Оперативная
память (ОЗУ, англ. RAM, Random Access Memory -
память с произвольным доступом) -
это быстрое запоминающее устройство
не очень большого объёма, непосредственно
связанное с процессором и предназначенное
для записи, считывания и хранения выполняемых
программ и данных, обрабатываемых этими
программами.
Оперативная память используется
только для временного хранения
данных и программ, так как, когда машина
выключается, все, что находилось в ОЗУ,
пропадает. Доступ к элементам оперативной
памяти прямой - это
означает, что каждый байт памяти имеет
свой индивидуальный адрес.
Обычно ОЗУ исполняется из интегральных
микросхем памяти DRAM (Dynamic RAM - динамическое
ОЗУ). Микросхемы DRAM работают медленнее,
чем другие разновидности памяти, но стоят
дешевле.
Каждый информационный бит
в DRAM запоминается в виде электрического
заряда крохотного конденсатора, образованного
в структуре полупроводникового кристалла.
Из-за токов утечки такие конденсаторы
быстро разряжаются, и их периодически
(примерно каждые 2 миллисекунды) подзаряжают
специальные устройства. Этот процесс
называется регенерацией памяти (Refresh
Memory).
Современные микросхемы имеют
ёмкость 1-16 Мбит и более. Они устанавливаются
в корпуса и собираются в модули памяти.
Наиболее распространены модули
типа SIMM (Single In-Line Memory Module
- модуль памяти с
однорядным расположением микросхем).
В модуле SIMM элементы памяти
собраны на маленькой печатной плате длиной
около 10 см. Ёмкость таких
модулей неодинаковая - 256 Кбайт, 1, 2, 4, 8,
16, 32 и 64 Мбайта. Различные модули SIMM могут
иметь разное число микросхем и разное
число контактов. Важная характеристика
модулей памяти - время доступа
к данным, которое обычно составляет 60
– 80 наносекунд.
Кэш (англ. cache - тайник),
или сверхоперативная
память - очень быстрое ЗУ небольшого
объёма, которое используется при обмене
данными между микропроцессором и оперативной
памятью для компенсации разницы в скорости
обработки информации процессором и несколько
менее быстродействующей оперативной
памятью.
Кэш-памятью управляет специальное
устройство - контроллер, который, анализируя выполняемую
программу, пытается предвидеть, какие
данные и команды вероятнее всего понадобятся
в ближайшее время процессору, и подкачивает
их в кэш-память. При этом возможны
как "попадания",
так и "промахи".
В случае попадания, то
есть, если в кэш подкачаны
нужные данные, извлечение их из памяти
происходит без задержки. Если же требуемая
информация в кэше отсутствует, то процессор
считывает её непосредственно из оперативной
памяти. Соотношение числа попаданий и
промахов определяет эффективность кэширования.
Кэш-память реализуется на микросхемах
статической памяти SRAM (Static RAM), более
быстродействующих, дорогих и малоёмких,
чем DRAM.
Современные микропроцессоры
имеют встроенную кэш-память, так называемый
кэш первого уровня, имеющий объем порядка
десятков килобайт. Кэш второго уровня
находится либо в кристалле процессора,
либо в том же узле, что м процессор, хотя
и исполняется на отдельном кристалле.
Кэш-память первого и второго уровней
работает на частоте, согласованной с
частотой ядра процессора. Ёмкость кэш-памяти
второго уровня от 64 Кбайт до 256 Кбайт и
выше. Кэш третьего уровня может достигать
нескольких мегабайт, работает на частоте
материнской платы.
К устройствам специальной
памяти относятся постоянная память (ROM),
перепрограммируемая постоянная память
(Flash Memory), память
CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять
и некоторые другие виды памяти.
Постоянная
память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory - память
только для чтения) - энергонезависимая
память, используется для хранения данных,
которые никогда не потребуют изменения.
Содержание памяти специальным образом
«зашивается»
в устройстве при его изготовлении для
постоянного хранения. Из ПЗУ можно только
читать.
Перепрограммируемая
постоянная память (Flash Memory) - энергонезависимая
память, допускающая многократную перезапись
своего содержимого с дискеты.
