Основные принципы работы компьютера. Принцип работы компьютер

Основные принципы работы компьютера

Компьютер – это техническое средство преобразования информации, в основу работы которого заложены те же принципы обработки электрических сигналов, что и в любом электронном устройстве:

входная информация, представленная различными физическими процессами, как электрической, так и неэлектрической природы (буквами, цифрами, звуковыми сигналами и т.д.), преобразуется в электрический сигнал;
сигналы обрабатываются в блоке обработки;
с помощью преобразователя выходных сигналов обработанные сигналы преобразуются в неэлектрические сигналы (изображения на экране).

Назначение компьютера – обработка различного рода информации и представление ее в удобном для человека виде.

С позиции функционального назначения компьютер – это система, состоящая из 4-х основных устройств, выполняющих определенные функции: запоминающего устройства или памяти, которая разделяется на оперативную и постоянную, арифметико-логического устройства (АЛУ), устройства управления (УУ) и устройства ввода-вывода (УВВ). Рассмотрим их роль и назначение.

Запоминающее устройство (память) предназначается для хранения информации и команд программы в ЭВМ. Информация, которая хранится в памяти, представляет собой закодированные с помощью 0 и 1 числа, символы, слова, команды, адреса и т.д.

Под записью числа в память понимают размещение этого числа в ячейке по указанному адресу и хранение его там до выборки по команде программы. Предыдущая информация, находившаяся в данной ячейке, перезаписывается. При программировании, например, на языке Паскаль или Си, адрес ячейки связан с именем переменной, которое представляется комбинацией букв и цифр, выбираемых программистом.

Под считыванием числа из памяти понимают выборку числа из ячейки с указанным адресом. При этом копия числа передается из памяти в требуемое устройство, а само число остается в ячейке.

Пересылка информации означает, что информация читается из одной ячейки и записывается в другую.

Адрес ячейки формируется в устройстве управления (УУ), затем поступает в устройство выборки адреса, которое открывает информационный канал и подключает нужную ячейку.

Числа, символы, команды хранятся в памяти на равноправных началах и имеют один и тот же формат. Ни для памяти, ни для самого компьютера не имеет значения тип данных. Типы различаются только при обработке данных программой. Длину, или разрядность, ячейки определяет количество двоичных разрядов (битов). Каждый бит может содержать 1 или 0. В современных компьютерах длина ячейки кратна 8 битам и измеряется в байтах. Минимальная длина ячейки, для которой можно сформировать адрес, равна 1 байту, состоящему из 8 бит.

Для характеристики памяти используются следующие параметры:

емкость памяти – максимальное количество хранимой информации в байтах;
быстродействие памяти – время обращения к памяти, определяемое временем считывания или временем записи информации.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Производит арифметические и логические действия.

Следует отметить, что любую арифметическую операцию можно реализовать с использованием операции сложения.

Сложная логическая задача раскладывается на более простые задачи, где достаточно анализировать только два уровня: ДА и НЕТ.

Устройство управления (УУ) управляет всем ходом вычислительного и логического процесса в компьютере, т.е. выполняет функции "регулировщика движения" информации. УУ читает команду, расшифровывает ее и подключает необходимые цепи для ее выполнения. Считывание следующей команды происходит автоматически.

Фактически УУ выполняет следующий цикл действий:

формирование адреса очередной команды;
чтение команды из памяти и ее расшифровка;
выполнение команды.

В современных компьютерах функции УУ и АЛУ выполняет одно устройство, называемое центральным процессором.

inf1.info

Основные принципы работы компьютера

входная информация, представленная различными физическими процессами, как электрической, так и неэлектрической природы (буквами, цифрами, звуковыми сигналами и т.д.), преобразуется в электрический сигнал;
сигналы обрабатываются в блоке обработки;

с помощью преобразователя выходных сигналов обработанные сигналы преобразуются в неэлектрические сигналы (изображения на экране).

Пересылка информации означает, что информация читается из одной ячейки и записывается в другую.

Для характеристики памяти используются следующие параметры:

емкость памяти – максимальное количество хранимой информации в байтах;

быстродействие памяти – время обращения к памяти, определяемое временем считывания или временем записи информации.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Производит арифметические и логические действия.

Следует отметить, что любую арифметическую операцию можно реализовать с использованием операции сложения.

Фактически УУ выполняет следующий цикл действий:

формирование адреса очередной команды;
чтение команды из памяти и ее расшифровка;
выполнение команды.

В современных компьютерах функции УУ и АЛУ выполняет одно устройство, называемое центральным процессором.

inf1.info

Принцип работы компьютера. Компьютер для "чайников"

Компьютеры 11 января 2017

Сегодня компьютерные устройства настолько прочно вошли в нашу жизнь, что представить себе наше существование без них кажется невозможным. Однако большинство пользователей практически никогда не задумывается о том, как же работают все эти системы. Далее будет рассмотрено, как устроен компьютер (для «чайников», так сказать). Конечно, описать все подробно и осветить все технические стороны не получится (да это большинству и не нужно). Поэтому ограничимся основными аспектами, говоря простым «человеческим» языком.

Компьютер для «чайников»: основные компоненты

Говоря об устройстве любого компьютерного устройства, следует четко понимать, что в основе своей он состоит из аппаратной и программной части.

принцип работы компьютера

Под аппаратной частью понимают все подключенные устройства, которые, если можно так выразиться, можно потрогать руками (процессоры, планки памяти, жесткие диски, мониторы, видео-, аудио- и звуковые адаптеры, клавиатуру, мышь, периферийные устройства вроде принтеров, сканеров и т. д.). В народе все эти компоненты иногда называют «компьютерным железом».

Программная часть состоит из множества компонентов, среди которых главенствующую роль играет операционная система, на основе которой производится взаимодействие между аппаратной частью и другими программами и устанавливаемые в ней драйвера устройств – специальные программы, с помощью которых ОС может взаимодействовать с самим «железом» и задействовать его при выполнении определенных задач.

Отсюда нетрудно сделать вывод о том, что главный принцип работы компьютера любого типа состоит во взаимодействии «железных» и программных компонентов. Но это только поверхностное представление. Эти процессы будут описаны несколько позже.

Компьютерное «железо»

В аппаратной части, как считают многие, на первом месте стоят процессор и оперативная память. Отчасти, это так и есть. Именно они обеспечивают выполнение всех программных команд и дают возможность запускать те или иные процессы.

программный принцип работы компьютера

С другой стороны, если копнуть глубже, ни один «железный» компонент сам по себе ничего не стоит, ведь его для использования надо куда-то подключить. И тут первостепенное значение уделяется, так называемым, материнским платам (в народе – «материнкам») – специальным устройствам, на которые монтируются все остальные компоненты, микросхемы и т. д. В этом смысле основной принцип работы компьютера (корректного функционирования без сбоев) состоит в том, чтобы правильно подключить все аппаратные компоненты через соответствующие контроллеры к специальным слотам или разъемам на самой плате. Тут есть свои правила, например, по корректному использованию шин PCI, по подключению жестких дисков и съемных дисководов с использованием принципа Master/Slave и т. д.

Отдельно стоит сказать о постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), на котором записана информация, как бы навечно, и оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), служащем для выполнения программных компонентов.

Видео по теме

Виды программного обеспечения

Программный принцип работы компьютера подразумевает использование соответствующего программного обеспечения для выполнения поставленных задач.

компьютер для чайников

В общем понимании ПО делится на несколько категорий, среди которых отдельно можно выделить системное и прикладное ПО. К системному программному обеспечению относят сами операционные системы, драйвера устройств, иногда сервисные утилиты, необходимые для обеспечения корректной работы всей системы. Это, так сказать, общая оболочка, в которую встраиваются прикладные программы и приложения. ПО этого типа имеет строгую направленность, то есть, ориентировано на выполнение какой-то определенной задачи.

Но раз речь идет именно о том, что представляют собой основные принципы работы компьютера в общем смысле, на первое место выходит именно системное ПО. Далее рассмотрим, как запускается вся компьютерная система.

Урок информатики. Компьютер: включение и проверка устройств

Наверное, многие пользователи стационарных ПК замечали, что при включении компьютера раздается характерный звук системного динамика. Мало кто обращает на него внимания, однако из факта его появления можно сделать вывод о том, что все «железные» устройства работают нормально.

основные принципы работы компьютера

Что получается? Принцип работы компьютера состоит в том, что при подаче питания на специальную микросхему, называемую устройством первичного ввода/вывода, производится тестирование всех устройств. В первую очередь идет обнаружение неполадок в работе видеоадаптера, ведь если он не в порядке, система просто не сможет вывести на экран визуальную информацию. Только потом определяется тип процессора и его характеристики, параметры оперативной памяти, жесткие диски и другие устройства. По сути, в BIOS изначально хранится информация по всему «железу».

Варианты загрузки

Кроме того, загрузка тоже может трактоваться как программный принцип работы компьютера, поскольку проверка происходит именно программным, а не физическим способом.

урок информатики компьютер

Тут же имеется и система выбора загрузочного устройства (жесткий диск, оптический носитель, USB-устройство, сеть, и т. д.). В любом случае дальнейший принцип работы компьютера в плане загрузки состоит в том, чтобы на устройстве присутствовала, так называемая, загрузочная запись, необходимая для старта системы.

Старт операционной системы

Для загрузки ОС необходим специальный загрузчик, который инициализирует ядро системы, записанное на жестком диске, и помещает его в оперативную память, после чего управление процессами передается уже самой ОС.

принцип работы памяти компьютера

Кроме того, основная загрузочная запись может иметь и более гибкие настройки, предоставляя право выбора загружаемой системы пользователю. Если же старт производится со съемного носителя, исполняемый загрузочный код считывается с него, но загрузка в любом варианте производится только в том случае, если BIOS определит исполняемый код как действительный. В противном случае на экране появится уведомление о невозможности старта, вроде того, что загрузочный раздел не найден. При этом иногда используется таблица разделов, которая содержит информацию обо всех логических дисках, на которые может быть поделен винчестер. Кроме всего прочего, доступ к информации напрямую зависит от структуры организации файлов, которая носит название файловой системы (FAT, NTFS и др.).

Заметьте, это самая примитивная интерпретация процесса загрузки, поскольку на самом деле все гораздо сложнее.

Память компьютера: запуск программ

Итак, операционная система загрузилась. Теперь остановимся на вопросах функционирования программ и приложений. За их выполнение в первую очередь отвечают центральный процессор и оперативная память, не говоря о задействованных драйверах других устройств.

принцип работы компьютера

Принцип работы памяти компьютера заключается в том, что при запуске исполняемого файла программы или другого объекта из ПЗУ или съемного носителя, когда приложение исполняет как бы дополняющую роль, в оперативную память (ОЗУ) через ядро системы помещаются некоторые сопутствующие компоненты, чаще всего представляющие собой динамические библиотеки (хотя для простых программ их наличие может быть и не предусмотрено), и необходимые для работы драйверы устройств.

Они обеспечивают связь между операционной системой, самой программой и пользователем. Понятно, что чем больший объем имеет оперативная память, тем больше компонентов в нее можно загрузить и тем быстрее будет происходить их обработка. При поступлении команд взаимодействия в дело вступает центральный процессор, который и производит все вычислительные действия в системе. По завершении работы приложения или при выключении компьютера все компоненты из «оперативки» выгружаются. Но так бывает не всегда.

Изменение параметров системы

Некоторые процессы могут находиться в оперативной памяти постоянно. Поэтому их нужно останавливать вручную. В Windows-системах многие службы стартуют автоматически, а вот пользователю они оказываются совершенно ненужными. В этом случае применяется настройка автозапуска. В самом простом варианте применяются программы-оптимизаторы, которые очищают ненужные процессы, удаляют компьютерный мусор в автоматическом режиме. Но это уже отдельный разговор.

Источник: fb.ru

Комментарии

Идёт загрузка...

Принципы работы компьютера.

Поиск Лекций

В общих чертах работу компьютера можно описать так:

@ с помощью внешнего устройства в память компьютера вводится программа.

@ Устройство управления считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая команда (инструкция) программы, и организует ее выполнение.

@ Как правило, после выполнения одной команды устройство управления начинает выполнять команду из ячейки памяти, которая находится непосредственно за только что выполненной командой.

Однако этот порядок может быть изменен с помощью команд передачи управления (перехода). Это позволяет организовать выполнение одной и той же последовательности команд в программе много раз (цикл) и создавать достаточно сложные программы (ветвление).

@ Поскольку внешние устройства, как правило, работают значительно медленнее, чем остальные части компьютера, управляющее устройство может приостанавливать выполнение программы до завершения операции ввода-вывода.

@ Все результаты выполненной программы должны быть ею выведены на внешние устройства компьютера, после чего компьютер переходит в режим ожидания сигналов от внешних устройств.

Особенности современных компьютеров.

схема устройства современных компьютеров несколько отличается от приведенной выше.

@ Арифметическо-логическое устройство и устройство управления, как правило, объединены в единое устройство — центральный процессор.

@ Процесс выполнения программ может прерываться для выполнения неотложных действий, связанных с поступившими сигналами от внешних устройств компьютера — прерываний.

@ Параллельная обработка данных на нескольких процессорах.

3)Поколения ЭВМ.

Обычно выделяют пять поколений ЭВМ, которые выделяют в соответствии с применяемом на каждом из них элементной базой: электронные лампы, полупроводниковые (дискретные) диоды и транзисторы, интегральные микросхемы различной степени интеграции.

I. 1945 – 1955

электронно-вакуумные лампы

• быстродействие 10-20 тыс. операций в секунду

• каждая машина имеет свой язык

• нет операционных систем

• ввод и вывод:

• перфоленты,

• перфокарты,

• магнитные ленты.

Первая машина «Эниак» 1946 год. Создатели Могли и Эккерт.

1951. МЭСМ – малая электронно-счетная машина

• 6 000 электронных ламп

• 3 000 операций в секунду

• двоичная система

1952. БЭСМ – большая электронно-счетная машина

• 5 000 электронных ламп

• 10 000 операций в секунду

Компьютеры Лебедева.

II. 1955 – 1965

Транзисторы

• 10-200 тыс. операций в секунду

• первые операционные системы

• первые языки программирования:

Ø Фортран (1957),

Ø Алгол (1959)

• средства хранения информации:

Ø магнитные барабаны,

Ø магнитные диски

1953-1955. IBM 604, IBM 608, IBM 702

БЭСМ-6

• 60 000 транзисторов

• 200 000 диодов

• 1 млн. операцийв секунду

• память – магнитная лента, магнитный барабан

работали до 90-х гг

III. 1965 – 1980

интегральные микросхемы

• быстродействие до 1 млн. операций в секунду

• оперативная памяти – сотни Кбайт

• операционные системы – управление памятью, устройствами, временем процессора

• языки программирования Бэйсик (1965), Паскаль (1970, Н. Вирт), Си (1972, Д. Ритчи)

• совместимость программ

большие универсальные компьютеры

1964. IBM/360 фирмы IBM.

• кэш-память

• конвейерная обработка команд

• операционная система OS/360

• 1 байт = 8 бит

• разделение времени

IV - V. с 1980 по …

большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС)

ILLIAC-IV (США)

• 20 млн. оп/c

• многопроцессорная система

Cray-1 (США)

• 166 млн. оп/c

• память 8 Мб

• векторные вычисления

Эльбрус-1 (СССР)

• 15 млн. оп/c

• память 64 Мб

Эльбрус-2

• 8 процессоров

• 125 млн. оп/c

• память 144 Мб

• водяное охлаждение

IBM 5150

• процессор Intel 8088

• частота 4,77 МГц

• память 64 Кб

• гибкие диски 5,25 дюйма

IBM PC XT

• память до 640 Кб

• винчестер 10 Мб

IBM PC AT

• процессор Intel 80286

• частота 8 МГц

• винчестер 20 Мб

4)Развитие программного обеспечения.

Первые компьютеры:

• Машинный язык, т.е.программирование в кодах, непосредственно воспринимаемых компьютером.

• Это было очень тяжелой, малопроизводительной и кропотливой работой, в ходе которой можно было весьма легко ошибиться.

Начало 50 – х годов:

• Появление языков низкого уровня - ассемблер.

• Однако написание программ на языке ассемблера все же весьма трудоемко.

1955год:

• появление языков программирования высокого уровня.

• Первый коммерчески используемый язык программирования высокого уровня Фортран был разработан в 1958 г. в фирме IBM под руководством Джона Бэкуса.

С 1966 года:

• почти все средние и большие ЭВМ работали под управлением ОС.

70-е годы:

• появление систем с разделением времени и компьютерных сетей.

5)История ПЭВМ.

Компьютеры 1-го и 2-го поколений были очень большими устройствами — огромные залы были заставлены шкафами с электронным оборудованием. Все это стоило очень дорого, поэтому компьютеры были доступны только крупным компаниям и учреждениям. Однако в борьбе за покупателей фирмы, производившие компьютеры и электронное оборудование для них, стремились сделать свою продукцию быстрее, компактнее и дешевле. Благодаря достижениям современной технологии на этом пути были достигнуты поистине впечатляющие результаты. К середине 60-х годов появились компактные внешние устройства для компьютеров, что позволило фирме Digital Equipment выпустить в 1965 г. первый мини-компьютер PDP—8 размером с холодильник и стоимостью 20 тыс. дол. Но к тому времени был подготовлен еще один шаг к миниатюризации компьютеров.

В 1958 г. Джек Килби придумал, как на одной пластине полупроводника получить несколько транзисторов.

В 1959 г. Роберт Нойс (будущий основатель фирмы Intel) изобрел более совершенный метод, позволивший создавать на одной пластине и транзисторы, и все необходимые соединения между ними. Полученные электронные схемы стали называться интегральными схемами, или чипами.

В 1968 г. фирма Burroughs выпустила первый компьютер на интегральных схемах.

В 1970 г. фирма Intelначала продавать интегральные схемы памяти. В том же году был сделан еще один важный шаг на пути к персональному компьютеру — Маршиан Эдвард Хофф из той же фирмы Intel сконструировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большой ЭВМ.

Так появился первый микропроцессор Intel-4004, который был выпущен в продажу в конце 1970 г. Конечно, возможности Intel-4004 были куда скромнее, чем у центрального процессора большой ЭВМ, — он работал гораздо медленнее и мог обрабатывать одновременно только 4 бита информации (процессоры больших ЭВМ обрабатывали 16 или 32 бита одновременно).

В 1973 г. фирма Intel выпустила 8-битовый микропроцессор Intel-8008.

в 1974 г. — его усовершенствованную версию Intel-8080, которая до конца 70-х годов стала стандартом для микрокомпьютерной индустрии.

Вначале эти микропроцессоры использовались только электронщиками-любителями и в различных специализированных устройствах.

в 1974 г. несколько фирм объявили о создании на основе микропроцессора Intel-8008 компьютера, т.е. устройства, выполняющего те же функции, что и большая ЭВМ.

В начале 1975 г. появился первый коммерчески распространяемый компьютер Альтаир-8800, построенный на основе микропроцессора Intel-8080. Этот компьютер, разработанный фирмой MITS, продавался по цене около 500$. Хотя возможности его были весьма ограничены (оперативная память составляла всего 256 байт, клавиатура и экран отсутствовали), его появление было встречено с большим энтузиазмом.

В конце 1975 г. Пол Аллен и Билл Гейтс (будущие основатели фирмы Microsoft) создали для компьютера «Альтаир» интерпретатор языка Basic, что позволило пользователям достаточно просто общаться с компьютером и легко писать для него программы. Это также способствовало популярности компьютеров.

Успех фирмы MITS заставил многие фирмы также заняться производством персональных компьютеров. Появилось и несколько журналов, посвященных персональным компьютерам. Компьютеры стали продаваться уже в полной комплектации, с клавиатурой и монитором, спрос на них составил десятки, а затем и сотни тысяч штук в год. Росту объема продаж весьма способствовали многочисленные полезные программы, разработанные для деловых применений. Появились и коммерчески распространяемые программы, например программа для редактирования текстов WordStar и табличный процессор VisiCalc (соответственно 1978 и 1979 гг.). Эти (и многие другие) программы сделали для Делового мира покупку компьютеров весьма выгодным вложением денег: с их помощью стало возможно значительно эффективнее выполнять бухгалтерские расчеты, составлять документы и т.д. В результате оказалось, что для многих организаций необходимые им расчеты стало возможно выполнять не на больших ЭВМ или мини-ЭВМ, а на персональных компьютерах, что значительно дешевле.

Принцип открытой архитектуры:

• Компьютер собирается из отдельных частей как конструктор.

• Много сторонних производителей дополнительных устройств.

• Каждый пользователь может собрать компьютер, соответствующий его личным требованиям)

Причина успеха персональных компьютеров:

ü невысокая стоимость;

ü простота использования;

ü возможность индивидуального взаимодействия с компьютером;

ü относительно высокие возможности по переработке информации;

ü высокая надежность и простота ремонта, основанные на интеграции компонентов компьютера;

ü возможность расширения и адаптации к особенностям применения компьютеров;

ü наличие программного обеспечения, охватывающего практически все сферы человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового программного обеспечения;

ü возможность объединения в сети;

ü наличие средств электронной почты позволяет пользователям компьютеров с помощью обычной телефонной сети посылать текстовые и факсимильные сообщения в другие города и страны и получать информацию из крупных банков данных

Ограниченность области применения компьютеров:

ü Наиболее часто проявляющиеся ограничения — по объему обрабатываемой информации и по скорости вычислений.

ü При обработке больших объемов информации часто оказывается наиболее целесообразным совместное использование компьютеров разного уровня, где на каждом уровне решаются те задачи, которые соответствуют его возможностям.

poisk-ru.ru

Основные принципы работы компьютера

Количество просмотров публикации Основные принципы работы компьютера - 713

Принципы работы и структура компьютера

Передача информации.

Обработка информации;

Хранение информации;

Сбор информации;

Компьютер оказывается незаменимым помощником в реализации всех из указанных компонент информационных процессов.

Сбор информации

В простейшем случае компьютер позволяет автоматизировать процесс сбора информации. К примеру, при наличии компьютера нет крайне важно сти записывать в книгу учета сведения о лицах пришедших на прием к социальному работнику в течение дня. Эти сведения можно сразу вводить в базу данных, реализованную на компьютере, с целью последующей обработки.

В более сложных случаях компьютер позволяет реализовать полностью автоматический (без участия человека) сбор информации. К примеру, компьютер может периодически опрашивать один или несколько источников информации и считывать с них нужные сведения (это бывают, к примеру, несколько датчиков на теле тяжелобольного человека, используемые для измерения температуры, давления и т.п.).

Хранение информации

Память – неотъемлемая компонента любого компьютера. Благодаря ее, компьютер обеспечивает надежное хранение больших объёмов информации. Учитывая зависимость отсвоего назначения информация в памяти компьютера соответствующим образом структурируется и организуется так, чтобы обеспечить простоту пополнения, изменения и поиска нужной информации.

Обработка информации

В термине КОМПЬЮТЕР (вычислитель) отражается лишь одна его возможность – способность производить вычисления. При этом, современные компьютеры с одинаковым успехом могут обрабатывать как числовую, так и, логическую, текстовую, аудио и видеоинформацию.

Компьютер может распознавать и воспроизводить человеческую речь, формировать и воспроизводить статические и динамические изображения, воспроизводить на экране различные видеофрагменты.

Важным видом обработки информации, с которым легко справляется компьютер, является поиск нужных данных в больших объёмах информации.

Передача информации

Специальные устройства позволяют компьютеру подключаться к внешним каналам связи и осуществлять обмен информацией с удаленными абонентами. В качестве таких абонентов могут выступать другие компьютеры, что позволяет интегрировать информационные и вычислительные мощности многих компьютеров, а пользователям – иметь доступ к ресурсам каждого из этих компьютеров. Так возникают компьютерные сети.

В основу работы компьютера положены следующие основные принципы.

Принцип программного управления

Данный принцип предложен в середине XIX века английским математиком Августой Адой Лавлейс.

Суть его состоит в следующем: функционирование компьютера происходит по заранее составленной и помещенной в его память программе.

Программа представляет собой последовательность команд, которые может выполнять компьютер. Размещено на реф.рфКаждая команда реализует определенную элементарную операцию по обработке данных. К примеру, это могут операции выборки из памяти или записи в память данных, арифметические операции над данными (сложение, вычитание, умножение, деление), операции сравнения данных и т.п.

Здесь и далее под термином данные будем понимать порции информации, связанной с решаемой на компьютере задачей, которые хранятся в его памяти в закодированном виде (в виде двоичных кодов, ᴛ.ᴇ. последовательностей из нулей и единиц).

Команда также представляет собой двоичный код, определяющий какую операцию и над какими данными крайне важно выполнить. Весь набор команд, которые может выполнять компьютер некоторого типа, принято называть его машинным(внутренним) языком или языком машинных команд.

Компьютеры разных типов имеют разные машинные языки и ʼʼпонимаютʼʼ только свой машинный язык. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, чтобы решить на компьютере любую задачу (вычислительную, обработки текста͵ графики и т.д.), нужно иметь программу на его машинном языке, определяющую, какие операции, над какими данными и в какой последовательности нужного выполнить, чтобы достигнуть требуемого результата.

Принцип произвольного доступа к ячейкам основной памяти

Этот принцип предложен в 1945году выдающимся математиком венгерского происхождения Джоном фон Нейманом и состоит по сути в том, что компьютеру в произвольный момент времени доступна любая ячейка его основной (оперативной) памяти, причем время доступа (время чтения или записи данного) одинаково для всех ячеек.

Основная память компьютера разбита на минимально допустимые ячейки памяти, именуемые байтами. Байты памяти пронумерованы и для доступа к ним используются их порядковые номера – адреса байт. При этом общее число N байт памяти принято называть объёмом основной памяти.

Основная память

0001

0002 байты памяти с их номерами

0003

000N

Замечание. В общем случае ячейка памяти для хранения данного (в зависимости от его типа) может занимать не только один байт, но и несколько последовательных байт. Вместе с тем, у компьютера, помимо основной памяти, имеются еще и другие виды памяти (см. далее).

Принцип хранимой программы

Этот принцип также был предложен Джоном фон Нейманом. Он состоит в том, что программа решения задачи при ее выполнении также хранится в основной памяти наряду с обрабатываемыми данными.

Это означает, к примеру, что команды одной программы бывают результатом выполнения другой программы, ᴛ.ᴇ. очень трудоемкий процесс создания программ на языке машинных команд можно возложить на сам компьютер.

referatwork.ru

Работа на компьютере - Основы информатики - Принцип работы ПК: процессор (CPU) и память

Принцип работы ПК

Каждый компьютер состоит из собственно вычислительной системы и устройств ввода-вывода. Все вычисления производит микропроцессор (CPU - Central Processor Unit). При помощи различных устройств ввода (клавиатура, мышь, сканер) вы можете вводить информацию в ПК, а при помощи устройств вывода (монитор, принтер) он вам ее выводит.

Поскольку компьютеру надо где-то хранить информацию, с которой он работает, у него должна быть память. Для хранения информации используется два основных вида памяти - оперативная (ОЗУ - оперативное запоминающее устройство) и постоянная (ПЗУ, постоянное запоминающее устройство). В ОЗУ хранятся текущие данные вычислений, туда же загружаются программы в момент их выполнения. Именно с этой памятью и общается процессор, так как она работает очень быстро. На современных персональных компьютерах обычно устанавливают не менее 64 Мбайт такой памяти.

Постоянная память предназначена для хранения любых данных, в том числе программ. Когда вы запускаете программу, она считывается из ПЗУ и загружается в ОЗУ. И хотя скорость работы постоянной памяти намного ниже, чем оперативной, у нее имеется одно большое преимущество - при выключении компьютера все данные в ПЗУ остаются, а ОЗУ без питания ничего не помнит. Кроме того, размеры постоянной памяти в современных ПК достигают десятков гигабайт.

ПРИМЕЧАНИЕ Раньше для ПЗУ давали иное определение, однако сейчас существует так много различных типов памяти, что провести границу, где начинается одна, а где начинается другая, практически невозможно. Больше того, те же жесткие диски, о которых речь пойдет позже, не подходят под определение ПЗУ. Тем не менее этот термин я буду применять и к ним, чтобы не плодить лишние определения. В конце концов, до появления дисков их функцию частично выполняла именно ПЗУ. А современные флэш-винчестеры (SSD) - так и вообще почти что копия той самой "древней" ПЗУ.

Например, когда вы включаете компьютер, из постоянной памяти (HDD или SSD) в оперативную (RAM) загружается операционная система. Когда вы запускаете программу, она тоже считывается с ПЗУ в ОЗУ вместе с данными, с которыми вы работаете. Завершая программу, вы сохраняете изменен-ные данные (например, текст) в ПЗУ, а сама программа удаляется из ОЗУ, чтобы освободить место другим.

Раз уж мы заговорили о данных, то давайте определимся и с ними: под данными понимается любая информация, находящаяся в компьютере, в любой памяти. Однако с точки зрения пользователя, как правило, данные - это то, с чем он работает (текст, рисунки и т .д.), а программы (и их компоненты) данными как бы и не являются. Поэтому фраза "скопируй данные", как правило, означает передачу именно результатов работы - все тех же текстовых или графических документов, или файлов.

« Биты и байты, или Что такое компьютер | Папки с файлами, типы файлов и расширения »

www.snkey.net

Основные принципы работы компьютера

Рейтинг:

/ 3 Подробности Просмотров: 4704

Основные принципы работы компьютера

входная информация, представленная различными физическими процессами, как электрической, так и неэлектрической природы (буквами, цифрами, звуковыми сигналами и т.д.), преобразуется в электрический сигнал;
сигналы обрабатываются в блоке обработки;
с помощью преобразователя выходных сигналов обработанные сигналы преобразуются в неэлектрические сигналы (изображения на экране).

Пересылка информации означает, что информация читается из одной ячейки и записывается в другую.

Для характеристики памяти используются следующие параметры:

емкость памяти – максимальное количество хранимой информации в байтах;
быстродействие памяти – время обращения к памяти, определяемое временем считывания или временем записи информации.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ). Производит арифметические и логические действия.

Следует отметить, что любую арифметическую операцию можно реализовать с использованием операции сложения.

Фактически УУ выполняет следующий цикл действий:

формирование адреса очередной команды;
чтение команды из памяти и ее расшифровка;
выполнение команды.

В современных компьютерах функции УУ и АЛУ выполняет одно устройство, называемое центральным процессором.

< Назад
Вперёд >

palkins.ru