Ответы на тест 2 по информатике 7 класс (босова л.л. учебник)

Введение

Компьютер предназначен для автоматизированной работы с информационными данными. Все составляющие его компоненты предназначены для решения этой главной его задачи. Для обработки информации в компьютере, требуется проделать с ней такие основополагающие процедуры:

Ввод информационных данных в компьютер. Это действие необходимо выполнить для того, чтобы компьютер получил «сырьё» для обработки.
Сохранение полученной информации. В компьютере необходимо иметь устройство, позволяющее это сделать.
Обработка полученной информации. Для этого необходимы заданные алгоритмы работы. Компьютеру необходимо иметь такие алгоритмы и надо дать ему умение их использовать к полученной информации, что в итоге приведёт к выработке выходных данных.
Сохранение полученных результатов обработки информации. Как и вводимая информация, результаты также надо запомнить для последующего их использования.
Вывод обработанной информации из компьютера. Такая процедура даёт возможность передать итоги работы компьютера пользователю в удобном для него формате.

Замечание 1

Итак, главное свойство компьютера — это умение обрабатывать информацию, и все внутренние его элементы предназначены для её преобразования в самые сжатые временные интервалы.

Обработка информации компьютером — это её всевозможные преобразования в различные состояния. Для этого в компьютере есть модуль, который предназначен именно для очень быстрой работы с данными и это процессор.

Процессор предназначен для выполнения различных операций с данными, которые ему передаются из модуля, служащего для оперативного сохранения как входной, так и выходной информации – это оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

В ОЗУ так же хранятся промежуточные данные, которые возникают при обработке информации процессором. Модули процессора и ОЗУ функционируют с очень большой частотой и при этом число выполняемых операций может достигать миллионов за одну секунду. Соответственно, блоки ввода и вывода информации не могут работать с такой скоростью. По этой причине для связи с внешними устройствами в составе компьютера есть контроллеры модулей ввода и вывода информации. Они предназначены для согласования скоростей функционирования процессора и ОЗУ с небольшим быстродействием операций ввода-вывода данных. Такие контроллеры делятся на универсальные и специализированные, то есть предназначенные только для работы с конкретными устройствами. К примеру, видеокарта компьютера является специализированным модулем (устройством), поскольку её предназначением является вывод информации только на монитор.

Регистры процессора

Внешняя память компьютера или ноутбука

Внешняя память компьютера

Внешняя память — это любое приспособление, на котором можно сохранить информацию и перенести её на другое цифровое прибор. Информацию на этих носителях можно записывать, изменять и удалять.

Назначение внешней памяти — хранение постоянных и временных файлов.

Внешняя память сохраняет данные при выключении ПК или ноута. Она называется энергонезависимой. К ней относятся:

жесткий диск (HDD, SSD);
флешка;
DVD или СD диски;
карты памяти;
дискеты (гибкие диски).

Жесткий диск (винчестер, винт, HDD, SSD) бывает внутренним в корпусе системного блока, или наружным, подключаемым через USB-порт. Объём может быть от ста мегабайт до нескольких терабайт.

На диске хранится операционная система, без которой ПК — груда железа, вся информация пользователя, а также временные файлы, получаемые во время работы ОС, приложений, интернета и задач.

Динамический HDD отличается от статического SSD быстродействием и технологией производства. Первый более медленный и стоит дешевле. Второй же работает быстрее, но подороже. Разница в цене вызвана способом производства и стоимостью материала.

Флешка — небольшой гаджет с меньшим объёмом памяти. Легко подключается через USB-порт к любому устройству, имеющему такой порт. Переносится в кармане или кошельке (сумочке). Имеет маленькие вес и размер.

DVD(СD) диски (гибкий диск) — небольшие круглые диски. Достоинство — легкость и небольшой размер. Недостатки:

Требуют для записи и чтения информации специальный привод.
Подвержены механическим повреждениям: царапины. Что может испортить информацию и сам диск.
Для хранения необходим специальный конверт или коробка (предпочтительнее).
Объём сохраняемой информации меньше чем у флешки.

Не все диски приспособлены для многоразовой перезаписи информации.

Сейчас используются для просмотра фильмов на DVD-плеере или прослушивания музыки на МР3-плеере.

Карта памяти или мини диск распространены в мобильных устройствах, электронных книгах, цифровых фотоаппаратах и кинокамерах. С ПК можно соединить через специальный разъём, установленный на системном блоке, принтере или МФУ. Имеет небольшой объём памяти по сравнению с жестким диском.

Дискета — плоская квадратная коробка, похожая на гибкий диск. Преимущество перед гибким диском: не так подвергается механическим повреждениям, так как носитель информации заключён в тонкой металлической корпус.

Я встречала всего 2 вида дискет 5,25 дюймов на 1,2 МБ и 3,5 дюйма на 1,44 МБ. Их недостаток — наличие специального привода для каждого вида дискет на системном блоке.

Информацию на дискете хранится до размагничивания магнитного слоя. Сейчас они используются на некоторых очень крупных предприятиях для долговременного хранения небольшого объёма информации.

Сообщение “Нет места на …” показывает на недостаток внешней памяти: сохраняемый файл большего веса, чем свободно места на носителе.

На диске «С» записана операционная система, программы и приложения. На него пишутся временные файлы. Сообщение “Нет места на диске С” говорит: пора почистить диск «С» от мусора.

Нехватка места на диске «С» ведет к замедлению или прерыванию работы системы, приложений и программ. С инструкцией по очистке диска «С» самому можно ознакомиться здесь.

Наушники

Функция: Аудио

Функция: Гарнитура выводит звук с компьютера на наушник через два отдельных наушника. Наушники, которые также называют вкладышами, позволяют слушать музыку, не мешая окружающим.

Буферная память

Буферная память, или просто буфер, представляет собой область памяти, выделенную для временного хранения данных во время их передачи между двумя местами. Это особенно полезно в ситуациях, когда скорость чтения данных отличается от скорости их записи.

Наиболее ярким примером использования буферов являются аудио и видео потоковые сервисы, такие как YouTube или Netflix. Когда вы начинаете воспроизводить видео, данные начинают загружаться и храниться в буфере. Если ваше интернет-соединение достаточно быстрое, буфер заполняется быстрее, чем данные потребляются во время воспроизведения. Это позволяет вам просматривать видео без прерываний, даже если скорость интернет-соединения временно уменьшается.

В контексте компьютерной архитектуры буферы часто используются для обработки ввода/вывода. Например, когда данные передаются через USB, они первоначально хранятся в буфере, прежде чем они могут быть обработаны. Это позволяет устройствам работать с данными на своей собственной скорости, не ожидая друг друга.

Таким образом, буферная память является ключевым компонентом во многих областях информационных технологий, от потокового воспроизведения медиа до передачи данных между устройствами.

Буферная память может быть реализована в различных формах и может располагаться в разных местах, в зависимости от того, как и для чего она используется.

На уровне аппаратного обеспечения: Буферы могут быть интегрированы прямо в аппаратное обеспечение устройств. Например, в сетевых адаптерах или дисковых контроллерах есть аппаратные буферы, которые временно хранят данные, передаваемые между устройствами и компьютером.
В оперативной памяти: При работе с файлами или потоками в операционной системе данные часто временно хранятся в буфере в оперативной памяти (ОЗУ). Это позволяет оптимизировать чтение и запись данных, особенно при работе с медленными устройствами ввода/вывода.
На диске: В некоторых случаях буферы могут использоваться для временного хранения больших объемов данных на диске. Это может быть полезно для операций, которые требуют больших объемов памяти, таких как сортировка больших наборов данных или выполнение сложных запросов в базе данных.

Итак, место расположения буферной памяти в значительной степени зависит от её назначения и требований к скорости и объему хранимых данных.

Как работает компьютер?

Современные люди воспринимают персональный компьютер так же само собой разумеющимся, как холодильник или телевизор. Ноутбуки, планшеты и настольные компьютеры настолько прочно вошли в наш обиход, что их отсутствие вызывает у большинства среднестатистических граждан чувство неполноценности и даже некоторую ущербность. Не так давно, всего 20-25 лет назад, все было наоборот. Кремниевый друг считался роскошью, и не каждый мог позволить себе такую покупку.

Зачем мне это?
Компоненты
Включение
Первичная загрузка
Загрузка операционной системы
Работа с приложениями
Подготовка к выключению

Специалисты по ремонту компьютеров, которые знали, как работает компьютер, разбирались в его устройстве и программном обеспечении, в те времена были на вес золота. Неудивительно, что счастливый обладатель «чуда XX века» попытался извлечь максимум пользы и улучшить собственные навыки работы с компьютером. Сегодня это уже не так. Обслуживание, ремонт и настройка персональных компьютеров стали относительно дешевой и общедоступной услугой. Это и хорошо, и плохо. Хорошо, что многие проблемы сняты с плеч рядового владельца компьютера. Плохо то, что большинство современных пользователей похожи на блондинок из различных юмористических программ. Обычно они имеют лишь смутное представление о том, что находится внутри закрытого и слегка гудящего корпуса. И часто эта ситуация приводит к различным забавным, а иногда и неприятным ситуациям.

Ответы на вопрос

Внимание! Ответы на вопросы дают живые люди. Они могут содержать ошибочную информацию, заблуждения, а также ответы могут быть сгенерированы нейросетями

Будьте внимательны. Если вы уверены, что ответ неверный, нажмите кнопку «Пожаловаться» под ответом.

Отвечает Поляшова Софья.

Оперативная память, ОЗУ

Отвечает Бойко Орест.

Это оперативная память, иначе называется ОЗУ — оперативное запоминающее устройство, по английски RAM — random access memory

Отвечает Гринцевич Илья.

Информация, которая находится только во время работы компьютера, обычно относится к данным, которые временно хранятся и обрабатываются в оперативной памяти (RAM) и других временных хранилищах во время выполнения задач на компьютере

Важно отметить, что эти данные не сохраняются после выключения компьютера и удаляются при его перезагрузке. Это включает в себя следующие виды информации:

1. Операционная память (RAM): Оперативная память компьютера используется для временного хранения данных и программ во время их выполнения. Она содержит информацию, которая активно используется программами и операционной системой в текущий момент. Как только компьютер выключается или перезагружается, данные в оперативной памяти уничтожаются.

2. Кэш-память: Кэш-память компьютера используется для хранения часто используемых данных и инструкций, чтобы ускорить доступ к ним. Эта информация также уничтожается при выключении компьютера.

3. Временные файлы: Во время работы компьютера могут создаваться временные файлы, которые содержат промежуточные результаты, кэшированные данные и другую временную информацию. Эти файлы часто удаляются после завершения задачи или при перезагрузке системы.

4. Открытые приложения и документы: Если вы работаете в текстовом редакторе, таблицах Excel или других приложениях, информация в открытых файлах и проектах сохраняется только во время работы приложения. Она будет доступна до тех пор, пока приложение не будет закрыто или перезапущено.

5. Информация, передаваемая по сети: Если ваш компьютер взаимодействует с другими компьютерами или серверами через сеть, данные, передаваемые по сети, также являются временными и доступны только во время передачи.

Чтобы сохранить данные на компьютере после его выключения, обычно используются постоянные носители данных, такие как жесткие диски, SSD-накопители, флеш-накопители или облачное хранилище. Эти носители позволяют хранить информацию долгосрочно и иметь к ней доступ даже после перезагрузки компьютера.

Навигация — это первый шаг при загрузке страницы. Это процесс, с помощью которого пользователь запрашивает страницу: нажимает на ссылку, пишет адрес в адресной строке браузера, заполняет форму и т. д.

Поиск DNS (разрешение адреса)

Первый шаг в навигации по странице — выяснить, где находятся ресурсы этой страницы (HTML, CSS, JavaScript и другие типы файлов). Если вы пойдете вhttps://example.comHTML-страница находится на сервере с IP-адресом 93.184.216.34. Для нас веб-сайты — это доменные имена, а для компьютеров — IP-адреса. Если мы не посещали этот сайт ранее, выполняется поиск DNS.

Серверы DNS содержат базу данных публичных IP-адресов и соответствующих им имен хостов (обычно их сравнивают с телефонной книгой, где имена связаны с номерами). В большинстве случаев эти серверы используются для разрешения или преобразования имен в IP-адреса по мере необходимости (в настоящее время существует более 600 различных корневых DNS-серверов, разбросанных по всему миру).

Поэтому, когда мы делаем DNS-запрос, мы взаимодействуем с одним из этих серверов и просим выяснить, какой IP-адрес соответствует имени https://example.com. Если найден подходящий IP-адрес, он передается. Если поиск не удается по какой-либо причине, в браузере отображается сообщение об ошибке.

После этого первоначального поиска IP-адрес, вероятно, будет кэшироваться в течение некоторого времени. Поэтому последующие посещения того же сайта будут происходить быстрее, так как не требуется поиск DNS. Помните, что поиск DNS выполняется только при первом посещении веб-сайта.

Подтверждение TCP (протокол управления передачей)

Как только браузер обнаруживает IP-адрес веб-сайта, он пытается подключиться к серверу, на котором хранятся ресурсы, используя трехэтапное подтверждение TCP (также называемое SYN — SYN — ACK или более точно SYN, SYN — ACK, поскольку, согласно TCP, для согласования и инициирования TCP-сессии между двумя компьютерами отправляются три сообщения).

TCP означает Transmission Control Protocol, стандарт связи, который позволяет приложениям и компьютерным устройствам обмениваться сообщениями по сети. Он используется для отправки пакетов данных через Интернет и для обеспечения успешной доставки данных и сообщений по сети.

Подтверждение TCP — это механизм, гарантирующий, что два объекта (в данном случае браузер и сервер), которые хотят передать друг другу информацию, согласуют параметры соединения перед передачей данных.

Итак, если представить, что браузер и сервер — это два человека, то их разговор друг с другом будет выглядеть примерно так:

Браузер посылает серверу сообщение SYN с запросом на синхронизацию (синхронизация означает соединение).

Затем сервер отвечает сообщением SYN-ACK (синхронизация и подтверждение):

На последнем этапе браузер отвечает сообщением ACK.

После того, как TCP-соединение (двунаправленная связь) было установлено посредством трехэтапного подтверждения, может начаться TLS-связь.

Жесткий диск

Винчестер или накопитель на жестких магнитных дисках — сложное устройство с записью магнитного типа для хранения данных и произвольного доступа к ним. Им оснащены практически все компьютеры. Запись происходит на жесткие стеклянные или алюминиевые пластины. Они покрыты слоем материала, имеющего ферромагнитные свойства. Диск может содержать одну или две пластины, размещенные на одной оси или шпинделе. Между ними размещены считывающие головки.

При быстром вращении шпинделя образуется поток воздуха. Следовательно, головки не касаются поверхности ферромагнетика. Расстояние между ними равно 10 нм (10^(-9) = 0,00000001 м.). Если диск не работает, то они находятся у шпинделя и не касаются магнитной поверхности. При аварийном отключении электроэнергии устройство считывания, благодаря использованию конденсаторных блоков, отводится на безопасное расстояние. Конденсаторы служат для накопления электрического заряда определенной емкости, которой хватает для правильного завершения работы винчестера.

Конструктивная особенность

Основными частями винчестера являются гермозона и электрическая плата (блок электроники). Первая часть состоит из корпуса (прочный сплав), считывающего механизма (головки и устройство позиционирования), дисков и двигателя шпинделя. Внутри нее отсутствует вакуумное пространство, поскольку производители наполняют область очищенным воздухом без примесей воды или азотом.

Давление выравнивается при помощи специального фильтра с мембраной для избежания деформации во время полета в самолете или перегрева. Если в гермозону попали мелкие частички, то при вращении они попадают в пылеулавливатель. Головки состоят из сплава на основе алюминия. Диски покрыты ферромагнетиком (сплав окиси железа, марганца и т. д. ) и изготавливаются из прочного металлического сплава. Фирма IBM делала их также из пластика и стекла, но модели оказались недолговечными. Количество пластин зависит от емкости устройства.

Закрепляются магнитные диски на оси, которая называется шпинделем. Она вращается со скоростью от 5200 до 15000 об/мин. Если диски еще не набрали соответствующих оборотов, то головки находятся в парковочной зоне. Вращение происходит при помощи вентильного электродвигателя. Между магнитными пластинами находится сепаратор в виде диска из пластика или алюминия. Он применяется для стабилизации потока воздуха или газа.

Буферная память предназначена для увеличения быстродействия. Блок управляющего сигнала принимает и обрабатывает информацию от различных датчиков (скорость вращения, противоударный акселерометр, давления, температуры, свободных падений и угловых ускорений).

Блок интерфейса осуществляет сопряжение между элементами винчестера и компьютером. Кодирование и декодирование информации осуществляется узлом цифровой обработки.

Технические характеристики

При покупке винчестера нужно обратить внимание на его характеристики, поскольку от них зависит производительность всего компьютера. К ним относятся следующие:

Интерфейс — взаимодействие двух независимых устройств. Бывают следующих типов: ATA, eSATA, SАТА, SCSI, SAS, FireWirе, SDIО и Fibrе СНАNNЕL.
Емкость — важный параметр, указывающий на количество информации, которую можно записать на носитель.
Геометрические параметры — размер устройства, измеряемый в дюймах.
Random Access Time — параметр, характеризующий время доступа к данным.
Частота вращения шпинделя — скорость, с которой вращается ось.
Средняя продолжительность наработки на отказ — параметр, показывающий время работы устройства до первого отказа.
Число опросов в секунду (IOPS) показывает максимальную величину элементарных операций в секунду во время записи и чтения.
Мощность — параметр, показывающий количество потребляемой энергии за единицу времени.
Скорость передачи данных — величина передачи или приема максимального блока информации за 1 секунду.
Объем буфера — количество памяти для уменьшения различий между операциями чтения и записи, а также последующей передачи данных по интерфейсу в RAM.

Элементы

Джон фон Нейман

Технологии, используемые в цифровых компьютерах, значительно эволюционировали с момента появления первых моделей устройств в середине XX века, хотя большинство из них по-прежнему используют архитектуру фон Неймана, опубликованную Джоном фон Нейманом в начале того же десятилетия.

Архитектура фон Неймана описывает компьютер с четырьмя основными разделами: арифметико-логическим блоком, блоком управления, первичной, основной или центральной памятью, а также устройствами ввода-вывода. Эти части соединены между собой проводящими каналами, называемыми шинами.

Центральный процессор фирмы AMD

Центральный процессор

Центральный процессор (CPU) — это электронная схема, которая выполняет инструкции, составляющие компьютерную программу. Центральный процессор осуществляет арифметические, логические, управляющие операции и операции вывода (I/O), указанные инструкциями в программе. В этом случае он контрастирует с внешними компонентами, такими как основная память и схемы ввода-вывода, а также специализированными процессорам (GPU). Конструкция процессоров менялась с течением времени, но их фундаментальное функционирование остается практически неизменным. Основные компоненты центрального процессора включают арифметико-логический блок (АЛУ), который выполняет арифметические и логические операции, регистры процессора, которые передают операнды в АЛУ и сохраняют результаты операций АЛУ, и блок управления, который управляет извлечением (из памяти), декодированием и выполнением (инструкций), направляя скоординированные операции ALU, регистров и других компонентов.

Оперативная память

Запоминающее устройство с произвольным доступом позволяет считывать или записывать элементы данных практически за одинаковое время, независимо от физического расположения данных в памяти, в отличие от других носителей данных с прямым доступом (таких как жесткие диски, SSD, CD-RW, DVD-RW и другие более старые устройства), где время, необходимое для чтения и записи элементов данных, сильно меняется в зависимости от их физического расположения на носителе записи из-за механических ограничений, таких как скорость вращения носителя (для CD, DVD) или движение рычага (для жестких дисков).

Оперативная память является одним из самых важных компонентов компьютера. Объем ОЗУ определяет количество задач, которые может выполнять компьютер одновременно, а от его быстродействия зависит скорость работы компьютера.

Периферийные устройства ввода/вывода

Компьютерная клавиатура

Устройства ввода/вывода — это аппаратные средства, используемые человеком (или другой системой) для связи с компьютером. Например, клавиатура или компьютерная мышь являются устройствами ввода для компьютера, в то время как мониторы и принтеры — устройства вывода. В большинстве случаев устройства для обмена данными между компьютерами, такие как модемы и сетевые карты, выполняют операции ввода-вывода. Любое взаимодействие с системой со стороны интерактора является входом, а реакция, на которую реагирует система, называется выходом.

Компьютерные шины

Три главных элемента в компьютере — ЦП, память и элемент вывода — связаны друг с другом шиной или каналами связи:

Адресная шина: позволяет выбрать адрес данных или периферийного устройства, к которому требуется доступ
Управляющая шина : управляет внешней и внутренней работой процессора.
Шина данных: содержит информацию (данные), которая циркулирует в системе.