполняемых процессором, не совпадает с фактическим количеством операций в секунду, выполняемым компьютером. Во-первых, для реализации многих математических операций процессору требуется несколько тактов (например, умножение и деление). Во-вторых, конкретное количество тактов зависит от типа процессора. Чем выше тип, тем за меньшее число тактов будет исполнена одна и та же операция. В-третьих, на скорость компьютера также влияет скорость работы иных компьютерных устройств. В-четвертых, быстродействие компьютера в основном определяется все же именно тактовой частотой процессора. Поэтому формально можно сказать, что компьютер с тактовой частотой процессора 200 МГц выполняет 200 млн. операций в секунду.
Расскажите об истории процессоров Intel?
Первый микропроцессор был разработан в 1970 г. фирмой Intel и назывался Intel-4004. Данный процессор был 4-х разрядным, т.е. одновременно мог обрабатывать только 4 бита информации. Его тактовая частота была равно 108 ???.
В 1973 г. фирма Intel выпустила новый 8-разрядный микропроцессор Intel-8008, а в 1974 г. его усовершенствованную версию Intel-8080. Результатом разработки двух данных микропроцессоров стало появление первого коммерчески распространяемого компьютера Альтаир-880010 [3]. Его основные характеристики - оперативная память 256 байт, клавиатура и дисплей отсутствовали. Дополнительные устройства - монитор, клавиатура и т.д. выпускались другими фирмами.
Примечание. Для компьютера Альтаир-8800 неизвестные в то время программисты Билл Гейтс и Поль ????? написали интерпретатор языка Basic. С этого начиналась история фирмы Microsoft.
В 1978 г. фирма Intel выпустила процессор 8086. Его основная характеристика - возможность работы с оперативной памятью объемом до 1 Мбайта. На основе данного процессора в 1981 г. фирмой IBM был выпущен первый компьютер IBM PC. Через 2 года он стал стандартом персональных компьютеров.
В 1982 г. разработан 16-разрядный процессор 80286. Он мог работать с адресуемой памятью до 16 Мбайт. В 1983 г. начал продаваться компьютер IBM PC XT с встроенным жестким диском, а в 1985 г. компьютер IBM PC AT на основе процессора 80286.
В 1985 г. создан процессор 80386 в двух вариантах: 386SX и 386DX. Модель 386SX была дешевле второй модели, но обладала пониженным быстродействием. Процессор 386DX стал первым 32-разрядным процессором. Тактовая частота 386 процессоров была равна 16 МГц.
Первый компьютер на основе процессора 80386 был выпущен не фирмой IBM. Фирма IBM упустила инициативу и с тех пор стала одной из сотен фирм, выпускающих IBM - совместимые компьютеры. С тех пор наиболее влияние на развитие персональных компьютеров перешло к фирме Intel.
В 1989 г. разработан процессор 80486. Его модификации - 486SX, 486DX, 486DX2 и 486DX4. В процессорах 486DX был встроенный сопроцессор, а более дешевый вариант 486SX выпускался без сопроцессора. Тактовая частота процессоров 486DX в зависимости от модели равны 33, 66 и 100 МГц.
Число после символов DX обозначают коэффициент увеличения тактовой частоты. Процессоры 486DX2 и 486DX4 работают внутри себя с указанной на них частотой, но при этом работают с материнской платой, рассчитанной на соответственно меньшую частоту. Это позволяет в дальнейшем модернизировать компьютер только заменой процессора 486DX на более мощный 486DX2 или 486DX4, не трогая материнскую плату и другие компьютерные устройства. Хотя новые процессоры и работали в 2 и 4 раза быстрее, суммарное быстродействие компьютера увеличивалось всего на несколько процентов.
Следующее поколение процессоров поменяло традицию их нумерации. Вместо наименования 80586 новые процессоры стали называться Pentium.
В 1993 г. появились процессоры Pentium с тактовой частотой 60 и 66 МГц. Их распространение началось со скандала, когда была найдена ошибка в их работе. При умножении некоторых чисел процессор давал неверный ответ. После этого фирме Intel пришлось заменять тысячи проданных процессоров во всем мире.
В 1994 г. фирма Intel стала производить процессоры Pentium с тактовой частотой 75, 90 и 100 МГц.
В 1995 г. разработаны процессоры Pentium с частотой 120 и 133 МГц.
В 1996 г. тактовая частота процессоров Pentium выросла до 150, 166 и 200 МГц.
В 1995 г. была создана модификация Pentium Pro c тактовой частотой 150 и 200 МГц. В обычных персональных компьютерах данный процессор не имел преимущества перед стандартным Pentium. Некоторые программы он выполнял даже медленнее. Это связано с тем, что процессор Pentium Pro был оптимизирован для работы в многопроцессорных вычислительных системах, например, в серверах.
В 1997 г. фирма Intel выпустила новый процессор Pentium MMX с тактовой частотой 166 и 200 МГц. Термин MMX обозначал, что данный процессор оптимизирован для работы с графической и видео информацией. С этой целью в него было добавлено 57 новых инструкций, связанных с обработкой аудио и видео данных. При этом обещали, что скорость выполнения программ, оптимизированных под новый процессор, увеличится до 400%, т.е. возрастет в 4 раза. На практике получили рост максимум в 1.5 раза. [10, стр. 27].
У процессоров MMX увеличен объем кэш памяти I уровня в 2 раза, что составляет 32 Кбайт. Процессоры MMX одновременно не могут выполнять команды MMX и операции с плавающей точкой. Поэтому при использовании программ, активно работающих с мультимедиа и сопроцессором, эффективность процессора Pentium MMX меньше, чем у процессора Pentium с той же тактовой частотой [10].
Выпуск процессоров Pentium MMX возвестил о победе мультимедиа на персональных компьютерах. Кстати, MMX является сокращением от MultiMedia eXtensions (расширения для мультимедиа).
В мае 1997 г. фирма Intel объявила о начале выпуска процессоров Pentium II. Процессоры Pentium-II разработаны на основе процессоров Pentium и Pro Pentium MMX. Их минимальная тактовая частота равна была 233 МГц.
15 апреля 1998 г. фирма Intel объявила о выпуске процессора Celeron с тактовой частотой 266 Мгц - упрощенной версии Pentium II. В отличие от более мощной модели в Celeron-266 нет кэш памяти II уровня. Это позволило снизить цену на процессор на 200$, но сильно понизило быстродействие компьютера [11]. В следующую модель Celeron-333 вновь добавили 128 Кбайт кэш памяти II уровня. В результате процессоры Celeron-333 стали предпочтительнее более дорогих Pentium-333 [12].
Самым мощным процессором на декабрь 1998 г. является процессор Pentium-II с тактовой частотой 450 МГц. В конце февраля 1999 г. был разработан процессор Pentium III на 500 МГц. Данный процессор также известен под названием Katmai. В процессоре Pentium III реализована технология SSE (потоковые расширения SIMD: Single Instruction Many Data), которая обеспечивает возможность получения процессором одной инструкции на обработку нескольких массивов однотипных данных. По сравнению с Pentium II в новый процессор добавлено 70 инструкций (50 для SIMD, 12 для MMX и т.д.).
Существует ли связь между процессором и материнской платой?
Для установки процессора в материнской плате есть специальное гнездо. Но нельзя поставить любой процессор в любую материнскую плату. Для 486 процессоров существуют специальные 486 платы. Процессоры Pentium на 60 и 66 МГц имеют свой стандарт. Процессор Pentium с тактовой частотой 75 - 200 МГц, можно поставить в любую Pentium - плату. Для процессоров Pentium II, начиная с 350 МГц, разработан специальный стандарт сверхбыстрых материнских плат.
Быстродействие материнской платы всегда в несколько раз меньше быстродействия установленного на ней процессора. Разрешенный набор тактовых частот зависит от конкретной платы. Возможные значения: 25, 33, 50, 55, 60, 66, 75, 83 и 100 МГц. Тактовая частота процессора должна быть равна произведению тактовой частоты материнской платы на некоторый коэффициент. Данный коэффициент может меняться от 1.5 до 4 с шагом 0.5
С 486 процессорами все было проще. Процессор 486DX2 имел тактовую частоту, в 2 раза превышающую частоту материнской платы. Процессор 486DX4 - в 4 раза.
Для процессоров Pentium можно выбрать один из нескольких возможных наборов частот платы и коэффициента умножения. Например, 200 МГц равно 4 умножить на 50 МГц, или 3 на 66 МГц.
Примечание. Материнские платы работают нестабильно на тактовых частотах 75 и 83 МГц. Тактовая частота 100 МГц доступна только на некоторых материнских платах, рассчитанных на процессор Pentium-II.
Назовите наиболее известные фирмы, производящие процессоры?
Самая известная фирма - производитель процессоров для IBM - совместимых компьютеров - фирма Intel. Именно данная фирма разрабатывает и внедряет процессоры новых типов. Но выпуском процессоров также занимаются и другие фирмы AMD и Cyrix. Они выпускают процессоры позднее, чем фирма Intel. Поэтому, находясь в относительно привилегированном положении, их процессоры являются более быстрыми и дешевыми по сравнению с однотипными процессорами Intel. Подобные процессоры называются клонами.
По некоторым данным [13, стр. 9], микропроцессор M1 фирмы Cyrix с тактовой частотой 100 МГц имеет лучшую производительность, чем Pentium на 133 МГц. Между тем, фирма AMD планирует держать цены на 25% дешевле, чем у Intel [11].
Фирма AMD для некоторых своих процессоров разработала технологию предварительной обработки потоков «трехмерных» данных 3D Now!. Считается, что по своим возможностям 3D Now! примерно соответствует технологии SSE фирмы Intel.
Примечание. Некоторые программы оптимизированы на использовании процессоров Intel, поэтому на процессорах других производителей они могут работать медленно или совсем не работать.
Подобное соперничество фирм - производителей процессоров, имеет свои положительные стороны. Во-первых, фирма Intel вынуждена постоянно заниматься научными разработками и создавать все новые виды процессоров. Во-вторых, конкуренция фирм приводит к понижению цен на процессоры. Можно считать, что в течение года новый процессор дешевеет примерно в 2 - 3 раза.
Как лучше выбирать процессор?
При покупке нового компьютера основное внимание обращают на процессор. Рекомендуется выбирать процессор, исходя из двух его характеристик: цена примерно равна 150-180$, а по частоте процессора он находится на 2-3 месте в списке наиболее быстрых.
Например, по ?????-?????? фирмы «Вист Арсенал» на 15 февраля этим условиям удовлетворяли процессоры Pentium II-266 (189$), Celeron 400 (186$) и AMD K6-2 380 (160$). Хотя, учитывая особенности материнской платы с возможностью дальнейшей модернизации ПК, можно рекомендовать и Pentium II 350 (221$).
Самый быстрый и современный процессор покупать нет необходимости, т.к. его цена несоизмерима с ростом его скорости. Так, например, стоимость Pentium III на 500 МГц равна 1011$.
Что такое оперативная память?
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) предназначено для хранения программы и рабочих данных. Оперативная память состоит из множества ячеек памяти, в которых, как в ящиках, можно что-то хранить. Оперативная память характеризуется тремя величинами — типом, объемом и быстродействием.
Назовите основные достоинства и недостатки оперативной памяти?
Достоинства оперативной памяти:
* Возможность многократной записи и чтения информации в ОЗУ.
* Более высокое быстродействие (на несколько порядков) по сравнению с другими устройствами памяти - флоппи дисководами, винчестером, CD ROM.
* Намного более дешевая цена по сравнению с более быстрым устройством - кэш памятью.
Основной недостаток:
* При выключении компьютера вся информация теряется.
Какие типы оперативной памяти существуют?
В 1998-1999 гг. на персональных компьютерах используется память типа EDO и SDRAM. Для EDO памяти необходимы модули типа SIMM, а для SDRAM памяти - модули DIMM. Память SDRAM более совершенная и быстрая, по сравнению с EDO. Вид памяти, с которым может работать компьютер, зависит от используемой материнской платы. На некоторых моделях (устаревших), можно использовать только модули SIMM, на новых материнских платах для Pentium-II ставятся только модули DIMM.
Примечание. На 486 компьютерах применялась оперативная память типа FPM. По сравнению с EDO памятью она обладала одинаковым быстродействием при записи данных, но была более медленной при их чтении. Разница составляла 2-3%
Каким должен быть объем современных ОЗУ?
В принципе, чем больше объем оперативной памяти на компьютере, тем лучше.
До победы операционной системы Windows 95 над MS DOS стандартным объемом оперативной памяти для 386 машин считался диапазон 1-4 Мбайта, для 486 машин 4-8 Мбайта и для Pentium от 8 до 16 Мбайт.
Сейчас практически на всех IBM совместимых компьютерах стоит или операционная система Windows 95/98 или Windows NT11. У данных операционных систем очень большие требования к объему оперативной памяти. При ее недостатке сильно падает быстродействие ПК. На компьютерах может одновременно выполнятся несколько программ, поэтому на ПК с Windows 95 желательно иметь ОЗУ размером не менее 32 Мбайта, а с Windows NT - не менее 64 Мбайта.
Различается ли быстродействие различных типов оперативной памяти?
Быстродействие оперативной памяти является ее второстепенной характеристикой, в отличие от типа памяти и ее объема.
Правила расчета быстродействия памяти являются различными для типов EDO (FPM) и SDRAM. Для первых указывается время доступа к случайно расположенным данным. Для EDO памяти типичным было значение 60-70 наносекунд. Для второго типа использовали время доступа к последовательно расположенным данным. Т.к. микросхемы ОЗУ специально оптимизированы для работы с последовательно расположенными ячейками памяти, формально быстродействие SDRAM памяти равно 8-12 наносекундам.
Т.о. за счет изменения методики расчета скорости доступа к данным получили ее прирост в 6 раз. На практике модули SDRAM работают быстрее EDO примерно на 5% быстрее [14, стр. 79].
Что такое постоянное запоминающее устройство?
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) является устройством для постоянного хранения некоторых специальных программ и данных.
Назовите основные характеристики ПЗУ?
* Данные не пропадают после выключения компьютера.
* Данные нельзя изменять, их можно только читать.
Что такое Flash BIOS?
В ПЗУ материнской платы хранится BIOS. В старых версиях компьютеров информацию в ПЗУ можно было заменить только при замене самой микросхемы ПЗУ. В настоящее время существует Flash BIOS - это BIOS, реализуемый на микросхемах ПЗУ с электрическим перезаписыванием и стиранием. Это позволяет обновлять версии BIOS, не меняя микросхему ПЗУ.
Что такое кэш память?
При работе компьютера все вычисления происходят в процессоре, а данные для этих вычислений и их результаты хранятся в оперативной памяти. Скорость работы процессора в несколько раз превосходит скорость обмена информацией с оперативной памятью. Учитывая, что между двумя операциями процессора может выполняться одна или несколько операций с более медленной памятью, получаем, что процессор должен время от времени простаивать без работы и совокупная скорость компьютера падает.
Оперативная память с повышенным быстродействием стоит намного дороже памяти со стандартными характеристиками. Поэтому в конфигурацию компьютера была введена специальная кэш память, т.н. «сверхоперативная» память.
Какие типы кэш памяти существуют?
Существует три типа кэш памяти. Кэш память I уровня встроена непосредственно в сам процессор, его размер может изменяться от 8 Кбайт до 64 Кбайт в зависимости от типа процессора. Кэш память II уровня размещена между процессором и оперативной памятью. Ее размер обычно равен 256 или 512 Кбайт. В кэш памяти хранится только наиболее часто используемая информация. Ее отбором заведуют специально разработанные программы.
Кэш память I уровня играет очень важную роль в обеспечении быстродействия компьютера. Например, при отключении данного типа памяти в компьютере с процессором 486DX2 на 66 МГц его скорость снизилась в 10 раз [15, стр. 465].
Кэш памятью III уровня называют ту часть оперативной памяти, которую отводят для кэширования винчестера, флоппи дисков и компакт дисков. Т.к. винчестер работает медленнее, чем оперативная память, иногда выгодно часть информации с винчестера хранить в оперативной памяти (т.е. его кэшировать). Размер кэш памяти III уровня на современных компьютерах достигает 1-2 Мбайта.
Что такое сопроцессор?
Сопроцессор - компьютерное устройство для проведения математических операций с плавающей точкой12. Позволяет выполнять математические операции (деление, умножение, вычисление рядов и т.д.) в несколько раз быстрее. Так, например, для компьютера с 386SX процессором после установки сопроцессора выполнение программы решения системы дифференциальных уравнений ускорилось в 8 раз.
Процессоры по своей конструкции оптимизированы для работы с целыми числами. Поэтому ранее процессоры были вынуждены «эмулировать» сопроцессор, т.е. выполнять лишнюю работу и замедлять выполнение программы. Сопроцессоры разработаны специально для работы с действительными числами, поэтому они берут часть нагрузки с процессора, что существенно ускоряет работу.
Начиная с процессоров 486DX, сопроцессор стал составной частью процессора и его не надо покупать и устанавливать отдельно.
Что такое видеокарта?
Видеокарта - устройство, обеспечивающее вывод информации на монитор. Его необходимость вытекает из факта, что SVGA мониторы управляются аналоговыми сигналами, а компьютер работает с числами.
Назовите основные характеристики видеокарты?
Основными характеристиками видеокарты является: модель, производитель, объем видеопамяти, тип видеопамяти, частота регенерации.
В настоящее время распространены видеокарты с видеопамятью объемом от 1 до 8 Мбайт. Объем памяти 2 Мбайта достаточен для работы с офисными приложениями, текстовыми редакторами и электронными таблицами на компьютере [8]. Для ПК с мониторами 17 и 19 дюймов рекомендуется иметь 4 Мбайта видеопамяти.
Тип видеопамяти влияет на скорость работы с текстовой и графической информацией. Быстрее работают видеокарты, построенные на микросхемах памяти VRAM, WRAM и SGRAM.
Обзор видеокарт в октябре 1998 г. приведен в [16]. Т.к. список лучших графических карт меняется каждые полгода, иногда удобнее ориентироваться по названиям фирм. Наиболее известные производители: Diamond, ATI, Matrox, Intel.
Как произвести расчет необходимого объема памяти видеокарты?
Рассмотрим задачу о минимальном объеме видеопамяти для обеспечения стандартного режима 1024?768?256 цветов. Чтобы один пиксел мог принимать 256 цветов, необходим объем видеопамяти в 1 байт. При разрешении 1024?768 точек имеем 786432 точек. Поэтому видеопамять должна иметь минимальный размер 1024?768?1 (байт) = 768 Кбайт. Т.е. на практике необходима видеокарта с объемом 1 Мбайт.
Для хранения 65536 цветов для одного пиксела необходимо 2 байта. Поэтому в этом случае нам потребуется видеокарта с 2 Мбайтами памяти.
Объясните термины High Color и True Color?
Режим работы с 65536 цветами называют High Color, а с 16,7 млн. цветов - True Color.
Что такое флоппи-дисковод?
Флоппи-дисковод — устройство для хранения и переноса информации. Информация хранится на флоппи дисках, которые можно вставлять и вынимать из дисковода.
Назовите основные достоинства и недостатки флоппи-дисководов?
Достоинства флоппи-дисковода:
* Позволяет записывать и прочитывать информацию много раз.
* При выключении компьютера информация, оставленная на флоппи-диске, сохраняется.
* Информация хранится на съемном диске, что позволяет переносить информацию с одного компьютера на другой.
Недостатки флоппи-дисковода:
* Возможность хранения очень небольшого объема информации, равного 1.44 Мбайта.
* Медленная скорость работы компьютера с дискетами. Быстродействие флоппи-дисковода меньше быстродействия винчестера.
* Запись и чтение информации с дисков сопровождается небольшим шумом.
Какие существуют типы флоппи-дисков?
В настоящее время используется только один тип флоппи-дисков, размером 3.5 дюйма и объемом 1.44 Мбайта. Несколько лет назад в ходу были дискеты размером 5.25 дюйма и объемом 1.2 Мбайта. Они были гибкими, и поэтому информация в них часто портилась. Современные дискеты «одеты» в прочный пластмассовый корпус и являются более надежными.
Примечание. Первый в мире 3.5 дюймовый флоппи-диск был разработан в 1980 г. фирмой Sony.
Как защитить информацию на флоппи-диске от случайного удаления?
Для защиты данных на дискете от случайного уничтожения существует защита в виде специального переключателя, расположенного в левом нижнем углу дискеты. Если защелка закрывает соответствующее отверстие, то запись и удаление данных разрешены. Если отверстие открыто, то запись и удаление запрещены.
Что вы знаете о разработках новых типов флоппи-дисководов?
В 1998 г. фирма Sony совместно с Fuji создало новый флоппи-дисковод, совместимый с 3.5 дюймовыми дискетами. Флоппи-диск усовершенствованной конструкции может хранить 200 Мбайт данных.
Что такое винчестер?
Винчестер (жесткий диск) — это устройство для хранения информации на компьютере. Основные параметры винчестеров - емкость (объем), время доступа, скорость передачи и интерфейс. Свое название они получили по имени города Винчестер, где были впервые собраны.
Назовите основные достоинства и недостатки винчестеров?
Достоинства винчестера:
* Позволяют записывать и прочитывать информацию много раз.
* При выключении компьютера информация, оставленная на винчестере, сохраняется.
* Большой объем хранимой информации.
* Высокая надежность хранения данных. Среднее время наработки на отказ составляет около 300000 часов, т.е. порядка 30 лет.
Недостатки винчестера:
* Невозможность его переноски, так как он стационарно крепится к системному блоку.
* Относительно маленькое быстродействие, особенно по сравнению с оперативной памятью.
Назовите основные характеристики винчестеров?
Объем современных винчестеров измеряется в Гбайтах и находится в пределах от 1 до 18 Гбайт. Жесткие диски меньшего объема (от первых 20 Мбайт до 850 Мбайт) сняты с производства. Чем больше объем винчестера, тем лучше.
В 1999 г. для новых компьютеров рекомендуется приобретать жесткие диски объемом не менее 3-4 Гигабайт.
Среднее время доступа - время, которое в среднем затрачивает головка дисковода на перемещение к тому участку винчестера, на котором расположена необходимая информация. Обычно время доступа - от 7 до 12 мс.
Скорость передачи данных - скорость, с которой данные могут передаваться с диска в оперативную память компьютера после того, как необходимая информация найдена и головка позиционирована в нужном месте. Данная скорость зависит от многих факторов и обычно лежит в пределах от 10 до 40 Мбайт в секунду.
Новые винчестеры поддерживают S.M.A.R.T. и Ultra DMA 2.
S.M.A.R.T. - технология, предназначенная для повышения надежности работы жестких дисков, и базирующая на предсказании сбоев в их работе. Винчестер становится ?????????????? и заранее может сообщить, что у него сломается.
Ultra DMA 2 - способ передачи данных между основной памятью и устройством без участия процессора. Ultra DMA 2 обладает скоростью 33.3 Мбайт в секунду.
Какие типы интерфейса винчестера существуют?
В настоящее время для НЖМД (сокращенное название жестких дисков) применяются 2 основных типа интерфейса: IDE и SCSI (читаются «???» и «?????»). В персональных компьютерах обычно используется IDE, в серверах SCSI. Диски с интерфейсом SCSI работают быстрее и являются более дорогими, для их установки требуется наличие SCSI контроллера. К одному SCSI контроллеру можно подключить до 7 компьютерных устройств одновременно.
Наиболее известные фирмы - производители винчестеров - Fujitsu, Seagate, Quantum, Western Digital, Samsung.
Что такое блок питания?
Блок питания подводит электрическую энергию к каждому компьютерному устройству.
Стандартная мощность блока питания в персональном компьютере равна 200 Вт. Если к компьютеру подключены дополнительные устройства - несколько винчестеров, CD-ROM, модем и т.д., то рекомендуется использовать блоки питания с повышенной мощностью 230 Вт, 250 Вт и 300 Вт.
Независимо от входной мощности блок питания выдает напряжение +5В, -5В, +12В и -12В. Это связано с тем, что различные блоки компьютера требуют напряжение разных величин.
Зачем нужны контроллеры?
Контроллер - плата, управляющая работой периферийного устройства (винчестер, дисковод и т.д.) и обеспечивающая их связь с материнской платой.
На 486 компьютерах и ранее для подключения контроллеров к материнской плате использовали дополнительное устройство - ???????????. На ней устанавливались контроллер винчестера, параллельный и последовательный порты и т.д. Для Pentium компьютеров все контроллеры встроены в саму материнскую плату.
Что такое шина?
Шина - это магистраль для передачи данных от одного устройства ПК к другому. Локальная шина используется для связи материнской платы с контролерами и адаптерами (например, для подключения видеокарты). Шина памяти предназначена для связи и передачи информации между процессором и оперативной памятью. Системная шина предназначена для организации взаимодействия всех узлов и периферийного оборудования с ядром ПК, в которое входят процессор, ОЗУ и ПЗУ.
Назовите основные характеристики шины?
Основные характеристики шины - разрядность и тактовая частота. Стандартная тактовая частота системной шины равна 66 МГц, хотя разработаны и используются шины с тактовой частотой 100 МГц.
Примечание. Повышение тактовой частоты шины в 1998 г. оказало наибольший эффект на рост суммарного быстродействия компьютера по сравнению с улучшениями любых других устройств. Так, скорость компьютера Pentium-400 с 100-мегагерцевой шиной выросла на 21% по сравнению с системой Pentium-333 (шина на 66 МГц), а по сравнению с Pentium 200 MMX - на 67% [17].
Какие типы локальных шин существуют?
В настоящее время используется 4 типа локальных шин: ISA, VLB, PCI и AGP. Шины ISA и VLB являются устаревшими и реализованы на компьютерах прошлых лет выпуска.
Шины ISA на 8 и 16 бит (т.е. 8 и 16 разрядные) применялись из-за их дешевизны. Были разработаны в 1984 г. для компьютеров IBM PC AT с процессором 80286. Позволяют передавать информацию со скоростью 16 Мбайт в секунду. На некоторых современных персональных компьютерах через данную шину подключаются звуковые карты. В 1999 г. на новых компьютерах применяться не будут.
Стандарт VLB был разработан в 1992 г. Шина VLB является 32 - разрядной и использовалась на материнских платах для 486 процессора. К ней обычно подключали видеокарту. На материнских платах для Pentium данная шина не используется. Скорость передачи информации равна 132 Мбайт в секунду.
Для использования на материнских платах Pentium была создана локальная шина PCI. Ее тактовая частота равна 33 МГц. По производительности она равна шине VLB. Но за счет некоторых конструкторских отличий она ее вытеснила. Существуют варианты PCI, работающие на частоте 66 МГц.
Для работы с современными видеокартами в 1997 г. была разработана шина AGP. Шина AGP работает с тактовой частотой 66 МГц. Основное достоинство AGP заключено в том, что обмен информацией между видеокартой и оперативной памятью будет происходить без участия процессора, что повышает быстродействие компьютера. В настоящее время практически нет компьютерных программ, использование которых подтвердило бы преимущества шины AGP над PCI (кроме некоторых компьютерных игр). Более того, разработка шины AGP считалась в 1998 г. одной из неудач фирмы Intel из-за ее долгой отладки и внедрения [18].
Что такое порт?
Для подключения внешних устройств к компьютеру применяют порты ПК. До недавнего времени существовало 2 типа портов - последовательный и параллельный. На компьютере обычно стоит один параллельный и два последовательных порта.
Для подключения принтера обычно используют параллельный порт LPT, а для мыши - последовательный COM1. Модем подключают к последовательному порту COM2. Для подключения джойстика необходимо на компьютере иметь специальный игровой адаптер - Game Adapter. Иногда он устанавливается на звуковой карте. На рисунке показано подключение принтера к параллельному порту. В нижней части корпуса показаны порты звуковой карты.
Примечание. Подключение внешнего устройства к параллельному или последовательному порту при включенном компьютере может привести к порче порта и самого устройства.
Какие новые типы портов разработаны в последнее время?
Одна из последних разработок в мире портов компьютера - универсальная последовательная шина USB. Новый промышленный стандарт [19] предлагает использовать один общий для всех внешних устройство разъем, заменяющий все остальные порты ПК. К порту USB можно будет подключить почти все: монитор, клавиатуру, мышь, модем, принтер, сканер и т.д. Помимо этого, можно будет подсоединить несколько устройств к одному порту. Порт USB обладает еще одним преимуществом перед предыдущими моделями портов: устройства можно подключать и отключать от порта при включенном компьютере. Максимальная скорость передачи шины равна 12 Мбит в секунду, что в 100 раз превосходит скорость последовательного порта.
В настоящее время разрабатывается шина IEEE 1394 (известная также под названием FireWire), которая предназначена для связи с внешними дисководами DVD и CD, с цифровыми видео и фотокамерами. Ее скорость планируется в пределах от 100 до 400 Мбит в секунду, а к концу века она возрастет до 1 Гбайт в секунду [20].
Примечание. На зиму 1998/9 г. технология USB еще не доведена до совершенства. Разработано относительно мало устройств, которые можно подключать к данному порту.
Зачем нужен корпус?
Корпус предназначен для защиты материнской платы и внутренних устройств компьютера от повреждений.
При сборке компьютеров применяются корпуса различных типов: Tower - вертикальный корпус (например, стандартный MiniTower, увеличенный - BigTower), Desktop - горизонтальный корпус, кроме того, бывают корпуса MultiMedia, Slim и т.д. При сборке компьютера можно использовать корпуса любых типов. В вертикальном корпусе можно разместить больше дополнительных устройств. На горизонтальный корпус можно поставить сверху монитор и освободить тем самым место на столе.
Обычно на практике применяют корпуса MiniTower. Производством корпусов занимаются в странах - Малайзия, Сингапур, Таиланд и др. В зависимости от внешнего вида они незначительно различаются в цене.
Существует тип корпусов компьютеров, в которых монитор и системный блок объединены в единое целое - Moniputer (??????????). Родоначальником семейства подобных компьютеров считается компьютер модели Presario фирмы Compaq.
Какие устройства включены в дополнительный набор
Зачем нужен принтер?
Принтер предназначен для вывода текстовой и графической информации на бумагу. Существует три типа принтеров: матричные, струйные и лазерные.
Расскажите о матричных принтерах?
Устаревший тип принтеров. Данный тип принтеров является продолжением развития пишущих машин с подключением их к компьютеру. Печатающая головка матричных принтеров содержит набор иголок. Головка движется вдоль печатающей строки и в нужный момент иголки ударяют по бумаге через красящую ленту.
Основные недостатки:
* Медленная скорость. Одна страница текста печаталась в течение минуты, а страница с графическим рисунком до 4 минут.
* Сильный шум при печати.
Достоинством матричных принтеров была более дешевая цена по сравнению с другими типами принтеров, которые ранее были практически недоступны. Но сейчас матричные принтеры используются редко.
Расскажите о струйных принтерах?
Наиболее привлекательный тип по критерию цена/качество. В этих принтерах изображение получается при нанесении на бумагу чернил, выдуваемых из специальных сопел. В результате повышается качество печати. Для вывода текста можно использовать разнообразный набор шрифтов. Лучший выбор, если необходим цветной принтер.
Достоинства струйных принтеров:
* Повышенное качество печати по сравнению с матричными принтерами.
* Доступная цена одного отпечатка.
* Скорость печати возросла по сравнению с матричными принтерами - до 6 страниц в минуту. Различается для разных моделей.
* Пра