ГДЗ по информатике, 10 класс, Поляков, номер 31.12: Как устроен компьютер
Информатика (в 2 частях); углубленное обучение — Поляков К.Ю., Еремин Е.А.
Артём Савельев, методист по информатике Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
Расскажите о различных режимах обмена данными с внешними устройствами.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Взаимодействие процессора с внешними устройствами (клавиатурой, мышью, принтером, жестким диском и т.д.) осуществляется через контроллеры устройств. Для организации этого процесса используются три основных режима обмена данными: программное управление, прерывания и прямой доступ к памяти (DMA). Рассмотрим каждый из них подробно.
Шаг 1. Режим программного управления
Это самый простой способ организации ввода-вывода. Процессор выполняет программу, которая по очереди обращается к каждому устройству или проверяет его готовность к обмену.
- Суть метода: Центральный процессор (ЦП) сам управляет всем процессом передачи данных. Он выдает команды контроллеру устройства, а затем постоянно опрашивает его («ожидает» готовности).
- Недостаток: Пока ЦП ждет ответа от медленного внешнего устройства, он простаивает и не может выполнять другие задачи. Это приводит к значительным потерям производительности системы.
- Пример: Простейшие микроконтроллеры в старых устройствах или специализированные системы реального времени, где важна предсказуемость, а не скорость работы общего процессора.
Шаг 2. Режим прерываний
Этот режим позволяет процессору не ждать завершения операции ввода-вывода, а переключаться на выполнение других задач.
- Суть метода: Процессор отправляет команду контроллеру устройства на начало работы и продолжает выполнять текущую программу. Когда устройство завершает операцию (или возникает ошибка), оно подает сигнал прерывания на системную шину.
- Действия ЦП: Получив сигнал, процессор сохраняет состояние своей работы, переходит к выполнению специальной программы — обработчика прерывания, который забирает данные у устройства или передает ему новые, а затем возвращается к прерванной задаче.
- Преимущество: Повышается эффективность использования ресурсов процессора, так как он не простаивает в ожидании.
- Недостаток: При большом количестве быстрых устройств частые прерывания могут «завалить» процессор служебными задачами.
Шаг 3. Режим прямого доступа к памяти (DMA)
Для высокоскоростных устройств (жесткие диски, сетевые карты, видеокарты) используется метод DMA, который минимизирует участие центрального процессора.
- Суть метода: В системе появляется специальный контроллер — DMA-контроллер. Процессор лишь дает команду этому контроллеру: «Перенеси блок данных из оперативной памяти в устройство». Далее DMA-контроллер сам управляет шиной данных и адресов, перемещая информацию напрямую между памятью и устройством.
- Роль ЦП: Центральный процессор полностью освобождается от участия в передаче данных и может заниматься другими вычислениями. Он вмешивается только в начале и в конце операции.
- Преимущество: Максимальная пропускная способность шины данных и высокая производительность системы при работе с большими объемами информации.
Итоговое сравнение режимов
| Режим | Кто управляет передачей? | Нагрузка на ЦП | Применение |
|---|---|---|---|
| Программный | Процессор | Очень высокая (простой) | Медленные/простые устройства |
| Прерывания | Устройство + Обработчик ЦП | Средняя | Клавиатура, мышь, дисководы |
| DMA | DMA-контроллер | Низкая | Жесткий диск, сеть, видео |
Основные режимы обмена данными с внешними устройствами
а) Программное управление: процессор сам опрашивает устройство, простаивая в ожидании.
б) Прерывания: устройство само сигнализирует о готовности, процессор переключается на обслуживание.
в) Прямой доступ к памяти (DMA): специальный контроллер переносит данные без участия процессора.
Ответ составлен на основе стандартной классификации методов ввода-вывода в архитектуре ЭВМ. Упор сделан на различие в степени участия центрального процессора в каждом режиме.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 31.12 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Информатика (в 2 частях); углубленное обучение», Поляков К.Ю., Еремин Е.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 31.12?
Краткий ответ: Основные режимы обмена данными с внешними устройствами: 1. Программное управление: процессор сам опрашивает устройство, простаивая в ожидании. 2. Прерывания: устройство само сигнализирует о готовности, процессор переключается на обслуживание. 3. Прямой доступ к памяти (DMA): специальный контроллер переносит данные без участия процессора.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Информатика (в 2 частях); углубленное обучение», Поляков К.Ю., Еремин Е.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 31. Как устроен компьютер.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.