Способы управления ресурсами компьютерной системы

Обновлено: 07.07.2024

Операционная система не только предоставляет пользователям и программистам удобный интерфейс к аппаратным средствам компьютера, но и является механизмом, распределяющим ресурсы компьютера.

Вычислительными ресурсами называются возможности, обеспечиваемые компонентами вычислительной системы, расходуемые (занимаемые) в процессе её работы.

Типы вычислительных ресурсов:

· Память (оперативная и виртуальная)

· Место на жёстком диске (постоянная память)

· Пропускная способность сети.

Ресурсы распределяются между процессами. Процесс (задача) программа в стадии выполнения.

Программа - это статический объект, представляющий собой файл с кодами и данными.

Процесс - это динамический объект, который возникает в операционной системе после того, как пользователь или сама операционная система решает «запустить программу на выполнение», то есть создать новую единицу вычислительной работы. Управление ресурсами вычислительной системы с целью наиболее эффективного их использования является назначением операционной системы.

Ресурсы (от франц. ressource — вспомогательное средство)— объём работы или срок эксплуатации, на который рассчитывается машина, здание и т. п. После исчерпания ресурса безопасная работа устройства не гарантируется, ему требуется капитальный ремонт или замена. [1]

Ресурсы персонального компьютера

Ресурсом является любой компонент ЭВМ и предоставляемые им возможности: центральный процессор, оперативная или внешняя память, внешнее устройство, программа и т.д. Ресурсы подразделяются на четыре вида.

Виды ресурсовперсонального компьютера :

Аппаратные ресурсы (Hardware), файловые ресурсы, программные ресурсы (Software), сетевые ресурсы

Аппаратные ресурсы – это системный блок, периферийные устройства, любое оборудование, подключенное к компьютеру .

Файловые ресурсы – это файлы и папки, а также вся файловая система.

Программные ресурсы – это все программы установленные в компьютере . Часто называют программным обеспечением (ПО). Программное обеспечение подразделяется на два вида: системное и прикладное ПО.

Сетевые ресурсы– ресурсы доступные по средствам ЛВС.[1] Как правило, это ресурсы других компьютеров доступные по локальной или глобальной сети.

Компьютерная сеть – аппаратное и программное объединение двух и более компьютеров с выделением сетевых ресурсов . Для связи компьютеров в компьютерную сеть могут быть использованы следующие аппаратные средства:

2. Сетевая карта

3. Сетевой кабель

4. Сетевые коммутаторы

6. Беспроводное оборудование

8. Сетевые экраны

Сетевыми ресурсами могут быть:

· Оборудование (т.е. аппаратные ресурсы другого ПК или сетевые устройства), например сетевой принтер.

· Информация (т.е. файлы и папки другого компьютера), например информация в Интернете, или на сервере.

· Программное обеспечение (установленное на другом компьютере).[2]

Главным элементом компьютера является микропроцессор - электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации. Когда приходится выполнять много математических вычислений, к основному микропроцессору добавляют математический сопроцессор.

Долгое время центральные процессоры создавались из отдельных микросхем малой и средней интеграции, содержащих от нескольких единиц до нескольких сотен транзисторов. Разместив целый ЦПУ на одном чипе сверxбольшой интеграции удалось значительно снизить его стоимость. Несмотря на скромное начало, непрерывное увеличение сложности микропроцессоров привело к почти полному устареванию других форм компьютеров, в настоящее время один или несколько микропроцессоров используются в качестве вычислительного элемента во всём, от мельчайших встраиваемых систем и мобильных устройств до огромных мейнфреймов и суперкомпьютеров.

С начала 1970-х широко известно, что рост мощности микропроцессоров следует закону Мура, который утверждает что число транзисторов на интегральной микросхеме удваивается каждые 18 месяцев. В конце 1990-х главным препятствием для разработки новых микропроцессоров стало тепловыделение (TDP) из-за утечек тока и других факторов[3].

Некоторые авторы относят к микропроцессорам только устройства, реализованные строго на одной микросхеме. Такое определение расходится как с академическими источниками[4], так и с коммерческой практикой (например, варианты микропроцессоров Intel и AMD в корпусах типа SECC и подобных, такие как Pentium II — были реализованы на нескольких микросхемах).

В настоящее время, в связи с очень незначительным распространением микропроцессоров, не являющихся процессорами, в бытовой лексике термины «микропроцессор» и «процессор» практически равнозначны.[3]

Одной из важных задач операционной системы является управление имеющимися в ее распоряжении ресурсами (основной памятью, устройствами ввода-вывода, процессором), а также их распределение между разными активными процессами. При разработке стратегии распределения ресурсов необходимо принимать во внимание следующие факторы.

Равноправность. Обычно желательно, чтобы всем процессам, претендующим на какой-то определенный ресурс, предоставлялся к нему одинаковый доступ. В особенности это касается заданий, принадлежащих к одному и тому же классу, т.е. заданий с аналогичными требованиями к ресурсам.

Дифференциация отклика. С другой стороны, может понадобиться, чтобы операционная система по-разному относилась к заданиям различного класса, имеющим различные запросы. Нужно попытаться сделать так, чтобы операционная система выполняла распределение ресурсов в соответствии с целым набором требований. Операционная система должна действовать в зависимости от обстоятельств. Например, если какой-то процесс ожидает доступа к устройству ввода-вывода, операционная система может спланировать выполнение этого процесса так, чтобы как можно скорее освободить устройство для дальнейшего использования другими процессами.

Эффективность. Операционная система должна повышать пропускную способность системы, сводить к минимуму время ее отклика и, если она работает в системе разделения времени, обслуживать максимально возможное количество пользователей. Эти требования несколько противоречат друг другу; насущной проблемой исследования операционных систем является поиск нужного соотношения в каждой конкретной ситуации.

