Структура персональной ЭВМ, загрузка операционной системы

Персональные компьютеры сейчас — достаточно простые машины, облегчающие решение часто повторяющихся, рутинных экономических и других задач.

ВНИМАНИЕ! Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками (вместо pic), графиками, приложениями, списком литературы и т.д., необходимо скачать работу.

Содержание

Введение 3
1. Устройства, входящие в состав персонального компьютера. Память персонального компьютера 4
2. Общая характеристика и принципы работы микропроцессора 6
3. Запоминающие устройства ПК. Средства интерфейса пользователя 10
4. Загрузка операционной системы 17
5. Практическая часть 21
Заключение 22
Список литературы 23

Введение

Персональные компьютеры прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Мы уже не можем представить себе работу в офисе без компьютеров и офисной техники. И даже дома почти у каждого уже есть этот верный друг и помощник.
Персональные компьютеры сейчас - достаточно простые машины, облегчающие решение часто повторяющихся, рутинных экономических и других задач. Они делают работу экономиста на рабочем месте более простой и удобной. Большинство пользователей при работе на ПК не задумывается о его принципах построения и структурном устройстве.
Рождение на свет ЭВМ было вызвано потребностью решать военные задачи расчётного характера. Первая цифровая ЭВМ "ENIAC" была создана в 1946 г. в США и предназначалась для баллистических расчётов при стрельбе. Первая отечественная цифровая ЭВМ «МЭСМ»создана в 1950 г. Ход развития ЭВМ принято делить на этапы - поколения ЭВМ. Основной показатель, по которому ЭВМ относят к тому или иному поколению -элементная база.
Архитектура ЭВМ– это способ обработки данных (способ организации вычислительного процесса),который реализуется аппаратурой ЭВМ.
Простейшая архитектура была определена Дж. фон Нейманом в середине 40-х годов. В качестве основных устройств универсальной ЭВМ были выделены: центральный процессор (ЦПУ), (арифметико-логическое устройство + устройство управления), память для хранения данных и команд и устройства ввода-вывода.
Все вышесказанное обуславливает актуальность данной темы на сегодняшний день.
Цель контрольной работы – рассмотреть структуру персональной ЭВМ и принципы ее работы (загрузка операционной системы).

1. Устройства, входящие в состав персонального компьютера. Память персонального компьютера

Как и в любой другой микропроцессорной системе, память персонального компьютера состоит из двух частей: оперативной памяти и постоянной памяти. Обе части расположены в адресном пространстве памяти, к обеим компьютер может обращаться одинаковым образом. Обе памяти допускают обращения к отдельным байтам, 16-разрядным словам (имеющим четные адреса), к 32-разрядным двойным словам (имеющим адреса, кратные четырем) и к 64-разрядным учетверенным словам (имеющим адреса, кратные восьми). Различие только в том, что оперативную память используют для временного хранения программ и данных, а в постоянной памяти хранятся программы начального запуска, начального самотестирования компьютера, а также набор программ ввода/вывода нижнего уровня, то есть то, что не должно теряться при выключении питания компьютера. Объем оперативной памяти гораздо больше, чем постоянной памяти.
Оперативная память занимает значительную часть адресного пространства компьютера. Ее установленный объем и быстродействие оказывают огромное влияние на быстродействие персонального компьютера в целом (порой даже большее, чем скорость процессора). Надежность ее работы во многом определяет надежность всего компьютера. Поэтому всеми разработчиками ей уделяется большое внимание.
Все персональные компьютеры используют оперативную память динамического типа (DRAM - Dynamic Random Access Memory), основным преимуществом которой перед статической оперативной памятью (SRAM - Static RAM) является низкая цена. Это связано с тем, что если элемент статической памяти (триггер) требует 4-6 транзисторов, то элемент динамической памяти - это интегральный конденсатор, для обслуживания которого требуется 1-2 транзистора. Отсюда же следуют два основных недостатка динамической памяти: она требует регенерации (то есть постоянного возобновления заряда на разряжающемся конденсаторе) и имеет в несколько раз меньшее быстродействие по сравнению со статической памятью. К тому же во время регенерации динамическая память недоступна для обмена, что также снижает быстродействие компьютера. Отметим, что сейчас обычно применяют встроенную регенерацию, не требующую внешнего обслуживания, но опять-таки занимающую время.
Модули памяти иногда поддерживают проверку содержимого памяти на четность. Для этого к 8 битам данных каждого адреса памяти добавляется девятый бит четности. Он записывается при каждой записи информации в соответствующий байт памяти и проверяется при чтении информации из соответствующего байта памяти. Если обнаруживается несоответствие бита четности байту информации, то вырабатывается сигнал, вызывающий немаскируемое прерывание NMI.
Первые 1024 байта (адреса 0…3FF) хранят таблицу векторов прерывания (Interrupt Vectors) объемом 256 двойных слов, формируемую на этапе начальной загрузки. Однако если процессор работает в защищенном режиме, таблица векторов может располагаться в любом другом месте памяти.
В результате логическая организация адресного пространства в пределах 1 Мбайт получилась довольно сложной. И такую же организацию должны поддерживать все персональные компьютеры семейства IBM PC для обеспечения совместимости с предшествующими моделями.
При дальнейшем расширении адресуемого пространства памяти в последующих моделях компьютеров вся память объемом свыше 1 Мбайт получила название расширенной памяти (Extended memory). Для доступа к ней микропроцессор должен переходить из реального режима в защищенный и обратно. Общий объем памяти персонального компьютера (верхняя граница расширенной памяти) может доходить до 16 Мбайт (24 разряда адреса) или до 4 Гбайт (32 разряда адреса).
При старте компьютера после включения питания, нажатия кнопки на передней панели RESET или после программного перезапуска начинает выполняться программа начального запуска, также хранящаяся в постоянной памяти (начальный адрес FFFF0) . Эта программа включает в себя:
программу самотестирования компьютера (POST - Power On Self Test);
программу начальной загрузки операционной системы с соответствующего дискового накопителя компьютера;
программу задания текущих параметров компьютера (Setup) .
Кроме программы начального запуска ROM BIOS также обслуживает аппаратные прерывания от системных устройств (таймера, клавиатуры, дисков), а также отрабатывает базовые программные обращения к системным устройствам.

2. Общая характеристика и принципы работы микропроцессора

Микропроцессор, иначе, центральный процессор.
Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) - это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.
Центральный процессор в общем случае содержит в себе:
- арифметико-логическое устройство;
- шины данных и шины адресов;
- регистры;
- счетчики команд;
- кэш - очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт);
- математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.
Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров. Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему - тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера.
Первый микропроцессор был выпущен в 1971г. фирмой Intel (США) - МП 4004. В настоящее время выпускается несколько сотен различных микропроцессоров, но наиболее популярными и распространенными являются микропроцессоры фирмы Intel и AMD.
Устройство управления является функционально наиболее сложным устройством ПК. Он вырабатывает управляющие сигналы, поступающие по кодовым шинам инструкций во все блоки машины.
Упрощенная функциональная схема УУ показана на рис. 4.5. Здесь представлены:
Регистр команд - запоминающий регистр, в котором хранится код команды: код выполняемой операции и адреса операндов, участвующих в операции. Регистр команд расположен в интерфейсной части МП, в блоке регистров команд.
Дешифратор операций - логический блок, выбирающий в соответствии с поступающим из регистра команд кодом операции (КОП) один из множества имеющихся у него выходов.
Постоянное запоминающее устройство микропрограмм - хранит в своих ячейках управляющие сигналы (импульсы), необходимые для выполнения в блоках ПК операций обработки информации. Импульс по выбранному дешифратором операций в соответствии с кодом операции считывает из ПЗУ микропрограмм необходимую последовательность управляющих сигналов.
Узел формирования адреса (находится в интерфейсной части МП)- устройство, вычисляющее полный адрес ячейки памяти (регистра) по реквизитам, поступающим из регистра команд и регистров МПП.
Кодовые шины данных, адреса и инструкций - часть внутренней шины микропроцессора. В общем случае УУ формирует управляющие сигналы для выполнения следующих основных процедур.
выборки из регистра-счетчика адреса команды МПП адреса ячейки ОЗУ, где хранится очередная команда программы;
выборки ИЗ ячеек ОЗУ кода очередной команды и приема считанной команды в регистр команд;
расшифровки кода операции и признаков выбранной команды;
считывания из соответствующих расшифрованному коду операции ячеек ПЗУ микропрограмм управляющих сигналов (импульсов) , определяющих во всех блоках машины процедуры выполнения заданной операции, и пересылки управляющих сигналов в эти блоки;
считывания из регистра команд и регистров МПП отдельных составляющих адресов операндов (чисел), участвующих в вычислениях, и формирования полных адресов операндов;
выборки операндов (по сформированным адресам) и выполнения заданной операции обработки этих операндов;
записи результатов операции в память;
формирования адреса следующей команды программы .
Арифметикo-логическое устройство предназначено для выполнения арифметических и логических операций преобразования информации.
Функционально АЛУ состоит обычно из двух регистров, сумматора и схем управления (местного устройства управления).
Сумматор - вычислительная схема, выполняющая процедуру сложения поступающих на ее вход двоичных кодов; сумматор имеет разрядность двойного машинного слова.
Регистры быстродействующие ячейки памяти различной длины: регистр 1 (Pr1) имеет разрядность двойного слова, а регистр 2 (Pr2)-разрядность слова.
При выполнении операции в Pr1 помещается первое число, участвующее в операции, а по завершении операции - результат; в Pr2- второе число, участвующее в операции (по завершении операции информация в нем не изменяется). Регистр 1 может принимать информацию с кодовых шин данных, и выдавать информацию с этих шин.
Порты ввода-вывода - это пункты системного интерфейса ПК, через которые МП обменивается информацией с другими устройствами. Всего портов у МП может быть 65536.
Порт устройства содержит аппаратуру сопряжения и два регистра памяти - для обмена данными и обмена управляющей информацией. Некоторые внешние устройства используют и основную память для хранения больших объемов информации, подлежащей обмену. Многие стандартные устройства (НЖМД, НГМД, клавиатура, принтер, сопроцессор и др.) имеют постоянно закрепленные за ними порты ввода-вывода.
Схема управления шиной и портами выполняет следующие функции:
- формирование адреса порта и управляющей информации для него (переключение порта на прием или передачу и др.);
- прием управляющей информации от порта, информации о готовности порта и его состоянии;
- организацию сквозного канала в системном интерфейсе для данных между портом устройства ввода-вывода и МП .
3. Запоминающие устройства ПК. Средства интерфейса пользователя

