Средства вычислительной техники (3906,00 руб.)

Стр.1

Стр.2

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Омский государственный технический университет В. В. Михеев СРЕДСТВА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ Учебное пособие Учебное текстовое локальное электронное издание Рекомендовано редакционно-издательским советом Омского государственного технического университета Омск ———————————————————————————–––—————– © ОмГТУ, 2024 Издательство ОмГТУ 2024 Сведения об издании: 1, 2, 3 ISBN 978-5-8149-3811-4

Стр.1

УДК 004(075) ББК 32.97я73 М69 Рецензенты: А. А. Магазев, д. ф.-м. н., профессор кафедры информационной безопасности Омского государственного университета им. Ф. М. Достоевского; О. Л. Курнявко, к. ф.-м. н., доцент, заведующий кафедрой естественных наук и информационных технологий Омского института водного транспорта (филиала) Сибирского государственного университета водного транспорта Михеев, В. В. Средства вычислительной техники : учеб. пособие / В. В. Михеев ; Ом. гос. техн. ун-т. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2024. – 1 CD-ROM (3,74 Мб). – Минимальные систем. требования: процессор с частотой 800 МГц и выше ; 128 Мб RAM и более ; свободное место на жестком диске 300 Мб и более ; Linux / Windows XP и выше ; MacOS X 10.4 и выше ; CD/DVD-ROM-дисковод ; ПО для просмотра pdf-файлов. – Загл. с титул. экрана. – ISBN 978-5-8149-3811-4. Рассмотрены основные темы дисциплины «Средства вычислительной техники». Пособие содержит теоретическую часть курса об устройстве, элементной базе и основах функционирования современных ЭВМ. Может быть использовано при изучении дисциплин, касающихся защиты информации в автоматизированных системах. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 10.03.01 «Информационная безопасность» и специальности 10.05.05 «Безопасность информационных технологий в правоохранительной сфере». © ОмГТУ, 2024 2

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ ............................................. 7 ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................... 9 Тема 1. РАЗВИТИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ. ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ ............................................................................ 11 1.1. Основные этапы развития вычислительной техники .............. 11 1.1.1. Домеханический этап ........................................................ 11 1.1.2. Механический этап ............................................................ 13 1.1.3. Электромеханический этап .............................................. 16 1.1.4. Электронный этап .............................................................. 17 Тема 2. КЛАССЫ И ТИПЫ ЭВМ ................................................................... 23 2.1. Классификация ЭВМ по назначению ........................................ 23 2.2. Классификация ЭВМ по функциональным возможностям и размерам .................................................................................... 24 2.3. Основные типы ЭВМ .................................................................. 28 Тема 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ В ЭВМ. ОСОБЕННОСТИ ДВОИЧНОЙ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ ................................................................. 31 3.1. Алгоритмы и структуры данных ................................................ 32 3.2. Численные методы ...................................................................... 34 3.3. Бинарная логика и двоичная система счисления ..................... 35 Тема 4. ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ. ФУНКЦИИ АЛГЕБРЫ ЛОГИКИ ..................................................... 37 4.1. Операции ...................................................................................... 38 4.2. Основные законы и постулаты алгебры логики ....................... 39 4.3. Представление функций алгебры логики ................................. 41 Тема 5. УСТРОЙСТВО ПРОЦЕССОРА ........................................................ 45 5.1. Ключевые компоненты и принципы работы процессора ........ 47 5.2. Архитектура процессора ............................................................. 48 5.3. Совместимость и интеграция ..................................................... 50 5.4. Безопасность ................................................................................. 50 4

Стр.4

Тема 6. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР ........................................................ 51 6.1. Основные команды процессора ................................................. 51 6.2. Триггеры ....................................................................................... 53 6.3. Сумматоры.................................................................................... 60 6.3.1. Полусумматор .................................................................... 62 6.4. Прерывания процессора .............................................................. 63 Тема 7. УСТРОЙСТВО ЭВМ И ПОНЯТИЕ МАТЕРИНСКОЙ ПЛАТЫ ... 69 7.1. Устройство ЭВМ .......................................................................... 69 7.2. Материнская плата ...................................................................... 69 Тема 8. ШИННЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ ................................................................ 72 8.1. Различные типы шинных интерфейсов ..................................... 72 8.2. Таблица сравнения шинных интерфейсов ................................ 74 Тема 9. ПЛАТЫ РАСШИРЕНИЯ .................................................................... 76 9.1. Установка и особенности ............................................................ 78 Тема 10. ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ ............................................................. 84 10.1. Принцип работы ОЗУ ................................................................ 85 10.2. Типы ОЗУ ................................................................................... 86 10.3. Внутреннее строение ................................................................. 87 10.4. История развития оперативной памяти (поколения ОЗУ) .... 91 10.5. Форм-фактор .............................................................................. 93 10.6. Тактовая частота ........................................................................ 94 10.7. Тайминги..................................................................................... 94 10.8. Многоканальность ..................................................................... 96 Тема 11. ПЗУ ..................................................................................................... 98 11.1. Характеристики ПЗУ ................................................................. 98 11.2. Принцип работы ПЗУ .............................................................. 100 11.3. Где применяется ПЗУ .............................................................. 101 11.4. Развитие и типы ПЗУ .............................................................. 101 11.5. Виды ПЗУ ................................................................................. 102 11.6. Разница между ПЗУ и ОЗУ ..................................................... 104 5

Стр.5

Тема 12. RAID-ТЕХНОЛОГИИ .................................................................... 105 12.1. Уровни RAID ............................................................................ 105 12.2. Преимущества и недостатки основных уровней RAID ....... 109 Тема 13. ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА И МУЛЬТИМЕДИА ...................... 110 13.1. Определение внешних устройств и мультимедиа................ 110 13.2. Разновидности внешних устройств ....................................... 111 13.3. Внешние накопители ............................................................... 112 13.4. Устройства ввода ..................................................................... 113 13.5. Аудио- и видеоустройства ...................................................... 114 Тема 14. ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НИЗКОГО УРОВНЯ .......... 116 14.1. Понятие, характеристики и назначение ................................ 118 14.2. Примеры языков низкого уровня ........................................... 119 Тема 15. КОМАНДЫ АССЕМБЛЕРА .......................................................... 125 15.1. Команды языка ассемблера .................................................... 125 15.2. Команды сдвигов ..................................................................... 133 Тема 16. СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ НА АССЕМБЛЕРЕ ...................... 135 16.1. Перевод ассемблера на машинный язык ............................... 136 16.2. Структура программы ............................................................. 137 16.3. Оптимизация кода и разработка кросс-платформенных приложений на ассемблере ....................................................... 139 Тема 17. СТАНДАРТЫ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ....... 141 Тема 18. ПРИНТЕРЫ ..................................................................................... 146 18.1. История развития принтеров .................................................. 146 18.2. Типы принтеров ....................................................................... 147 18.3. Характеристики принтеров ..................................................... 148 18.4. Особенности эксплуатации принтеров ................................. 150 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................... 154 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ........................................................................ 155 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ........................................................... 157 6

Стр.6