КОНЬЯКОВ.ру

Скачать ZIP архив | Скачать RAR архив

Основными причинами потери работоспособности ПК являются технический износ устройства и сбои в электрической сети.

Амортизация (износ) подразумевает старение компонентов ПК (содержимого системного блока).

На амортизацию влияет высокий температурный режим, наличие в устройстве движущихся частей и неблагоприятная окружающая среда (пыль).

Проблема с высоким температурным режимом является главной проблемой для компьютерной техники. Отвод тепла, — главная задача. Выводят из системного блока тепло посредством вентиляторов, или нагнетают холодный воздух в системный блок. Либо один нагнетает воздух внутрь, другой выводит горячий воздух наружу. Как правило кулеры распологаются на: блоке питания, материнской плате, процессоре, видеокарте, системном блоке.

Другая проблема — проблема неустойчивой работы сетей переменного тока. Перенапряжение, броски питания нередко вызывают как программные так и аппаратные сбои. Особенно это критично для серверов (посколько они как правило хранят информацию используемую множеством пользователей).

Для борьбы с проседанием сети, полным отключением используют сетевой фильтр или устройство бесперебойного питания.

Скачать ZIP архив | Скачать RAR архив

CD/DVD/BlueRay,FMD

Данный тип накопителей называется оптическим, из за своего свойства отражать или преломлять световые лучи. Для считывания или записи информации используется луч лазера, поэтому оптический носитель невозможно размагнитить. Считывание информации: Если луч отразился, то 1, если нет, то 0. Покрытие CD состоит из цианина (50 лет) или фталоцианина (100 лет). Диаметр 120мм, толщина 1,2 мм, диаметр центрального отверстия 15мм. Центральная область вокруг отверстия шириной 6мм называется зоной крепления. За ней следует заголовочная область, содержащая оглавление диска. Далее расположена область шириной 33 мм — для хранения данных — единый трек. Завершающей является терминальная область шириной 1 мм. Внешний обод диска имеет ширину 3 мм. Длина дорожек около 5 км. Воспроизведение CD по спирали от центра диска (50 мм) против часовой стрелки. Скорось CD-привода, это не скорость вращения диска, а скорость передачи данных с диска на компьютер. Скорость 1х = 150кб/сек.

CD-ROM запись осуществляется фабрично методом штамповки с матрицы — только для чтения; выдавливание мельчайлих точек, питов. отражается, 1, нет 0
CD-R использвется для однократной лазерной записи с сессиями;
CD-RW предназначен для многократных циклов записи-стирания;

Скачать ZIP архив | Скачать RAR архив

Принцип работы магнитных накопителей основан на остаточном магнетизме. Этот принцип, основан на способности магнитной поверхности долгое время сохранять своё магнитное поле. Поверхность размечена на множество точек (доменов). Каждый домен похож на стрелочку. Одна показывает на север, другая на юг. Это эквивалентно 0 и 1. Домен ориентируется под воздействием внешнего магнитного поля. Остаточная намагниченность в домене, позволяет считать информацию спустя время. 1 домен это 1 бит информации. Кроме магнитных существуют магнитооптические, оптические и полупроводниковые накопители.

Жесткие диски (HDD, винчестеры)

На шпинделе соединенном с мотором находится блок из нескольких блинов-пластин. Поверхность состоит из доменов. Над каждой пластиной находится головки для чтения/записи информации. Условно каждый диск разбивается на дорожки (треки) и секторы. Каждый сектор — часть трека. При работе головки летают над дорожками дисков в воздушном потоке, который создается при вращении дисков. Этот эффект получил название — эффект Бернулли. Головки записывают или считывают информацию и обрабатывают полученную информацию на дальнейшую обработку. Диски перестают крутиться только при отключении электропитания. При неиспользовании (или в режиме свободного падения устройства) диска, головки считывания отводятся от пластин. Пластины вертятся всегда, пока ЭВК включено. Пластина изготовлена с напыленным высококачественного феромагнетика. В качестве материала для пластины применяют аллюминий, керамику или стекло. В качестве магнитного слоя наносят окись хрома или тонкопленочное металлическое покрытие. При записи — головка диска создает магнитное поле, намагничивая тем самым участок диска. При считывании — намагниченный участок диска возбуждает сигнал в головке. Конструкция HDD очень неустойчива к различного вида ударам и повреждениям.

Параллельное использование нескольких дисков — дискового массива (RAID, Redundat Array of Inexpensive Disks) — избыточного массива недорогих дисков. Подключение нескольких дисков к RAID контроллеру позволяет сформировать массив с улучшенными свойствами: отказоустойчивость, дублирование данных, запись проверочных кодов. RAID бывают как программными, аппаратными так и прогрммно-аппаратными. Параметры: скорость вращения, объем жесткого диска, объем кеш-памяти, ударостойкость, поддержка интерфейсов.

ATA (Advanced Technology Attachment) (IDE)

sATA (Serial Advanced Technology Attachment) — развитие ATA технологии. Более дешев, чем SCSI.

SCSI (Small Computer Systems Interface) — интерфейс, для обхединения на одной шине различных по своему назначению устройств. Широко применяется на серверах. RAID-серверов часто строятся на этом интерфейсе. Дорогой в использовании, нежели sATA.
Стриммеры — устройство для резервного копирования. Записывают данные на магнитную ленту.

Флоппи-диски — дискеты, мобильные жесткие диски (zip, ziv) — устарелые.

Скачать ZIP архив | Скачать RAR архив

Периферийные устройства подразделяются на 3 большие группы:
-стандартные устройства — аудио, принтеры, сканеры, модемы итд.
-нестандартные устройства — мфу, игровые устройства, фото-видео камеры, спец.наушники, микрофоны, синтезаторы, веб-камеры, итд.
-устройства сопряжения — специальные адаптеры (контроллеры) для подключения внешних устройств (кассовые аппараты, охранные системы, телеметрическое наблюдение, системы контроля, итд.)

Адаптер — средство связи (сопряжения) какого-либо устройства с какой-либо шиной или интерфейсом компьютера.

Контроллер — способен к самостоятельным действиям после получения команд от обслуживающей его программы.

Все внешние интерфейсы компьютера тоже имеют свои адаптеры и контроллеры. для взаимодействия с программой адаптеры и контроллеры обычно имеют регистры ввода и вывода. Для работы используются механизмы аппаратных прерываний, для сигнализации программе о событиях происходящих в периферийных устройствах. для обмена информацией с устройствами применяется механизм прямого доступа к памяти DMA (Direct Memory Access) а также прямое управление шиной.

Системные устройства (СУ) — это устройства, занимающие какие-либо свои системные ресурсы, порты ввода-вывода, ячейки памяти, линии запросов прерывания или каналы DMA. Пример системного устройства: Оперативная память. СУ могут располагаться на материнской плате или картах расширения, устанавливаемых в шины расширения.

Периферийные устройства — подключаются к тем или иным интерфейсам системных устройств. Винчестер подключаемый к контроллеру ATA материнской платы, является периферийным устройством. Процессор к нему обращается через контроллер ATA. Контроллер ATA в свою очередь является системным устройством (занимает ресурсы, прерывания независимо от использования).

Драйверы — это специальное ПО (программные модули содержащие процедуры работы с устройствами) нужное для правильного функционирования устройств. Наличие драйверов, облегчает задачу программистам, избавляя их от надобности писать аппаратно-зависимые процедуры, для всех известных моделе тех или иных устройств. Избавляет от написания или изменения программ, при появлении новых устройств.

Стандартные периферийные устройства — эти устройства подключаются к сист.блоку через строго определенные разъемы и шины.

Устройством сопряжения (УС) — называется любое устройство, обеспечивающее взаимодействие между двумя техническими средствами (системами).

Подключения УС через:
— через системную магистраль или шину (PCI — Peripheral Component Interconnect) — наибольшая скорость обмена
— через универсальную последовательную шину (USB, Universal Serial Bus) — (спецификации USB 2.0, 3.0 — чем больше цифра, тем больше скорость). Интерфейс USB соединяет между собой ХОСТ и устройства. Для подключения к хосту нескольких устройств, используется ХАБ. Корневой ХАБ подключен к ХОСТУ. В каждом устройстве, используется микропроцессорный блок, обеспечивающий поддержку сложного протокола USB. Преимущества USB: Большая скорость передачи данных, отсутствие необходимости устанавливать УС внутрь системного блока, возможность подключения нескольких устройств, малые размеры разъема.
— через параллельный интерфейс (LPT порт)
— через последовательный интерфейс (COM порт)

Скачать ZIP архив | Скачать RAR архив

Основные свойства ОС

-эффективность — высокая производительность при малом среднем значении времени обработки запросов
-устойчивость — отказоустойчивая и надежная система, работающая без сбоев при ошибке отдельного приложения или компонента аппаратуры
-мастабируемость — система способная использовать ресурсы по мере их наращивания
-расширяемость — способная адаптироваться к новым технологиям, обладающая возможностью расширения для решения задач, изначально не предусмотренных в ОС
-мобильность — разрабатывается для функционирования на различных конфигурациях аппаратных средств
-защищенность — препятствует пользователям и ПО в получении НСД к услугам и ресурсам. Опирается на механизмы которые реализуют политику безопасности системы
-интерактивность — позволяет приложениям быстро реагировать на действия пользователей и другие события в системе.

Машинозависимые и машинонезависимые свойства ОС

Машинозависимые свойства: — многоплатформенность (мобильность). все остальные свойства машинонезависимые
Машинонезависимые свойства: — расширяемость, совместимость, надежность.

В идеале ОС должна содержать только машинонезависимые компоненты — но это невозможно.

В контексте нашей профессии, можно выделить следующие машинонезависимые компоненты:
-средства поддержки привилегированного режима (хранит признак текущего режима привилегий, например у Intel уровней 4: 0, 1, 2 и 3). в обязанности режима входит проверка допустимости выполнения активной программой инструкций процессора при текущем уровне привилегированности.

-средства трансляции адресов — выполняют операции преобразования виртуальных адресов, которые содержатся в кодах процесса, в адреса физической памяти. для хранения таблиц используется оперативная память. аппаратура процессора содержит только указатели на эти области памяти. использовуются указатели для доступа к элементам таблиц и аппаратного выполнения алгоритма преобразования адреса, — все это значительно ускоряет процедуру трансляции по сравнению с программной реализацией.

-средства переключения процессов — предназначены для быстрого сохранения и восстановления контекста процесссов. обычно содержит в себе содержимое всех регистров общего назначения процессора, регистры флагов операций. хранятся также в оперативной памяти и используют указатели процессора. — переключение контекста выполняется по определенным командам процессора. после чего данные из сохраненных контекстов загружаются в регистры процессора, и процесс продолжается с прерванного ранее места.

-система прерываний — позволяет компьютеру оповестить процессор о возникновени в вычислительной машине некоторого непредсказуемого события или события которое не синхронизинровано с циклом работы процессора. — завершение операции ввода-вывода внешним устройством (запись блока данных контроллером диска), некорректное завершение арифметической операции (переполнение регистра), истечение интервала астрономического времени, итд. — переход на процедуру обработки прерываний сопровождается заменой состояния системного регистра, что позволяет одновременно с переходом по нужному адресу выполнить переход в привилегированный режим. после завершения обработки прерывания обычно происходит возврат к исполнению прерванного кода.

-системный таймер — необходим ОС для выдержки интервалов времени. реализован как счетчик, при достижении нулевого значения таймер инициирует прерывание, которое обрабатывается процедурой ОС. — таймер нужен для слежения за тем, как отдельные процессы расходуют время процессора. — например реализация принудительной передачи управления другому процессу, если данный процесс исчерпал выделенный ему квант времени.

-средства защиты областей памяти — обеспечивают на аппаратном уровне проверку возможности программного кода осуществлять с данными определенной области памяти такие операции, как чтение, запись, выполнение. — если аппаратура ЭВМ поддерживает механизм трансляции адресов, то средства защиты областей памяти встраиваются в этот механизм. — происходит сравнение уровней привилегий текущего кода процессора и сегмента памяти, к которому производится обращение.