Подсистема памяти современных компьютеров

 Структура реальности

Но истина в том, что даже существующие компьютерные технологии зависят от микроскопических квантово-механических процессов. (Конечно, все физические процессы являются квантово-механическими, но здесь я имею в виду только те, для которых классическая т. е. неквантовая физика дает очень неточные предсказания). Если существует тенденция к получению даже более быстрых компьютеров с более компактным аппаратным обеспечением, технология должна стать в этом смысле даже более «квантовомеханической» просто потому, что квантово-механические эффекты доминируют во всех достаточно маленьких системах. Но если бы дело было только в этом, квантовое вычисление вряд ли смогло бы фигурировать в любом фундаментальном объяснении структуры реальности, Поскольку в нем не было бы ничего фундаментально нового. Все современные компьютеры, какие бы квантово-механические процессы они не использовали,P всего лишь различные технологические исполнения одной и той же классической идеи универсальной машины Тьюринга. Именно поэтому все существующие компьютеры имеют в сущности один и тот же репертуар вычислений: отличие состоит только в скорости, емкости памяти и устройствах ввода-вывода

 Использование компьютера в учебно-воспитательном процессе

Но в условиях компьютерного обучения это делается на более мощной, совершенной и быстродействующей технике. Компьютер реализует обучение в диалоговом (ТСО - учащийся) режиме. Компьютеризованные учебные материалы (учебные компьютерные программы) способны полнее и глубже адаптироваться к индивидуальным особенностям учащихся.Это обусловлено спецификой компьютера как нового вида ТСО, которая состоит в следующем.1. Значительный объем памяти современных компьютеров, что позволяет хранить и оперативно использовать большие массивы учебной информации (формулировки заданий, тексты, упражнения, примеры и образцы, справочную - корректирующую и консультирующую - информацию, разнообразные ремарки - реакции на те или иные действия учащегося). 2. Высокое быстродействие компьютера (сотни тысяч операций в секунду). Это позволяет значительно повысить реактивность данного вида ТСО. В среднем скорость реакции ЭВМ на запрос или ответ учащегося составляет 1-3 секунды. 3. Способность анализировать ответы и запросы учащихся. 4. Диалоговый режим связи учебного материала (компьютерной программы) с обучаемым, который ведется, имитируя некоторые функции преподавателя.

 Журнал «Компьютерра» 2005 № 39 (611) 25 октября 2005 года

Стало возможным судить об объемах работ, и мастера уже брали блоки в соответствии со своей занятостью и квалификацией. А начальник следил, чтобы заказы не пылились на полках. Мастер, взявшийся за некий блок, должен был «вести» его до благополучного завершения: ведь здесь, как и у врачей, важна личная ответственность. А иначе у семи нянек - дитя без глазу. Ремонт компьютера - это не только замена комплектующих, но и интуиция: современные компьютеры настолько сложны, что многие симптомы являются следствием целой цепочки дисгармоний. Например, ошибки при работе в 3D-графике бывают вызваны вовсе не видеокартой, а устаревшим BIOS или ошибками в оперативной памяти, которые в обычных режимах никак не проявляются. И таких примеров масса. Добавлю, что при тестах и ремонте системного блока каждый шаг должен быть записан (проще говоря, на каждый системный блок должна быть заведена персональная «больничная карта»). Ведь если мастер заболеет или, не дай бог, уволится, придется повторять уже проделанную работу. В грамотном сервисе с системным блоком разбираться не должны вовсе, - спорит Тарас. - Там следует только менять, проверять и быстро выдавать рабочую технику и уж потом, в свободное время, колдовать с железками

 Информатизация учебного процесса

На письменном уровне прибавляется информация, содержащаяся в рукописях манускриптах. На печатном уровне прибавляются сотни библиотек. Утверждается, что среди ученых Г. Лейбниц был последним, кто мог воспринять и уяснить всю информацию своего времени. Уже в 1950 г. только в США ежегодно выходило 10 000 новых книг, содержащих в среднем 10 бит, без учета периодических изданий. Появление Интернета современный итальянский писатель, один из основателей семиотики, Умберто Эко ставит в один ряд с книгопечатанием по его влиянию на цивилизацию. В приведенные количественные оценки объема информации современная информационная действительность вносит свои коррективы. Например, физик- эколог В. Г. Горшков оценивает верхний предел запаса культурной информации современности величиной порядка 10 бит — произведение числа людей на Земле (6-10 человек) на запас информации памяти каждого человека (6-10 бит). Объем памяти современных компьютеров имеет порядок 109 бит и примерно совпадает с запас< генетической и культурной информации одного человека.

 Какое ТЕБЕ дело до того, что думают другие?

Существующее аппаратное обеспечение устарело например, память старого типа на ферритовых сердечниках. Становится все сложнее и сложнее найти производителей, которые могли бы поставить такие старые компьютеры, которые были бы одновременно надежными и достаточно высококачественными. Современные компьютеры более надежны и работают гораздо быстрее. Это упрощает схемы и позволяет выполнить во много раз больший объем работы. Современные компьютеры не потребовали бы столь многочисленной загрузки с кассет, так как обладают гораздо большим объемом памяти. Программное обеспечение проверяется очень тщательно по принципу «снизу вверх». Прежде всего, проверяется каждая вновь созданная строка программы; затем проверяются разделы программы (модули), выполняющие специальные функции. Масштаб мало-помалу увеличивается, пока все новые изменения не будут включены в полную систему и проверены. Этот полный выход считается окончательным, только что созданным продуктом. Но абсолютно независимо работает группа проверки, которая дает советы группе по разработке программного обеспечения и испытывает программы так, как это делал бы покупатель, которому поставили данный продукт

 Развитие физики во второй половине ХХ в.

Бломберген заложил теоретические основы для создания настраиваемого лазера, с помощью которого стало возможным получать новые сведения о строении атомов и молекул. Шавлов получил первые оптические спектры атомарного водорода, на которых не сказывался эффект Доплера.Сигбан Кай Манне Берье(родился в 1918г.), Швеция. За вклад в развитие электронной спектроскопии. Электронная спектроскопия высокого разрешения позволяет определять энергию связей атомных ядер с очень высокой точностью. Это имеет огромное значение для проверки атомных моделей и схем вычислений. 1982г.Вильсон Кеннет Геддес(родился в 1936г.), США. За теорию критических явлений в связи с фазовыми переходами. Свою теорию он создал на базе компьютерного моделирования. Обнаружив, что теоретические разработки ограничены скоростью и памятью современных компьютеров, Вильсон стал выступать за создание суперкомпьютерных центров, обслуживающих ученых. 1983г.Чандрасекар Субрахманьян(1910-1995), США. За теоретическое изучение процессов, играющих важную роль в строении и эволюции звезд. Его именем названа граница, определяющая критическую массу звезды, ниже которой звезда может стать белым карликом.

 Функциональная схема компьютера. Основные устройства компьютера и их функции

Начиная с самых первых ЭВМ, память сразу стали делить на внутреннюю и внешнюю. Исторически это действительно было связано с размещением внутри или вне процессорного шкафа. Однако с уменьшением размеров машин внутрь основного процессорного корпуса удавалось поместить все большее количество устройств, и первоначальный непосредственный смысл данного деления постепенно утратился. Тем не менее, терминология сохранилась. Под внутренней памятью современного компьютера принято понимать быстродействующую электронную память, расположенную на его системной плате. Сейчас такая память изготавливается на базе самых современных полупроводниковых технологий (раньше использовались магнитные устройства на основе ферритовых сердечников – лишнее свидетельство тому, что конкретная физические принципы значения не имеют). Наиболее существенная часть внутренней памяти называется ОЗУ - оперативное запоминающее устройство. Его главное назначение состоит в том, чтобы хранить данные и программы для решаемых в текущий момент задач. Наверное, каждому пользователю известно, что при выключении питания содержимое ОЗУ полностью теряется. В состав внутренней памяти современного компьютера помимо ОЗУ также входят и некоторые другие разновидности памяти, которые при первом знакомстве можно пропустить.

