ГДЗ по информатике 10 класс учебник Босова §7. Основополагающие принципы устройства ЭВМ
Классическая архитектура компьютеров первых поколений предполагала осуществление взаимодействия всех устройств через процессор и наличие неизменного набора внешних устройств.
3. Чем обусловлен выбор двоичного кодирования для представления информации в компьютере?
В компьютере для представления информации используется двоичное кодирование, так как удалось создать надежно работающие технические устройства, которые могут со стопроцентной надежностью сохранять и распознавать не более двух различных состояний (цифр):
- электромагнитные реле (замкнуто/разомкнуто), широко использовались в конструкциях первых ЭВМ;
- участок поверхности магнитного носителя информации (намагничен/размагничен);
- участок поверхности лазерного диска (отражает/не отражает);
- триггер, может устойчиво находиться в одном из двух состояний, широко используется в оперативной памяти компьютера.
Все виды информации в компьютере кодируются на машинном языке, в виде логических последовательностей нулей и единиц.
Информация в компьютере представлена в двоичном коде, алфавит которого состоит из двух цифр (0 и 1).
Цифры двоичного кода можно рассматривать как два равновероятных состояния (события). При записи двоичной цифры реализуется выбор одного из двух возможных состояний (одной из двух цифр) и, следовательно, она несет количество информации, равное 1 биту.
Даже сама единица измерения количества информации бит (bit) получила свое название от английского словосочетания Binary digiT (двоичная цифра).
Важно, что каждая цифра машинного двоичного кода несет информацию в 1 бит. Таким образом, две цифры несут информацию в 2 бита, три цифры — в 3 бита и так далее. Количество информации в битах равно количеству цифр двоичного машинного кода.
Каждая цифра машинного двоичного кода несет количество информации, равное одному биту.
4. Как вы понимаете утверждение «Одно и то же значение ячейки памяти в зависимости от способа обращения к нему может использоваться и как данные, и как команда»?
В ячейки памяти может храниться как данные, так и команда.
5. В чём состоит суть принципа адресности памяти?
Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.
6. Почему в современных компьютерах используются устройства памяти нескольких уровней, различающиеся по времени доступа, сложности, объёму и стоимости?
На данный момент самыми быстрыми считаются SSD накопители формата M.2, естественно и стоят они дороже. Обычно накопители SSD используются для операционной системы, в то время как менее быстрые и дорогие HDD диски используются для хранения файлов и тд.
7. В чём состоит суть принципа программного управления?
Все вычисления, предписанные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов-команд;
8. Подготовьте сообщение о Джоне фон Неймане и его вкладе в развитие компьютерной техники.
9. Для чего предназначена магистраль (шина)? Из каких частей она состоит?
Магистраль – устройство, которое осуществляет взаимосвязь и обмен информацией между всеми устройствами компьютера.
Магистраль включает в себя три многоразрядные шины, представляющие собой многопроводные линии:
10. Что такое магистрально-модульная архитектура? В чём её главное достоинство?
Архитектура, которая легко расширяется за счёт подключения к шине новых устройств, часто называется магистрально-модульной архитектурой.
Программное обеспечение
Отвечая на вопрос «Из чего состоит компьютер?», каждый из вас начнёт вспоминать: монитор, клавиатура, мышь и т. д.
Все технические устройства, из которых состоит компьютер (системный блок, мышь, клавиатура и др.), называются аппаратным обеспечением.
Но ни один компьютер не будет работать, если на нём нет программ. Поэтому ещё одной составной частью компьютера являются программы .
Сегодня компьютеры прочно вошли в нашу жизнь, и сфера их применения определяет их аппаратную часть и программную.
Если сравнить компьютеры людей разных специальностей, то даже при одинаковом наборе технических характеристик программное обеспечение будет разное.
на компьютере секретаря могут быть установлены программы для работы с текстом, электронными таблицами, почтовые программы.
Программист на своём компьютере установит программы языков программирования, файловые менеджеры и другие.
Программное обеспечение
Человечеству просто необходимо было изобрести увеличительные приборы, так как без них невозможно проникнуть внутрь мира, увидеть то, чего никто не видел.
Кипение является процессом преобразования жидкости в пар, в течение которого парообразование происходит не только с поверхности жидкости, но и из её объема под воздействием большой температуры и давления.
Рыжики являются практически самыми популярными грибами во всем мире, да и растут они практически везде. Кроме этого они стоят в первых рядах вместе с груздями, белыми грибами и многими другими грибами. Также у него имеются свои
Тема: Программный принцип работы компьютера.
Цель:изучить способы представления алгоритмов в виде блок — схем.
Оборудование: ПК
Программное обеспечение: Turbo Pascal
Теоритические сведения к практической работе
Алгоритм — точное и понятное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи.
Исполнитель алгоритма — это некоторая абстрактная или реальная (техническая, биологическая или биотехническая) система, способная выполнить действия, предписываемые алгоритмом.
Основные свойства алгоритмов следующие:
Понятность для исполнителя — т.е. исполнитель алгоритма должен знать, как его выполнять.
Дискpетность (прерывность, раздельность) — т.е. алгоpитм должен пpедставлять пpоцесс pешения задачи как последовательное выполнение пpостых (или pанее опpеделенных) шагов (этапов).
Опpеделенность — т.е. каждое пpавило алгоpитма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для пpоизвола. Благодаpя этому свойству выполнение алгоpитма носит механический хаpактеp и не тpебует никаких дополнительных указаний или сведений о pешаемой задаче.
Pезультативность (или конечность). Это свойство состоит в том, что алгоpитм должен пpиводить к pешению задачи за конечное число шагов.
Массовость. Это означает, что алгоpитм pешения задачи pазpабатывается в общем виде, т.е. он должен быть пpименим для некотоpого класса задач, pазличающихся лишь исходными данными. Пpи этом исходные данные могут выбиpаться из некотоpой области, котоpая называется областью пpименимости алгоpитма.
На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов:
— словесная (записи на естественном языке);
— графическая (изображения из графических символов);
— псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.);
— программная (тексты на языках программирования).
Блок «процесс» применяется для обозначения действия или последовательности действий, изменяющих значение, форму представления или размещения данных. Для улучшения наглядности схемы несколько отдельных блоков обработки можно объединять в один блок. Представление отдельных операций достаточно свободно.
Блок «решение» используется для обозначения переходов управления по условию. В каждом блоке «решение» должны быть указаны вопрос, условие или сравнение, которые он определяет.
Блок «модификация» используется для организации циклических конструкций. (Слово модификация означает видоизменение, преобразование). Внутри блока записывается параметр цикла, для которого указываются его начальное значение, граничное условие и шаг изменения значения параметра для каждого повторения.
Блок «предопределенный процесс» используется для указания обращений к вспомогательным алгоритмам, существующим автономно в виде некоторых самостоятельных модулей, и для обращений к библиотечным подпрограммам.
Линейные алгоритмы
Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором блоки выполняются последовательно сверху вниз от начала до конца.
На рисункеприведен пример блок-схемы алгоритма вычисления периметра Р и площади S квадрата со стороной длины A.
Разветвляющиеся алгоритмы
Разветвляющийся алгоритм это алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.
Циклические алгоритмы
Часто при решении задач приходится повторять выполнение операций по одним и тем же зависимостям при различных значениях входящих в них переменных и производить многократный проход по одним и тем же участкам алгоритма. Такие участки называются циклами. Алгоритмы, содержащие циклы, называется циклическими. Использование циклов существенно сокращает объем алгоритма.
Различают циклы с наперед известным и наперед неизвестным количеством проходов.
Сначала производится вход в цикл. После этого начинается его выполнение.
Структура цикла
Структура заголовка цикла
Внутри заголовка счетчику первоначально присваивается значение i = j. Затем выполняется блоки, образующие тело цикла. Обработка блоков внутри цикла производится по часовой стрелке. В результате после первого выполнения тела цикла управление вновь передается заголовку. Здесь к текущему значению счетчика добавится шаг. Теперь, если новое значение счетчика не вышло за свои пределы (т. е. не стало больше своего конечного значения при положительном шаге или меньше конечного значения – при отрицательном шаге), то снова выполняется тело цикла, вновь после возврата к заголовку к счетчику добавляется шаг. Так цикл будет выполняться до тех пор, пока значение счетчика однажды не выйдет за предписанный предел. Как только такой предел будет преодолен, произойдет выход из цикла и управление будет передано блоку, который следует сразу за циклом.
Вернемся к блок-схеме рис. Заголовок ее цикла представлен блоком 4. Роль счетчика цикла играет переменная i, которая должна в цикле изменяться от 1 до N. Поскольку шаг явно не указан, то по умолчанию он подразумевается равным 1. Тело цикла образуют блоки 5 и 6.
Сразу после входа в цикл переменная i примет начальное значение i = 1. Далее в блоке 5 выполняется проверка положительности первого элемента массива Z (т. к. i = 1). Если этот элемент действительно положителен, то в блоке б он будет добавлен к переменной S, после чего выполняется возврат к заголовку цикла. Если этот элемент не положителен (т. е. нуль или отрицательный), то будет выполнен переход сразу к заголовку цикла, минуя блок суммирования 6.
На втором круге цикла счетчик i в заголовке увеличится на 1 и станет равным 2. Теперь, при новом выполнении тела цикла, в блоке 5 проверяется на положительность второй элемент массива Z и, если он положителен, то добавляется в сумму и т. д. Последний раз тело цикла выполнится при i = N. При этом значении счетчика проверяется последний элемент массива. Наконец, в заголовке цикла i примет значение N+1. Это значение выходит за предписанный предел, следовательно, произойдет выход из цикла и управление перейдет блоку 7. В этом блоке выводится накопленная сумма и алгоритм закончит работу.
Содержание работы:
Задание №1.Вычислить сумму элементов числового массива A = (a1 , a2 , . , aN ).
Составить блок-схему алгоритма
Тест
| Данные | Результат | |
| N=5 | A=(3, 5, -2, 6, 3) | S= |
Записать исполнение алгоритма виде таблицы:
Задание №2Найти максимальный элемент числового массива A = (a1 , a2 , . , aN ) и определить его номер.
Составить блок-схему алгоритма.
| Данные | Результат | ||
| N=5 | A=(3, -5, -2, 6, 3) | Аmax= | k= |
Записать исполнение алгоритма виде таблицы:
| i | A[i] > Amax (да/нет) | Amax | k |
Задание №3Вычислить сумму положительных элементов числового массива A = (a1 , a2 , . , aN ).
Составить блок-схему алгоритма.
| Данные | Результат | |
| N=5 | A=(3, 5, -2, 6, -3) | S= |
Записать исполнение алгоритма виде таблицы:
Задание №4. Элементы заданного одномерного массива A = (a1 , a2 , . , aN ) разделить на его первый элемент.
Составить блок-схему алгоритма
| Данные | Результат | |
| N=5 | A=(2, 5, -4, 6, -3) | B=( , , , , ) |
Задание №5.Найти число и произведение отрицательных элементов заданного массива A = (a1 , a2 , . , aN )
Компьютер
Жизнь человека стала немыслима без компьютера. Компьютер развлекает нас, помогает работать, учиться, поэтому в наше время он необходим и ребенку, и взрослому человеку.
Персональный компьютер — электронно-вычислительная машина, которая ускоряет процессы работы с информацией.
Компьютер выполняет одновременно много различных задач по созданию, обработке, хранению и передаче абсолютно разной информации. Это позволяет использовать компьютер в разных видах деятельности человека.
Но что бы ни делал человек с помощью компьютера, это всегда работа с информацией — числами, текстами, звуками или изображениями. Информацию, которую может обрабатывать компьютер, называют данными . Обработка данных происходит при помощи программ .
Компьютерная программа — набор расположенных поэтапно команд, позволяющих компьютеру выполнить поставленную задачу.
Системный блок — основная часть компьютера, где происходят все вычислительные процессы. Системный блок достаточно сложен и состоит из различных компонентов.
Средства манипуляции — клавиатура, мышь, игровой джойстик. Все те устройства, с помощью которых мы указываем компьютеру, что делать, какие вычислительные процессы запускать в настоящий момент.
Средства отображения — это прежде всего монитор. Вся информация о работе компьютера выводится именно на монитор. Монитор даёт возможность в реальном времени видеть, чем «занят» компьютер.
Периферийные устройства — это устройства, конструктивно отделённые от системного блока. Устройства, имеющие собственное управление и работающие по командам системного блока. Служат для внешней обработки данных. К периферийным устройствам можно отнести принтеры, сканеры, модемы, внешние запоминающие устройства.
Программное обеспечение
«Архиватор» — Сжатие информации. Архиваторы. Основные особенности программы: Почти не сжимаются архивные файлы. Для сравнения: на новой отформатированной 3.5” дискете свободно 1400 килобайт. Называются такие архивы – SFX-архивы (от SelF-eXtracting). Чаще всего, такие архивы имеют расширение *.exe. Далее.. Что такое многотомные архивы?
«Программные средства» — Переносимость (мобильность) предлагается отражать: адаптируемостью; простотой установки – инсталляции; замещаемостью.
«Программное обеспечение компьютера» — Прикладное ПО. К инструментальному ПО относятся системы программирования. Инструментальное ПО. Некоторые ОС: MS-DOS, Windows, Linux. Инструментальное. Системы программирования — инструмент для работы программиста. Главной частью системного ПО является операционная система (ОС). Системное ПО. ОС работает с пользователем в интерактивном (диалоговом) режиме.
«Возможности программы» — Active Desktop Calendar v4.4.040909. Текстовые редакторы. PKWARE PKZIP v8.0-многофункциональная утилита для сжатия и распаковки файлов. Возможно ручное удаление записей об установленных программах из системного реестра. Новая версия мощного эмулятора CD/DVD-дисков Alcohol 120%. Антивирусы. Запись cd и dwd.
«Программы» — Содержание. Панель инструментов: В чем отличие прикладных программ от системных и инструментальных? Классификация ПО. Папки. Пример: C: Program Files Borland Delphi7 project.exe. Текстовые процессоры – позволяют вводить, редактировать и форматировать тест (Microsoft Word). Файл (англ. file —папка) – именованная область внешней памяти.