Задача управления ресурсами и их распределения типична для исследований операционных систем; здесь могут применяться математические результаты, полученные в этой области. Кроме того, важно измерять активность системы, что позволяет следить за ее производительностью и вносить коррективы в ее работу.

На рис. 2.11 показаны основные элементы операционной системы, участвующие в планировании процессов и распределении ресурсов в многозадачной среде. Операционная система поддерживает несколько очередей, каждая из которых является просто списком процессов, ожидающих своей очереди на использование какого-то ресурса. В краткосрочную очередь заносятся процессы, которые (или, по крайней мере, основные части которых) находятся в основной памяти и готовы к выполнению. Выбор очередного процесса осуществляется краткосрочным планировщиком, или диспетчером. Общая стратегия состоит в том, чтобы каждому находящемуся в очереди процессу давать доступ по очереди; такой метод называют циклическим (round-robin). Кроме того, процессам можно присваивать различный приоритет.

Передача управления процессу
Рис. 2.11. Ключевые элементы многозадачной операционной системы

В долгосрочной очереди находится список новых процессов, ожидающих возможности использовать процессор. Операционная система переносит их из долгосрочной очереди в краткосрочную. В этот момент процессу необходимо выделить определенную часть основной памяти. Таким образом, операционная система должна следить за тем, чтобы не перегрузить память или процессор, добавляя в систему слишком много процессов. К одному и тому же устройству ввода-вывода могут обращаться несколько процессов, поэтому для каждого устройства создается своя очередь. И здесь операционная система должна решать, какому процессу предоставить освободившееся устройство ввода-вывода в первую очередь.

Во время прерывания управление переходит к обработчику прерываний, который является частью операционной системы. В силу своей функциональности процесс может обратиться к некоторому сервису операционной системы, например к драйверу устройства ввода-вывода. При этом происходит вызов обработчика обращений к сервисам, который становится точкой входа в операционную систему. Независимо от того, произошло ли прерывание или обращение к сервису, после его обработки планировщик выберет из краткосрочной очереди процесс для выполнения.

Далее в этом разделе приводится чисто функциональное описание; эти модули в различных операционных системах имеют разные особенности и устройство.

В компьютерном программировании , управление ресурсами относится к методам управления Ресурсы (компоненты с ограниченной доступностью).

Компьютерные программы могут управлять своими собственными ресурсами, используя функции, предоставляемые языками программирования ( Elder, Jackson & Liblit (2008) - обзорная статья, противопоставляющая различные подходы), или могут выбрать управление ими с помощью хоста - операционной системы или виртуальной машины - или другая программа.

Управление на основе хоста известно как отслеживание ресурсов и состоит из устранения утечек ресурсов: прекращения доступа к ресурсам, которые были получены, но не освобождены после использования. Это называется освобождением ресурсов и аналогично сборке мусора для памяти. Во многих системах операционная система восстанавливает ресурсы после того, как процесс выполняет системный вызов выхода .

Содержание

Контроль доступа

Отсутствие освобождения ресурса после того, как программа завершила его использование, называется утечкой ресурса и является проблемой при последовательных вычислениях. Несколько процессов, желающих получить доступ к ограниченному ресурсу, могут быть проблемой при параллельных вычислениях и известны как конфликт ресурсов .

Управление ресурсами стремится контролировать доступ, чтобы предотвратить обе эти ситуации.

Утечка ресурсов

Формально управление ресурсами (предотвращение утечек ресурсов) заключается в обеспечении того, чтобы ресурс был освобожден тогда и только тогда, когда он был успешно получен. Эту общую проблему можно абстрагировать как код « до, основной и после », которые обычно выполняются в этом порядке, с условием, что код « после» вызывается тогда и только тогда, когда код « до» успешно завершается, независимо от того, выполняется ли основной код выполняется успешно или нет. Это также известно как выполнение или сэндвич с кодом и происходит в различных других контекстах, таких как временное изменение состояния программы или отслеживание входа и выхода в подпрограмму . Однако наиболее часто упоминаемое приложение - управление ресурсами. В аспектно-ориентированном программировании такое выполнение логики является формой совета .

В терминологии анализа потока управления высвобождение ресурса должно предшествовать успешному приобретению ресурса; неспособность гарантировать, что это ошибка, и путь кода, который нарушает это условие, вызывает утечку ресурсов. Утечки ресурсов часто являются незначительными проблемами, обычно не приводят к сбою программы, а вызывают некоторое замедление работы программы или всей системы. Однако они могут вызвать сбои - как самой программы, так и других программ - из-за исчерпания ресурсов: если в системе не хватает ресурсов, запросы на получение не выполняются. Это может представлять собой ошибку безопасности, если атака может вызвать исчерпание ресурсов. Утечки ресурсов могут происходить при обычном выполнении программы - например, при простом освобождении ресурса - или только в исключительных обстоятельствах, например, когда ресурс не освобождается, если в другой части программы есть исключение. Утечки ресурсов очень часто вызваны ранним выходом из подпрограммы либо return оператором, либо исключением, вызванным либо самой подпрограммой, либо более глубокой подпрограммой, которую она вызывает. В то время как освобождение ресурсов из-за операторов возврата может обрабатываться осторожным освобождением внутри подпрограммы перед возвратом, исключения не могут быть обработаны без некоторой дополнительной языковой возможности, которая гарантирует выполнение кода выпуска.

Говоря более тонко, успешное приобретение ресурса должно преобладать над высвобождением ресурса, поскольку в противном случае код попытается освободить ресурс, который он не получил. Последствия такого неправильного выпуска варьируются от молчаливого игнорирования до сбоя программы или непредсказуемого поведения. Эти ошибки обычно проявляются редко, так как они требуют выделения ресурсов для первого сбоя, что обычно является исключительным случаем. Кроме того, последствия могут быть несерьезными, поскольку программа уже может давать сбой из-за невозможности получить важный ресурс. Однако это может помешать восстановлению после сбоя или превратить плановое отключение в неупорядоченное. Это условие обычно обеспечивается путем первой проверки того, что ресурс был успешно получен перед его освобождением, либо наличием логической переменной для записи «успешно получен» - которой не хватает атомарности, если ресурс получен, но переменная флага не может быть обновлена, либо наоборот - или дескриптором ресурса, имеющего тип , допускающий значение NULL , где «null» означает «не удалось успешно получить», что обеспечивает атомарность.

Спор за ресурсы

Управление памятью

Память можно рассматривать как ресурс, но управление памятью обычно рассматривается отдельно, прежде всего потому, что выделение и освобождение памяти происходит значительно чаще, чем сбор и освобождение других ресурсов, таких как дескрипторы файлов. Память, управляемая внешней системой, имеет сходство как с управлением (внутренней) памятью (поскольку это память), так и с управлением ресурсами (поскольку она управляется внешней системой). Примеры включают память, управляемую с помощью собственного кода и используемую из Java (через собственный интерфейс Java ); и объекты в объектной модели документа (DOM), используемые из JavaScript . В обоих этих случаях диспетчер памяти ( сборщик мусора ) среды выполнения (виртуальная машина) не может управлять внешней памятью (нет управления общей памятью), поэтому внешняя память рассматривается как ресурс и управляется аналогичным образом. . Однако циклы между системами (JavaScript относится к DOM, возвращается к JavaScript) могут сделать управление трудным или невозможным.

Лексическое управление и явное управление

Ключевое различие в управлении ресурсами в программе заключается между лексическим управлением и явным управлением - может ли ресурс обрабатываться как имеющий лексическую область видимости, такую как переменная стека (время жизни ограничено одной лексической областью видимости, приобретается при входе в или в пределах определенной области и освобождается, когда выполнение выходит из этой области), или должен ли ресурс быть явно выделен и освобожден, например ресурс, полученный внутри функции и затем возвращенный из нее, который затем должен быть освобожден вне функции получения. Лексический менеджмент, когда это применимо, позволяет лучше разделить проблемы и менее подвержен ошибкам.

Базовые техники

Базовый подход к управлению ресурсами заключается в том, чтобы получить ресурс, что-то с ним сделать, а затем выпустить его, получив код формы (проиллюстрирован открытием файла в Python):

Это правильно, если промежуточный . код не содержит раннего exit ( return ), язык не имеет исключений и open гарантированно завершится успешно. Однако это вызывает утечку ресурса, если есть возврат или исключение, и вызывает некорректное освобождение незанятого ресурса, если open может произойти сбой.

Есть еще две фундаментальные проблемы: пара приобретение-выпуск не является смежной (код выпуска должен быть написан далеко от кода сбора) и управление ресурсами не инкапсулировано - программист должен вручную гарантировать, что они всегда сопряжены. В сочетании это означает, что получение и выпуск должны быть явно объединены в пару, но не могут быть объединены, что упрощает их неправильное объединение.

Утечка ресурсов может быть устранена на языках, которые поддерживают finally конструкцию (например, Python), поместив тело в try предложение, а релиз - в finally предложение:

Это гарантирует правильное освобождение, даже если есть возврат в теле или возникшее исключение. Кроме того, обратите внимание , что приобретение происходит до того в try статье, гарантируя , что finally условие выполняется только если open код успешно (без выбрасывания исключения), предполагая , что «не исключение» означает «успех» (как в случае open в Python). Если получение ресурса может завершиться неудачно без создания исключения, например, при возврате формы null , это также необходимо проверить перед выпуском, например:

Хотя это обеспечивает правильное управление ресурсами, оно не обеспечивает смежности или инкапсуляции. Во многих языках есть механизмы, обеспечивающие инкапсуляцию, такие как with инструкция в Python:

Подходы

Расслабьтесь защита

Альтернативный, более императивный подход - написать асинхронный код в прямом стиле : получить ресурс, а затем в следующей строке отложить выпуск, который вызывается при выходе из области видимости - синхронное получение с последующим асинхронным выпуском. Он возник в C ++ как класс ScopeGuard, Андрей Александреску и Петру Марджинян в 2000 году, с улучшениями Джошуа Лерера, и имеет прямую языковую поддержку в D через scope ключевое слово ( ScopeGuardStatement ), где это один из подходов к безопасности исключений , в дополнение к RAII (см. Ниже). Он также был включен в Go в качестве defer заявления. В этом подходе отсутствует инкапсуляция - нужно явно сопоставлять получение и выпуск - но избегает необходимости создавать объект для каждого ресурса (с точки зрения кода, избегайте написания класса для каждого типа ресурса).

Объектно-ориентированного программирования

В объектно-ориентированном программировании ресурсы инкапсулируются в объекты, которые их используют, например в file объект, имеющий поле , значение которого является дескриптором файла (или более общим дескриптором файла ). Это позволяет объекту использовать и управлять ресурсом без необходимости делать это пользователям объекта. Однако существует множество способов связать объекты и ресурсы.

Во - первых, это вопрос о собственности: это объект имеет ресурс?

Объекты могут владеть ресурсами (через композицию объектов , сильная связь "имеет").
Объекты могут просматривать ресурсы (через агрегацию объектов слабая связь "имеет").
Объекты могут связываться с другими объектами, у которых есть ресурсы (через ассоциацию ).

Объекты, у которых есть ресурс, могут получать и освобождать его по-разному, в разные моменты времени существования объекта ; они встречаются парами, но на практике они часто не используются симметрично (см. ниже):

Получение / выпуск, пока объект действителен, с помощью методов (экземпляра), таких как open или dispose .
Получение / выпуск во время создания / уничтожения объекта (в инициализаторе и финализаторе).
Ни получать, ни освобождать ресурс, вместо этого просто иметь представление или ссылку на ресурс, управляемый извне для объекта, как при внедрении зависимости ; конкретно, объект, у которого есть ресурс (или может связываться с тем, у кого есть ресурс) передается как аргумент методу или конструктору.

Естественный подход состоит в том, чтобы сделать сохранение ресурса инвариантом класса : ресурсы приобретаются во время создания объекта (в частности, инициализации) и высвобождаются во время уничтожения объекта (в частности, финализации). Это называется инициализацией получения ресурсов (RAII) и связывает управление ресурсами с жизненным циклом объекта , гарантируя, что живые объекты имеют все необходимые ресурсы. Другие подходы не делают сохранение ресурса инвариантным для класса, и, таким образом, объекты могут не иметь необходимых ресурсов (потому что они еще не получены, уже выпущены или управляются извне), что приводит к таким ошибкам, как попытка чтения. из закрытого файла. Этот подход связывает управление ресурсами с управлением памятью (в частности, с управлением объектами), поэтому, если нет утечек памяти (нет утечек объектов), утечек ресурсов нет . RAII естественно работает для ресурсов, управляемых кучей, а не только для ресурсов, управляемых стеком, и является компонуемым: ресурсы, удерживаемые объектами в произвольно сложных отношениях (сложный граф объектов ), прозрачно высвобождаются просто путем разрушения объекта (если это делается правильно! ).

RAII - это стандартный подход к управлению ресурсами в C ++, но он мало используется за пределами C ++, несмотря на его привлекательность, потому что он плохо работает с современным автоматическим управлением памятью, в частности, с отслеживанием сборки мусора : RAII связывает управление ресурсами с управлением памятью, но у них есть существенные различия . Во-первых, поскольку ресурсы дороги, их желательно освободить как можно скорее, поэтому объекты, содержащие ресурсы, должны уничтожаться, как только они становятся мусором (больше не используются). Уничтожение объектов происходит быстро при детерминированном управлении памятью, например, в C ++ (объекты, выделенные стеком, уничтожаются при разматывании стека, объекты, выделенные в куче, уничтожаются вручную посредством вызова delete или автоматического использования unique_ptr ) или при детерминированном подсчете ссылок (где объекты уничтожаются немедленно, когда их счетчик ссылок падает до 0), и поэтому RAII хорошо работает в этих ситуациях. Однако большинство современных систем автоматического управления памятью не является детерминированным и не дает никаких гарантий, что объекты будут уничтожены быстро или даже вообще! Это потому, что дешевле оставить выделенный мусор, чем точно собирать каждый объект сразу после того, как он становится мусором. Во-вторых, высвобождение ресурсов во время уничтожения объекта означает, что у объекта должен быть финализатор (в детерминированном управлении памятью, известный как деструктор ) - объект нельзя просто освободить, что значительно усложняет и замедляет сборку мусора.

Сложные отношения

Когда несколько объектов полагаются на один ресурс, управление ресурсами может быть сложным.

Фундаментальный вопрос заключается в том, является ли отношение «имеет» отношениями владения другим объектом ( композиция объекта ) или просмотра другого объекта ( агрегирование объектов ). Общий случай , когда один два объекта прикован, как в трубе и фильтр рисунке, шаблон делегирование , то шаблон декоратора , или шаблон адаптера . Если второй объект (который не используется напрямую) содержит ресурс, отвечает ли первый объект (который используется напрямую) за управление ресурсом? Обычно ответ на этот вопрос идентичен тому, владеет ли первый объект вторым объектом: если да, то объект-владелец также отвечает за управление ресурсами («наличие ресурса» является транзитивным ), а если нет, то это не так. Кроме того, один объект может «иметь» несколько других объектов, владея одними и просматривая другие.

Оба случая встречаются обычно, и соглашения различаются. Наличие объектов, которые косвенно используют ресурсы, несут ответственность за ресурс (состав), обеспечивает инкапсуляцию (нужен только объект, который используют клиенты, без отдельных объектов для ресурсов), но приводит к значительной сложности, особенно когда ресурс совместно используется несколькими объектами или объекты имеют сложные отношения. Если только объект, который напрямую использует ресурс, отвечает за ресурс (агрегация), отношения между другими объектами, которые используют ресурсы, можно игнорировать, но нет инкапсуляции (помимо непосредственно использующего объекта): ресурс должен управляться напрямую, и может быть недоступен косвенно использующему объекту (если он был выпущен отдельно).

С точки зрения реализации в композиции объекта, если используется шаблон удаления, объект-владелец, таким образом, также будет иметь dispose метод, который, в свою очередь, вызывает dispose методы принадлежащих объектов, которые должны быть удалены; в RAII это обрабатывается автоматически (до тех пор, пока принадлежащие объекты сами автоматически уничтожаются: в C ++, если они являются значением или a unique_ptr , но не необработанным указателем: см. владение указателем ). При агрегации объектов просматривающему объекту ничего не нужно делать, так как он не отвечает за ресурс.

Однако также можно управлять только объектом, который напрямую использует ресурс, и не использовать управление ресурсами для объектов оболочки:

Напротив, в Python csv.reader не владеет тем, file что он читает, поэтому нет необходимости (и это невозможно) закрывать читатель, и вместо этого file должен быть закрыт сам.

