Персональный компьютер

Министерство  Сельского Хозяйства Российской Федерации 

Федеральное государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования 

«АЛТАЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
 
 

Учетно-финансовый факультет 
 
 
 
 

Контрольная работа

по информатике 
 
 
 
 
 
 

                                                                                               

г. Барнаул 2010 

Содержание 

Список используемой литературы     26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Введение 

    Персональный  компьютер (ПК)- это не один электронный  аппарат, а небольшой комплекс взаимосвязанных  устройств, каждое из которых выполняет определенные функции. Часто употребляемый термин "конфигурация ПК" означает, что конкретный компьютер может работать с разным набором внешних (или периферийных) устройств, например, с принтером, модемом, сканером и т.д

    Эффективность использования ПК в большой степени  определяется количеством и типами внешних устройств, которые могут  применяться в его составе. Внешние  устройства обеспечивают взаимодействие пользователя с ПК. Широкая номенклатура внешних устройств, разнообразие их технико-эксплуатационных и экономических характеристик дают возможность пользователю выбрать такие конфигурации ПК, которые в наибольший степени соответствуют его потребностям и обеспечивают рациональное решение его задачи.

    В настоящем времени трудно назвать те области человеческой деятельности, успехи в которых не были бы связаны с использованием компьютера. Сфера применения компьютера постоянно расширяется, существенно влияя на развитие производительных сил нашего общества. Непрерывно изменяются технико-экономические характеристики компьютера, например, такие, как быстрота действия, ёмкость памяти, надёжность в работе, стоимость, удобства в эксплуатации, габаритные размеры, потребляемая мощность и др. В широком понимании всякий компьютер рассматривается как преобразователь информации. При этом под информацией понимается различные сведения о тех или иных явлениях природы, событиях общественной жизни или процессах, протекающих в технических устройствах.

    В данной работе я хочу разобрать вопросы:

    И так же решить практическую часть  в которой следует научиться  работать с программами Microsoft Word и Microsoft Exel. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Процессоры  персональных компьютеров 

Параметры процессоров  

    Большинство современных процессоров для  персональных компьютеров в общем  основаны на той или иной версии циклического процесса последовательной обработки данных, изобретённого Джоном фон Нейманом.

    Дж. фон Нейман придумал схему постройки  компьютера в 1946 году.

Важнейшие этапы этого процесса приведены ниже. В различных архитектурах и для различных команд могут потребоваться дополнительные этапы. Например, для арифметических команд могут потребоваться дополнительные обращения к памяти, во время которых производится считывание операндов и запись результатов. Отличительной особенностью архитектуры фон Неймана является то, что инструкции и данные хранятся в одной и той же памяти.

    Этапы цикла выполнения:

    Процессор выставляет число, хранящееся в регистре счётчика команд, на шину адреса и отдаёт памяти команду чтения.

    Выставленное число является для памяти адресом; память, получив адрес и команду чтения, выставляет содержимое, хранящееся по этому адресу, на шину данных и сообщает о готовности.

    Процессор получает число с шины данных, интерпретирует его как команду (машинную инструкцию) из своей системы команд и исполняет её.

Если  последняя команда не является командой перехода, процессор увеличивает на единицу (в предположении, что длина каждой команды равна единице) число, хранящееся в счётчике команд; в результате там образуется адрес следующей команды.

    Данный  цикл выполняется неизменно, и именно он называется процессом (откуда и произошло название устройства).

    Во  время процесса процессор считывает  последовательность команд, содержащихся в памяти, и исполняет их. Такая  последовательность команд называется программой и представляет алгоритм работы процессора. Очерёдность считывания команд изменяется в случае, если процессор считывает команду перехода, — тогда адрес следующей команды может оказаться другим. Другим примером изменения процесса может служить случай получения команды останова или переключение в режим обработки прерывания.

    Команды центрального процессора являются самым  нижним уровнем управления компьютером, поэтому выполнение каждой команды  неизбежно и безусловно. Не производится никакой проверки на допустимость выполняемых действий, в частности, не проверяется возможная потеря ценных данных. Чтобы компьютер выполнял только допустимые действия, команды должны быть соответствующим образом организованы в виде необходимой программы.

Скорость  перехода от одного этапа цикла к другому определяется тактовым генератором. Тактовый генератор вырабатывает импульсы, служащие ритмом для центрального процессора. Частота тактовых импульсов называется тактовой частотой.

Конвейерная архитектура

    Основная  статья: Конвейер (процессор)

    Конвейерная архитектура (pipelining) была введена в центральный процессор с целью повышения быстродействия. Обычно для выполнения каждой команды требуется осуществить некоторое количество однотипных операций, например: выборка команды из ОЗУ, дешифровка команды, адресация операнда в ОЗУ, выборка операнда из ОЗУ, выполнение команды, запись результата в ОЗУ. Каждую из этих операций сопоставляют одной ступени конвейера.

    Факторы, снижающие эффективность конвейера:

    Простой конвейера, когда некоторые ступени  не используются (напр., адресация и  выборка операнда из ОЗУ не нужны, если команда работает с регистрами).

    Ожидание: если следующая команда использует результат предыдущей, то последняя не может начать выполняться до выполнения первой (это преодолевается при использовании внеочередного выполнения команд — out-of-order execution).

    Очистка конвейера при попадании в  него команды перехода (эту проблему удаётся сгладить, используя предсказание переходов).

    Некоторые современные процессоры имеют более 30 ступеней в конвейере, что увеличивает  производительность процессора, однако приводит к большому времени простоя (например, в случае ошибки в предсказании условного перехода).

Суперскалярная архитектура

    Способность выполнения нескольких машинных инструкций за один такт процессора. Появление этой технологии привело к существенному увеличению производительности.

    CISC-процессоры

    Complex Instruction Set Computer — вычисления со сложным набором команд. Процессорная архитектура, основанная на усложнённом наборе команд. Типичными представителями CISC являются микропроцессоры семейства Intel x86 (хотя уже много лет эти процессоры являются CISC только по внешней системе команд).

    RISC-процессоры

    Reduced Instruction Set Computer — вычисления с упрощённым набором команд (в литературе слово «reduced» нередко ошибочно переводят как «сокращённый»). Архитектура процессоров, построенная на основе упрощённого набора команд. Характеризуется наличием команд фиксированной длины, большого количества регистров, операций типа регистр-регистр, а также отсутствием косвенной адресации. Концепция RISC разработана Джоном Коком (John Cocke) из IBM Research, название придумано Дэвидом Паттерсоном (David Patterson).

    Упрощение набора команд призвано сократить конвейер, что позволяет избежать задержек на операциях условных и безусловных  переходов. Однородный набор регистров  упрощает работу компилятора при  оптимизации исполняемого программного кода. Кроме того, RISC-процессоры отличаются меньшим энергопотреблением и тепловыделением.

    Среди первых реализаций этой архитектуры  были процессоры MIPS, PowerPC, SPARC, Alpha, PA-RISC. В мобильных устройствах широко используются ARM-процессоры.

    MISC-процессоры

    Minimum Instruction Set Computer — вычисления с минимальным набором команд. Дальнейшее развитие идей команды Чака Мура, который полагает, что принцип простоты, изначальный для RISC-процессоров, слишком быстро отошёл на задний план. В пылу борьбы за максимальное быстродействие, RISC догнал и перегнал многие CISC процессоры по сложности. Архитектура MISC строится на стековой вычислительной модели с ограниченным числом команд (примерно 20-30 команд).

     VLIW-процессоры

    Very Long Instruction Word — сверхдлинное командное слово. Архитектура процессоров с явно выраженным параллелизмом вычислений, заложенным в систему команд процессора.

Многоядерные  процессоры

    Содержат  несколько процессорных ядер в одном  корпусе (на одном или нескольких кристаллах).

    Процессоры, предназначенные для работы одной  копии операционной системы на нескольких ядрах, представляют собой высокоинтегрированную реализацию мультипроцессорности.

    Двухъядерность  процессоров включает такие понятия, как наличие логических и физических ядер: например, двухъядерный процессор Intel Core Duo состоит из одного физического ядра, которое разделено на два логических. Процессор Intel Core 2 Quad состоит из двух физических ядер, каждое из которых разделено на два логических ядра, что существенно влияет на скорость его работы.