 Основные функции и компоненты ядра ОС UNIX

Конечно, в результате сложность переноса той части ОС U IX, которая относится к управлению виртуальной памятью, определяется сложностью написания аппаратно-зависимой части. Чем ближе архитектура аппаратуры, поддерживающей виртуальную память, к абстрактной модели виртуальной памяти ОС U IX, тем проще перенос. Для справедливости заметим, что в подавляющем большинстве современных компьютеров аппаратура выполняет функции, существенно превышающие потребности модели U IX, так что создание новой аппаратно-зависимой части подсистемы управления виртуальной памятью ОС U IX в большинстве случаев не является чрезмерно сложной задачей. Страничное замещение основной памяти и swappi g Как мы упоминали в конце п. 3.1.1, в ОС U IX используется некоторый облегченный вариант алгоритма подкачки, основанный на использовании понятия рабочего набора. Основная идея заключается в оценке рабочего набора процесса на основе использования аппаратно (а в некоторых реализациях - программно) устанавливаемых признаков обращения к страницам основной памяти. (Заметим, что в этом подразделе при описании алгоритма мы не различаем функции аппаратно-независимого и аппаратно-зависимого компонентов подсистемы управления виртуальной памятью.) Периодически для каждого процесса производятся следующие действия.

 Шпоры к ГОС экзаменам Воронеж, 2004г.

Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом. Байты могут объединяться в ячейки, которые называются также словами. Для каждого компьютера характерна определенная длина слова — два, четыре или восемь байтов. Это не исключает использования ячеек памяти другой длины (например, полуслово, двойное слово). Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое число, либо одна команда. Однако, допускаются переменные форматы представления информации. Широко используются и более крупные производные единицы объема памяти: Kuлoбайт, Мегабайт, Гигабайт, а также, в последнее время, Терабайт и Петабайт. Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств, которые сильно отличаются между собой по назначению, временным характеристикам, объёму хранимой информации и стоимости хранения одинакового объёма информации. Различают два основных вида памяти – внутреннюю и внешнюю. В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память. Оперативная память (ОЗУ, англ.

 Компьютер

Прототип оказался успешным. При повороте диска памяти (розовое колесо), на каждой стороне которого конденсаторы хранили по одному 25-разрядному двоичному числу, одна логическая схема (внизу посередине) складывала или вычитала числа, записанные в памяти на противоположных сторонах диска. Одновременно с тем, как логическая схема выполняла вычисления над очередным разрядом чисел (запоминая в процессе разряд переноса или заема или считывая его из конденсатора переноса), схема регенерации (слева внизу) обновляла содержимое памяти. Поскольку современные компьютеры по-прежнему оперируют двоичными разрядами, хранимыми в памяти, согласно логическим правилам, а функции вычисления и (регенерируемой) памяти разделены, основополагающие решения Атанасова стоят того, чтобы рассмотреть их более детально. Почему, например, цифровая машина предпочтительнее аналоговой для вычислительных приложений? Мудрость решения, принятого на этот счет Атанасовым, лучше всего можно проиллюстрировать, сравнивая компьютер "АВС" с дифференциальным анализатором Буша, являвшимся в то время самым эффективным вычислительным устройством для научно-технических расчетов.

 Оперативная память

Таким образом под компьютерной памятью в дальнейшем будет пониматься только "внутренняя память компьютера: ОЗУ, ПЗУ, кэш память и флэш-память". Итак, рассмотрим классификацию внутренней памяти компьютера. Классификация оперативной памяти (ОЗУ) Введение Оперативное запоминающее устройство является, пожалуй, одним из самых первых устройств вычислительной машины. Она присутствовала уже в первом поколении ЭВМ по архитектуре (“Информатика в понятиях и терминах”), созданных в сороковых — в начале пятидесятых годов двадцатого века. За эти пятьдесят лет сменилось не одно поколение элементной базы, на которых была построена память. Поэтому автор приводит некоторую классификацию ОЗУ по элементной базе и конструктивным особенностям. 1. Энергозависимая и энергонезависимая память ЭВМ первого поколения по элементной базе были крайне ненадежными. Так, среднее врем работы до отказа для ЭВМ “E IAC” составляла 30 минут. Скорость счета при этом была не сравнима со скоростью счета современных компьютеров. Поэтому требования к сохранению данных в памяти компьютера при отказе ЭВМ были строже, чем требования к быстродействию оперативной памяти. Вследствие этого в этих ЭВМ использовалась энергонезависимая память.

