Какая часть процессора отвечает за вычисления и обработку данных
Обновлено: 04.07.2024
План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.
Структура управления рисками ISO 31000 – это международный стандарт, который предоставляет компаниям рекомендации и принципы для .
Чистый риск относится к рискам, которые находятся вне контроля человека и приводят к убыткам или их отсутствию без возможности получения финансовой выгоды.
Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .
Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .
Метаморфное и полиморфное вредоносное ПО – это два типа вредоносных программ (вредоносных программ), код которых может изменяться по мере их распространения.
Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.
Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.
Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .
Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.
Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.
Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .
Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.
Износ флэш-памяти NAND — это пробой оксидного слоя внутри транзисторов с плавающим затвором флэш-памяти NAND.
Выносливость при записи — это количество циклов программирования/стирания (P/E), которое может быть применено к блоку флэш-памяти перед сохранением .
Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.
Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.
центральный процессор (CPU), основная часть любой цифровой компьютерной системы, обычно состоящая из основной памяти, блока управления и арифметико-логического блока. Он представляет собой физическое сердце всей компьютерной системы; к нему подключается различное периферийное оборудование, в том числе устройства ввода/вывода и вспомогательные запоминающие устройства. В современных компьютерах центральный процессор находится на интегральной микросхеме, называемой микропроцессором.
Блок управления центрального процессора регулирует и интегрирует операции компьютера. Он выбирает и извлекает инструкции из основной памяти в надлежащей последовательности и интерпретирует их таким образом, чтобы активировать другие функциональные элементы системы в соответствующий момент для выполнения соответствующих операций. Все входные данные передаются через основную память в арифметико-логическое устройство для обработки, которая включает в себя четыре основные арифметические функции (т. е. сложение, вычитание, умножение и деление) и некоторые логические операции, такие как сравнение данных и выбор желаемой процедуры решения проблемы или жизнеспособной альтернативы, основанной на заранее определенных критериях принятия решения.
Как Интернет перемещает информацию между компьютерами? Какая операционная система сделана Microsoft? Войдите в этот тест и проверьте свои знания о компьютерах и операционных системах.
Наследие более ранних разработок, таких как разностная машина Бэббиджа и перфокартные системы мейнфреймов 1970-х годов, оказывают значительное влияние на современные компьютерные системы.В своей первой статье из этой исторической серии «История компьютеров и современные компьютеры для системных администраторов» я обсудил несколько предшественников современного компьютера и перечислил характеристики, определяющие то, что мы сегодня называем компьютером.
В этой статье я расскажу о центральном процессоре (ЦП), включая его компоненты и функциональные возможности. Многие темы относятся к первой статье, поэтому обязательно прочитайте ее, если вы еще этого не сделали.
Центральный процессор (ЦП)
ЦП современных компьютеров — это воплощение «мельницы» в разностной машине Бэббиджа. Термин центральный процессор возник еще в далекие компьютерные времена, когда в одном массивном корпусе содержалась схема, необходимая для интерпретации программных инструкций машинного уровня и выполнения операций с предоставленными данными. Центральный процессор также завершил всю обработку всех подключенных периферийных устройств. Периферийные устройства включали принтеры, устройства чтения карт и ранние устройства хранения, такие как барабаны и дисководы. Современные периферийные устройства сами обладают значительной вычислительной мощностью и разгружают некоторые задачи обработки с ЦП. Это освобождает ЦП от задач ввода-вывода, так что его мощность применяется к основной задаче под рукой.
Ранние компьютеры имели только один ЦП и могли выполнять только одну задачу за раз.
Сегодня мы сохраняем термин ЦП, но теперь он относится к процессорному пакету на типичной материнской плате. На рис. 1 показан стандартный пакет процессоров Intel.
Рис. 1. Процессор Intel Core i5 (Джуд МакКрени, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0).
Здесь действительно не на что смотреть, кроме самого пакета процессора. Пакет процессора представляет собой микросхему, содержащую процессор(ы), запечатанную внутри металлического контейнера и установленную на небольшой печатной плате (ПК). Пакет просто вставляется в гнездо ЦП на материнской плате и фиксируется с помощью фиксирующего рычага. Процессорный кулер крепится к корпусу процессора. Существует несколько различных физических разъемов с определенным количеством контактов, поэтому, если вы собираете свои собственные компьютеры, очень важно подобрать правильный корпус, подходящий для разъема материнской платы.
Как работает процессор
Давайте рассмотрим ЦП более подробно. На рис. 2 представлена концептуальная схема гипотетического ЦП, позволяющая упростить визуализацию компонентов. ОЗУ и системные часы заштрихованы, поскольку они не являются частью ЦП и показаны только для ясности. Кроме того, никакие связи между тактовым генератором ЦП и блоком управления и компонентами ЦП не используются. Достаточно сказать, что сигналы от тактового генератора и блока управления являются неотъемлемой частью любого другого компонента.
Рисунок 2. Упрощенная концептуальная схема типичного процессора.
Этот дизайн не выглядит особенно простым, но на самом деле все еще сложнее. Этой цифры достаточно для наших целей, но она не слишком сложная.
Арифметико-логическое устройство
Арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет арифметические и логические функции, за которые отвечает компьютер. A и B регистры содержат входные данные, а накопитель получает результат операции. Регистр инструкций содержит инструкцию, которую должен выполнить АЛУ.
Например, при добавлении двух чисел одно число помещается в регистр A, а другое — в регистр B. АЛУ выполняет сложение и помещает результат в аккумулятор. Если операция логическая, сравниваемые данные помещаются в регистры ввода. Результат сравнения, 1 или 0, помещается в аккумулятор. Независимо от того, является ли это логической или арифметической операцией, содержимое накопителя затем помещается в ячейку кэша, зарезервированную программой для результата.
Существует еще один тип операций, выполняемых ALU. Результатом является адрес в памяти, который используется для вычисления нового местоположения в памяти, чтобы начать загрузку инструкций. Результат помещается в регистр указателя команд.
Регистр инструкций и указатель
Указатель инструкции указывает место в памяти, содержащее следующую инструкцию, которую должен выполнить ЦП. Когда ЦП завершает выполнение текущей инструкции, следующая инструкция загружается в регистр инструкций из ячейки памяти, на которую указывает указатель инструкции.
После загрузки инструкции в регистр инструкций указатель регистра инструкций увеличивается на один адрес инструкции. Увеличение позволяет ему быть готовым к перемещению следующей инструкции в регистр инструкций.
Кэш
ЦП никогда не обращается напрямую к ОЗУ. Современные процессоры имеют один или несколько уровней кеша. Способность ЦП выполнять вычисления намного быстрее, чем способность ОЗУ передавать данные ЦП. Причины этого выходят за рамки этой статьи, но я расскажу об этом подробнее в следующей статье.
Кэш-память быстрее системной ОЗУ и ближе к ЦП, поскольку находится на кристалле процессора. Кэш обеспечивает хранение данных и инструкции, чтобы ЦП не ждал, пока данные будут извлечены из ОЗУ. Когда центральному процессору нужны данные (а инструкции программы также считаются данными), кэш определяет, имеются ли уже данные, и предоставляет их центральному процессору.
Если запрошенных данных нет в кеше, они извлекаются из ОЗУ и с помощью алгоритмов прогнозирования перемещают больше данных из ОЗУ в кеш. Контроллер кэша анализирует запрошенные данные и пытается предсказать, какие дополнительные данные потребуются из оперативной памяти. Он загружает ожидаемые данные в кеш. Храня некоторые данные ближе к ЦП в кеше, который быстрее, чем ОЗУ, ЦП может оставаться занятым и не тратить циклы на ожидание данных.
Наш простой ЦП имеет три уровня кэша. Уровни 2 и 3 предназначены для прогнозирования того, какие данные и программные инструкции потребуются в следующий раз, для перемещения этих данных из ОЗУ и перемещения их как можно ближе к ЦП, чтобы они были готовы, когда это необходимо. Эти размеры кэша обычно варьируются от 1 МБ до 32 МБ в зависимости от скорости и предполагаемого использования процессора.
Кэш уровня 1 расположен ближе всего к центральному процессору. В нашем процессоре есть два типа кеша L1. L1i — это кэш инструкций, а L1d — кэш данных. Размер кэша уровня 1 обычно составляет от 64 КБ до 512 КБ.
Блок управления памятью
Блок управления памятью (MMU) управляет потоком данных между основной памятью (ОЗУ) и ЦП. Он также обеспечивает защиту памяти, необходимую в многозадачных средах, и преобразование адресов виртуальной памяти в физические адреса.
Часы процессора и блок управления
Все компоненты ЦП должны быть синхронизированы для бесперебойной совместной работы. блок управления выполняет эту функцию со скоростью, определяемой тактовой частотой, и отвечает за управление операциями других блоков с помощью сигналов синхронизации, которые распространяются на ЦП.< /p>
Оперативная память (ОЗУ)
Хотя ОЗУ или основное хранилище показаны на этой и следующей диаграммах, на самом деле они не являются частью ЦП. Его функция заключается в хранении программ и данных, чтобы они были готовы к использованию, когда они потребуются процессору.
Как это работает
ЦП работают по циклу, который управляется блоком управления и синхронизируется с часами ЦП. Этот цикл называется циклом инструкций ЦП и состоит из ряда компонентов выборки/декодирования/выполнения. Инструкция, которая может содержать статические данные или указатели на переменные данные, извлекается и помещается в регистр инструкций. Команда декодируется, и любые данные помещаются в регистры данных A и B. Инструкция выполняется с использованием регистров A и B, а результат помещается в аккумулятор. Затем ЦП увеличивает значение указателя инструкции на длину предыдущего и начинает заново.
Базовый цикл инструкций ЦП выглядит следующим образом.
Рисунок 3. Базовый цикл инструкций ЦП.
Потребность в скорости
Хотя базовый ЦП работает хорошо, ЦП, работающие в этом простом цикле, можно использовать еще эффективнее. Существует несколько стратегий повышения производительности ЦП, и здесь мы рассмотрим две из них.
Ускорение цикла инструкций
Одной из проблем, с которой столкнулись первые разработчики ЦП, была трата времени на различные компоненты ЦП. Одной из первых стратегий повышения производительности ЦП было перекрытие частей цикла инструкций ЦП для более полного использования различных частей ЦП.
Например, когда текущая инструкция декодирована, следующая извлекается и помещается в регистр инструкций. Как только это произошло, указатель инструкции обновляется адресом памяти следующей инструкции. Использование перекрывающихся циклов команд показано на рисунке 4.
Рисунок 4. Цикл инструкций ЦП с перекрытием.
Этот дизайн выглядит красиво и плавно, но такие факторы, как ожидание ввода-вывода, могут нарушить поток. Отсутствие правильных данных или инструкций в кэше требует, чтобы MMU находил правильные данные и перемещал их в ЦП, а это может занять некоторое время. Для выполнения некоторых инструкций также требуется больше циклов ЦП, чем для других, что мешает плавному перекрытию.
Тем не менее, это мощная стратегия повышения производительности ЦП.
Гиперпоточность
Еще одна стратегия повышения производительности ЦП — гиперпоточность. Гиперпоточность заставляет одно ядро процессора работать как два процессора, предоставляя два потока данных и инструкций. Добавление второго указателя инструкций и регистра инструкций к нашему гипотетическому ЦП, как показано на рис. 5, заставляет его функционировать как два ЦП, выполняя два отдельных потока инструкций в течение каждого командного цикла. Кроме того, когда один поток выполнения останавливается в ожидании данных (опять же, инструкции также являются данными), второй поток выполнения продолжает обработку. Каждое ядро, реализующее гиперпоточность, эквивалентно двум ЦП по способности обрабатывать инструкции.
Рис. 5. Концептуальная схема ЦП с технологией Hyper-Threading.
Помните, что это очень упрощенная схема и объяснение нашего гипотетического процессора. Реальность гораздо сложнее.
Дополнительная терминология
Я столкнулся с множеством различных терминов ЦП. Чтобы более точно определить терминологию, давайте рассмотрим сам ЦП с помощью команды lscpu.
Процессор Intel, показанный выше, представляет собой корпус, который подключается к одному разъему на материнской плате. Пакет процессора содержит шесть ядер. Каждое ядро поддерживает гиперпоточность, поэтому каждое из них может одновременно запускать два потока, что в сумме дает 12 ЦП.
- Ядро. Ядро — это наименьшая единица физического оборудования, способная выполнять задачу обработки. Он содержит одно АЛУ и один или два набора вспомогательных регистров. Второй набор регистров и поддерживающих схем обеспечивает гиперпоточность. Одно или несколько ядер можно объединить в один физический пакет.
- ЦП. Логический аппаратный блок, способный обрабатывать один поток выполнения. Современное использование термина центральный процессор относится к общему количеству потоков, которые процессорный пакет может выполнять одновременно. Одноядерный процессор, не поддерживающий гиперпоточность, эквивалентен одному процессору. В этом случае ЦП и ядро являются синонимами. Процессор Hyper-Threading с одним ядром является функциональным эквивалентом двух процессоров. Процессор с поддержкой технологии Hyper-Threading с восемью ядрами функционально эквивалентен 16 процессорам.
- Пакет – физический компонент, содержащий одно или несколько ядер, как показано на рис. 1 выше.
- Процессор. 1) Устройство, которое обрабатывает инструкции программы для обработки данных. 2) Часто используется как синоним пакета.
- Сокет. Иногда используется как синоним пакета, но более точно относится к физическому сокету на материнской плате, в который вставляется корпус процессора.
Термины сокет, процессор и пакет часто используются взаимозаменяемо, что может вызвать некоторую путаницу. Как видно из приведенных выше результатов команды lscpu, Intel предоставляет нам собственную терминологию, и я считаю ее авторитетным источником. На самом деле мы все используем эти термины по-разному, но если мы понимаем друг друга в любой момент времени, это действительно важно.
Обратите внимание, что указанный выше процессор имеет два кэша уровня 1 по 512 КиБ каждый: один для инструкций (L1i) и один для данных (L1d). Кэш уровня 1 находится ближе всего к ЦП, и он ускоряет работу, разделяя инструкции и данные на этом этапе. Кэши уровня 2 и уровня 3 больше, но инструкции и данные сосуществуют в каждом из них.
Что все это значит?
Хороший вопрос. На заре мейнфреймов каждый компьютер имел только один ЦП и не мог одновременно запускать более одной программы. Мейнфрейм может выполнять расчет заработной платы, затем учет запасов, затем выставление счетов клиентам и т. д., но одновременно может выполняться только одно приложение. Каждая программа должна была завершиться, прежде чем системный оператор мог запустить следующую.
В некоторых ранних попытках одновременного запуска нескольких программ применялся простой подход, направленный на более эффективное использование одного процессора. Например, программа1 и программа2 были загружены, а программа1 выполнялась до тех пор, пока не была заблокирована в ожидании ввода-вывода. В этот момент программа2 работала до тех пор, пока не была заблокирована. Такой подход назывался многопроцессорной обработкой и позволял полностью использовать ценное компьютерное время.
Все ранние попытки многозадачности включали очень быстрое переключение контекста выполнения одного ЦП между потоками выполнения нескольких задач. Эта практика не является настоящей многозадачностью, как мы ее понимаем, потому что в действительности одновременно обрабатывается только один поток выполнения. Правильнее будет назвать это разделением времени.
Все современные компьютеры, от смарт-часов и планшетов до суперкомпьютеров, поддерживают настоящую многозадачность с несколькими процессорами. Наличие нескольких процессоров позволяет компьютерам выполнять множество задач одновременно. Каждый ЦП выполняет свои функции одновременно со всеми остальными ЦП. Восьмиъядерный процессор с технологией Hyper-Threading (т. е. 16 ЦП) может одновременно выполнять 16 задач.
Заключительные мысли
Мы рассмотрели концептуальный и упрощенный ЦП, чтобы немного узнать о структурах. В этой статье я лишь поверхностно коснулся функциональности процессора. Вы можете узнать больше, воспользовавшись встроенными ссылками на изученные нами темы.
Помните, что схемы и описания в этой статье носят чисто концептуальный характер и не представляют реальный ЦП.
В следующей части этой серии статей я рассмотрю оперативную память и дисковые накопители как разные типы хранилищ и поясню, почему каждый из них необходим современным компьютерам.
Обработка данных относится к преобразованию необработанных данных в осмысленные выходные данные.
Данные могут быть получены вручную с помощью ручки и бумаги, механически с использованием простых устройств, например, пишущей машинки, или в электронном виде с использованием современных средств обработки данных, например, компьютеров.
Сбор данных включает получение данных/фактов, необходимых для обработки, с места своего происхождения на компьютер
Ввод данных — собранные данные преобразуются в машиночитаемую форму с помощью устройства ввода и отправляются в машину.
Обработка — это преобразование входных данных в более осмысленную форму (информацию) в ЦП
Вывод — это получение необходимой информации, которая может быть введена в будущем.
Разница между сбором данных и сбором данных.
Сбор данных — это процесс получения данных в машиночитаемой форме в точке происхождения (сам исходный документ подготавливается в машиночитаемой форме для ввода)
Сбор данных включает передачу исходных данных в «центр обработки», их расшифровку, преобразование с одного носителя на другой и, наконец, ввод их в компьютер.
Актуальность термина "мусор в мусоре" (GIGO) в отношении ошибок при обработке данных.
Точность данных, введенных в компьютер, напрямую определяет точность выдаваемой информации.
Приведите и объясните две ошибки транскрипции и две ошибки вычислений, допущенные при обработке данных.
Ошибки неправильного прочтения: - они возникают, когда пользователь неправильно читает исходный документ, в результате чего вводятся неправильные значения, например. пользователь может перепутать 5 в числе 586 с буквой S и ввести вместо нее S86.
Ошибки транспонирования: - возникают из-за неправильного расположения символов (т. е. размещения символов в неправильном порядке, особенно при вводе данных на дискету), например. пользователь может ввести 396 вместо 369 вычислительных ошибок
- Недополнение
- Усечение: 0,784969 784
- Ошибка округления: 30,6666 7
- Алгоритм или логические ошибки
Целостность данных.
Под целостностью данных понимается надежность, своевременность, доступность, актуальность, точность и полнота данных/информации
Угрозы целостности данных
- Человеческая ошибка, злонамеренная или непреднамеренная.
- Ошибки передачи, включая непреднамеренные изменения или компрометацию данных во время передачи с одного устройства на другое.
- Ошибки, вирусы/вредоносное ПО, взлом и другие киберугрозы.
- Скомпрометированное оборудование, например сбой устройства или диска.
Способы минимизации угроз целостности данных.
- Резервное копирование данных на внешний носитель
- Применение мер безопасности для контроля доступа к данным
- Использование программного обеспечения для обнаружения и исправления ошибок при передаче данных
- Разработка пользовательских интерфейсов, сводящих к минимуму вероятность ввода неверных данных.
Методы обработки данных
<р>1. Ручная обработка данныхПри обработке данных вручную данные обрабатываются вручную без использования какой-либо машины или инструмента для получения требуемых результатов. При ручной обработке данных все вычисления и логические операции выполняются над данными вручную. Точно так же данные переносятся вручную из одного места в другое. Этот метод обработки данных очень медленный, и на выходе могут возникать ошибки. В основном, обрабатывается вручную во многих фирмах малого бизнеса, а также в государственных учреждениях и учреждениях.В учебном заведении, например, ведомости оценок, квитанции об оплате и другие финансовые расчеты (или транзакции) выполняются вручную. Этот метод избегают, насколько это возможно, из-за очень высокой вероятности ошибки, трудоемкости и больших затрат времени. Этот тип обработки данных формирует очень примитивную стадию, когда технологии не были доступны или были недоступны. С развитием технологий зависимость от ручных методов резко уменьшилась.
<р>2. Механическая обработка данныхВ методе механической обработки данных данные обрабатываются с помощью различных устройств, таких как пишущие машинки, механические принтеры или другие механические устройства. Этот метод обработки данных быстрее и точнее, чем ручная обработка данных. Это быстрее, чем в ручном режиме, но все же формирует ранние этапы обработки данных. С изобретением и развитием более сложных машин с большей вычислительной мощностью этот тип обработки также начал исчезать. Экзаменационные доски и печатные станки часто используют механические устройства обработки данных.
<р>3. Электронная обработка данныхЭлектронная обработка данных или EDP — это современный метод обработки данных. Данные обрабатываются через компьютер; Данные и набор инструкций передаются компьютеру в качестве входных данных, и компьютер автоматически обрабатывает данные в соответствии с заданным набором инструкций. Компьютер также известен как машина электронной обработки данных.
Этот метод обработки данных очень быстрый и точный. Например, в компьютеризированной образовательной среде результаты учащихся готовятся с помощью компьютера; в банках счета клиентов ведутся (или обрабатываются) через компьютеры и т. д.
а. Пакетная обработка
Пакетная обработка — это метод, при котором информация, которую необходимо организовать, сортируется по группам для обеспечения эффективной и последовательной обработки. Онлайн-обработка — это метод, в котором используются интернет-соединения и оборудование, напрямую подключенное к компьютеру. Он используется в основном для записи информации и исследований. Обработка в реальном времени — это метод, который позволяет почти мгновенно реагировать на различные сигналы для получения и обработки информации. Распределенная обработка обычно используется удаленными рабочими станциями, подключенными к одной большой центральной рабочей станции или серверу. Банкоматы являются хорошими примерами этого метода обработки данных.
б. Онлайн-обработка
В этом методе используются подключения к Интернету и оборудование, напрямую подключенное к компьютеру. Это позволяет хранить данные в одном месте, а использовать их в совершенно другом месте. Облачные вычисления можно рассматривать как пример, в котором используется этот тип обработки. Он используется в основном для записи информации и исследований.
<р>в. Обработка в реальном времениЭтот метод позволяет почти мгновенно реагировать на различные сигналы, чтобы получать и обрабатывать информацию. Они связаны с высокими затратами на техническое обслуживание и первоначальными затратами, связанными с очень передовыми технологиями и вычислительной мощностью. Экономия времени в этом случае максимальна, так как результат виден в режиме реального времени. Например, в банковских операциях
Пример обработки в реальном времени
- Системы бронирования авиабилетов
- Бронирование театра (кино)
- Бронирование мест в отелях
- Банковские системы
- Полицейские справочные системы
- Химические заводы
- Больницы для наблюдения за состоянием пациента
- Системы управления ракетами
- Предоставляет актуальную информацию
- Информация доступна для мгновенного принятия решений.
- Предоставляет более качественные услуги пользователям/клиентам.
- Быстро и надежно
- Уменьшает тираж бумажных копий.
Недостатки
- Требуются сложные ОС и они очень дорогие.
- Нелегко разрабатывать
- Системы реального времени обычно используют 2 или более процессоров для разделения рабочих нагрузок, что дорого обходится.
- Требуется большое коммуникационное оборудование.
д. Распределенная обработка
Этот метод обычно используется удаленными рабочими станциями, подключенными к одной большой центральной рабочей станции или серверу. Банкоматы являются хорошими примерами этого метода обработки данных. Все конечные машины работают на фиксированном программном обеспечении, расположенном в определенном месте, и используют одну и ту же информацию и наборы инструкций.
Разница между заданиями, привязанными к процессору, и заданиями, связанными с вводом-выводом.
Задания, привязанные к ЦП, требуют больше процессорного времени для обработки этих заданий. Большая часть работы, которую выполняют устройства ввода-вывода, выполняется на входе; и выход; следовательно, они требуют очень мало процессорного времени.
В настоящее время большинство компаний отказываются от использования географически распределенных персональных компьютеров. Этот метод обработки данных называется распределенной обработкой данных (DDP)
.Три вычислительных ресурса, которые можно распределять.
-Время ЦП (процессоров)
-Мощность компьютера
-Память (компьютерная память)
- Устройства ввода/вывода, например. принтеры
-коммуникационные устройства/коммуникационный порт
Примеры отраслей и коммерческих организаций, широко использующих системы распределенной обработки.
- Банки
- Компьютеризированные розничные магазины, например супермаркеты
- Учебные заведения со многими подразделениями.
- Бюро или интернет-кафе для общения
- Системы бронирования авиабилетов
Преимущества и три риска, которые могут быть связаны с распределенной системой обработки данных.
Тзначительно снижается нагрузка на хост-компьютер
- Использование недорогих миникомпьютеров минимизирует затраты на обработку данных.
- Задержки в обработке данных сокращаются
- Повышает качество обслуживания клиентов.
- Меньший риск в случае сбоя системы.
- Дизайн и реализация системы менее сложны благодаря децентрализации.
- Требуется меньший уровень знаний.
Риски
- Дублирование данных очень распространено
- Проблемы программирования возникают при использовании микрокомпьютеров и миникомпьютеров.
- Угрозы безопасности, то есть данные и информация, отправленные по сети из одного места в другое
- другое может прослушиваться или прослушиваться посторонними лицами
- Необходимо дополнительное обучение вовлеченных пользователей.
- Это дорого из-за дополнительных затрат на коммуникационное оборудование.
- Повышает производительность компьютера
- Уменьшает время простоя ЦП
- Снижает частоту операций с периферийными границами.
- Сохраняемая информация занимает меньше места
- Легче обновлять и изменять
- Обеспечивает более быстрый доступ к данным и их извлечение.
- Уменьшает дублирование данных или сохраненных записей.
- Дешевле
- Повышает целостность данных (то есть точность и полноту)
- Это то, как записи упорядочиваются (размещаются) в определенном файле или любом дополнительном устройстве хранения данных на компьютере.
- Относится к способу хранения данных в файле.
- Организация файлов важна, поскольку она определяет метод доступа, эффективность, гибкость и используемые устройства хранения.
- Это может сместить время обработки задания на период, когда вычислительные ресурсы менее загружены.
- Это позволяет избежать простоя вычислительных ресурсов благодаря ежеминутному ручному вмешательству и контролю.
- Поддерживая высокий общий коэффициент использования, он амортизирует компьютер, особенно дорогой.
- Это позволяет системе использовать разные приоритеты для интерактивной и неинтерактивной работы.
- Вместо того, чтобы запускать одну программу несколько раз для обработки одной транзакции каждый раз, пакетные процессы будут запускать программу только один раз для многих транзакций, что снижает нагрузку на систему.
Концепция мультипрограммирования
Система мультипрограммирования позволяет пользователю одновременно запускать 2 или более программ, каждая из которых находится в основной памяти компьютера.
Преимущества мультипрограммирования
Преимущества хранения данных в компьютерных файлах по сравнению с ручной системой хранения файлов
Разница между логическими и физическими компьютерными файлами.
Логический файл рассматривается с точки зрения того, какие элементы данных он содержит и какие операции обработки могут быть выполнены с данными
Физический файл рассматривается с точки зрения того, как элементы данных, найденные в файле, расположены на носителе и как их можно обрабатывать.
Расположите следующие компоненты иерархии данных информационной системы в порядке возрастания сложности:
Поле, база данных, байт, запись, бит и файл
База данных файла записи бит-байтового поля
ТИПЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ ФАЙЛОВ
i) Файл отчета. Он содержит набор относительно постоянных записей, извлеченных из данных в главном файле.
Они используются для подготовки отчетов, которые могут быть распечатаны позже, например. отчет об успеваемости учащегося за семестр, выписка об учащемся, не оплатившем плату за обучение, отчет об отсутствующих
ii) Файл резервной копии — используется для резервного копирования данных или для хранения дубликатов данных/информации из стационарного хранилища компьютера или основной файл в целях безопасности, например копия всех принятых в школу учащихся, отчет об отсутствующих
iii) Справочный файл — используется для справочных целей. Он содержит записи, которые являются довольно постоянными или полупостоянными, например. Отчисления в залог, ставки заработной платы, налоговые отчисления, адреса сотрудников, прайс-листы и т. д.
iv) Файл сортировки — используется для сортировки/ранжирования данных в соответствии с заданным порядком, например. место в классе учеников.
v) Файл транзакции — используется для хранения входных данных во время обработки транзакции. Позже он используется для обновления мастер-файлов и аудита ежедневных, еженедельных или ежемесячных транзакций.
МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ФАЙЛОВ
Что такое файловая организация?
Способы организации файлов
i) Последовательный и серийный
При последовательной организации файлов записи хранятся в отсортированном порядке с использованием
ключевое поле, а в serial; записи хранятся в том порядке, в котором они попадают в файл, и никаким образом не сортируются.
ii) Случайный и индексированный-последовательный
При случайной файловой организации записи хранятся в файле случайным образом и доступны напрямую, тогда как при индексированно-последовательном записи хранятся последовательно, но доступ к ним осуществляется напрямую с помощью индекса. .
iii) последовательная организация файлов
Записи в файле хранятся и доступны друг за другом на носителе данных
iv) Индексированный последовательный метод организации файлов
Аналогично последовательному методу, только индекс используется для того, чтобы компьютер мог находить отдельные записи на носителе.
РЕЖИМЫ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОННЫХ ДАННЫХ
Это способы, которыми компьютер под влиянием операционной системы предназначен для обработки данных, например
a) Пакетная обработка - это выполнение ряда заданий в программа на компьютере без ручного вмешательства (неинтерактивная). Строго говоря, это режим обработки: выполнение серии программ, каждая из которых работает с набором или «пакетом» входных данных, а не с одним вводом (который вместо этого был бы пользовательским заданием). ). Однако это различие в значительной степени утеряно, и ряд шагов в пакетном процессе часто называют "заданием" или "пакетным заданием".
Пакетная обработка имеет следующие преимущества:=
Недостатки
: пользователи не могут завершить процесс во время выполнения и должны ждать завершения выполнения.
Читайте также: