Дата: 20.11.-24.11.2017
Класс: 8 класс
Тема урока: «Аппаратное обеспечение компьютера. Память. Классификация и функции ОС»
Цель урока:
Обучать правилам установки периферийных устройств.
Развивать интерес к предмету.
Воспитывать познавательный интерес.
Ход урока:
Аппара́тное обеспе́чение аппаратные средства, компьютерные комплектующие, «железо», (англ. hardware) — электронные и механические части вычислительного устройства, входящие в состав системы или сети, исключая программное обеспечение и данные (информацию, которую вычислительная система хранит и обрабатывает). Аппаратное обеспечение включает: компьютеры и логические устройства, внешние устройства и диагностическую аппаратуру, энергетическое оборудование, батареи и аккумулятор.
Компьютер
Аппаратное обеспечение вычислительных систем — обобщённое название оборудования, на котором работают компьютеры и сети компьютеров.
К аппаратному обеспечению обычно относят:
-центральный процессор (процессоры)
-оперативную память
-системную логику
-периферийные устройства
-сетевое оборудование
Некоторая часть задач, выполняемая аппаратным обеспечением может быть выполнена частично или полностью с помощью программной эмуляции, например, в персональных компьютерах часто используется программная реализация протоколов связи модемов, программная эмуляция функций отрисовки 3D изображений. Обычно перенос выполняемой задачи из аппаратной части в программную уменьшает стоимость оборудования но увеличивает нагрузку на центральный процессор.
В случае существенной нагрузки на процессор определённого рода задачами, для повышения производительности производят обратную операцию: аппаратно реализуют часть алгоритма, уменьшая участие процессора в выполнении алгоритма.
Примеры аппаратной реализации алгоритмов, которые могли бы быть реализованы программно:
-3D графика
-DMA-режим работы IDE устройств
-FIFO-буффер у COM-портов
-физический процессор для обсчёта поведения объёктов в компьютерных играх
-Математический сопроцессор, ускоряющий операции с плавающей запятой (в современных процессорах интегрирован)
-функции файрвола
Персональный компьютер
Обычный персональный компьютер состоит из системного блока, состоящего из шасси и периферийных устройств.
В состав системного блока входят:
Материнская плата, на которой установлен
центральный процессор
BIOS
система охлаждения,
оперативная память и кэш
слоты расширения шин — PCI, PCI-E, USB, FireWire, AGP (устарела), ISA (устарела), EISA (устарела)
контроллеры устройств — хранения: IDE, SCSI, SATA, SAS или других типов, находящиеся непосредственно материнской плате (встроенные) либо на платах расширения.
Видеоконтроллер (встроенный или в виде отдельной платы), передающий сигнал на монитор
Звуковой контроллер
Сетевой интерфейс (сетевая плата)
Блок питания
Система охлаждения — необходима в случае установки блоков, имеющих повышенное тепловыделение.
Через контроллеры к материнской плате при помощи шлейфов кабелей, сигнальных и питания, подключены жёсткий диск (их так же можно объединить в RAID-массив), SSD, накопитель на гибких дисках, оптический накопитель типа CD-ROM и другие устройства.
Кроме того, в аппаратное обеспечение компьютера также входят внешние (по отношению к системному блоку) компоненты — периферийные устройства:
Устройства ввода
Клавиатура
Мышь, трекбол или тачпад
Джойстик
Сканер
Устройства вывода
Монитор (дисплей)
Колонки/наушники
Печатающие устройства типа принтера или плоттера
для связи используются различные модемы и сетевое оборудование: маршрутизатор, сетевой коммутатор, беспроводная точка доступа.
Компью́терная па́мять (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемая в вычислениях, в течение определённого времени. Память, как и центральный процессор, является неизменной частью компьютера с 1940-х. Память в вычислительных устройствах имеет иерархическую структуру и обычно предполагает использование нескольких запоминающих устройств, имеющих различные характеристики.
В персональных компьютерах «памятью» часто называют один из её видов — динамическая память с произвольным доступом (DRAM), — которая в настоящее время используется в качестве ОЗУ персонального компьютера.
Задачей компьютерной памяти является хранение в своих ячейках состояния внешнего воздействия, запись информации. Эти ячейки могут фиксировать самые разнообразные физические воздействия. Они функционально аналогичны обычному электромеханическому переключателю и информация в них записывается в виде двух чётко различимых состояний — 0 и 1 («выключено»/«включено»). Специальные механизмы обеспечивают доступ (считывание, произвольное или последовательное) к состоянию этих ячеек.
Процесс доступа к памяти разбит на разделённые во времени процессы — операцию записи (сленг. прошивка, в случае записи ПЗУ) и операцию чтения, во многих случаях эти операции происходят под управлением отдельного специализированного устройства — контроллера памяти.
Также различают операцию стирания памяти — занесение (запись) в ячейки памяти одинаковых значений, обычно 0016 или FF16.
Наиболее известные запоминающие устройства, используемые в персональных компьютерах: модули оперативной памяти (ОЗУ), жёсткие диски (винчестеры), дискеты (гибкие магнитные диски), CD- или DVD-диски, а также устройства флеш-памяти.
Классификация операционных систем
По назначению:
Общего назначения;
Специального назначения:
Для носимых микрокомпьютеров
Для различных встроенных систем
Для организации и ведения базы данных
Для решения задач реального времени. Требуют обеспечения обработки поступающих заданий в течение заданных интервалов времени, которые нельзя превышать
По режиму обработки задач:
Однопрограммный режим. Предоставляют выполняющейся задаче монопольное владение ресурсами компьютера
Мультипрограммный режим. Организуют псевдопараллельную работу нескольких процессов одновременно, при этом управление синхронизацией и взаимодействием процессов ложится на саму ОС
Мультизадачный режим. Псевдопараллельная работа нескольких процессов одновременно, при этом управление синхронизацией и взаимодействием процессов ложится на прикладную программу
По способу взаимодействия с компьютером:
Диалоговые системы
Однопользовательские.
Мультитерминальные. Требует поддержки мультипрограммного режима работы.
Системы пакетной обработки
По основному архитектурному принципу:
Микроядерные. Можно выделить центральный компактный модуль, относящийся к супервизорной части системы.
Макроядерные (монолитные). Ядро, состоящее из множества управляющих модулей и структур данных, не разделено на центральную часть и периферийные (по отношению к этой центральной части) модули.
Задания
Перечислите периферийные устройства.
Каков порядок действий для подключения периферийного устройства?
Что нужно проверить, если периферийное устройство не работает?
Как устанавливается драйвер?
Домашнее задание:
Подготовить информацию по теме «Современные тенденции развития архитектуры персонального компьютера, периферийные устройства, установка периферийных устройств, драйверы».
Способы представления информации: буклет, доклад, презентация, видео.