В случае более сложного графа объектов , такого как несколько объектов, совместно использующих ресурс, или циклы между объектами, которые содержат ресурсы, правильное управление ресурсами может быть довольно сложным, и возникают точно такие же проблемы, как и при финализации объекта (через деструкторы или финализаторы); например, проблема пропущенного слушателя может возникнуть и вызвать утечку ресурсов при использовании шаблона наблюдателя (а наблюдатели удерживают ресурсы). Существуют различные механизмы, позволяющие лучше контролировать управление ресурсами. Например, в Closure Library Google , то goog.Disposable класс предоставляет registerDisposable метод для регистрации других объектов , которые будут расположен с этим объектом, вместе с различными методами экземпляра класса и более низкого уровня для управления утилизацией.

Структурированное программирование

В структурированном программировании управление ресурсами стека осуществляется простым вложением кода, достаточным для обработки всех случаев. Для этого требуется только одно возвращение в конце коды, и может привести к сильно вложенной коде , если много ресурсов , должны быть приобретены, который считается анти-моделью каким - то - в шаблоне Стрелка анти , из - за треугольную форму из последовательных гнездование.

Положение об очистке

Еще один подход, который допускает ранний возврат, но объединяет очистку в одном месте, состоит в том, чтобы иметь единственный выход из функции, которому предшествует код очистки, и использовать goto для перехода к очистке перед выходом. Это нечасто встречается в современном коде, но встречается в некоторых случаях использования C.

Тема : Организация управления ресурсами вычислительной системы.

Цель : ознакомление с практическим выбором комплектующих вычислительных систем.

Теоретическая часть.

Виды ресурсов вычислительной системы .

Под ресурсом понимают какой-либо объект, который может распределяться внутри вычислительной системы (ВС) между конкурирующими за него процессами. Ресурс выделяется процессу на определенный интервал времени. Ресурсы запрашиваются, используются и освобождаются процессами.

По форме реализации различают:

аппаратные ресурсы (Hard);

программные ресурсы (Soft);

К аппаратным ресурсам относятся аппаратные средства ВС: процессор, оперативная память, внешняя память, каналы ввода/вывода и периферийные устройства.

К программным ресурсам относятся системные и программные модули, которые могут быть распределены между процессами.

К информационным ресурсам можно отнести переменные, хранящиеся в оперативной памяти, и файлы, хранящиеся во внешней памяти. Примером информационного ресурса являются базы данных.

По способу выделения ресурса различают:

неделимые ресурсы – предоставляются процессу в полное распоряжение;

делимые ресурсы – предоставляются процессу в соответствии с запросом на требуемое количество ресурса.

К неделимым ресурсам относят процессор, внешние устройства с последовательным доступом (принтер, последовательный порт).

К делимым ресурсам относят оперативную, внешнюю память и внешние устройства с возможностью прямого доступа к памяти.

Делимые ресурсы в свою очередь можно разделить на те, которые могут использоваться процессами одновременно или попеременно. Например, оперативная память может одновременно использоваться несколькими процессами, поскольку для каждого из них выделена своя область памяти. Для внешней памяти собственно память и доступ к ней являются разными видами ресурса. Собственно память может разделяться одновременно, а доступ к ней попеременно.

По реальности существования различают :

физический ресурс – реально существует и при распределении обладает всеми присущими ему свойствами;

виртуальный ресурс – программно-аппаратная модель физического ресурса. На основе одного физического ресурса можно построить несколько виртуальных ресурсов (виртуальная память, виртуальный CD-ROM).

По месту размещения ресурса различают :

локальные ресурсы – принадлежат автономному компьютеру; некоторые локальные ресурсы могут быть предоставлены для удаленного управления;

удаленные ресурсы – принадлежат рабочим станциям или серверам, входящим в состав сети (как правило, это службы доступа к файлам и принтерам).

Сегодня масса фирм предлагает готовые компьютеры, «заточенные» под различные задачи. Так, в прайс-листах сплошь и рядом мелькают позиции вида «офисный ПК», «игровой компьютер», «графическая станция» и т.д. и т.п. Вглядевшись в спецификации «фирменных» компьютеров повнимательнее, несложно заметить ряд уловок изготовителей. Например, они часто указывают неполное название модели видеокарты (как правило, «забывая упомянуть» буквенные индексы, выдающие более дешевую, «урезанную» версию графического адаптера). Нередко «остаются за кадром» названия фирм-производителей блока питания, жесткого диска, оптического привода и других комплектующих (в прайс-листе лаконично пишут «DVDROM, HDD 200 Gb, Video 256 Мб» и далее в том же духе).

Подобные трюки характерны в основном для небольших фирм, практикующих «отверточную» сборку; они с высокой степенью вероятности свидетельствуют об использовании в предлагаемом ПК, мягко говоря, не самых качественных комплектующих (и это при весьма солидной цене!). Таким образом, покупатель довольно часто получает неполную информацию о готовом компьютере, и нередко его вводят в заблуждение (особенно если он не является специалистом по части современного компьютерного «железа»).

Конечно, ни в коем случае нельзя утверждать, что «готовые» компьютеры – продукты исключительно низкого качества: на российском рынке сегодня присутствует масса хорошо зарекомендовавших себя фирм, которые предлагают отлично сбалансированные по конфигурации ПК с фирменной гарантией. Такие компьютеры (их еще называют брендовыми), как правило, собирают опытные специалисты в заводских условиях из качественных комплектующих (фирмам, дающим гарантию на свою продукцию, использовать некачественные комплектующие просто невыгодно). После сборки каждый системный блок тщательно тестируется на предмет выявления возможных неполадок. Купив ПК известного бренда, вы, скорее всего, получите качественную, надежную систему. Бренд – солидная гарантия от мошенничества и случайной покупки некачественного «железа», но гарантия не абсолютная. В любом случае, настоятельно рекомендуем вам перед покупкой предельно внимательно уточнять конфигурацию выбранного ПК во избежание неприятных недоразумений (тем, кто с компьютерами пока «на Вы», желательно заручиться поддержкой более осведомленного человека).

