Оглавление 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

          1. Память ПК. Внешняя и внутренняя памяти, их составляющие и отличительные характеристики.

     Обрабатываемые  данные и выполняемая программа  должны находиться в запоминающем устройстве — памяти ЭВМ, куда они вводятся через устройство ввода. Емкость памяти измеряется в величинах, кратных байту.

     ЭВМ существенно зависит от организации  ее памяти. Время, затрачиваемое на поиск необходимой информации в памяти, заметно сказывается на быстродействии ЭВМ. В зависимости от области применения выпускаются ЭВМ с быстродействием от нескольких сотен тысяч до миллиардов операций в секунду. Для решения сложных задач возможно объединение нескольких ЭВМ в единый вычислительный комплекс с требуемым суммарным быстродействием. Объем и быстродействие памяти во многом определяют производительность всей ЭВМ.

     Память  представляет собой сложную структуру, построенную по иерархическому принципу, и включает в себя запоминающие устройства различных типов. Функционально она делится на две части: внутреннюю и внешнюю.

     Внутренняя, или основная память — это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях. Обращение к внутренней памяти ЭВМ осуществляется с высоким быстродействием, но она имеет ограниченный объем, определяемый системой адресации машины. Внутренняя память, в свою очередь, делится на оперативную (ОЗУ) и постоянную (ПЗУ) память.

     На  материнской плате компьютера есть оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) емкостью несколько мегабайт с малым временем доступа. Эта память используется для временного хранения данных, обрабатываемых центральным процессором. Однако в ОЗУ хранятся не только данные, туда перед запуском должна быть записана программа.

     Кроме ОЗУ на материнской плате есть микросхема постоянного запоминающего устройства (ROM или ПЗУ). Данные записываются в ПЗУ один раз при изготовлении микросхемы на заводе и обычно не могут быть изменены впоследствии. В ПЗУ хранятся программы, которые компьютер запускает автоматически при включении питания. Эти программы предназначены для проверки исправности и обслуживания аппаратуры самого компьютера. Они также выполняют первоначальную загрузку главной обслуживающей программы компьютера - так называемой операционной системы.

       Оперативная память, по объему составляющая большую часть внутренней памяти, служит для приема, хранения и выдачи информации. При выключении питания ЭВМ содержимое оперативной памяти в большинстве случаев теряется.

     Наглядно  ОЗУ и ПЗУ можно представить  себе в в виде массива ячеек, в которые записаны отдельные байты информации. Каждая ячейка имеет свой номер, причем нумерация начинается с нуля. Номер ячейки является адресом (Address) байта.

     Центральный процессор при работе с ОЗУ  должен указать адрес байта, который он желает прочитать из памяти или записать в память (рис.1). Разумеется, из ПЗУ можно только читать данные. Прочитанные из ОЗУ или ПЗУ данные процессор записывает в свою внутреннюю память, устроенную аналогично ОЗУ, но работающую значительно быстрее и имеющую емкость не более десятков байт.  
 
 
 
 

                       Рисунок 1 Работа процессора с ОЗУ 

     Процессор может обрабатывать только те данные, которые находятся в его внутренней памяти, в ОЗУ или в ПЗУ. Все эти виды устройства памяти называются устройствами внутренней памяти, они обычно располагаются непосредственно на материнской плате компьютера (внутренняя память процессора находится в самом процессоре).

     Считывание  информации из ОЗУ может происходить с разрушением информации или без. При разрушении информации при считывании необходимо дополнительное время на восстановление информации. Время считывания состоит из времени поиска адреса, времени собственного считывания и времени регенерации (восстановления) считанной информации

     Постоянная  память обеспечивает хранение и выдачу информации. В отличие от содержимого оперативной памяти, содержимое постоянной заполняется при изготовлении ЭВМ и не может быть изменено в обычных условиях эксплуатации. В постоянной памяти хранятся часто используемые (универсальные) программы, и данные, к примеру, некоторые программы операционной системы, программы тестирования оборудования ЭВМ и др. При выключении питания содержимое постоянной памяти сохраняется.

     Внешняя память (ВЗУ) предназначена для размещения больших объемов информации и обмена ею с оперативной памятью. ВЗУ вместе с устройствами ввода - вывода относятся к периферийным устройствам. Раньше роль ВЗУ выполняли перфокарты и перфоленты. В настоящее время используются магнитные носители информации: магнитные ленты и диски.

     Магнитная лента относится к запоминающим устройствам с последовательным доступом к памяти. Магнитные диски относятся к запоминающим устройствам с произвольным доступом, т.е. можно записывать и считывать информацию сразу по заданному адресу.

     Устройства  внешней памяти предназначены для  долговременного хранения информации. НГМД и НМД относятся к дисковым магнитным устройствам памяти, так  как информация в этих устройствах записывается на вращающихся дисках, покрытых магнитным материалом, напоминающем покрытие лент обычных аудио- и видеокассет. И хотя по своему составу магнитное покрытие, используемое в дисковых накопителях, отличается от покрытия обычных бытовых магнитных лент, в них используется аналогичный принцип записи информации.

     В обычных бытовых магнитофонах на магнитную ленту записывается аналоговый сигнал непосредственно с микрофона, проигрывателя пластинок, компакт-дисков или другого источника. Компьютер записывает на магнитные диски биты информации. Если надо записать несколько байт данных, все биты этих байтов записываются последовательно на одну дорожку.

     Дорожки образуют на магнитных дисках концентрические  круги. Блок специальных магнитных  головок перемещается по радиальной оси к центру или от центра диска, прочерчивая по поверхности диска воображаемые круги. Эти круги и называются дорожками или цилиндрами (рис. 2).  
 
 
 
 

                               Рисунок 2  Магнитный диск. 

     Компьютер может произвольно устанавливать  блок магнитных головок на любую дорожку диска, однако сами данные на дорожке просматриваются компьютером последовательно по мере вращения диска

     Устройства  прямого доступа обладают большим  быстродействием, поэтому они являются основными внешними запоминающими  устройствами, постоянно используемыми в процессе функционирования ЭВМ. Устройства последовательного доступа используются в основном для резервирования информации.

     Емкость этой памяти практически не имеет  ограничений, а для обращения к ней требуется больше времени, чем ко внутренней. Внешние запоминающие устройства конструктивно отделены от центральных устройств ЭВМ (процессора и внутренней памяти), имеют собственное управление и выполняют запросы процессора без его непосредственного вмешательства.

       Основной  характеристикой ВЗУ является  информационная емкость, скорость доступа к информации, стоимостью хранения единицы информации.

     Подводя итог можно отметить иерархичность памяти компьютера. Непосредственно в центральном процессоре расположена очень быстродействующая память небольшого размера (десятки байт). На материнской плате есть несколько более медленная память ОЗУ и ПЗУ емкостью порядка нескольких мегабайт (емкость ПЗУ обычно составляет сотни килобайт). И, наконец, к компьютеру подключаются относительно медленные устройства внешней памяти, способные хранить тысячи мегабайт данных. В приведенной ниже таблице отражены приблизительные характеристики основных типов запоминающих устройств, используемых в персональных компьютерах.

     Центральный процессор принципиально не имеет непосредственного доступа к внешней памяти. Для того чтобы записать данные на диск, процессор должен поместить их вначале в ОЗУ, откуда они при помощи специальной аппаратуры компьютера будут переписаны на дорожки диска. Данные, читаемые с диска, также вначале помещаются в ОЗУ, и только после этого центральный процессор может получить к ним доступ.

     Иерархическое построение памяти компьютера позволяет  снизить стоимость подсистемы памяти компьютера, так как те данные, которые  нужны чаще, хранятся в быстродействующей (и более дорогостоящей) памяти, в то время как большой объем редко используемых данных можно хранить в относительно дешевой внешней памяти.  
 
 
 
 
 
 
 
 

Задание 2

       Сформируйте и заполните накопительную  ведомость по итогам работы за год фирмы «Салют». Фирма производит верхнюю мужскую и женскую одежду. В таблице представлены перечень изделий, выпускаемых фирмой, количество единиц каждого изделия, выпускаемого за год, цена каждого изделия. Определить стоимость всех изделий по каждому наименованию, итоговое количество выпущенных изделий за год, итоговую сумму за год. Определить удельный вес каждого вида изделия, выпускаемого фирмой от общего количества всего выпуска за год (т.е. какой % составляет количество одного вида изделия от суммарного количества всех изделий, выпускаемых фирмой в год). Если этот % меньше 20 % то производство данного наименования изделия необходимо увеличить в противном случае уменьшить (в графе «Увеличить производство изделий или нет» введите «да», иначе «нет»). Определите среднюю стоимость изделия, выпущенного фирмой в 2000 году. Определите максимальную цену выпускаемых изделий и максимальное количество выпускаемых изделий.

     Построить диаграммы: круговую по графе «Удельный  вес», гистограмму по графе «Стоимость изделий».

       Табличными процессорами называют пакеты программ, предназначенных для создания электронных таблиц и манипулирования их данными. Среди таких пакетов наибольшее распространение получил Microsoft Excel.

     При создании таблиц Excel представляет пользователю следующие возможности:

     - В ячейках таблиц могут быть использованы сложные формулы, содержащие в своём составе встроенные функции различного назначения  (математические, финансовые, статистические, инженерные и т.д.). По формулам вычисляются результирующие значения, зависящие от содержимого других ячеек таблицы;

     - Организовывать связи нескольких таблиц: значение ячеек одной таблицы могут формироваться на основе данных из других таблиц, причём изменение данных в исходных таблицах автоматически влияет на конечные результаты в итоговой таблице;

     - Создавать так называемые сводные таблицы – интерактивные таблицы, обеспечивающие удобный анализ больших массивов данных;

     - Применять к таблицам, оформленным в виде списков (баз данных), операции сортировки, вычисления промежуточных итогов и фильтрации данных;

     - Осуществлять консолидацию данных, при которой данные из нескольких таблиц могут быть объединены в одну таблицу;

     - Использовать сценарии – поименованные массивы исходных данных, по которым формируются конечные итоговые значения в одной и той же таблице. Имея несколько таких массивов данных, можно быстро получить несколько вариантов конечных результатов;

     - Выполнять автоматизированный поиск ошибок вычислений по  формулам. Кроме анализа кодов сообщений об ошибке, пользователь имеет возможность отслеживать зависимости между ячейками;

     - Защищать данные от изменения посторонними лицами. Защитить можно одну или несколько ячеек, всю таблицу или рабочую книгу. Могут быть использованы возможные комбинации уровней защиты;

     - Использовать структурирование данных, позволяющее скрывать или отображать определённую часть (уровень) таблицы. Это значительно улучшает контроль за данными на рабочем листе и придаёт гибкость процессу выбора информации;

     - Применять механизм автозаполнения, при котором в несколько ячеек таблицы может быть быстро введено одно и тоже значение или нескольких разных значений, заранее подготовленных и сохранённых в виде рядов данных. Каждый член ряда вводится в одну ячейку таблицы.       Последовательный ввод данных в ячейки может осуществляться, начиная с любого члена ряда в прямом или обратном направлении.