Прежде всего в постоянную память
записывают программу управления работой
самого процессора. В ПЗУ находятся программы
управления дисплеем, клавиатурой, принтером,
внешней памятью, программы запуска и
остановки компьютера, тестирования устройств.
Важнейшая микросхема постоянной
или Flash-памяти - модуль BIOS.
BIOS (Basic Input/Output System
- базовая система ввода-вывода) – совокупность
программ, предназначенных для:
автоматического тестирования
устройств после включения питания компьютера;
загрузки операционной системы
в оперативную память.
Роль BIOS двоякая: с одной стороны
это неотъемлемый элемент аппаратуры
(Hardware), а с другой
строны - важный модуль любой операционной
системы (Software).
Разновидность постоянного
ЗУ - CMOS RAM.
CMOS
RAM - это память с невысоким быстродействием
и минимальным энергопотреблением от
батарейки. Используется для хранения
информации о конфигурации и составе оборудования
компьютера, а также о режимах его работы.
Содержимое CMOS изменяется специальной
программой Setup, находящейся
в BIOS (англ. Set-up - устанавливать,
читается "сетап").
Для хранения графической информации
используется видеопамять.
Видеопамять (VRAM) - разновидность оперативного
ЗУ, в котором хранятся закодированные
изображения. Это ЗУ организовано так,
что его содержимое доступно сразу двум
устройствам - процессору и дисплею. Поэтому
изображение на экране меняется одновременно
с обновлением видеоданных в памяти.
Внешняя память
Внешняя память (ВЗУ) предназначена
для длительного хранения программ и данных,
и целостность её содержимого не зависит
от того, включен или выключен компьютер.
В отличие от оперативной памяти, внешняя
память не имеет прямой связи с процессором.
Информация от ВЗУ к процессору и наоборот
циркулирует примерно по следующей цепочке:
В состав внешней памяти компьютера
входят:
накопители на жёстких магнитных дисках;
накопители на гибких магнитных дисках;
накопители на компакт-дисках;
накопители на магнито-оптических компакт-дисках;
накопители на магнитной ленте (стримеры);
мобильные носители (USB Flash Drive, Flash-карты, мобильные жесткие диски) и др.
- Классификация программного
обеспечения. Системное программное обеспечение. BIOS. Операционные системы. Операционные оболочки.
Классификация системного программного
обеспечения
Системное программное обеспечение
делится:
· Базовое системное программное
обеспечение - это набор программных средств,
обеспечивающих работу компьютера, как
правило поставляемый вместе с компьютером
и включающий: операционные системы, операционные
оболочки, сетевые средства.
· Сервисное программное обеспечение,
которое может быть приобретено дополнительно
и включает: программы диагностики работы
компьютера, программы обслуживания дисков,
программы обслуживания сети, антивирусные
программы, программы архивирования. Сервисное
программное обеспечение расширяет возможности
базового и организует более удобную среду
работы пользователя.
Операционные системы
Операционная система — это
комплекс взаимосвязанных системных программ,
назначение которого — организовать взаимодействие
пользователя с компьютером и выполнение
всех других программ.
Операционная система выполняет
роль связующего звена между аппаратурой
компьютера, с одной стороны, и выполняемыми
программами, а также пользователем, с
другой стороны.
Операционная система обычно
хранится во внешней памяти компьютера
— на диске. При включении компьютера
она считывается с дисковой памяти и размещается
в ОЗУ.
Этот процесс называется загрузкой
операционной системы.
Функции операционной системы:
· осуществление диалога с пользователем;
· ввод-вывод и управление данными;
· планирование и организация
процесса обработки программ;
· распределение ресурсов (оперативной
памяти и кэша, процессора, внешних устройств);
· запуск программ на выполнение;
· всевозможные вспомогательные
операции обслуживания;
· передача информации между
различными внутренними устройствами;
· программная поддержка работы
периферийных устройств (дисплея, клавиатуры,
дисковых накопителей, принтера и др.).
Классификация операционных
систем
В зависимости от количества
одновременно обрабатываемых задач и
числа пользователей, которых могут обслуживать
ОС, различают четыре основных класса
операционных систем:
1. однопользовательские однозадачные,
которые поддерживают одну клавиатуру
и могут работать только с одной (в данный
момент) задачей;
2. однопользовательские
однозадачные с фоновой печатью,
которые позволяют помимо основной
задачи запускать одну дополнительную
задачу, ориентированную, как правило,
на вывод информации на печать.
Это ускоряет работу при выдаче
больших объёмов информации на
печать;
3. однопользовательские многозадачные,
которые обеспечивают одному пользователю
параллельную обработку нескольких задач.
Например, к одному компьютеру можно подключить
несколько принтеров, каждый из которых
будет работать на "свою" задачу;
4. многопользовательские
многозадачные, позволяющие на одном
компьютере запускать несколько
задач нескольким пользователям.
Эти ОС очень сложны и требуют
значительных машинных ресурсов.
Основные компоненты операционной
системы:
· программы управления вводом/выводом;
· программы, управляющие файловой
системой и планирующие задания для компьютера;
· процессор командного языка,
который принимает, анализирует и выполняет
команды, адресованные операционной системе.
Базовая система ввода/вывода
(BIOS) выполняет наиболее простые и универсальные
услуги операционной системы, связанные
с осуществлением ввода-вывода. В функции
BIOS входит также автоматическое тестирование
основных аппаратных компонентов (оперативной
памяти и др.) при включении машины и вызов
блока начальной загрузки DOS.
Оболочки — это программы, созданные
для упрощения работы со сложными программными
системами, такими, например, как DOS. Они
преобразуют неудобный командный пользовательский
интерфейс в дружественный графический
интерфейс или интерфейс типа "меню".
Оболочки предоставляют пользователю
удобный доступ к файлам и обширные сервисные
услуги.
· Самая популярная у пользователей
IBM-совместимого ПК оболочка — пакет программ
Norton Commander.
В начале 90-х годов во всем мире
огромную популярность приобрела графическая
оболочка MS-Windows 3.х, преимущество которой
состоит в том, что она облегчает использование
компьютера, и её графический интерфейс
вместо набора сложных команд с клавиатуры
позволяет выбирать их мышью из меню практически
мгновенно. Операционная среда Windows, работающая
совместно с операционной системой DOS,
реализует все свойства, необходимые для
производительной работы пользователя,
в том числе — многозадачный режим.
Краткие сведения из теории
статистики
Результаты сводки и группировки материалов
статистического наблюдения оформляются
в виде таблиц и статистических рядов
распределения.
Статистический ряд распределения представляет собой упорядоченное распределение
единиц изучаемой совокупности по определенному
варьирующему признаку. Он характеризует
состояние (структуру) исследуемого явления,
позволяет судить об однородности совокупности,
границах ее изменения, закономерностях
развития наблюдаемого объекта Построение
рядов распределения является составной
частью сводной обработки статистической
информации.
В зависимости от признака, положенного
в основу образования ряда распределения,
различают атрибутивные и вариационные ряды распределения. Последние, в свою
очередь, в зависимости от характера вариации
признака делятся на дискретные (прерывные) и интервальные (непрерывные) ряды распределения.
Удобнее всего ряды распределения анализировать
с помощью их графического изображения,
позволяющего судить о форме распределения.
Наглядное представление о характере
изменения частот вариационного ряда
дают полигон и гистограмма.
Полигон используется для изображения дискретных вариационных рядов. При построении
полигона в прямоугольной системе координат
по оси абсцисс в одинаковом масштабе
откладываются ранжированные значения
варьирующего признака, а по оси ординат
наносится шкала частот, т. е. число случаев,
в которых встретилось то или иное значение
признака1 Полученные на пересечении абсцисс и
ординат точки, соединяют прямыми линиями,
в результате чего получают ломаную линию,
называемую полигоном частот.
В таблице представлено распределение
жилого фонда городского района по типу
квартир. Построим диаграмму для данного
распределения.
Распределение жилого фонда городского
района по типу квартир |
№п/п. |
Группы квартир по числу комнат |
Число квартир, (тыс.ед.) |
1. |
Одно |
10 |
2. |
Двух |
35 |
3. |
Трех |
30 |
4. |
Четырех |
15 |
5. |
Пяти |
5 |
Всего |
95 |