 Программатор ПЗУ /программный интерфейс/

Поэтому после включения компьютера программы и данные всякий раз необходимо заново загружать в оперативную память из источников долговременного хранения информации. Для долговременного хранения информации чаще всего применяются магнитные и оптические диски или иные накопители цифровой информации . В современных компьютерах применяется главным образом динамическая оперативная память или DRAM (Dy amic Ra dom Access Memory). Она строится на микросхемах, требующих во избежание потерь периодического обновления информации. Этот процесс получил название «регенерация памяти». Он реализуется специальным контроллером, установленным на материнской плате. На периодическую регенерацию данных в микросхемах динамической оперативной памяти расходуется некоторое время. Поэтому сбои в памяти нередко оказываются одной из распространенных проблем в работе недорогих персональных компьютеров «желтой» или «черной» сборки, даже если в них используются совершенно исправные микросхемы динамической оперативной памяти. Объем любой компьютерной памяти, в том числе и оперативной памяти, измеряется в килобайтах и мегабайтах. Наименьшей единицей измерения информационной емкости и наименьшей единицей деления памяти компьютера является байт.

 Программы архиваторы

Как правило, современные архиваторы обеспечивают также сжатие данных, являясь, таким образом, еще и упаковщиками, однако существуют и чисто «упаковочные» утилиты типа Gzip, сжимающие отдельные файлы, преобразуя их в формат Z или GZ. При выборе инструмента для работы с упакованными файлами и архивами следует учитывать два фактора: эффективность, т. е. оптимальный баланс между экономией дисковой памяти и производительностью работы, и совместимость, т. е. возможность обмена данными с другими пользователями. Совместимость, пожалуй, сегодня более важна, так как по достигаемой степени сжатия конкурирующие форматы и инструменты различаются на проценты (но не в разы), а вычислительная мощность современных компьютеров делает время обработки архивов не столь существенным показателем, как, скажем, десять лет назад. Поэтому при выборе инструмента для работы с архивами важнейшим критерием для большинства пользователей (во всяком случае тех, для кого обмен большими массивами данных — насущная проблема), вероятно, является способность программы «понимать» наиболее распространенные архивные форматы, даже если эти форматы не самые эффективные.

 Физические основы действия современных компьютеров

Московский Государственный Открытый Педагогический Университет (физико-математический факультет) Физические основы работы современного компьютера (Курсовая работа) Выполнил: Гуревич Г.А. (4 курс заочной формы обучения) Проверил: Зайцев Г.О. (Москва, 2000) Введение 3 Двоичная система счисления и логика. 3 Схема действия компьютера. 4 Долговременная память. 4 Накопители на магнитных дисках и лентах. 4 CD и DVD-ROM. 5Полупроводниковые устройства. 6 Биполярные транзисторы. 8 Полевые транзисторы 10 Реализация других полупроводниковых приборов в интегральных схемах. 11Оперативная память. 12 Статическое ЗУ 14 Динамическое ОЗУ 15 Системная память: взгляд в будущее 16 Шесть технологий памяти будущего. Определения 18Центральный процессор. 20 Новые технологии. 21 Медные соединения 23 SiGe 24 Кремний на изоляторе (silico -o -i sula or, SOI) 24 Перовскиты 25Заключение 25 Список использованной литературы: 26Введение Сейчас, когда человечество входит в третье тысячелетие, для обитателей мегаполисов незаменимой вещью, фактически правой (или левой) рукой стал компьютер.

 Компьютер в вопросах и ответах

На некоторых моделях (устаревших), можно использовать только модули SIMM, на новых материнских платах для Pe ium-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 Wi dows 95 над MS DOS стандартным объемом оперативной памяти для 386 машин считался диапазон 1-4 Мбайта, для 486 машин 4-8 Мбайта и для Pe ium от 8 до 16 Мбайт. Сейчас практически на всех IBM совместимых компьютерах стоит или операционная система Wi dows 95/98 или Wi dows 11. 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 Wi dows 95 желательно иметь ОЗУ размером не менее 32 Мбайта, а с Wi dows - не менее 64 Мбайта.

 Символы древних культур

Так через десятки столетий мы вновь ощущаем на себе власть древних символов. Пропорции треугольника Три канала общественной энергии можно представить в виде своеобразного треугольника. Длина каждой из его сторон будет отражать долю энергии, устремлявшейся по соответствующему каналу. В основании треугольника мы поместим линию витального уровня, памятуя, что без биологического комфорта или хотя бы его минимума не могут существовать даже сообщества животных, не говоря уже о человеческих, творящих самое культуру. Имей мы в руках достаточно четкие цифры об этой совокупности энергии для самых разнообразных культур, то современный компьютер на экране дисплея смог бы легко изобразить эти пляшущие и бесконечно видоизменяющиеся треугольники. Наверное, древнейшие культуры олдувайской эпохи, датированные самым продолжительным отрезком времени в полтора или два миллиона лет, отразились бы фигурами, очень мало похожими на треугольники. Здесь линия символов лишь угадывается. Ведь останки культур древнейшего каменного века никаких материально выраженных символов не содержат. Может быть, почти все отдавалось тогда каналу витальной потребности? Очень медленно увеличиваются линии обеспечения и символов на протяжении почти всего каменного века, оставляя наши воображаемые треугольники приземистыми и плоскими.

 Суть жизни и искусственный интеллект

Согласно определению живому объекту, приведенному в данной статье выше, свойства компьютера не соответствуют не одному из двух пунктов этого определения. Вполне достаточно сказать, что у современного компьютера нет собственного поведения, и потому он живым объектом не является, а, следовательно, и искусственным интеллектом. Хотя в статье Александра Болонкина нет прямого указания, что появление или создание искусственного интеллекта будет означать также, что он будет представлять собой ЖО, тем не менее, указание на свойство его само тиражироваться эквивалентно понятию размножение для живых организмов и говорит о том, что А. Болонкин подразумевает под ИИ живое существо. Говоря об опасности, которая грозит человечеству в связи с появлением ИИ, сомнений в этом не остается. О том же самом говорится и в статье Вернора Винджа. В своей статье автор упоминает Ирвинга Джона Гуда, который заявил: “Первая сверхразумная машина станет последним изобретением человека”. Ее создание для человека будет настоящей катастрофой. Главный аргумент, в котором авторы этих статей усматривают опасность создания ИИ для человека, это неизбежное наступление превосходства “аппаратных средств” компьютера над эквивалентными возможностями человеческого мозга, такими как, например, скорость переработки информации и объем памяти.

 Что такое информационная модель, и какие бывают информационные структуры

Накопители на гибких магнитных дисках (дискетах, флоппи-дисках) используют диск из пленки с магнитным покрытием, заключенный в пластмассовый корпус. Сейчас используются, в основном, дискеты диаметром 3,5 дюйма (89 мм) и емкостью 1,44 Мбайт. Гибкие диски сравнительно дешевы, позволяют переносить информацию с одного компьютера на другой, но работают очень медленно и, к тому же, довольно ненадежны. Дискета Защитный корпус. Фланец привода диска. Защитная шторка. Отверстие запрета записи. Отверстие -- признак дискеты высокой плотности Основным устройством внешней памяти современного персонального компьютера является накопитель на жестких дисках (его еще называют "винчестером"). В нем используется один или несколько дисков на алюминиевой основе, закрепленных на оси привода и помещенных в закрытытый корпус.Неразборная конструкция, отсутствие пыли и непосредственного контакта головок с поверхностью диска позволяют получить очень высокую надежность и, быстродействие устройства, а также существенно повысить плотность записи информации.