Память компьютера построена из двоичных запоминающих элементов - битов, объединенных в группы по 8 битов, которые называются байтами. (Единицы измерения памяти совпадают с единицами измерения информации). Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом.
Байты могут объединяться в ячейки, которые называются также словами. Для каждого компьютера характерна определенная длина слова - два, четыре или восемь байтов. Это не исключает использования ячеек памяти другой длины (например, полуслово, двойное слово).
Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно целое число, либо одна команда. Однако, допускаются переменные форматы представления информации.
Широко используются и более крупные производные единицы объема памяти: Килобайт, Мегабайт, Гигабайт, а также, в последнее время, Терабайт и Петабайт.
Современные компьютеры имеют много разнообразных запоминающих устройств, которые сильно отличаются между собой по назначению, временным характеристикам, объёму хранимой информации и стоимости хранения одинакового объёма информации.
Различают два основных вида памяти - внутреннюю и внешнюю.
В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память.
Оперативная память.
Оперативная память используется только для временного хранения данных и программ, так как, когда машина выключается, все, что находилось в ОЗУ, пропадает. Доступ к элементам оперативной памяти прямой - это означает, что каждый байт памяти имеет свой индивидуальный адрес.
Объем ОЗУ обычно составляет 32 - 512 Мбайта, а для эффективной работы современного программного обеспечения желательно иметь не менее 256 Мбайт ОЗУ. Обычно ОЗУ исполняется из интегральных микросхем памяти DRAM (Dynamic RAM - динамическое ОЗУ). Микросхемы DRAM работают медленнее, чем другие разновидности памяти, но стоят дешевле.
Каждый информационный бит в DRAM запоминается в виде электрического заряда крохотного конденсатора, образованного в структуре полупроводникового кристалла. Из-за токов утечки такие конденсаторы быстро разряжаются, и их периодически (примерно каждые 2 миллисекунды) подзаряжают специальные устройства. Этот процесс называется регенерацией памяти (Refresh Memory).
Современные микросхемы имеют ёмкость 1-16 Мбит и более. Они устанавливаются в корпуса и собираются в модули памяти.
Наиболее распространены модули типа DIMM и SIMM.
В модуле SIMM элементы памяти собраны на маленькой печатной плате длиной около 10 см. Ёмкость таких модулей неодинаковая - 256 Кбайт, 1, 2, 4, 8, 16, 32 и 64 Мбайта. Различные модули SIMM могут иметь разное число микросхем - девять, три или одну, и разное число контактов - 30 или 72.
Важная характеристика модулей памяти - время доступа к данным, которое обычно составляет 60 – 80 наносекунд.
В настоящее время SIMM’ы практически не применяются. На их сменяя пришли DIMM, а на смену DIMM приходят DDR и RIMM, но по сравнению с DIMM они имеют немного большую стоимость и соответственно повышенную скорость обмена.
Кэш-память.
Кэш-памятью управляет специальное устройство - контроллер, который, анализируя выполняемую программу, пытается предвидеть, какие данные и команды вероятнее всего понадобятся в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. При этом возможны как "попадания", так и "промахи". В случае попадания, то есть, если в кэш подкачаны нужные данные, извлечение их из памяти происходит без задержки. Если же требуемая информация в кэше отсутствует, то процессор считывает её непосредственно из оперативной памяти. Соотношение числа попаданий и промахов определяет эффективность кэширования.
Специальная память.
К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти. Прежде всего, в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.
Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти - модуль BIOS. Роль BIOS двоякая: с одной стороны это неотъемлемый элемент аппаратуры (Hardware), а с другой строны - важный модуль любой операционной системы (Software).
Разновидность постоянного ЗУ - CMOS RAM.
Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS (англ. Set-up - устанавливать, читается "сетап").
Для хранения графической информации используется видеопамять .
Внешняя память.
Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность её содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. Информация от ВЗУ к процессору и наоборот циркулирует примерно по следующей цепочке:

В состав внешней памяти компьютера входят:
- накопители на жёстких магнитных дисках;
- накопители на гибких магнитных дисках;
- накопители на компакт-дисках;
- накопители на магнито-оптических компакт-дисках;
- накопители на магнитной ленте (стримеры) и др.
Одним из устройств ввода информации являются манипуляторы. Они облегчают общение пользователя с ПК. Наиболее распространенным из них является так называемая мышь.
Она служит для ввода данных или одиночных команд, выбираемых из меню графических оболочек, выведенных на экран монитора.
Мышь состоит из корпуса с двумя или тремя клавишами и утопленным, свободно вращающимся в любом направлении шариком на нижней поверхности. Она подключается к компьютеру при помощи специального шнура и требует специальной программной поддержки. Для работы с мышью необходима плоская поверхность, с этой целью используют резиновые коврики.
Так как с помощью мыши нельзя вводить в компьютер серии команд, поэтому мышь и клавиатура не взаимозаменяемые устройства. Назначение графических оболочек в обеспечении инициализации множества команд без длительного набора их с клавиатуры. Это снижает вероятность опечаток и экономит время. На экране монитора выбирается пункт меню или символ и щелчком кнопки мыши инициализируется. Конечно, при наборе или осуществлении некоторых функций применение мыши может быть нерациональным, если, например, эти функции выполняются нажатием функциональных клавиш.
К ручным манипуляторам относится и джойстик, представляющий собой подвижную рукоять с одной или двумя кнопками, имеющими то же назначение, что и клавиши мыши.
Это устройство ввода наиболее распространено в области компьютерных игр. В игровых приставках используются цифровые джойстики, а в компьютерах - аналоговые. Аналоговый джойстик имеет период цифровым множество преимуществ. Самыми главными являются более широкая точность управления и отсутствие необходимости в применении специальной карты и переходника для подключения к компьютеру.
Световое перо:
Для ввода рисунков в ПК может использоваться, так называемое, световое перо. Оно применяется сравнительно редко, так как пригодно для работы с крупными объектами, но очень ненадежно при выборе малых объектов.
Световое перо получило дальнейшее развитие при его совместном использовании с дигитайзером, где пером просто пишут, затем специальные программы переводят рукописный текст или рисунок в цифровой код. Профессиональные световые перья могут определить толщину линий, силу нажатия на перо и другие параметры.
Дигитайзер:
Дигитайзер является стандартным устройством ввода для профессиональных графических работ. С помощью программного обеспечения движение руки преобразовывается в формат векторной графики. Дигитайзер способен определять и обрабатывать абсолютно точные координаты, что недоступно другим устройством ввода.
Сканеры:
Для непосредственного считывания графической информации с бумажного или иного носителя в ПК применяется оптические сканеры.
Сканируемое изображение считывается и преобразуется в цифровую форму.
Существует множество видов и моделей сканеров. Какой из них выбрать, зависит от задач, для которых сканер предназначается.
Самые простое сканеры распознают только два цвета: черный и белый. Такие сканеры используют для чтения штрихового кода.
Ручные сканеры - самые простые и дешевые. Основной недостаток в том, что человек сам перемещает сканер по объекту, и качество полученного изображения зависит от умения и твердости руки. Другой важный недостаток - небольшая ширина полосы сканирования, что затрудняет чтение широких оригиналов.
Барабанные сканеры применяются в профессиональной типографической деятельности. Принцип заключается в том, что оригинал на барабане освещается источником света, а фотосенсоры переводят отраженное излучение в цифровое значение.
Листовые сканеры отличаются от двух предыдущих. Отличие состоит в том, что при сканировании неподвижно закреплена линейка с CCD - элементами, а лист со сканируемым изображением движется относительно нее с помощью специальных валиков.
Самый распространенный вид для профессиональных работ - планшетные сканеры. Сканируемый объект помещается на стеклянный лист, при этом изображение построчно с равномерной скоростью считывается головкой чтения с CCD - сенсорами, расположенной снизу. Планшетный сканер может быть оборудован специальным устройством для сканирования диапозитивов и негативов .
Относительно новое направление - проекционные сканеры. Цветной проекционный сканер является мощным многофункциональным средством для ввода в компьютер любых цветных изображений, включая трехмерные. Он вполне может заменить фотоаппарат.
В настоящее время у сканеров появилось еще одно применение - считывание рукописных текстов, которые затем специальными программами распознавания символов преобразуются и, в дальнейшем, могут обрабатываться текстовыми редакторами.
Цифровая камера:
Цифровая камера служит для ввода видео изображений в компьютер.
Принцип действия аналогичен описанному для сканеров. Хотя камера имеет фотооптику подобную оптике фотоаппарата, но нет необходимости в фотопленке, как и для проекционного сканера. Сканируемое камерой изображение сразу принимается и преобразовывается в цифровую форму.
Клавиатура:
Основным, широко распространенным устройством ввода информации в компьютер является клавиатура. Она реализует диалоговое общение пользователя с ПК:
ввод команд пользователя, обеспечивающий доступ к ресурсам ПК;
запись, корректировку и отладку программ;
ввод данных и команд в процесс решения задачи.
Алфавитно-цифровая область - самая большая. Она включает: пробел, цифры 0-9, латинские буквы A-Z, символы кириллицы А-Я, знаки пунктуации, служебные символы «+», «-», «/» и т.д. Эта область похожа на клавиатуру пишущей машинки и имеет аналогичное назначение.
Область функциональных клавиш, включает: F1-F12, Print Screen, Scroll Lock, Pause. Она располагается в верхнем ряду клавиатуры. Для разных программных продуктов одни и те же клавиши области могут выполнять неодинаковые функции.
Цифровой блок включает клавиши: Num Lock, «/», «*», «-», «+», Enter, цифры 0-9 . Он располагается справа и создан для облегчения ввода большого количества цифр.
Данная классификация строго условна, так как в действительности, в зависимости от выполняемой программы, почти любая клавиша может исполнять и функциональные, и служебные обязанности, а также может блокироваться программой. В настоящее время появились клавиатуры с дополнительными клавишами для удобства работы с той или иной операционной системой. Таким образом, выбор клавиатуры зависит от того, для каких целей она будет предназначаться и, с каким программным обеспечением будет работать.
4. Загрузка операционной системы

В основу построения большинства ЭВМ положены принципы, сформулированные в 1945 г. Джоном фон Нейманом:
1. Принцип программного управления.
2. Принцип однородности памяти.
3. Принцип адресности.
ЭВМ, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру (архитектуру фон Неймана).
Процессы, происходящие при успешном запуске компьютер; под управлением Windows 2000, перечислены ниже:
Самотестирование при включении (Power-On Self-Test, POST)
Инициализация при запуске (Initial startup process)
Работа загрузчика (Boot loader process)
Выбор операционной системы (при наличии нескольких систем)
Опознавание аппаратных средств
Выбор конфигурации
Загрузка ядра, инициализация ядра
Регистрация пользователя
Процесс запуска начинается, когда пользователь выполняет одно из следующих действий:
Включает компьютер (который ранее был выключен)
Выполняет перезагрузку компьютера, выбрав опцию Завершение работы (Shutdown) в диалоговом окне Вход в Windows (Enter Password) или опцию Перезагрузка (Restart) в диалоговом окне Завершение работы Windows (Shut Down Windows)
К моменту регистрации пользователя в системе компьютер уже завершает загрузку Windows 2000 и большую часть процесса инициализации. Однако полностью все процессы будут завершены только после успешной регистрации пользователя в системе.
При включении питания или перезагрузке компьютер проходит стадию самотестирования (bootstrapping) аппаратных средств при включении питания (так называемую процедуру POST, Power-On Self-Test). В это время компьютер работает под управлением базовой системы ввода/вывода (Basic Input/Output System, BIOS). При возникновении проблем с аппаратными средствами или настройками уже на стадии POST, компьютер сигнализирует об этом серией звуковых сигналов. На этот случай следует иметь под рукой сопроводительную документацию, полученную от поставщика в комплекте с вашим компьютером.
Успешное завершение процедуры POST свидетельствует о корректной инициализации аппаратных средств компьютера. Теперь для запуска операционной системы требуется присутствие всех нужных файлов. Процедура запуска системы закончится неудачей, если хотя бы один из файлов, необходимых для ее загрузки, не будет найден или окажется поврежденным.
После успешного завершения процедуры POST начинается процесс инициализации при запуске: на компьютерах х86 системная BIOS ищет и загружает в память загрузочный сектор (boot sector), инструкции которого затем загружают в файл NTLDR.
После завершения тестов POST на компьютере х86 системная BIOS пытается обнаружить загрузочный диск. Порядок поиска загрузочного диска (флоппи-дисководы, жесткие IDE- и SCSI-диски, устройства CD-ROM) задается BIOS. Современные BIOS позволяют пользователю переконфигурировать этот порядок, называемый последовательностью загрузки (boot sequence). Подробную информацию о редактировании последовательности загрузки можно найти в сопроводительной документации к вашему компьютеру. Если при этом дисковод А: включен в последовательность загрузки первым, и в нем находится дискета, BIOS попытается использовать эту дискету в качестве загрузочной. Если дискеты в дисководе нет, BIOS проверяет первый жесткий диск, который к этому времени уже инициализировался. Для запуска огромное значение имеет первый сектор жесткого диска, который содержит главную загрузочную запись (Master Boot Record, MBR) и таблицу разделов (partition table).
Системная BIOS считывает главную загрузочную запись и загружает ее в память, а затем передает ей управление. Код, содержащийся в главной загрузочной записи, сканирует таблицу разделов в поисках системного раздела. Найдя системный раздел, MBR загружает в память его нулевой сектор и исполняет код, содержащийся в этом секторе. Сектор 0 на системном разделе, так называемый загрузочный сектор раздела (partition boot sector), содержит загрузочный код операционной системы. Этот код и осуществляет запуск операционной системы по способу, определенному данной операционной системой.
Если в меню загрузчика выбрана одна из версий Windows NT/2000 (или начала загружаться система по умолчанию, когда истек срок действия таймера), то NTLDR вызывает Ntdetect.com, чтобы собрать информацию о физических устройствах, подключенных на данный момент к компьютеру. Ntdetect.com возвращает полученную информацию загрузчику NTLDR.
Получив информацию об аппаратных средствах компьютера и выбранном аппаратном профиле, загрузчик запускает ядро операционной системы Ntoskrnl.exe и передает ему информацию, собранную программой Ntdetect.com.
Информация о выбранном аппаратном профиле передается загрузчику, когда пользователь нажимает клавишу в меню выбора конфигурации оборудования (Hardware Profile/Configuration Recovery). Помимо этого загрузчик может сделать выбор автоматически по истечении указанного интервала времени (или в случае, если в системе существует только один аппаратный профиль).
О начале фазы загрузки ядра Windows 2000 сигнализируют появляющиеся на экране точки, которые служат индикатором степени завершенности загрузки в память ядра Windows 2000 (Ntoskrnl.exe) и слоя (уровня) аппаратных абстракций (hal.dll). На данном этапе эти модули еще не инициализированы.
В системах Windows 2000 об инициализации ядра сигнализирует появление графической заставки. Это - чисто "косметическое" отличие от Windows NT 4.0, которое не меняет принципов загрузки Windows 2000 по сравнению с предыдущей версией системы.
Ядро создает набор опций управления Clone, копируя в него опции управления из набора CurrentControlSet. Набор опций управления Clone никогда не модифицируется, так как он должен представлять собой полностью идентичную копию данных, которые использовались для конфигурирования компьютера и не должны отражать изменений, внесенных в ходе процесса запуска.
Диспетчер сеансов (Smss.exe) запускает высокоуровневые подсистемы и сервисы (службы) Windows 2000.
Подсистема Win32 автоматически запускает процесс WinLogon.exe, который, в свою очередь, запускает процесс Локального администратора безопасности (Local Security Administration, Lsass.exe). После завершения инициализации ядра необходимо произвести регистрацию пользователя в системе. Процедура регистрации может быть произведена автоматически на основании информации, хранящейся в реестре, или вручную. При ручной регистрации пользователя на экране появляется диалоговое окно с приветствием и текстом "Нажмите Ctrl+Alt+Delete". В любом случае, к этому моменту Windows 2000 может еще продолжать инициализацию сетевых драйверов, однако пользователю уже разрешается зарегистрироваться в системе.

5. Практическая часть

Определить количество машиночитаемой информации, необходимой для кодирования в двоичной форме представления цветного графического изображения, с возможностью вывода на экран монитора ПЭВМ, имеющего разрешающую способность экрана 400*500, и 8-х значную градацию по яркости основных цветов (зеленого, синего, красного). Представить полученный результат в БИТах, БАЙТах, КилоБАЙТах.
Решение.
Определим число значений в зависимости от числа разрядов по следующей зависимости.
Р = 2п, где
Р – число различных значений в двоичной форме
п – число разрядов последовательности двоичных чисел
разрешающая способность экрана 400*500, т.е. 200000 точек.
Таким образом
200000 = 2п
п = 18
таким образом, изображение разбито на 200000 точек, яркость каждого из цветов достаточно разбить на 8 градаций, то исходя из вышеуказанной формулы номер каждой клетки должен быть закодирован 18-разрядной последовательностью двоичных чисел и четырьмя 2-разрядными последовательностями.(всего 8)
Таким образом, каждая точка изображения содержит 26 БИТ, 3,28 БАЙТА и 0,032 КилоБАЙТа

Заключение

Заканчивая рассмотрение данной темы можно сделать следующие выводы:
Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура и ресурсы, т.е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени.
В основу построения большинства ЭВМ положены принципы, сформулированные в 1945 г. Джоном фон Нейманом:
1. Принцип программного управления.
2. Принцип однородности памяти.
3. Принцип адресности.
ЭВМ, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру (архитектуру фон Неймана).
Архитектура ПК определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера:
- центрального процессора;

- основной памяти;

- внешней памяти;

- периферийных устройств.

Основные электронные компоненты, определяющие архитектуру процессора, размещаются на основной плате компьютера, которая называется системной или материнской (MotherBoard). А контроллеры и адаптеры дополнительных устройств, либо сами эти устройства, выполняются в виде плат расширения (DаughterBoard - дочерняя плата) и подключаются к шине с помощью разъёмов расширения, называемых также слотами расширения (англ. slot - щель, паз).

Список литературы

1. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия, 2-е изд. СПб:. 2002.
2. Архитектура ПК, комплектующие, мультимедиа. - Рудометов Е., Рудометов В. – Питер, 2004.
3. Гейн А.Г., Сенокосов А.И. Информатика. - М.: Дрофа, 2003.
4. Гусева А.И. Работа в локальных сетях NetWare 3.12-4.1.- Учебник. – М.:Диалог – МИФИ, 2001.
5. Джон Д.Рули, Дэвид Мэсвин, Томас Хендерсон, Мартин Хеллер. Сети Windows NT 4.0. – BHV – Киев, 2006.
6. Еремина. М.: Финансы и статистика, 2001.
7. Кузнецов А.А. и др. Основы информатики. - М.: Дрофа, 2005.
8. Кушниренко А.Г. и др. Информатика. - М.: Дрофа, 2001.
9. Лебедев Г.В., Кушниренко А.Г. 12 лекций по преподаванию курса информатики. - М.: Дрофа, 2005.
10. Михаил Гук. Сети NetWare 3,12-4.1 книга ответов. – СП: Питер, 1996.
11. Нанс Б. Компьютерные сети. – М.: БИНОМ, 2000.
12. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя краткий курс. – М. Инфра М, 2004.


Скачиваний: 2
Просмотров: 0
Скачать реферат Заказать реферат