Если все части субд размещаются на одном компьютере то она является
Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программно-языковых средств, позволяющих создать базы данных и управлять данными. Иными словами, СУБД — это набор программ, позволяющий организовывать, контролировать и администрировать базы данных. Большинство сайтов не могут функционировать без базы данных, поэтому СУБД используется практически повсеместно.
Подробнее о СУБД
Основные функции СУБД:
- управление данными во внешней памяти (на дисках);
- управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
- журнализация изменений (сохранение истории), резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
- поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Каждая СУБД основывается на какой-либо модели данных, это является одним из признаков классификации. По модели данных СУБД бывают:
- Иерархические. В этой модели данных используется представление БД в виде древовидной структуры, состоящей из данных разных уровней.
- Сетевые. Данная модель является расширением иерархического подхода. Иерархическая модель подразумевает, что запись-потомок может иметь строго одного предка, в то время как в сетевой структуре потомок может иметь любое количество предков.
- Реляционные. СУБД, ориентированные на организацию данных как набор связанных записей и атрибутов в двумерной таблице.
- Объектно-ориентированные. Для управления БД, основанными на объектной модели данных. Как правило основываются на объектно-ориентированных языках программирования.
- Объектно-реляционные. Объединяет в себе концепции реляционной модели с дополнительными объектно-ориентированными возможностями.
SQL и реляционные БД: почему в них важно разбираться
Сегодня по-прежнему наиболее популярными при создании веб-приложений и сервисов остаются реляционные базы данных. Для управления реляционными базами данных используется язык SQL (Structured Query Language — структурированный язык запросов). Изначально SQL был инструментом работы пользователя с базой данных, однако со временем язык усложнился и стал скорее инструментом разработчика, чем конечного пользователя.
Наиболее популярные СУБД
Различные рейтинги самых популярных СУБД возглавляют Oracle, MySQL , Microsoft SQL Server, PostgreSQL.
MySQL
Считается одной из самых распространенных СУБД. MySQL — реляционная СУБД с открытым исходным кодом, главными плюсами которой являются ее скорость и гибкость, которая обеспечена поддержкой большого количества различных типов таблиц.
Кроме того, это надежная бесплатная система с простым интерфейсом и возможностью синхронизации с другими базами данных. В совокупности эти факторы позволяют использовать MySQL как крупным корпорациям, так и небольшим компаниям.
Microsoft SQL Server
Как следует из названия, фирменная СУБД, разработанная Microsoft. Оптимальная для использования в операционных системах семейства Windows, однако может работать и с Linux.
Система позволяет синхронизироваться с другими программными продуктами компании Microsoft, а также обеспечивает надежную защиту данных и простой интерфейс, однако отличается высокой стоимостью лицензии и повышенным потреблением ресурсов.
В целом, однако, сохраняет свою популярность, в немалой степени из-за того, что продукты корпорации Microsoft используются многими компаниями.
PostgreSQL
СУБД PostgreSQL — еще одна популярная и бесплатная система. Наибольшее применение нашла для управления БД веб-сайтов и различных сервисов. Она универсальна, то есть подойдет для работы с большинством популярных платформ.
При этом PostgreSQL — объектно-реляционная СУБД, что дает ей некоторые преимущества над другими бесплатными СУБД, в большинстве являющимися реляционными.
Oracle
Первая версия этой объектно-реляционной СУБД появилась в конце 70-х, и с тех пор зарекомендовала себя как надежная, функциональная и практичная. СУБД Oracle постоянно развивается и дорабатывается, упрощая установку и первоначальную настройку и расширяя функционал.
Однако существенным минусом данной СУБД является высокая стоимость лицензии, поэтому она используется в основном крупными компаниями и корпорациями, работающими с огромными объемами данных.
При разработке баз данных принято выделять определённые этапы.
Первый этап — постановка задачи. На этом этапе происходит следующее:
• определяется цель, для которой создаётся база данных;
• уточняется предметная область, при этом привлекаются специалисты этой предметной области для получения более качественного результата разработки;
• определяются предполагаемые виды работ: это может быть выборка данных, изменение данных, печать отчёта и др.;
• определяются потенциальные пользователи базы данных.
На втором этапе происходит проектирование базы данных. Этот этап включает в себя определение самих информационных объектов, из которых будет формироваться база данных, а также перечня атрибутов, характеризующих каждый информационный объект.
После чего определяется структура реляционных таблиц, свойства полей, связи между таблицами, а именно:
1. Формируется общий список полей для описания атрибутов таблиц БД.
2. Все поля распределяются по базовым таблицам.
3. Свойства каждого поля определяются в соответствии со свойствами данных.
4. Ключевые поля определяются для каждой таблицы.
5. Определяются связи между таблицами.
Третий этап — это собственно создание базы данных.
Возможны два варианта:
1. Если нужна уникальная база данных, то она пишется на одном из языков программирования, и в этом случае требуются высококвалифицированные программисты.
2. Существует и второй вариант, для которого достаточно базовых пользовательских навыков и понимания принципов работы базы данных (БД) — это использование специального программного обеспечения — систем управления баз данных (СУБД). В дальнейшем мы будем рассматривать только этот способ.
При создании БД происходит следующее:
— запуск СУБД и создание нового файла БД;
— создание таблиц и связей между ними;
— тестирование БД и коррекция;
— разработка требуемых элементов управления данными: это формы, запросы и отчёты;
— заполнение таблиц данными (это может выполнить пользователь БД).
Четвёртый этап — это эксплуатация БД, которая состоит из сортировки, фильтрации и поиска записей, отбора данных по соответствующим критериям, обработку данных и подготовку отчётов.
В общем виде этапы разработки базы данных представлены на схеме.
Программное обеспечение для создания БД, хранения и поиска в них необходимой информации называется СУБД (системой управления базами данных).
Существует настолько большое количество СУБД, что их можно классифицировать по моделям данных, по размещению или по способу доступа к БД.
В зависимости от модели данных СУБД бывают иерархические, сетевые, реляционные и другие.
Если все составляющие СУБД размещаются на одном компьютере, то она считается локальной. Когда данные могут храниться и обрабатываться на разных компьютерах локальной или глобальной сети, то речь идет о распределённых СУБД.
В файл-серверных СУБД файлы с данными размещаются на сервере и доступ с клиентского компьютера к данным осуществляется через локальную сеть. Частным случаем таких СУБД являются размещение как самих данных, так и СУБД на одном клиентском компьютере. Примерами являются Microsoft Access, OpenOffice Base, LibreOffice Base.
Встраиваемые входят в состав таких программных продуктов, как словари, поисковые системы, электронные энциклопедии и др. Примером может служить компактная встраиваемая СУБД SQLite.
Наиболее популярными являются клиент-серверные СУБД. В этом случае на сервере устанавливается полная версия СУБД и БД, где происходят все операции с данными. На клиентском компьютере устанавливается небольшая по объему клиентская версия СУБД для осуществления запросов и вывода результатов обработки, полученных от сервера. Известными клиент-серверными СУБД являются Oracle, MySQL, PostgreSQL.
Рассмотрим начало работы в программной среде СУБД на примере LibreOffice Base.
Для этого нужно открыть приложение.
Далее мастер БД предложит создать новую базу данных и нажать на кнопку «Дальше».
Следующее диалоговое окно предлагает зарегистрировать БД и открыть её для редактирования.
Оставляем предложенный выбор и нажимаем кнопку «Готово».
Далее в диалоговом окне указываем место сохранения БД и указываем имя.
После этого открывается для редактирования окно базы данных.
Одним из главных элементов интерфейса СУБД является окно базы данных.
В нём отражаются все объекты базы данных: таблицы, запросы, формы, отчёты.
Активный объект выделяется курсором. В нашем случае выделены таблицы.
Вся база данных состоит из таблиц и связей между ними.
Теперь перед заполнением необходимых таблиц нужно определиться с их количеством и структурой, типами связей при использовании нескольких таблиц, а также видами и количеством форм, запросов и отчётов.
Структура таблицы определяется набором и свойствами полей.
Вы уже знаете, что записью является строка таблицы, в ней содержится набор данных об одном объекте. А столбец — это поле, в нём содержатся однородные данные, относящиеся ко всем объектам. Основными свойствами полей являются:
Имя поля — оно уникально в рамках таблицы, определяет, как нужно обращаться к данным этого поля.
Тип поля — определяет тип допустимых данных поля.
Размер поля — определяет допустимую длину данных поля.
Формат поля — определяет способ форматирования данных.
Подпись — определяет заголовок столбца таблицы данного поля, при его отсутствии указывается Имя поля.
Значение по умолчанию — вводится автоматически при формировании очередной записи таблицы.
Условие на значение — проверка правильности ввода данных.
После создания таблиц нужно установить связи между ними.
СУБД обеспечивает автоматический контроль взаимосвязанных данных из разных таблиц. Это гарантия целостности данных — одного из важнейших свойств БД.
Редактирование таблиц допустимо на любом этапе, т. е. возможны следующие действия:
• изменение типов и свойств полей;
При работе с таблицами пользователь видит все поля и записи в ней. Это не всегда удобно. Более комфортным для пользователя является работа с данными, представленными в формах.
Формы — это вспомогательные объекты БД, обеспечивающие удобный для пользователя интерфейс при вводе, просмотре или редактировании данных в БД.
Формы содержат не все поля таблицы, а только необходимые пользователю. Дизайн формы можно выбрать в соответствии с назначением и по своему усмотрению, включая в форму рисунки, тестовые надписи, диаграммы, а также используя элементы управления (кнопки, флажки, переключатели и т. п.). Для создания форм в СУБД имеются специальные инструменты.
В LibreOffice Base возможен вариант создания формы по шагам с помощью мастера или создания формы в режиме дизайна. В этом случае открывается окно с инструментами рисования, в котором создаётся форма.
Над данными, хранящимися в БД, можно выполнять различные действия, среди которых:
• обновление, удаление и добавление данных;
Действия, выполняемые над данными, хранящимися в БД, называются манипулированием данных.
Для этого существуют инструменты сортировки, фильтров и запросов.
Возможна сортировка по возрастанию или убыванию значений выбранного поля. Для осуществления сортировки в LibreOffice Base достаточно выделить значение одного из полей записи и нажать на кнопку сортировка по возрастанию или сортировка по убыванию. Всегда можно отказаться от сортировки, нажав на соответствующую кнопку.
Поиск данных происходит стандартным образом. Вызвать диалоговое окно поиска данных можно через пиктограмму меню или с помощью комбинации клавиш Ctrl + F.
Если нужно произвести отбор данных, соответствующих определённым условиям, то в этом случае удобно использовать фильтрацию данных.
Фильтр — это условие, по которому производится поиск и отбор записей.
В СУБД LibreOffice Base можно выбрать быстрый фильтр, с помощью которого можно выбрать все записи, у которых значение поля полностью совпадает с выделенным. Если таких записей нет, то фильтр отбирает только текущую запись. Когда необходимо более сложное условие для отбора записей, то можно использовать стандартный фильтр. В этом случае в диалоговом окне нужно указать условия для различных полей и выбрать необходимые логические операторы И, ИЛИ.
Одним из основных инструментов обработки данных являются запросы. Запросы, как и фильтры, осуществляют поиск записей в БД, но запрос — это самостоятельный объект БД, а фильтр привязан к конкретной таблице. Возможны различные способы создания запросов. Для LibreOffice Base — это самостоятельно в режиме дизайна, с помощью мастера или непосредственно указав инструкции в SQL.
Для красивого вывода на печать результатов обработки данных используют отчеты. В отчётах предусмотрены возможности оформления, используемые при печати документов. Кроме того, отчёты позволяют обобщать, сортировать, группировать данные и т. п.
В примере с базой данных «Процессоры» при формировании отчета данные сгруппированы по количеству ядер, расположенных по убыванию, а внутри групп произведена сортировка по цене.
СУБД - система управления базами данных
Оказывается, с одной стороны всё значительно проще, а с другой стороны - гораздо сложнее, чем вы себе представляете. Поясню, что для работы с определенным типом и моделью базы данных используется та или иная программа. В информатике их называют системой управления базами данных.
Дадим определение системы управления базами данных.
Система управления базами данных (СУБД) представляет собой комплекс языковых и программных средств, которые обеспечивают управление созданием и использованием баз данных.
Современная СУБД состоит из:
- ядра - части программ СУБД, отвечающих за управление данными в памяти и журнализацию
- Процессора языка базы данных, обеспечивающего оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных, и создание БД
- Подсистемы поддержки времени исполнения, интерпретирующую программы манипуляции данными, которые создают интерфейс пользователя СУБД
- Сервисных программ (внешних утилит), которые обеспечивают прочие возможности по обслуживанию информационных систем.
Так как через СУБД осуществляют все процессы, применимые к базам данных, следовательно, лучше будет выделить только её основные возможности.
Основными функциями СУБД являются
- Управление данными, хранящимися во внешней памяти
- Управление данными, загруженными в оперативную память с использованием дискового кэша
- Журнализация событий и изменений, резервное копирование и восстановление БД после сбоев
- поддержка языков обращения с БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Кстати, по этой теме вы можете скачать презентацию в PowerPoint.
Классификации СУБД
Существует несколько признаков, по которым можно классифицировать СУБД.
СУБД по модели данных бывают:
- Иерархические СУБД
- Сетевые СУБД
- Реляционные СУБД
- Объектно-ориентированные СУБД
- Объектно-реляционные СУБД
В настоящее время в серьезных проекта используются 2 последних типа.
СУБД по степени распределённости
- Локальные (СУБД размещается только на одном компьютере)
- Распределённые (части СУБД могут размещаться на 2-х и более компьютерах).
По способу доступа к БД
В них файлы с данными расположены централизованно на специальном файл-сервере. СУБД же должны быть расположены на каждом клиенте (рабочей станции). Доступ СУБД к данным производится посредством локальной сети. Поддержка синхронизации чтений и обновлений осуществляется за счет временных блокировок затребованных файлов.
Плюсом этой архитектуры можно назвать низкую нагрузку на файловый сервер.
К минусам же: высокая загрузка трафиком локальной сети; сложность или невозможность централизованного управления; нельзя обеспечить такие важные характеристики как надёжность, доступность и безопасность. Файл-серверные СУБД используют в локальных приложениях; в системах с малой интенсивностью обработки данных и небольшими пиковыми нагрузками на базу данных.
Сейчас её при создании крупной информационной системы не используют.
Примеры файл-серверных СУБД:
- dBase,
- FoxPro,
- Microsoft Access,
- Paradox,
- Visual FoxPro.
Клиент-серверная СУБД расположена на сервере вместе с базой данных и осуществляет доступ к БД исключительно в монопольном режиме. Все запросы на обработку данных клиентских приложений и станций обрабатываются централизованно.
Недостатком такого типа СУБД можно назвать повышенные требования к серверу.
Достоинствами: более низкую загрузку локальной сети; преимущества централизованного управления; поддержку высокой надёжности, доступности и безопасности.
Примеры клиент-серверных СУБД:
- Caché,
- Firebird,
- IBM DB2,
- Informix,
- Interbase,
- MS SQL Server,
- MySQL, Oracle,
- PostgreSQL,
- Sybase Adaptive Server Enterprise,
- ЛИНТЕР.
Это вид СУБД, который может выступать лишь в качестве составной части определенного программного комплекса, без необходимости процедуры отдельной установки. Такой вид СУБД может быть использован для локального хранения данных своего приложения и не рассчитан на коллективное использование в компьютерной сети. Физически же это зачастую реализуется в виде подключаемой библиотеки. Со стороны приложения доступ к данным происходит посредством SQL-запросов либо через специальный программный интерфейс.
Примеры встраиваемых СУБД:
- Firebird Embedded,
- BerkeleyDB,
- Microsoft SQL Server Compact,
- OpenEdge,
- SQLite,
- ЛИНТЕР.
Для рассмотрения лишь части основных возможностей и внутреннего устройства любой СУБД требуется один или несколько отдельных учебных курсов.
V Файл-серверные. Файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на процессор файлового сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость или невозможность централизованного управления; затруднённость или невозможность обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.
v Клиент-серверные. Располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР.
v Встраиваемые — СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы. Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Firebird Embedded, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.
СУБД обладают следующими возможностями:
· Позволяет создать базу данных, что обычно осуществляется с помощью языка определения данных (DDL – Data Definition Language). Язык DDL представляет пользователям средства указания типа данных и их структуры, а также средства задания ограничений для информации, хранимой в базе данных.
· Позволяет вставлять, обновлять, удалять и извлекать информацию из базы данных, что обычно осуществляется с помощью языка манипулирования данными (DML – Data Manipulation Language). Наличие централизованного хранилища всех данных и их описаний позволяет использовать язык DML как общий инструмент организации запросов, который иногда называют языком запросов. Наличие языка запросов позволяет устранить присущие файловым системам ограничения, при которых пользователям приходится иметь дело только с фиксированным набором запросов или постоянно возрастающим количеством программ, что порождает другие, более сложные проблемы управления программным обеспечением. Наиболее распространенным типом непроцедурного языка является язык структурированных запросов (Structured Query Language – SQL), который в настоящее время определяется специальным стандартом и фактически является обязательным языком для любых реляционных СУБД.
· Предоставляет контролируемый доступ к базе данных с помощью перечисленных ниже средств:
· Системы обеспечения защиты, предотвращающей несанкционированный доступ к базе данных со стороны пользователей;
· Системы поддержки целостности данных, обеспечивающей непротиворечивое состояние хранимых данных;
· Системы управления параллельной работой приложений, контролирующей процессы их совместного доступа к базе данных;
· Системы восстановления, позволяющей восстановить БД до предыдущего непротиворечивого состояния, нарушенного в результате сбоя аппаратного или программного обеспечения;
· Доступного пользователям каталога, содержащего описание хранимой в БД информации.
· Для решения проблемы «устранения» излишних данных в СУБД предусмотрен механизм создания представлений, который позволяет любому пользователю иметь свой собственный «образ» базы данных.
29. Устройство системного блока. Типы корпусов и блоков питания.
Состав и назначение основных составляющих ПК:
· Микропроцессор. Центральный блок ПК, предназначенный для выполнения арифметических и логических операций над информацией. Интерфейсная система микропроцессора реализует его связь с другими устройствами ПК.
· Системная шина. Основная интерфейсная система компа, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Три направления:
v Между микропроцессором и основной памятью
v Между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств
v Между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств
· Основная память. Предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. Содержит 2 вида запоминающих устройств: постоянное ЗУ (неизменяемой, постоянной программной и справочной информации, позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем) и оперативное ЗУ (для оперативной записи, хранения и считывания информации)
· Источник питания. Блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК
· Таймер. Внутримашинные электронные часы, обеспечивающие при необходимости автоматический съем текущего момента времени.
· Внешние устройства. Важнейшая составная часть любого вычислительного комплекса. Виды ВУ:
v Внешние ЗУ или внешняя память ПК
v Диалоговые средства пользователя
v Устройства ввода информации
v Устройства вывода информации
v Средства связи и телекоммуникации.
Системный блок включает в себя:
· Накопители на дисках
· Разъемы для дополнительных устройств
· Платы расширения с контроллерами
Особенности конструкции системного блока:
· Возможность установки доп.вентиляторов
· Защита от несанкционированного доступа
· Наличие USB, аудио и других разъемов на передней стенке
· Наличие откидных крышек
Тип корпуса. 2 большие группы: вертикальные (MiniTower, MidiTower, MiddleTower, BigTower) и горизонтальные (DeskTop)
30. Устройство и параметры материнской платы. Назначение устройств размещаемых на материнской плате.
Материнская (системная) плата (МП) является основным устройством, размещаемым внутри системного блока. Тип матери определяющий возможность установки на нее различных устройств, характеризуется:
· Форм-фактор и габариты
· Тип разъемы (слота, сокета) для установки микропроцессора
· Тактовая частота системной шины
· Параметры контроллеров устройств
· Наличие и параметры слотов
· Наличие и параметры интегрированных устройств.
Регуляторы напряжения. Различные компоненты, установленные на МП, потребляют различное количество напряжения. Модули которые отвечают за работу регуляторов напряжения называются VRM (Voltage Regilate Module) – модуль стабилизатора напряжения. В основном требуется два регулятора напряжения – один из контроля напряжения, а другой для самого процессора. Конденсаторы обеспечивают ровный поток напряжения в схеме. Регуляторы напряжения не могут реагировать мгновенно на изменения, для этого и сглаживается напряжение.
Генератор тактовых импульсов. Каждый компонент в коме работает по импульсным тактам. ISA, PCI, AGP,USB и системная шина – все работают на скоростях, отличных друг от друга, поэтому требуют свой собственный тактовый сигнал. Процессору тоже нужен тактовый сигнал.
Чипсет. Набор интегральных схем, устанавливаемых на материнской плате для обеспечения работы центрального процессора с периферийными устройствами. Чипсет управляет работой всех остальных контроллеров и компонентов, согласуя их работу во времени, именно в нем содержаться информация и тактовых частотах устройств, типах процессоров, параметрах контроллеров устройств и другая информация.
Тактовая частота системной шины. Каждый чипсет матери имеет особые характеристики, которые выражаются в синхронизации, в диапазоне поддерживаемых частот. Для каждой шины чипсет может поддерживать как оидн, так и несколько коэффициентов. Обычно наличием нескольких делителей, а соответственно и более широкими возможностями по установкам CPU и разгону, славятся чипсеты VIA и SIS.
31. Устройство и параметры микропроцессоров. Понятие конвейеризации. Системы команд и прерываний. Современные модели микропроцессоров для ПК.
Управление осуществляется посредством выполнения находящегося в памяти программного кода. Программный код представляет собой последовательность команд или инструкций. Каждая инструкция содержит в себе информацию о том, какие операции и как необходимо выполнить процессору. Для реакции на события, асинхронные по отношению к исполняемому в данный момент процессу, используется аппаратные прерывания. Прерывания используют и для переключения задач в многозадачных системах.
Логическое устройство и организация системы команд процессора. В состав микропроцессора входят:
· Устройство управления (УУ)
· По способу действия над операндами:
v Алу последовательного действия
v Параллельного действия
· По виду обрабатываемых чисел АЛУ (фиксиорваные или с плавающей запятой)
· По организации действий над операндами
v Многофункциональные АЛУ
v АЛУ с непосредственными связями
Процессор непосредственно реализует операции обраьбьотки информации и управлениея вычислительным процессом, осуществляя выборку машинных команд и данных из оперативной памяти и запись в оперативную память, включение и отключение внещних устройств.
Типичная команда содержит:
· Номера индексного и базисного регистров
· Адреса операндов А1 , А2 и т.д.
Тип процессора характеризуется:
· Тактовая частота ядра
· Тактовая частота системной шины
· Объем кэш-памяти первого и второго уровней
· Длина и количество конвейеров
32. Нестандартные периферийные устройства: классификация, назначение и параметры.
По назначению можно выделить:
· Многофункциональные устройства. Эти технические средства совмещают в себе функции нескольких устройств (принтер совмещенный с факсом и тд) плюс – относительная экономия места. Минус – более низкое качество по сравнению с раздельными вариантами.
v Различные манипуляторы
v Очки и шлемы виртуальной реальности
· Устройства ввода информации (цифровые фито- и видеокамеры, веб-камеры, графические планшеты, клавиатуры, мыши)
· Устройства вывода информации
· Устройства безопасности защиты данных
· Коммуникационные устройства. относятся устройства защиты информации от несанкционированного доступа, устройства защиты от нелицензионного использования программных продуктов, устройства идентификации пользователя.
Принцип работы электронных ключей:
v к параллельному или последовательному порту компа подсоединяется электронный ключ.
v программа определяет присутствие ключа и обычно для используются стандартные средства, поставляемые вместе с ключом.
v В случае если ключ присутствует программа работает нормально. Если ключ отсутствует программ работает в демонстрационном режиме или не работает вообще.
Плюсы: электронные ключи достаточно надежны и прозрачны для других устройств, удобны для пользователя так как не требуется получать регистрационный код при установке на новом компе. Минусы: высокая стоимость защиты, так как таким методом нецелесообразно защищать программы стоимостью менее 50-100 долл. При использовании стандартных драйверов взлом программ упрощается.
33. Модемы: классификация и основные принципы работы. Аналоговые и цифровые модемы.
| Модем! — устройство, применяющееся в системах связи для физического сопряжения информационного сигнала со средой его распространения, где он не может существовать без адаптации. |
- В зависимости от поддерживаемого режима передачи данных, модемы делятся на:
v поддерживающие только асинхронный режим работы;
v поддерживающие асинхронный и синхронный режимы работы;
v поддерживающие только синхронный режим работы.
v внутренний модем – вставляется в компьютер как плата расширения. Они, вдобавок, делятся на:
контроллерные (большинство существующих внутренних модемов предназначенных для ISAинтерфейса)
безконтроллерные (для PCI интерфейсов)
v настольный модем – имеет отдельный корпус и размещается рядом с компьютером, соединяясь кабелем с портом компьютера.
v модем в виде карточки – миниатюрен и подсоединяется к портативному компьютеру через специальный разъем (тот, кто видел сетевую карту для ноутбука поймет, о чём идет речь).
v портативный модем – схож с настольным модемом, но имеет уменьшенные размеры и автономное питание.
v стоечные модемы – вставляются в специальную модемную стойку, повышающую удобство эксплуатации, когда число модемов переваливает за десяток.
- По характеру применения модемы можно разделить на
v Обычные (применяемые конечным пользователем дома или в офисе. Используют только телефонные каналы)
устройства для обмена данными (просто модемы);
устройства для обмена данными и документами (факс-модемы);
v Профессиональные (преимущественно стоечного исполнения. Используются для интеграции локальных сетей, в модемных пулах, а также для удалённого доступа к ресурсам ЛВС)
Основными функциональными узлами модема являются:
v скремблера (преобразование поступившей через интерфейс двоичной информации в псевдослучайную последовательность)
v кодера (преобразование битов данных, поступивших от скремблера, в сигналы модуляционного кода);
v формирователя спектра сигнала (с помощью цифровых фильтров, коэффициенты которых хранятся в памяти модема);
v модулятора (сигналы перемножаются на синусоидальную и косинусоидальную составляющие несущей частоты);
v выходного усилителя (в заданных пределах регулирует уровень передачи сигнала).
v усилителя АРУ (обеспечивает поддержание неизменного входного уровня принятого сигнала);
v полосового фильтра приема (обеспечивает оптимальное выделение сигнала на фоне шумов);
v преобразователя Гильберта (разделяет сигнал на его синфазную и квадратурную компоненты);
v устройства выделения несущего и тактового колебаний;
v адаптивного корректора (устраняет межсимвольные искажения сигнала);
v демодулятора (формируется сигнал несущей частоты, синхронный и синфазный с несущим колебанием);
v декодера (восстанавливает двоичный сигнал);
v дескремблера (выделяет исходную цифровую информацию).
- формирователь тактовых частот. При передаче получает сигнал опорной частоты от внутреннего генератора или от компьютера. При приеме он выделяет тактовую частоту из принимаемого сигнала и подает его на другие узлы приемника.
Под каналом связи понимают совокупность среды распространения и технических средств передачи между двумя канальными интерфейсами или стыками типа С1. В зависимости от типа передаваемых сигналов различают два больших класса каналов связи цифровые и аналоговые
Цифровой канал является битовым трактом с цифровым (импульсным) сигналом на входе и выходе канала
На вход аналогового канала поступает непрерывный сигнал, и с его выхода также снимается непрерывный сигнал
Цифровыми являются каналы систем ИКМ, ISDN, каналы типа Т1/Е1 и многие другие.
Аналоговые каналы являются наиболее распространенными по причине длительной истории их развития и простоты реализации.
При передаче данных на входе аналогового канала должно находиться устройство, которое преобразовывало бы цифровые данные, в аналоговые сигналы, посылаемые в канал. Приемник должен содержать устройство, которое преобразовывало бы обратно принятые непрерывные сигналы в цифровые данные.
Аналогично, при передаче по цифровым каналам данные приходится приводить к виду, принятому для данного конкретного канала. Этим преобразованием занимаются цифровые модемы, очень часто называемые адаптерами ISDN, адаптерами каналов Е1/Т1, линейными драйверами, и так далее в зависимости от конкретного типа канала или среды передачи
34. Организация и устройство оперативной памяти в ПК.
| Оперативная память (оперативное запоминающее устройство ОЗУ)! – специальная внутренняя память ЭВМ. |
Позволяет быстро записывать в нее и считывать из нее необходимую информации. Информация в этой памяти хранится лишь до отключения питания, поэтому ее называют энергозависимой, временной памятью или RAM – память произвольного доступа.
Обычно используется DRAM – динамическая память. При этом во время работы компа информация может постоянно обновляться. В ОП находятся элементы текстов, числовые данные, программные коды и другая инфа, необходимая для выполняющихся в данный момент времени программ.
ОП состоит из миллионов ячеек, в каждом из которых содержится один бит информации, имеющий значение 0 или 1. Биты обрабатывают группами фиксированного размера. Для этого память организуется так, что группы по n битам могут записываться и считываться за одну базовую операцию. Группа битов называется словом информации, а значение n – длиной слова.
Существует 2 способа адресации байтов в словах:
· В прямом порядке – байты адресуются справа налево, так что наименьший адрес имеет самый младший байт слова.
· В обратном порядке – слева направо.
Операции с памятью.
Для выполнения команды программы необходимо произвести две операции с памятью:
Операция загрузки. Пересылает в процессор копию содержимого памяти по заданному адресу. При этому содержимое памяти остается неизменным. Для того чтобы начать операцию загрузки, процессор отсылает в память адрес и запрашивает содержимое памяти по этому адресу. Из памяти считываются соответствующие данные и пересылаются в процессор
Операция сохранения. Пересылает элемент информации из процессора в память по заданному адресу, уничтожая предыдущие данные, хранившиеся по этому адресу. Для выполнения такой операции процессор отсылает в память данные и адрес, по которому они должны быть записаны.
Читайте также: