Основные понятия, компоненты банка и базы данных.
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Сибирский государственный индустриальный университет»
Кафедра прикладной информатики
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
Выполнила:
Группа
Шифр
Новокузнецк 2013
1)
Материнская плата
(англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard — главная плата; сленг. мама, мать, материнка) — сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты либо сервера начального уровня (центральный процессор, контроллер оперативной памяти и собственно
ОЗУ, загрузочное ПЗУ, контроллеры базовых интерфейсов ввода-вывода). Именно материнская плата объединяет и координирует работу таких различных по своей сути и функциональности комплектующих, как процессор,
оперативная память, платы расширения и всевозможные накопители.
Основные компоненты
Центральный процессор (ЦПУ).
Набор системной логики (чипсет — англ. chipset) — набор микросхем, обеспечивающих подключение ЦПУ к ОЗУ и контроллерам периферийных устройств. Как правило, современные наборы системной логики строятся на базе двух СБИС: «северного» и «южного мостов».
Северный мост (англ. Northbridge), MCH (Memory controller hub), системный контроллер — обеспечивает подключение ЦПУ к узлам, использующим высокопроизводительные шины: ОЗУ, графический контроллер.
|
|
|
Для подключения ЦПУ к системному контроллеру могут использоваться такие FSB-шины, как HyperTransport и SCI.
Южный мост (англ. Southbridge), ICH (I/O controller hub), периферийный контроллер — содержит контроллеры периферийных устройств (жёсткого диска, Ethernet, аудио), контроллеры шин для подключения периферийных устройств (шины PCI, PCI Express и USB), а также контроллеры шин, к которым подключаются устройства, не требующие высокой пропускной способности (LPC — используется для подключения загрузочного ПЗУ; также шина LPC используется для подключения мультиконтроллера (англ. Super I/O) — микросхемы, обеспечивающей поддержку исторических низкопроизводительных интерфейсов передачи данных: последовательного и параллельного интерфейсов, контроллера клавиатуры и мыши).
Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ). Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес. Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. ОЗУ изготавливается как отдельный блок; также может входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера в виде оперативной памяти.
Загрузочное ПЗУ. Хранит ПО, которое исполняется сразу после включения питания. Как правило, загрузочное ПЗУ содержит BIOS
|
|
|
Классификация
Форм-фактор материнской платы — стандарт, определяющий размеры материнской платы для персонального компьютера, места её крепления к корпусу; расположение на ней интерфейсов шин, портов ввода/вывода, разъёма центрального процессора (если он есть) и слотов для оперативной памяти, а также тип разъема для подключения блока питания.
Форм-фактор (как и любые другие стандарты) носит рекомендательный характер. Спецификация форм-фактора определяет обязательные и опциональные компоненты. Однако подавляющее большинство производителей предпочитают соблюдать спецификацию, поскольку ценой соответствия существующим стандартам является совместимость материнской платы и стандартизированного оборудования (периферии, карт расширения) других производителей.
Устаревшие: Baby-AT; Mini-ATX; полноразмерная плата AT; LPX.
Современные: ATX; microATX; FlexATX; NLX; WTX, CEB.
Внедряемые: Mini-ITX и Nano-ITX; Pico-ITX; BTX, MicroBTX и PicoBTX
Существуют материнские платы, не соответствующие никаким из существующих форм-факторов (см. таблицу). Обычно это обусловлено либо тем, что производимый компьютер узкоспециализирован, либо желанием производителя материнской платы самостоятельно производить и периферийные устройства к ней, либо невозможностью использования стандартных компонентов (так называемый «бренд», например, Apple, Commodore, Silicon Graphics, Hewlett-Packard, Compaq чаще других игнорировали стандарты; кроме того в нынешнем виде распределённый рынок производства сформировался только к 1987 году, когда многие производители уже создали собственные платформы[источник не указан 766 дней]).
|
|
|
Наиболее известными производителями материнских плат на российском рынке в настоящее время являются фирмы Asus, Gigabyte, MSI, Intel, Biostar, Elitegroup, ASRock[источник не указан 766 дней]. В России материнские платы производит компания «Формоза» (использовались компоненты фирм Lucky Star и Albatron)[1]. На Украине — корпорация «Квазар-Микро»[2].
| |
| 1. Поддерживаемые процессоры. Каждый процессор характеризуется определенным набором параметров. Важнейшими являются тактовые частоты внутренние и внешние, напряжение питания — одно или несколько, величины напряжений и т. д. Процессоры имеют определенные конструктивные отличия, тесно связанные с особенностями их внутренней структуры. Обычно для идентификации процессора достаточны следующие данные: фирма-изготовитель процессора; тип процессора, например Pentium, Pentium I I/I 11, AMD Athlon и т. д.; разъем подключения (Socket 7, Slot 1, Socket 370 и т. д.); внешняя и внутренняя частота. 2. Чипсет. В настоящее время на материнских платах используются самые разные чипсеты, которые влияют как на производительность материнской платы и ее функциональные возможности, так и на стоимость платы, а в конечном счете, на цену компьютера. 3. Системные шины и частотные параметры. С помощью существующих перемычек на плате или средствами BIOS можно установить необходимые тактовые частоты процессора: внешнюю — для процессора и его шины (FSB), внутреннюю — для процессора и кэш-памяти 1Ли L2. Например, одни платы поддерживают 50, 60, 66 МГц, вторые — 66, 100 МГц, третьи осуществляют поддержку 100,133 МГц. Ну а некоторые позволяют устанавливать не только стандартные частоты — это обычно 60, 66, 100, 133 МГц, соответствующие рекомендованным режимам, но и дополнительные частоты, позволяющие устанавливать форсированные режимы (overclocking). 4. Объем и тип внешней кэш-памяти (L2) для процессоров с разъемом Socket 7. От объема и типа кэш-памяти, как известно, зависит общая производительность ПК. Большинство материнских плат имеют объем кэш-памяти 512 Кбайт с возможностью расширения до 1 Мбайт или даже до 2 Мбайт. 5. Объем, тип и количество разъемов оперативной памяти. Большинство современных материнских плат позволяют установить как минимум память до 256 Мбайт DIMM SDRAM, а некоторые - до 1 Гбайт и даже до 1,5 Гбайт. 6. Кон гроллеры и адаптеры. Современные материнские платы уже включают в себя контроллеры жестких и гибких дисков, а некоторые из плат еще и аудио- и видеоадаптеры. С одной стороны, это обеспечивает компактность ПК и полное отсутствие каких-либо конфликтов между устройствами. С другой стороны — сложнее выполнить модернизацию. 7. Количество и типы разъемов (AGP, PCI, ISA, AMR) для плат контроллеров. Определяют количество и стандарт (AGP, PCI, ISA, AMR) подключения контроллеров, которые могут быть установлены в разъемы (слоты) материнской платы. Это определяет функциональные возможности ПК. Необходимое число и типы слотов зависят как от уже существующих на плате интегрированных контроллеров, так и от решаемых на ПК задач. 8. Конструктивные особенности платы. Чтобы не столкнуться с проблемами при установке платы и последующей ее замены, необходимо обращать внимание на размеры материнской платы, ее крепление, расположение элементов, слотов и внешних разъемов. Учитывать все эти параметры необходимо, даже если материнская плата покупается не отдельно, а в составе ПК. Каждый из приведенных параметров играет огромную роль. Одни влияют на производительность, другие облегчают последующую модернизацию компьютера. |
|
|
|
2)
Базы и банки данных
Основные понятия, компоненты банка и базы данных.
Развитие вычислительной техники и появление емких внешних запоминающих устройств прямого доступа предопределило интенсивное развитие автоматических и автоматизированных систем разного назначения и масштаба, в первую очередь заметное в области бизнес приложений. Такие системы работают с большими объемами информации, которая обычно имеет достаточно сложную структуру, требует оперативности в обработке, часто обновляется и в то же время требует длительного хранения. Примерами таких систем являются автоматизированные системы управления предприятием, банковские системы, системы резервирования и продажи билетов и т. д. (рис. 1.1)
Другими направлениями, стимулировавшими развитие, стали, с одной стороны, системы управления физическими экспериментами, обеспечивающими сверхоперативную обработку в реальном масштабе времени огромных потоков данных от датчиков, а с другой — автоматизированные библиотечные информационно поисковые системы.
Рисунок 2- Схема автоматизированной системы
Это привело к появлению новой информационной технологии интегрированного хранения и обработки данных — концепции баз данных, в основе которой лежит механизм предоставления обрабатывающей программе из всех хранимых данных только тех, которые ей необходимы, и в форме, требуемой именно этой программе. При этом сама форма (структура данных и форматы полей, входящих в эту структуру) описывается на логическом, т. е. «видимом» из программы, уровне. Более того, поскольку различные программы могут по-разному «видеть» (а следовательно, и использовать) одни и те же данные, то система должна сделать «прозрачными» для программы все данные, кроме тех, которые для нее являются «своими».
Банк данных (БнД) — это система специально организованных данных, программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.
Под базой данных (БД) обычно понимается именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Характерной чертой баз данных является постоянство: данные постоянно накапливаются и используются; состав и структура данных, необходимых для решения тех или иных прикладных задач, обычно постоянны и стабильны во времени; отдельные или даже все элементы данных могут меняться — но и это есть проявление постоянства — постоянная актуальность.
Система управления базами данных (СУБД) — это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.
Иногда в составе банка данных выделяют архивы. Основанием для этого является особый режим использования данных, когда только часть данных находится под оперативным управлением СУБД. Все остальные данные (собственно архивы) обычно располагаются на носителях, оперативно не управляемых СУБД. Одни и те же данные в разные моменты времени могут входить как в базы данных, так и в архивы. Банки данных могут не иметь архивов, но если они есть, то в состав банка данных может входить и система управления архивами.
Проблемы совместного использования данных и периферийных устройств компьютеров и рабочих станций быстро породили модель вычислений, основанную на концепции файлового сервера — сеть создает основу для коллективной обработки, сохраняя простоту работы с персональным компьютером, позволяет совместно использовать данные и периферию.
В этом смысле главной отличительной чертой баз данных является использование централизованной системы управления данными, причем как на уровне файлов, так и на уровне элементов данных. Централизованное хранение совместно используемых данных приводит не только к сокращению затрат на создание и поддержание данных в актуальном состоянии, но и ксокращению избыточности информации, упрощению процедур поддержания непротиворечивости и целостности данных.
Эффективное управление внешней памятью является основной функцией СУБД. Эти обычно специализированные средства настолько важны с точки зрения эффективности, что при их отсутствии система просто не сможет выполнять некоторые задачи уже потому, что их выполнение будет занимать слишком много времени. При этом ни одна из таких специализированных функций, как построение индексов, буферизация данных, организация доступа и оптимизация запросов, не является видимой для пользователя и обеспечивает независимость между логическим и физическим. уровнями системы: прикладной программист не должен писать программы индексирования, распределять память на диске и т. д.
Развитие теории и практики создания информационных систем, основанных на концепции баз данных, создание унифицированных методов и средств организации и поиска данных позволяют хранить и обрабатывать информацию о все более сложных объектах и их взаимосвязях, обеспечивая много аспектные информационные потребности различных пользователей. Основные требования, предъявляемые к банкам данных, можно сформулировать следующим образом [14].
Многократное использование данных: пользователи должны иметь возможность использовать данные различным образом.
Простота: пользователи должны иметь возможность легко узнать и понять, какие данные имеются в их распоряжении.
Легкость использования: пользователи должны иметь возможность осуществлять (процедурно) простой доступ к данным, при этом все сложности доступа к данным должны быть скрыты в самой системе управления базами данных.
Гибкость использования: обращение к данным или их поиск должны осуществляться с помощью различных методов доступа.
Быстрая обработка запросов на данные: запросы на данные, в том числе незапланированные, должны обрабатываться с помощью высокоуровневого языка запросов, а не только прикладными программами, написанными с целью обработки конкретных запросов (разработка таких программ в каждом конкретном случае связана с большими затратами времени). Пользователь должен иметь возможность кратко выразить нетривиальные запросы (в нескольких словах или несколькими нажатиями клавиш мыши). Это означает, что средство формулирования должно быть достаточно «декларативным», т. е. упор должен быть сделан на «что», а не на «как». Кроме того, средство обработки запросов не должно зависеть от приложения, т. е. оно должно работать с любой возможной базой данных.
Язык взаимодействия конечных пользователей с системой должен обеспечивать конечным пользователям возможность получения данных без использования прикладных программ.
База данных — это основа для будущего наращивания прикладных программ: базы данных должны обеспечивать возможность быстрой и дешевой разработки новых приложений.
Сохранение затрат умственного труда: существующие программы и логические структуры данных (на создание которых обычно затрачивается много человек лет) не должны переделываться при внесении изменений в базу данных.
Наличие интерфейса прикладного программирования: прикладные программы должны иметь возможность просто и эффективно выполнять запросы на данные; программы должны быть изолированы от расположения файлов и способов адресации данных.
Распределенная обработка данных: система должна функционировать в условиях вычислительных сетей и обеспечивать эффективный доступ пользователей к любым данным распределенной БД, размещенным в любой точке сети.
Адаптивность и расширяемость: база данных должна быть настраиваемой, причем настройка не должна вызывать перезаписи прикладных программ. Кроме того, поставляемый с СУБД набор предопределенных типов данных должен быть расширяемым — в системе должны иметься средства для определения новых типов и не должно быть различий в использовании системных и определенных пользователем типов.
Контроль за целостностью данных: система должна осуществлять контроль ошибок в данных и выполнять проверку взаимного логического соответствия данных.
Восстановление данных после сбоев: автоматическое восстановление без потери данных транзакции. В случае аппаратных или программных сбоев система должна возвращаться к некоторому согласованному состоянию данных.
Вспомогательные средства должны позволять разработчику или администратору базы данных предсказать и оптимизировать производительность системы.
Автоматическая реорганизация и перемещение: система должна обеспечивать возможность перемещения данных или автоматическую реорганизацию физической структуры.
Компоненты банка данных
Определение банка данных предполагает, что с функционально-организационной точки зрения банк данных является сложной человеко-машинной системой, включающей в себя все подсистемы, необходимые для надежного, эффективного и продолжительного во времени функционирования.
В структуре банка данных выделяют следующие компоненты (подсистемы):
1. информационная база;
2. лингвистические средства;
3. программные средства;
4. технические средства;
5. организационно-административные подсистемы и нормативно-методическое обеспечение.
Проектирование баз данных
Процесс создания схемы базы данных и определения необходимых ограничений целостности.
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 310; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!