Programový princip počítače. Počítačové komponenty a jejich funkce

Komponenty počítače a jejich funkce jsou známé všem moderním školákům, kteří pečlivě naslouchali kurzu informatiky. Studenti se zapsali do technických oborů týkajících se počítačů, které jsou v této oblasti dokonale orientovány. Pokud však člověk chce chápat principy fungování moderního počítače, neobdržel ve vzdělávacím programu konkrétní informace, bude muset hledat vhodné zdroje informací. Je třeba si uvědomit, že někteří autoři píší jako pro sebe: používají mnoho nejasných termínů pro osobu, která je daleko od této oblasti. Porozumění tomu, jak funguje osobní počítač (PC), není obtížné, stačí zodpovědně zacházet s vaším cílem. Svět výpočetní techniky je opravdu fascinující!

O čem to mluvíme?

Než zjistíte, jaké jsou základy systémový software co se stroj skládá a jak programovat s aplikací, musíte nejprve zjistit, jaký druh předmětu byl v centru pozornosti. Jeho jméno nám přišlo z anglického jazyka. Počítač se dnes nazývá elektronický stroj, který lze naprogramovat tak, aby shromažďoval data, zpracovával informace a přenášel znalosti.

Hlavním předmětem, na kterém je počítač postavený, je generátor hodin. Je to ten, kdo produkuje signály s danými časovými intervaly. Impulsy jsou dále zapojeny do pracovního postupu různých vnitřních, vnějších vstupních zařízeních jeho zpracování a výstupu. Řídící proces ve skutečnosti zahrnuje distribuci signálů takovým způsobem, aby bylo dosaženo cíle stanoveného před osobou. Není nutné zasílat všechny signály tam, kde je to nutné, což se děje automaticky za přítomnosti příslušného programového řízení. Je pravda, že výsledek bude úspěšný pouze v podmínkách vhodného kódu bez chyb.

Jak to funguje?

Klíčový aspekt, který je vždy vysvětlen v počítačových kurzech pro začátečníky: princip programu je základem pracovního postupu. Mluvíme o přítomnosti specializovaného programu v paměti počítače. Tato myšlenka se stala pro současnou dobu nejdůležitější pro počítačovou architekturu. Na kurzech (počítač) pro začátečníky jsou nutně popsány základní principy principu:

• výpočetní program je zaznamenán v elektronické paměti, kde je uložen, stejně jako původní hodnoty;
• Sekvence příkazů vytvořených v programu jsou kódovány čísly a formát se neliší.

Hlavní postulát softwarového principu počítače

Obecný popis počítače vždy začíná vyhlášením tohoto principu řízení kvůli přítomnosti předem zapsaného kódu, který musí stroj spouštět. Taková myšlenka se stala základem pro pochopení univerzálnosti počítače: v určitém časovém intervalu se vyřeší takový problém, který je regulován aktualizovaným programem.

Po dosažení výsledku můžete pokračovat do dalšího programu a provádět výpočty pomocí algoritmu popsaného v tomto programu. Tento přístup zahrnuje použití softwaru. Princip programu počítače deklaruje přítomnost softwaru pro všechny moderní uživatele. Je zajímavé, že lidé, kteří vytvářejí kód (samozřejmě ne nikdo, ale stále) lidé, také používají programy, algoritmy, které jsou softwarem.

O terminologii

Jak naznačuje název, základním pojmem moderního přístupu k definování zásad počítačové operability je program. Prostřednictvím toho jsou data zaznamenávána, data jsou vyvedena z paměti na externí zařízení, všechny ostatní operace - výpočty, zobrazování a tak dále. Termín je obvykle označován algoritmickým zápisem, který umožňuje získat řešení formulovaného problému postupným prováděním operací. Program je formulován pomocí operátorů vybraného jazyka dostupného pro počítač. Hlavním úkolem každého moderního programu je kontrola činnosti hardwaru. Použití programů je prvním znakem softwarového principu počítače.

Jak jej používat?

Předpokládejme, že v rámci řešení pracovního problému musí člověk analyzovat práci podniku, kde je zaměstnán, a ve vztahu k této problematice potřebuje vytvořit příklady počítačových modelů. Princip programu počítače se stává nepostradatelným nástrojem pro dosažení tohoto úkolu: nemusíte nic ručně kreslit a provádět volumetrické výpočty, stačí zvolit program, který ve správném režimu a ve stanoveném pořadí aktivuje hardwarové schopnosti stroje a nakonec se dostane do zařízení pro přenos informací (monitor, tiskárna).

Na druhé straně budou výsledky správné pouze v případě použití laděného softwaru. Nemělo by to vyžadovat revizi, to znamená, že uživatel pouze spouští produkt a používá funkce, které rozumí, aniž by měl zvláštní vzdělání týkající se vnitřní struktury softwaru. Vše, co potřebuje, je pochopení pořadí aplikace a znalosti obecného popisu počítače. Princip programu počítače zajišťuje dostupnost specializované dokumentace pro veškerý použitelný software.

Software

Tento výraz se používá k charakterizaci souboru pravidel, procedurálních množin, softwarových komponent, oficiální doprovodné dokumentace, která umožňuje zpracovávat data a implementovat deklarované funkce systému.

Pochopení podstaty softwarového principu počítače je důležité vzít v úvahu, že struktura softwaru a hardwaru je neustále úzce propojena, funkčnost jednoho je určena jasností druhého. Software používaný v moderních počítačích závisí na technických parametrech a nazývá se konfigurace softwaru.

Metodologický přístup

Programový princip počítače je založen na myšlenkách, které vyjádřil Babbage von Neumann. Obvykle se mluví o třech klíčových součástech:

• procesor;
• paměť;
• zařízení, která vám umožní zobrazit, zadejte informace.

Mluvíme-li o procesoru, jednotka se odebírá na dvou zařízeních:

• manažer;
• poskytování logických, aritmetických operací.

Systém klasifikace

Bylo přijato rozdělení počítačů do několika hlavních kategorií:

• velký;
• mini;
• mikro;
• PC

Velké výkonné zařízení, běžné ve velkých organizacích, které často pracují ve prospěch průmyslu. K servisu takových zařízení potřebujete několik desítek profesionálů. Velké počítače - základní součást tvorby počítačového centra. V takovém obrovském stroji je zcela nemožné, aby ne-odborník odhadl, pro které zařízení je určeno zpracování informací!

Mini - takové počítače, které mají malé rozměry, poměrně nízkou výkonnost, nízkou cenu. Často používají firmy, vědecké, výzkumné, vzdělávací instituce. Jsou pověřeny funkcemi kontroly výrobních procesů. Mikro - dokonce menší počítače, které se aktivně používají nejen v podnicích, ale v počítačích jako pomocná zařízení.

PC

Možná právě tato kategorie technologií způsobuje, že široká veřejnost je taková zvědavost ohledně principů softwaru počítače. Termín označuje techniku ​​používanou na pracovišti, tedy určenou pro jednu osobu. Často s pomocí počítače je školení a workflow efektivnější, ale tato funkce není omezena. Mezinárodní standardizace umožnila zavedení rozdělení do skupin. Existují následující kategorie:

• hmotnost;
• kancelář;
• mobilní;
• pracovníků;
• hry.

Proč potřebujeme?

V závislosti na více či méně širokém zaměření na řešení problémů je obvyklé mluvit o počítačové specializaci. K dispozici jsou:

• univerzální;
• specializované.

První jsou navrženy pro širokou škálu úkolů, výpočetní systémy mohou být dokončeny podle libosti, volbou optimálních konstrukčních prvků. Výsledný počítač bude efektivní pro pracovní postupy, úpravy textových nebo hudebních souborů a podobně. Specializovaný - tento stroj, vytvořený na základě konkrétního zaměření díla. Patří sem palubní počítače instalované v letadlech a vo vozidlech. Prozkoumáním takového stroje je nepravděpodobné, že nebude schopen okamžitě zjistit, které zařízení je určeno pro zpracování informací! Mnoho z nich se vyznačuje množstvím obrazovek, čítačů, senzorů, světel - oči prostě vyběhnou. Proto, pro praktické použití takového zařízení, musíte nejprve absolvovat specializovaný kurz vývoje.

Data: ukládání a zpracování

Programem principu počítače je spouštění zadaných programů, které jako výsledek vytvářejí užitečné informace používané uživatelem k vyřešení úloh před ním. Ve skutečnosti je počítač performer sady vzorkovaných příkazů daných osobou, nazývaných algoritmus. Návrhové nápady jsou založeny na booleovské algebře. Ve skutečnosti je do stroje vložena sada předpisů ve formátu srozumitelném pro počítač, který umožňuje konzistentní provádění omezeného počtu akcí, což bude mít za následek požadovaný výsledek pro osobu. Tento algoritmus je charakterizován názvem, výchozím bodem, koncovým bodem.

Myšlenku podstaty softwarového principu počítače lze získat, pokud analyzujeme hlavní charakteristiky algoritmu:

• diskrétnost (množina příkazů je tvořena specifikovanými akcemi, pro které je deklarováno);
• determinismus (každá akce je striktně definovaná, nemůže mít více než jeden význam);
• konečnost (akce samostatně, algoritmus jako celek nutně má cestu k dokončení);
• výkon (žádné chyby, prokazatelné získáním výsledku v konečném počtu iterací);
• hmotnostní znak (použitelnost pro velké množství podobných úkolů s různými počátečními parametry).

Tři principy Neumanna

Tyto postuláty byly přeloženy do reality v roce 1946, kdy se jim podařilo vybudovat první počítač v dějinách lidstva. Zásady společnosti Neumann:

• řízení programu;
• jednotnost paměti;
• cílení.

A pokud víc?

Řídící princip předpokládá existenci příkazové sady, sekvenčně provedené procesorem v automatickém režimu.

Homogenita paměti zahrnuje hromadění informací v jednom typu paměti, což eliminuje potřebu určit povahu dat v dané buňce. Oba programy a data jsou uloženy dohromady, což jim umožňuje aplikovat stejnou posloupnost akcí. Uživatel, který dovedně využívá výhody této funkce, získá velké možnosti. Řekněme, běžící program, můžete na něm pracovat a zvolit pravidla pro získání dílů.

Adresování uvádí, že paměť počítače je strukturovaná, tvořená buňkami, z nichž každá má své vlastní jedinečné číslo. Procesor může kdykoliv vyžadovat informace z libovolné buňky, uspořádaná struktura poskytne nejrychlejší přístup k potřebným informacím. Různé oblasti paměti mohou být pojmenovány různě, programy, které jsou v nich zaznamenány, jsou prostě prohledávány a shromažďování informací o struktuře umožňuje snadnější ovládání. Navíc pomocí přiřazených názvů je snazší měnit zaznamenané informace spuštěním vybrané programové sady akcí.

Prezentace dat a softwaru

Jakékoli informace mohou být zpracovány moderními počítači: grafikou, obrázky, textem, zvukem. To je způsobeno možností převodu do formátu, který je pro hardwarovou úroveň srozumitelný. Procesor obdrží příkaz, na základě kterého provádí operace. Řešení problému je doprovázeno sledem činností, které často zahrnují nespočetné množství operací. Říká se tomu program.

Software, který má moderního uživatele, se nezobrazil najednou. Již několik desetiletí pokročilí mysli našeho světa rozvíjeli základní principy konstrukce programů, ladění optimálních operací, které vám umožňují rychle a efektivně získat výsledky s minimálním zatížením hardwaru. Moderní počítačový software je sbírka takových programů.

Software: funkce

Žádný běžný moderní uživatel nemůže pracovat, pokud počítač není vybaven systémovým softwarem. Hlavním prvkem tohoto komplexu je operační systém uznaný jako základní součást softwaru. Tento prvek je nezbytný, jeho nepřítomnost znemožňuje počítač pracovat jako obyčejná osoba. Kromě operačního systému patří do kategorie systémového softwaru různé servisní projekty, servisní programy. Některé z nich se zabývají disky, jiné komprimují data, odolávají malwaru a tak dále.

Aby bylo možné vyřešit úkoly přiřazené uživateli s použitím počítače, je nutné mít k dispozici software. Takové projekty pomáhají vytvářet grafické informace, kresby, zvuky, texty a umožňují provádět operace s číselnými daty. Kategorie aplikačního softwaru je rozdělena na:

• aplikace;
• systémy pro programování.

Aplikační software

Programovací systémy jsou nezbytné pro profesionály, kteří pracují v oblasti tvorby nových produktů pro počítače. Bylo vyvinuto několik programovacích jazyků a nejrozšířenější rodina pro objektově orientované programování. Vizuální prostředí je velmi populární. Dokonce i začátečník s použitím těchto produktů dokáže zvládnout základní operace kódování a vytvořit vlastní funkční produkt.

Aplikace jsou mírně odlišný typ aplikačního softwaru. Prostřednictvím toho zpracovává textové pole, grafické a zvukové informace, čísla a video. Můžete použít specializované programy pro vytváření sítí. Využití produktu nevyžaduje programovací dovednosti. Společné aplikace, které umožňují řešit klasické problémy, vyžadují téměř všichni uživatelé. Ty zahrnují textové editory, grafiky, tabulky, systémy, které vám umožní centrálně spravovat databáze, které je hromadí. Neztrácejte z dohledu produkty, pomocí kterých můžete vytvářet prezentace. Počítačové sítě, které se v poslední době aktivně rozvíjejí, výrazně zvýšily význam programů pro zajištění komunikace uživatelů.

Jaké další aplikace existují?

Někteří se domnívají, že antivirové programy se vymezují jako samostatná skupina, jejíž význam se každým rokem zvyšuje kvůli nárůstu výskytu škodlivého softwaru. Profesionální softwarové prostředí používané kvalifikovanými uživateli si zaslouží pozornost. Ty se používají k vytváření animací, grafiky, pomoci při vývoji projektů, provádění komplexních účetních výpočtů, překládání textů. Elektronické slovníky jsou extrémně cenné pro mnoho moderních uživatelů.

Důležitou kategorií softwaru jsou vzdělávací aplikace, které vám umožňují zvýšit úroveň ve vybrané specializaci bez účasti třetích stran. Nejdůležitější je ve vztahu k cizím jazykům. Poptávka se používá v testů, instruktorů naprogramovaných v elektronickém formátu.

OS: funkčnost

Operační systém pracuje v úzké spolupráci s počítačem, ovládá zařízení a vysílá uživatelské příkazy ve formátu, který je pro stroj pochopitelný. Funkce OS:

• výměna dat mezi zařízeními;
• uchovávání dat, zajištění jejich dostupnosti;
• organizace provádění pracovních procesů;
• hlášení chyb, odpovídající reakci na nehodu;
• ovládání provozu zařízení;
• přístup k systémovým nástrojům;
• zajištění vzájemného dialogu mezi strojem a uživatelem.