Зачем собирать ПК самому?

Вы платите только за комплектующие. Цена же «фирменного» ПК, помимо суммарной стоимости комплектующих, включает стоимость заводской сборки,…

Вы самостоятельно выбираете и приобретаете только качественные…

Вы получаете ПК именно той конфигурации, которая вам нужна (согласитесь, только вы можете знать, сколько оптических…

Корпус компьютера – это металлический каркас, в который устанавливаются все основные комплектующие компьютера.

Выбор корпуса зависит от таких основных характеристик – форм-фактора материнской платы, количества и размера видеокарт, а также других карт расширения, количества разъемов на передней панели и от комплектации системы охлаждения. Условно говоря, корпус подбирается из соображений, для чего будет нужен компьютер – для простой офисной работы, универсальный или мощный игровой с возможностью дальнейшего апгрейда.

Апгрейд — это обновление или замена оборудования или программного обеспечения на более функциональное или более современное, что не всегда является тождественным.

Корпуса бывают вертикального расположения или горизонтального.

Вертикальные корпуса называются Tower (от английского “башня”) и имеют градацию по размеру:

Mini Tower – компактный корпус для офисного или домашнего компьютера. В него можно установить небольшую материнскую плату Mini ITX или Micro ATX и ограниченное количество комплектующих – обычно это 2-3 карты расширения, 1 видеокарту, пара оптических приводов и несколько жестких дисков. Также ограничено количество мест для установки вентиляторов охлаждения.

Midi Tower – самый распространенный тип для универсального компьютера. В него уже можно поставить системную плату как micro ATX, так и ATX, несколько видеокарт, несколько оптических приводов, жестких дисков и карт расширения. Также предусмотрено несколько мест для установки кулеров.

Big/Full Tower – большой корпус для игрового компьютера или сервера, требующего большого количества внутреннего пространства для установки нескольких мощных видеокарт и серьезной системы охлаждения. В него можно поставить плату форм-фактора XL-ATX

Система охлаждения .

В производительном компьютере продуманное расположение системы охлаждения имеет очень важную роль при организации внутреннего пространства компьютера. И первое, что обращает на себя внимание при выборе корпуса – наличие и место расположения блока питания. В дешевых корпусах он обычно находится в самом верху и уже присутствует в корпусе. Такого блока мощностью 400-500 Ватт хватит для домашнего компьютера средней производительности. Для более мощного можно приобрести корпус без БП и докупить его отдельно – более надежного производителя и большей мощности. При сборке игрового ПК предпочтительнее выбирать корпус с нижним расположение блока питания, поскольку от работы видеокарты и процессора выделяется намного больше тепла, которое нужно выводить из корпуса при помощи установки дополнительных вентиляторов на боковые крышки и верхнюю часть корпуса, вместо БП.

Здесь мы вплотную подошли к основному элементу системы охлаждения – вентилятору. Если для обычного компьютера достаточно 1-2 встроенных вентиляторов, то для производительного желательно, чтобы в корпусе было место для их установки на каждой из сторон. Также вентиляторы бывают различных размеров и для максимального эффекта на корпусе должны присутствовать отверстия для самых больших по размеру вентиляторов

В дорогих корпусах на крышки и даже передние панели выполнены в виде металлических сеток для лучшего доступа воздуха.

Также не лишним будет наличие в комплектации специальных фильтров от пыли, которые крепятся в месте установки вентиляторов и предотвращают сильное загрязнение внутренней части корпуса. Если их нет в комплектации, то хотя бы должны быть предусмотрены места для их установки – сами фильтры можно будет докупить отдельно.

Еще одним показателем корпуса является наличие покраски на внутренней стороне крышек и деталей. Дело в том, что краска не только может накапливать статическое электричество и тем самым в какой-то момент возможно короткое замыкание с последующей порчей комплектующих. Крашенные детали хуже отдают тепло, то есть хуже остывают, а одна из главных задач корпуса как раз отвод тепла из внутреннего пространства. А значит лучше покупать корпуса без внутренней покраски.

Выбор блока питания

Блок питания для компьютера очень важная деталька, он преобразовывает электрический ток из розетки и распределяет его между компонентами всей компьютерной системы (видеокартой, процессором, материнской платой…).

От выбора блока питания зависит работоспособность компьютера, его быстродействие, выносливость, шумность…

Самый главный параметр, который обязательно следует учитывать при выборе и покупке блока питания для компьютера — его мощность. Если с низким КПД блок будет пыхтеть, перегреваться, но всё-таки работать, то его недостаточная мощность вообще может не дать запустить компьютер.

Если при маломощном блоке компьютер и запустится, то работать он будет с «глюками» , синими «экранами смерти» и ужасными тормозами. Такая работа на пределе приведёт к тому, что вентилятор будет гудеть как сумасшедший, начнут выходить из строя комплектующие компьютера…

Что касается величины мощности БП, лучше приобретать модели мощностью 400 Вт и выше.

Выбор процессора и материнской платы

Как правильно выбрать самый лучший процессор? Сколько ядер необходимо современному процессору - 2, 4, 8 и всегда ли больше означает быстрее? Какие процессоры лучше - Intel или AMD? Стоит ли выбирать процессор только по частоте и от чего еще зависит его производительность? Когда достаточно встроенной в процессор видеокарты?

«Топовые» четырехъядерные процессоры (у AMD – линейка Quad FX, у Intel – QX6700) стоят немалых денег, и едва ли вы найдете сегодня приложения,… Такие процессоры скорее подойдут либо пользователям-энтузиастам, не стесненным… Производительности процессоров такого уровня вполне достаточно для работы в офисных и графических приложениях, запуска…

Распространенное мнение о том, что чем больше ядер и выше частота у процессора, тем быстрее работает компьютер, не совсем правильно, так как итоговое быстродействие (которое также включает в себя длительность загрузки операционной системы и особенно "отзывчивость системы" - скорость выполнения небольших операций типа открытие браузера) напрямую зависит и от других факторов, в особенности типа жесткого диска - классический HDD или намного более быстрый SSD.

Выбор оперативной памяти

Перед выбором оперативной памяти для компьютера нужно чётко понимать что это такое вообще.

Оперативная память в компьютере это один из компонентов, наряду с центральным процессором и SSD-диском, который отвечает за быстродействие системы.

Официальное определение звучит примерно так: ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) — это энергозависимая часть компьютерной системы, в которой временно хранятся входные, выходные и промежуточные данные программ и операционной системы.

Процессор — это мозг компьютера, который обрабатывает всю информацию. Жёсткий диск (или SSD-диск) хранит в себе все данные (программы, фотки, фильмы, музыку…). Оперативная память — это промежуточное звено между ними. В неё «подтягиваются» данные, которые нужно обработать процессору.

Форм-фактор планок оперативки

Зачем «подтягиваются» ? Почему сразу не брать их с жёсткого диска? Дело в том, что оперативка работает во много раз быстрее, чем даже SSD-диск.

Какие данные могут скоро понадобиться процессору определяет сама операционная система, автоматически. Она очень умная, чтоб о ней не говорили.

Современные материнские платы поддерживают работу памяти в двухканальном режиме: если у вас установлено два или более абсолютно идентичных модуля… Лучше всего покупать комплект из двух модулей памяти в одной упаковке (такой… Пропускная способность (указывается в Мб/с) – также важный параметр, который напрямую зависит от того, на каких…

Процессор - это главное, но всего лишь только начало, так как чтобы собрать хороший компьютер, необходимо еще выбрать и другие комплектующие (материнскую плату, видеокарту, оперативную память и т.д.)

Дело в том, что, каким бы мощным ни был ваш процессор и сколько бы «планок» памяти ни было установлено в вашем ПК, если видеокарта не имеет… Конечно, всегда можно снизить разрешение и уровень детализации в настройках… Итак, какую же видеокарту приобрести? Прежде всего, если у вас ЖК-монитор с DVI-интерфейсом (или вы планируете в…

Особенности выбора процессора со встроенной видеокартой (гибридный процессор, APU) Процессоры со встроенной видеокартой (на одном кристалле расположен непосредственно сам процессор и дополнительно видеокарта) производятся и Intel, и AMD. И хотя стоимость видеокарты в составе процессора обычно невысока (до 20% от общей стоимости), но ее быстродействие даже по современным меркам является достаточным для любых задач, кроме игр на средних и максимальных настройках качества. Более высокая интеграция компонентов влечет за собой меньше энергопотребление, меньше нагрев и ожидаемо более высокую надежность компьютера, поэтому процессоры со встроенной видеокартой идеально подходят для домашних компактных мультимедийных центров, универсальных компьютеров с начальными игровыми возможностями или с расчетом на дальнейшую модернизацию мощной видеокартой.

Выбор жесткого диска

Винт, жесткий диск, винчестер, HDD (Hard Disk Drive) – все эти названия относятся к постоянному запоминающему устройству с удобной функцией перезаписи данных. Именно на винчестере хранятся все Ваши данные, именно на него устанавливают операционную систему, которая именно с него и загружается при каждом включении компьютера. Винт – незаменимый элемент Вашего ПК, поэтому к его выбору следует относиться со всей серьезностью. Но не будем торопиться и рассмотрим для начала существующие на сегодняшний день разновидности HDD.

Жесткие диски бывают внешними и внутренними. Первые подключаются к компьютеру через USB-кабель, а вторые расположены внутри корпуса. Внешние винчестеры более устойчивы к механическим и температурным воздействиям.

При выборе жесткого диска следует учитывать некоторые особенности: скорость, объем, интерфейс, производитель. Скорость работы винчестера зависит, как правило, от частоты вращения шпинделя (4500-10000 об/мин или rpm) и буферного объема (8, 16, 32 МБ). Жесткие диски с низкими оборотами практически бесшумны и менее энергоемки, но на этом их преимущества заканчиваются. Чаще всего такие устройства используются в качестве второго HDD исключительно для хранения данных, поскольку их скорость слишком мала для работы с различными программами.

Винчестеры с 7200 rpm более дорогие, более шумные, потребляют больше энергии и обладают более высокой температурой, но вместе с тем и скорость их работы гораздо выше. Если приобрести такой HDD для ноутбука, то совсем скоро его аккумулятор выйдет из строя, ведь такой винчестер потребляет много энергии.

Что касается жесткого диска на 10000 rpm, то он имеет очень высокую скорость передачи информации, впрочем, как и стоимость. Наилучшим образом он может подойти для серверного варианта. Многие полагают, что чем больше объем жесткого диска, тем лучше. Однако это мнение ошибочное. Лучше приобрести 2-3 винчестера по 500-750 ГБ, нежели одно устройство на 3 ТБ. А почему спросите Вы? А все потому, что в случае поломки неисправным может оказаться всего один диск из имеющихся двух или трех.

В таком случае будет утрачена лишь часть информации. Кроме того, устройства с большей емкостью имеют более 3 пластин, которые, к сожалению, очень быстро портятся. На такие диски не рекомендуется устанавливать операционные системы и важные программы.

Интерфейс жесткого диска представляет собой кабель, при помощи которого будет подключаться Ваш винт. Еще в недалеком прошлом использовался разъем IDE, сегодня же его можно встретить разве что на старых ПК.

Совсем недавно, а точнее 2009 году был представлен уже SATA 3, который обладал пропускной способность вдвое больше SATA 2. Стандарты SATA и SATA 2 являются совместимыми. В настоящее время стандарт SATA 3 применяется в твердотельных дисков. Обратите внимание! Если Вы купите винт с неподходящим разъемом, то установить его будет невозможно!

Что касается установки хард-дисков, здесь тоже есть небольшой нюанс. Есть три типа их установки – первый, когда он вставляется и вытаскивается внутрь корпуса, второй – по направлению к открытой крышке и третий, самый быстрый – когда они устанавливаются через открывающуюся дверцу на передней панели. Последние два варианта чаще встречаются на более дорогих корпусах и более удобны, так как освобождают пространство для работы с материнской платой и позволяет установить дополнительный вентилятор на передней части корпуса компьютера.

Конечно, решать пользователю, какой именно емкости и сколько винчестеров должно быть установлено в компьютере. Всё зависит от того какие задачи прийдется выполнять на этом ПК.

Оптимизация ПК предполагает создание и конфигурацию свойств компьютера, которые позволяли бы ему:
Размещать данные и файлы на винчестере и других магнитный и немагнитных носителях таким образом, чтобы обеспечить хранение максимально возможного объема информации при минимальных затратах дискового пространства;
файлы на диске должны быть организованы так, чтобы затраты времени на поиск нужной информации и данных были минимальны;
компьютер должен иметь конфигурацию, обеспечивающую минимальное время на обеспечение связи, передачу и прием данных из сетей;
конфигурация компьютера должна способствовать обеспечению максимальной производительности труда пользователю, минимальных трудозатрат и утомляемости.
Поэтому при выборе компьютера для выполнения определенных задач следует исходить из определенных выше его технических параметров.

Оптимизация ПК проводится для улучшения работы ОС. При таком подходе следует обратить внимание на характеристики таких его составляющих:

размер дисплея, разрешение экрана, частоту обновления кадра;
размер и свойства клавиатуры, если используете ноутбук и работа на нем требует большого объема вводимой символьной информации, то лучше укомплектовать его отдельной клавиатурой. Следует отметить, что клавиатура ноутбука не очень подходит для такого рода работы. Иногда ей свойственен такой порок как дребезг. В этом случае может набираться текст, не соответствующий тому, который вы набираете;
тип процессора, определяющий его многозадачность, частота процессора;
величина оперативной или системной памяти;
емкость жесткого диска, скорость вращения шпинделя;
видеокарта и звуковая карта;
наличие модема, радиомодулей Bluetooth и WiFi, сетевых адаптеров;
наличие необходимых разъемов USB и функциональных разъемов.

По мере эксплуатации компьютера возникает необходимость по уборке мусора с диска, его чистка и упорядочение файлов на нем после очистки – дефрагментация. Необходимость чистке жесткого диска и в дефрагментации определяется средствами операционной системы.

Если диск очень фрагментирован (один файл разбит по частям и расположен в разных местах диска вследствие его первоначальной записи и невозможности из-за недостатка локальной дисковой памяти поместить его целиком в одном месте), то процесс дефрагментации может занимать достаточно продолжительное время.

Для выполнения заданий на компьютере, кроме средств предоставляемой операционной системой Windows, могут потребоваться различные программы как пользовательские, так и программы, расширяющие функциональность установленной операционной системы.

Способы установки программ напрямую зависят от того, на каких носителях и где располагается ее дистрибутив. Чаще всего программы устанавливаются с компакт-диска, DVD, или через Интернет, а также с сетевого диска.

Инсталляция программы с компакт-диска или DVD: вставить носитель дистрибутива в компьютер и следуйте инструкциям, которые будут появляться на экране монитора. Если установщик запросит пароль администратора или его подтверждение, подтвердите его или введите заново.

Некоторые дистрибутивы, устанавливаемые с компакт-диска или DVD-диска, самостоятельно, в автоматическом режиме запускают мастер установки. Тогда появляется диалоговое окно со словом «Автозапуск», и после этого запускается мастер установки.

Если отсутствует автоматическая установка программы, то необходимо найти установочный файл и запустить его вручную. Часто он имеет название Setup.exe или Install.exe.

Инсталляция программы через Интернет : кликните ссылку на файл программы, имеющуюся в веб-браузере. Файл дистрибутива, или загрузочный файл может быть размещен во временную область, предоставленную ему операционной системой и, только после этого, можно произвести установку, используя Setup.exe или Install.exe или программа установится самостоятельно в автоматическом режиме.

Установка программ из интернета сопряжена с опасностью заразить компьютер вирусом, результаты воздействия которого, на содержимое информационных носителей, непредсказуемы.

Для обеспечения безопасности при выполнении загрузки из интернета или файлов на других носителей используются специальные антивирусные программы, которые блокируют проникновение вируса в компьютер и предупреждают пользователя об опасности заражения компьютера вирусом.

Антивирусных программ в настоящее время разработано достаточно много. Поэтому можно выбрать из существующего многообразия ту, которая более всего отвечает вашим требованиям безопасности.

Можно перечислить наиболее распространенные из них:

Kaspersky
Dr.Web
ESET NOD32
Norton
Avast.

Спасибо за прочтение! Ставьте лайки, подписывайтесь на канал, комментируйте!

Читайте также: