Внутрішня та зовнішня пам’ять комп’ютера. - раздел Информатика, Курс лекцій з інформатики Обсяг Інформації, Що Зберігається Та Обробляється На Комп’Ютерах, Постійно І ...
Обсяг інформації, що зберігається та обробляється на комп’ютерах, постійно і швидко зростає. Це обумовило інтенсивний пошук нових методів та засобів її збереження. Не випадково, що в останні роки з’явилось багато типів запам’ятовуючих пристроїв, які суттєво відрізняються як за своїми характеристиками, так і за принципами дії. Пам’ять суттєво впливає на загальні характеристики комп’ютера і є однією з основних його складових. У сучасних комп’ютерах вартість запам’ятовуючих пристроїв складає 25...40% від загальної вартості комп’ютера.
Відзначимо, що від знання принципів побудови та функціонування запам’ятовуючих пристроїв значною мірою залежить розуміння принципів функціонування комп’ютера в цілому. Без знання певних принципів не можливо свідомо, на високому рівні уявити роботу ПК.
Вимоги до пам’яті [10, c.7]:
· пам’ять повинна абсолютно надійно зберігати інформацію;
· обсяг пам’яті повинен бути максимально можливим, який би забезпечив розв’язання широкого кола різноманітних задач;
· пам’ять повинна бути максимально швидкою, тобто мати мінімальний час запису й читання необхідної інформації;
· мати мінімальну вартість збереження інформації, мінімальні габарити та споживану енергію.
Але одночасно виконати всі ці вимоги практично неможливо. Існує безпосередня залежність між деякими наведеними характеристиками. Поліпшення одних характеристик часто негативно впливає на інші. Наприклад, існує безпосередня залежність між такими характеристиками, як обсяг пам’яті, швидкодія та вартість. Ця залежність полягає у тому, що, наприклад, із підвищенням швидкодії або обсягу пам’яті суттєво зростає її вартість.
Крім того, варто зазначити, що бажано мати таку швидкодію пам’яті, яка б працювала на одній частоті з процесором. При цьому слід пам’тати, що процесор є найшвидшим присроєм комп’ютера, який безпосередньо взаємодіє з пам’яттю, тобто записує і зчитує з нього інформацію (рис. 19). Якщо швидкодія пам’яті не буде “встигати” за швидкістю процесора, то це буде гальмувати його роботу і знижувати загальну ефективність роботи комп’ютера.
Отже, із процесором повинна взаємодіяти найшвидша пам’ять, бажано великих обсягів. Але збільшення обсягу такої пам’яті неминуче призведе до суттєвого збільшення її вартості.
Як розв’язати зазначене протиріччя? Вихід було знайдено в ієрархічній структурі побудови пам’яті. Та пам’ять, із якою безпосередньо обмінюється інформацією процесор, є найшвидшою, але у зв’язку з тим, що вона найдорожча, обсяг її невеликий. Ця пам’ять має найвищий (перший) рівень. Пам’ять першого рівня обмінюється інформацією з пам’яттю другого рівня, другого рівня — із пам’яттю третього рівня і т.д., тобто команди та дані поступово наближуються до найшвидшої пам'яті, а потім надходять до процесора. Чим нижчий рівень пам’яті, тим її обсяг зростає, а швидкодія й вартість зменшуються.
У сучасних ком’ютерах можна виділити чотири рівні пам’яті (рис. 20) [10, c. 8].
Регістрову пам’ять, звичайно, в окремий рівень не виділяють. Вона має дуже обмежений обсяг і використовується безпосередньо в процесі обробки інформації. Регістрова пам'ять, пам'ять 1-го, і 2-го рівнів — це пам’ять на електронних схемах (на напівпровідникових елементах). Пристрої пам’яті цих рівнів називають первинними запам'яовуючими пристроями. Пам’ять 3-го рівня — це пам’ять на магнітних і оптичних дисках, а пам’ять 4-го рівня — пам’ять на магнітних стрічках. Пристрої пам’яті 3-го та 4-го рівнів називають ще зовнішніми або вторинними запам’ятовуючими пристроями.
А традиційно пам’ять поділяють на дві групи: зовнішню й внутрішню (рис.21).
Внутрішня пам’ять комп’ютера складається з:
- регістрів процесора;
- кеш-пам’яті.
- оперативного запам’ятовуючого пристрою (ОЗП або RAM);
- постійного запам’ятовуючого пристрою (ПЗП або ROM);
Основною характеристикою пам’яті є її ємність.
Хорошим вважають комп’ютер, який має не менше 16 МБайт оперативної пам’яті.
Програма та дані починають оброблятись в комп’ютері тільки після того, як вони потрапляють із зовнішньої в оперативну пам’ять.
Постійна пам’ять – це електронна пам’ять для довготривалого зберігання програм і даних. Використовується вона тільки для читання інформації. Ця інформація записується при виготовлення комп’ютера і слугує для початкового завіантаження операційної системи та перевірки дієздатності персонального комп’ютера.
Оперативна пам’ять – це електронна пам’ять для зберігання програм та даних, які орпацьовує процесор у даний проміжок часу. В ОЗП зберігається тимчасова інформація, яка змінюється під час виконання процесором різних операцій.
Регістри (чарунки) – це надшвидка пам’ять процесора. Вони зберігають адресу команди, саму команду, дані для її виконання і результат.
Кеш-пам’ять (від англ. Cashe – склад, тайник) є проміжним запам’ятовуючим пристроєм.
Зовнішня пам’ять призначена для тривалого зберігання програм і даних. Така інформація в зовнішній пам’яті зберігається при відключенні комп’ютера.
Все темы данного раздела:
Заняття № 1.
Тема:
Інформатика як наука.
Мета:
1. Познайомити учнів з таким предметом як “Основи інформатики та обчислювальної
Структура уроку.
1. Організаційний момент................................................................................................
2 хв.
Предмет інформатики та її структура.
І н ф о р м а т и к а - це наука, яка вивчає закони i методи накопичення, опрацювання i передачi iнформацiї в природних, технiчних i соцiальних системах з використанням комп’ют
Поняття інформації.
В сучасних умовах виробництва, коли комп’ютери застосовуються практично у всiх галузях народного господарства, особливе значення набувають задачi i методи розробки, проектування, створення та оцiнк
Комп’ютер та його складові.
Комп’ютер – це електронний пристрій, який призначений для автоматизованої обробки інформації у формі, зручній для користувача.
Кожний комп’ютер містить п’ять о
Структура уроку.
1. Організаційний момент...........................................................................................
2 хв.
Види інформації.
В сучасних умовах роботи, коли у всі сфери життя та виробництва впроваджується велика кiлькiсть комп'ютерної технiки, будь-яка iнформацiя подiляється таким чином (див. рис.3) [12, c. 6]:
Носії інформації, форми і способи подання інформації.
Носій інформації – це фізичне середовище, у якому поширюється чи фіксується інформація. Розрізняють магнітні, оптичні, перфоровані, паперові та екранні носії (див. рис.4) [7, c
Нформація й шум та їх взаємоперетворення.
Одна й та сама інформація може бути подана за допомогою різних повідомлень. Повідомлення – це різні форми подання якої-небудь інформації. Повідомлення не обов’язково має скл
Структура уроку.
1. Організаційний момент...........................................................................................
2 хв.
Кодування повідомлень, за допомогою яких передається інформація.
Одна й та сама інформація може бути подана за допомогою різних повідомлень. Повідомлення – це різні форми подання якої-небудь інформації [8, c. 67]. Повідомлення не обов’язк
Властивості інформації.
При обробцi iнформацiї необхiдно знати її властивостi (див. рис. 8) [12, c.7;19, c.3]:
1)
Ціна та цінність інформації.
Інформація – це ключ до всіх знань, джерел енергії, сировини, нових машин, технологій; вона – продукт праці, який має загальну споживчу вартість, є специфічним товаром, який пі
Нформаційні процеси.
Діяльність сучасної людини тісно пов’язана з різними інформаційними процесами. Кожен з нас щодня бере участь в них. Цими процесами є, наприклад, читання газети чи журналу, прослуховування ра
Заняття № 4.
Тема:
Застосування комп’ютерів.
Мета:
Закріпити матеріал попереднього уроку, розібратись у функціональному призначенні осно
Структура уроку.
1. Організаційний момент...........................................................................................
2 хв.
Коротка історія розвитку обчислювальної техніки.
Історію розвитку обчислювальної техніки можна розділити на два основні етапи [2, c. 8].
Початком першого етапу вважають 18 ст., коли Б. Паскаль і Г. Лейбніц створил
Характеристика різних поколінь комп’ютерів.
Як вiдомо, комп’ютер складається з досить великої кiлькостi електронних складових, якi виконують самi простi функцiї. Самi цi функцiї за останнi 40...50 рокiв майже не змiнювались, а в цей час їхнi
Основні галузі застосування комп’ютерів.
Застосуваня комп’ютерів можна узагальнити до трьох основних напрямків [7, c. 10]:
1. Створення принципово нових знарядь виробництва “оживленням” машин і механіз
Таблиця № 1. Застосування комп’ютерів.
Загальні сфери застосування
Підготовка текстів і документів; перевірка орфографії; переклад текстів; планування персональної діяльності; поштові послуги; телефонні послу
Контрольні питання
1. На які етапи поділяють історію розвитку обчислювальної техніки? Охарактеризуйте їх.
2. З чим пов’язаний другий етап у розвитку обчислювальної техніки?
3. Що лежить в основі змі
Заняття № 5.
Тема:
Інформаційна система.
Мета:
Розібратися в структурі інформаційної системи та в принципах взаємодії складових
Структура уроку.
1. Організаційний момент...........................................................................................
2 хв.
Техніка безпеки під час роботи з персональним комп’ютером.
При роботі з персональним комп’ютером суворо ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ:
1. Торкатися до екрана і тильного боку дисплея, проводів живлення і пристроїв заземлення, з’єднувальних
Структура інформаційної системи.
Інформаційною системою називають сукупність взаємозалежних засобів (пристроїв, засобів, персоналу), що зберігають та опрацьовують інформацію [8, c. 13]. Також справедливим є на
Апаратна та програмна складові інформаційної системи, їх взаємодія.
До інформаційної системи, побудованої на базі локальної мережі, входять такі основні апаратні компоненти [8, c.14]:
· Набір комп’ютерів;
· Пристрої введення інформації;
Прикладне програмне забезпечення.
Прикладне ПЗ поділяють на дві частини:
- прикладні програми загального призначення;
- прикладні програми спеціального призначення.
Мікропроцесор, основні функції мікропроцесора.
Мікропроцесор – це основний пристрій ПК, він являє собою сукупність арифметико-логічного пристрою і пристрою керування [7, c. 24].
Мiкропроцесор керує роботою
Контрольні запитання.
1. Що забороняється під час роботи з комп’ютером?
2. Яка має бути відстань від очей до середини екрану монітора?
3. Яких правил необхідно дотримуватись під час роботи з пеpсональн
Заняття № 6.
Тема:
Пристрої введення-виведення інформації.
Мета:
Засвоїти новий матеріал по темі “Пристрої введення-виведення інформації”
Структура уроку.
1. Організаційний момент...........................................................................................
2 хв.
Клавіатура. Типи клавіатур.
Основним пристроєм введення інформації для людини, яка безпосередньо працює з комп’ютером, є к л а в і а
Вплив клавіатури на здоров’я користувача.
Як залишатися здоровим, працюючи з комп’ютером? В даному питанні розмова піде про реальні міри профілактики.
Постійна робота з комп’ютером, зрозуміло, не так небезпечна, як деякі ін
Мишка”.
У 1964 році Дуглас Енгельбарт (Douglas Englebart), що працював у Stanford Research Institute (SRI), винайшов “мишку”. Офіційно вона була названа покажчиком XY-координат для дисплея. У 1973 р
Дисплей. Типи, основні характеристики та принципи роботи дисплею.
Дисплей призначено для відображення інформації на екрані електронно-променевої трубки [7, c.58]. Дисплей керується відеоконтролером, який знаходиться в системному блоці. Відеоконтролер має власну п
Друкарські пристрої.
Друкарські пристрої призначені для виведення на папір символьної та графічної інформації. Їх прийнято поділяти на такі групи (рис.16):
- принтери;
- плотери.
Сканери.
Майже кожен користувач комп’ютера постійно зіштовхується з проблемою перетворення документів з паперової форми в електронну. Однак процедура введення інформації вручну віднімає величезну кількість
Пристрої для організації комп’ютерного зв’язку. Модем.
Загальновідомо, що декілька комп’ютерів можна підключити в комп’ютерну мережу. Для організації комп’ют
Правила підготовки комп’ютера до роботи.
Існує ряд правил підготовки комп’ютера до роботи та правил його експлуатації, от вони:
ü обов’язково має бути виконано заземлення до початку експлуатації комп’
Клавіатурний тренажер.
Оскільки в сучасне життя усе глибше і глибше проникають комп’ютерні технології, то хочемо ми того чи ні а приходиться освоювати нові, досі невідомі раніше практичні навички. Якщо ази комп’ютерної г
Контрольні запитання.
1. Для чого служить клавіатура? Які типи клавіатур Ви знаєте?
2. Які Ви знаєте типи стандартних клавіатур?
3. Які Ви знаєте типи альтернативних клавіатур?
4. Основні груп
Теоретичні відомості.
Призначення керуючих клавіш клавіатури:
Esc - відміни команди або дії (іноді виходу з програм).
Tab - використовується при роботі з таблиц
Завдання 1
1. Для запуску тренажера клавіатури потрібно знайти його ярлик на робочому столі і подвійним кліком лівою кнопкою миші запустити програму.
2. Потрібно на запит "Ваше имя" ввести
Структура уроку.
1. Організаційний момент...........................................................................................
2 хв.
Оперативна пам’ять.
Оперативний запам’ятовуючий пристрій (OЗП), або оперативну пам’ять (від англ. RАМ, Random Access Memory, пам’ять із довільним доступом, що передбачає читання і запис даних у довільні ділянки
Зовнішні запам’ятовуючі пристрої комп’ютера.
Зовнішня пам'ять - це перш за все накопичувачі на магнітних стрічках і магнітних дисках. Магнітні стрічки і диски виготовляються із тонкої пластмасової плівки, на яку наноситься мікроскопічн
Дискові накопичувачі, їх основні хорактеристики і принципи роботи.
Накопичувачі — це запам’ятовуючі пристрої, призначені для тривалого (що не залежить від електроживлення) зберігання великих обсягів інформації, коли ємність накопичувача в десятки, сотні раз
Таблиця 6.
Модель НЖМД
Фірма-виробник
Інтерфейс
Ємність, Мбайт
Частота обертання, об/хв
Час доступу,
мс
Розміщення інформації на магнітних дисках.
Диски є носіями інформації у пристроях зовнішньої (довгострокової) пам'яті, іншими словами, у накопичувачах. Як зазначалось вище, розрізняють носії таких типів: тверді магнітні диски, гнучкі
Контрольні питання.
1. Які є вимоги до пам’яті комп’ютера?
2. Що розуміють під внутрішньою і зовнішньою пам’яттю комп’ютера?
3. Призначення оперативної пам’яті.
4. Які типи мікросхем Ви знає
Структура уроку.
1. Організаційний момент...........................................................................................
2 хв.
Основні характеристики персонального комп’ютера.
ПК — це універсальний комп’ютер, конструкція, набір апаратних компонентів та програмне забезпечення якого орієнтовані на роботу з окремим користувачем у діалоговому режимі. Універсальність ПК
Так, процесор Pentium ІІІ-600 виконує 600*106 тактів/сек.
Таблиця № 7. Основні характеристики мікропроцесорів.
Модель
Тактова частота
Розрядність
Розрядність шини даних
Магістрально-модульний принцип будови ПЕОМ.
Персональний комп’ютер складається з блоків-модулів, кожний з яких виконує певні функції в роботі комп’ютера. Модулі – це логічно і конструктивно завершені пристрої, які виконують певні функ
Принципи роботи ЕОМ.
Створення ЕОМ багатьох поколінь базується на основних принципах фон Неймана, видатного математика і фізика-теоретика [1, c. 21]. ЕОМ фон Неймана (рис. 23) складається з оперативної пам'яті,
Сумiснiсть персональних комп’ютерiв.
В зв’язку з масовим випуском комп’ютерiв рiзними фiрмами та органiзацiями в багатьох країнах свiту виникла потреба у розробцi єдиних стандартiв на продукцiю, яка випускається. Тривалий час випускал
Контрольні запитання.
1. В чому полягає універсальність ПК?
2. Які Ви знаєте основні технічні характеристики ПК?
3. Перелічіть основні модулі, з яких складається ПК.
4. Що являє собою системна
Заняття № 10.
Тема:
Тематичне оцінювання по темі: “Вступ. Інформація та інформаційні технології”
Мета:
Визначити рівень навчальних досягнень учнів
Структура уроку.
1. Організаційний момент........................................................................................
2-3 хв.
Тематичне оцінювання (35 хвилин).
3.1.Проводиться 5-ти хвилинна розминка у вигляді усного опитування.
Усні питання з інформатики:
3.2. Проводиться тестуван
Використана література
1. Алтухов Е.В., Рыбалко Л.А., Савченко В.С. Основы информатики и вычислительной техники. - М.: Высш. шк., 1992. - 303 с.
2. Арисава Макото. Что такое компьютер/ Пер. с яп. М.А. Терешина.
Новости и инфо для студентов