Zasada programowa komputera. Komponenty komputerowe i ich funkcje

Komponenty komputera i ich funkcje znane są wszystkim współczesnym uczniom, którzy uważnie słuchali kursu informatyki. Studenci zapisani w technicznych specjalnościach związanych z komputerami, również doskonale zorientowani w tym obszarze. Ale jeśli ktoś chce zrozumieć zasady działania nowoczesnego komputera, nie otrzymał konkretnych informacji w programie edukacyjnym, będzie musiał szukać odpowiednich źródeł informacji. Konieczne jest uznanie, że niektórzy autorzy piszą, jak gdyby sami: używają wielu niejasnych terminów dla osoby daleko od tego obszaru. Zrozumienie, w jaki sposób komputer osobisty (PC) działa i działa, nie jest trudne, wystarczy odpowiedzialnie potraktować swój cel. Świat komputerów jest naprawdę fascynujący!

O czym mówimy?

Zanim się zorientujesz, jakie są podstawy oprogramowanie systemowe z czego składa się maszyna i jak programować przy jej użyciu, najpierw trzeba się zastanowić, jaki temat był przedmiotem uwagi. Jego nazwa pochodzi od języka angielskiego. Dzisiejszy komputer nazywa się maszyną elektroniczną, która może być zaprogramowana do gromadzenia danych, przetwarzania informacji i przekazywania wiedzy.

Głównym, głównym przedmiotem, na którym zbudowany jest komputer, jest generator zegara. To on wytwarza sygnały w określonych odstępach czasu. Impulsy są dodatkowo zaangażowane w przepływ pracy różnych wewnętrznych i zewnętrznych urządzenia wejściowe jego przetwarzanie i produkcja. W rzeczywistości proces zarządzania obejmuje dystrybucję sygnałów w taki sposób, aby osiągnąć cel postawiony przed osobą. W razie potrzeby nie jest konieczne wysyłanie wszystkich sygnałów, co dzieje się automatycznie w obecności odpowiedniej kontroli programu. To prawda, że ​​wynik odniesie sukces tylko w warunkach odpowiedniego kodu bez błędów.

Jak to działa?

Kluczowy aspekt, który zawsze jest wyjaśniony w kursach komputerowych dla początkujących: zasada programu jest podstawą przepływu pracy. Mówimy o obecności w pamięci komputera specjalistycznego programu. Idea ta stała się najważniejsza dla architektury komputerowej w obecnym czasie. Na kursach (komputerowych) dla początkujących podstawowe tezy zasady są koniecznie opisane:

• program obliczeniowy jest zapisywany w pamięci elektronicznej, gdzie jest przechowywany, podobnie jak oryginalne wartości;
• Sekwencje poleceń ułożonych w programie są kodowane liczbami, a format nie różni się.

Główny postulat zasady oprogramowania komputera

Ogólny opis komputera zawsze zaczyna się od deklarowania tej zasady zarządzania, z powodu obecności napisanego wcześniej kodu, który maszyna musi wykonać. Taka idea stała się podstawą do zrozumienia uniwersalności komputera: w określonym przedziale czasowym problem taki rozwiązany, który jest regulowany przez zaktualizowany program.

Po uzyskaniu wyniku można przejść do następnego programu, wykonując obliczenia za pomocą opisanego w nim algorytmu. Takie podejście wymaga użycia oprogramowania. Zasada programowa komputera deklaruje obecność oprogramowania dla każdego współczesnego użytkownika. Co ciekawe, ludzie, którzy tworzą kod (oczywiście, nie, ale wciąż) ludzie również używają programów, algorytmów, które są oprogramowaniem.

O terminologii

Jak sama nazwa wskazuje, podstawową koncepcją nowoczesnego podejścia do definiowania zasad działania komputera jest program. Dzięki niej dane są rejestrowane, dane są przesyłane z pamięci do urządzenia zewnętrznego, wszelkie inne operacje - obliczenia, obrazowanie i tak dalej. Termin ten jest zwykle oznaczany przez notację algorytmiczną, która pozwala uzyskać rozwiązanie sformułowanego problemu poprzez sekwencyjną realizację operacji. Program jest sformułowany przy użyciu operatorów wybranego języka dostępnego dla komputera. Głównym zadaniem każdego nowoczesnego programu jest kontrolowanie aktywności sprzętu. Korzystanie z programów jest pierwszą oznaką zasady działania komputera.

Jak z niego korzystać?

Przypuśćmy, że w ramach rozwiązywania problemu roboczego osoba musi przeanalizować pracę przedsiębiorstwa, w którym jest zatrudniony, iw związku z tym problemem musi zbudować przykłady modeli komputerowych. Zasada programowa komputera staje się niezbędnym narzędziem do osiągnięcia tego zadania: nie trzeba niczego rysować ręcznie i wykonywać obliczenia objętościowe, wystarczy wybrać program, który we właściwym trybie iw ustalonej kolejności aktywuje możliwości sprzętowe maszyny, ostatecznie wysyłając urządzenie do transferu informacji (monitor, drukarka).

Z drugiej strony wyniki będą poprawne tylko w przypadku korzystania z debugowanego oprogramowania. Nie powinno wymagać zmiany, tzn. Użytkownik uruchamia produkt tylko i korzysta z funkcji, które rozumie, bez konieczności posiadania specjalnej wiedzy na temat wewnętrznej struktury oprogramowania. Wszystko, czego potrzebuje, to zrozumienie kolejności stosowania i znajomości ogólnego opisu komputera. Zasada programowa komputera zapewnia dostępność specjalistycznej dokumentacji dla całego stosownego oprogramowania.

Oprogramowanie

Termin ten jest używany do scharakteryzowania zbioru reguł, zestawów proceduralnych, składników oprogramowania, oficjalnej dokumentacji towarzyszącej, która umożliwia przetwarzanie danych i wdrożenie zadeklarowanej funkcjonalności systemu.

Rozumiejąc istotę zasady oprogramowania komputera, ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że struktura oprogramowania i sprzętu są stale ściśle ze sobą połączone, a funkcjonalność jednego jest określona przez klarowność drugiego. Oprogramowanie używane na nowoczesnych komputerach zależy od parametrów technicznych i nazywane jest konfiguracją oprogramowania.

Podejście metodologiczne

Zasada programowa komputera opiera się na ideach wyrażonych przez Babbage'a von Neumanna. Zwyczajowo mówi się o trzech kluczowych elementach:

• procesor;
• pamięć;
• urządzenia, które pozwalają wyświetlać, wprowadzać informacje.

Mówiąc o procesorze, urządzenie przyjmuje się na dwóch urządzeniach:

• kierownik;
• dostarczanie logicznych operacji arytmetycznych.

System klasyfikacji

Podział komputerów na kilka głównych kategorii został przyjęty:

• duży;
• mini;
• mikro;
• PC

Duże - zaawansowane urządzenia, powszechne w dużych organizacjach, często działające na korzyść branży. Do obsługi takich urządzeń potrzeba kilkudziesięciu profesjonalistów. Duże komputery - podstawowy element tworzenia centrum komputerowego. W tak ogromnej maszynie niemożliwe jest odgadnięcie, do którego urządzenia jest całkowicie niemożliwe przetwarzanie informacji!

Mini - takie komputery, które mają małe wymiary, stosunkowo niską wydajność, niską cenę. Często używane przez firmy, instytucje naukowe, badawcze, edukacyjne. Powierzono im funkcje kontroli procesów produkcyjnych. Mikro - jeszcze mniejsze komputery, które są aktywnie wykorzystywane nie tylko w przedsiębiorstwach, ale w centrach komputerowych jako urządzenia pomocnicze.

PC

Być może to właśnie ta kategoria technologii powoduje, że opinia publiczna jest tak ciekawska odnośnie zasad oprogramowania na komputerze. Termin używany do określenia techniki stosowanej w miejscu pracy, czyli zaprojektowanej dla jednej osoby. Często przy pomocy komputera trening i przebieg pracy stają się bardziej wydajne, ale funkcjonalność nie ogranicza się do tego. Międzynarodowa standaryzacja umożliwiła wprowadzenie podziału na grupy. Istnieją następujące kategorie:

• masa;
• biuro;
• telefon komórkowy;
• pracownicy;
• granie.

Dlaczego potrzebujemy?

W zależności od mniej lub bardziej szerokiego skupienia się na rozwiązywaniu problemów, zwykle mówi się o specjalizacji komputerowej. Istnieją:

• uniwersalny;
• specjalistyczny.

Te pierwsze są przeznaczone do szerokiego zakresu zadań, systemy komputerowe można dowolnie dowolnie dobierać, wybierając optymalne elementy konstrukcyjne. Wynikowy komputer będzie działać w przypadku przepływów pracy, edycji tekstu lub plików muzycznych i tak dalej. Wyspecjalizowane - to urządzenie, stworzone w oparciu o konkretną tematykę pracy. Należą do nich komputery pokładowe zainstalowane w samolotach i samochodach. Eksplorując taką maszynę, niedoświadczony użytkownik prawdopodobnie nie będzie w stanie od razu dowiedzieć się, które urządzenie jest przeznaczone do przetwarzania informacji! Wiele z nich wyróżnia się mnóstwem ekranów, liczników, czujników, świateł - oczy tylko podbiegają. W związku z tym, w celu praktycznego zastosowania takiego urządzenia, musisz najpierw przejść specjalistyczny kurs rozwoju.

Dane: przechowuj i przetwarzaj

Zasada programowa komputera polega na wykonywaniu określonych programów, co w rezultacie daje użyteczne informacje wykorzystywane przez użytkownika do rozwiązywania zadań przed nim. W rzeczywistości komputer jest wykonawcą zbioru wzorzystych poleceń podanych przez osobę, zwanych algorytmami. Pomysły projektowe oparte są na algebrze Boole'a. W rzeczywistości zestaw recept jest ładowany do urządzenia w formacie zrozumiałym dla komputera, co pozwala na wykonanie ograniczonej liczby działań konsekwentnie, co da pożądany wynik dla osoby. Algorytm charakteryzuje się nazwą, punktem początkowym, punktem końcowym.

Pomysł na istotę zasady oprogramowania komputera można uzyskać, analizując główne cechy algorytmu:

• dyskretność (zestaw poleceń składa się z określonych akcji, dla których zadeklarowano porządek);
• determinizm (każde działanie jest ściśle określone, nie może mieć więcej niż jednego znaczenia);
• skończoność (działania osobno, algorytm jako całość musi mieć ścieżkę ukończenia);
• wydajność (brak błędów, możliwe do udowodnienia przez uzyskanie wyniku w skończonej liczbie iteracji);
• masowy charakter (możliwość zastosowania do wielu podobnych zadań o różnych parametrach początkowych).

Trzy zasady Neumanna

Te postulaty zostały przełożone na rzeczywistość w 1946 roku, kiedy udało im się zbudować pierwszy komputer w historii ludzkości. Principles of Neumann:

• zarządzanie programem;
• jednolitość pamięci;
• kierowanie.

A jeśli więcej?

Zasada zarządzania implikuje istnienie zestawu poleceń, sekwencyjnie wykonywanych przez procesor w trybie automatycznym.

Jednorodność pamięci wiąże się z gromadzeniem informacji w jednym rodzaju pamięci, co eliminuje potrzebę określania charakteru danych w danej komórce. Oba programy i dane są przechowywane razem, co pozwala na zastosowanie tej samej sekwencji działań. Użytkownik, umiejętnie wykorzystujący tę funkcję, ma wiele możliwości. Powiedz, uruchamiając program, możesz nad nim pracować, wybierając zasady uzyskiwania części.

Adresowanie stwierdza, że ​​pamięć komputera jest zorganizowana, utworzona przez komórki, z których każda ma własny unikalny numer. Procesor w dowolnym momencie może wymagać informacji z dowolnej komórki, uporządkowana struktura zapewni najszybszy dostęp do niezbędnych informacji. Różne obszary pamięci można nazwać inaczej, programy w nich zapisane są po prostu przeszukiwane, a gromadzenie informacji o strukturze pozwala na łatwiejszą obsługę. Ponadto, używając przypisanych im nazw, łatwiej jest zmienić zapisane informacje, wykonując wybrany zestaw działań programu.

Prezentacja danych i oprogramowania

Wszelkie informacje mogą być przetwarzane przez nowoczesne komputery: grafikę, obrazy, tekst, dźwięk. Wynika to z możliwości konwersji do formatu zrozumiałego dla poziomu sprzętu. Procesor otrzymuje instrukcję, na podstawie której wykonuje operacje. Rozwiązaniu problemu towarzyszy szereg czynności, często obejmujących niezliczone operacje. Nazywa się to programem.

Oprogramowanie, które ma współczesnego użytkownika, nie pojawiło się natychmiast. Przez kilka dziesięcioleci zaawansowani umysły naszego świata przyjęli rozwój podstawowych zasad konstruowania programów, debugując optymalne operacje, które pozwalają szybko i sprawnie uzyskiwać wyniki przy minimalnym obciążeniu sprzętu. Nowoczesne oprogramowanie komputerowe to zbiór takich programów.

Oprogramowanie: funkcje

Żaden zwykły nowoczesny użytkownik nie może pracować, jeśli komputer nie jest wyposażony w oprogramowanie systemowe. Głównym składnikiem tego kompleksu jest system operacyjny uznawany za podstawowy składnik oprogramowania. Ten element jest konieczny, jego brak uniemożliwia komputerowi pracę jako zwykła osoba. Oprócz systemu operacyjnego kategoria oprogramowania systemowego obejmuje różne projekty usług, programy serwisowe. Niektóre z nich radzą sobie z dyskami, inne kompresują dane, są odporne na ataki złośliwego oprogramowania i tak dalej.

Aby móc rozwiązywać zadania przypisane do użytkownika przy pomocy komputera, konieczne jest posiadanie oprogramowania. Takie projekty pomagają tworzyć graficzne informacje, rysunki, dźwięki, teksty, pozwalają wykonywać operacje z danymi numerycznymi. Kategoria oprogramowania aplikacyjnego podzielona jest na:

• aplikacje;
• systemy do programowania.

Oprogramowanie aplikacyjne

Systemy programowania są niezbędne dla profesjonalistów zajmujących się tworzeniem nowych produktów dla komputerów. Opracowano kilka języków programowania i najbardziej rozpowszechnioną rodzinę programowania obiektowego. Środowiska wizualne są bardzo popularne. Nawet początkujący, korzystający z takich produktów, może opanować podstawowe operacje kodowania i stworzyć własny, nadający się do pracy produkt.

Aplikacje to nieco inny typ oprogramowania aplikacyjnego. Poprzez to przetwarzanie macierzy tekstowych, informacji graficznych i dźwiękowych, liczb i wideo. Możesz używać specjalistycznych programów do pracy w sieci. Użycie produktu nie wymaga umiejętności programowania. Typowe aplikacje pozwalające rozwiązywać klasyczne problemy są wymagane przez prawie każdego użytkownika. Należą do nich edytory tekstu, grafika, tabele, systemy, które umożliwiają centralne zarządzanie bazami danych, które je gromadzą. Nie trać z oczu produktów, dzięki którym możesz tworzyć prezentacje. Sieci komputerowe, aktywnie rozwijające się w ostatnim czasie, znacznie zwiększyły znaczenie programów zapewniających komunikację z użytkownikami.

Jakie są inne aplikacje?

Niektórzy sugerują, że programy antywirusowe są wyróżniane jako osobna grupa, której znaczenie zwiększa się z roku na rok ze względu na wzrost rozpowszechnienia szkodliwego oprogramowania. Na uwagę zasługują profesjonalne środowiska oprogramowania używane przez wykwalifikowanych użytkowników. Służą do tworzenia animacji, grafiki, pomocy w opracowywaniu projektów, wykonywania złożonych obliczeń księgowych, tłumaczeniu tekstów. Słowniki elektroniczne są niezwykle cenne dla wielu współczesnych użytkowników.

Ważną kategorią oprogramowania są aplikacje edukacyjne, które umożliwiają zwiększenie poziomu w wybranej specjalizacji bez udziału osób trzecich. Najważniejsze w odniesieniu do języków obcych. Zapotrzebowanie jest wykorzystywane przez testy, opiekunów zaprogramowanych w formacie elektronicznym.

OS: funkcjonalność

System operacyjny działa w ścisłej współpracy ze sprzętem komputerowym, steruje sprzętem i przesyła polecenia użytkownika w formacie zrozumiałym dla maszyny. Funkcje systemu operacyjnego:

• wymiana danych między urządzeniami;
• przechowywanie danych, zapewnienie ich dostępności;
• organizacja realizacji procesów pracy;
• raportowanie błędów, odpowiednia reakcja na wypadek;
• kontrola nad działaniem sprzętu;
• dostęp do narzędzi systemowych;
• zapewnienie wzajemnego dialogu między maszyną a użytkownikiem.