Принципът на програмата на компютъра. Компютърни компоненти и техните функции

Компонентите на компютъра и техните функции са познати на всички съвременни ученици, които внимателно са слушали курса по компютърни науки. Студенти, записани по технически специалности, свързани с компютри, също перфектно ориентирани в тази област. Но ако човек иска да разбере принципите на работа на съвременния компютър, той не е получил конкретна информация в образователната програма, ще трябва да търси адекватни източници на информация. Необходимо е да се признае, че някои автори пишат като за себе си: използват много неясни термини за човек, далеч от тази област. Разбирането за това как работи персонален компютър (PC) не е трудно, просто трябва отговорно да се отнасяте към целта си. Светът на компютрите е наистина очарователен!

За какво говорим?

Преди да разберете какви са основните положения системен софтуер от какво се състои машината и как да програмирате с нейното приложение, първо трябва да разберете какъв предмет е бил в центъра на вниманието. Името му дойде от английски език. Компютърът днес се нарича електронна машина, която може да бъде програмирана да натрупва данни, да обработва информация и да предава знания.

Основният, основен предмет, на който е изграден компютърът, е часовник-генератор. Той е този, който произвежда сигнали с дадени интервали от време. Импулсите са допълнително включени в работния поток на различни вътрешни, външни входни устройства неговата обработка и производство. Всъщност управленският процес включва разпределението на сигнали по такъв начин, че да се постигне поставената пред лицето цел. Не е необходимо да се изпращат всички сигнали, когато това е необходимо, това става автоматично при наличие на подходящ програмен контрол. Вярно е, че резултатът ще бъде успешен само в условията на адекватен код без грешки.

Как работи?

Ключов аспект, който винаги се обяснява в компютърните курсове за начинаещи: принципът на програмата е в основата на работния процес. Става дума за присъствието в компютърната памет на специализирана програма. Тази идея се превърна в най-важната за компютърната архитектура в момента. На курсовете (компютър) за начинаещи, задължително се описват основните тези на принципа:

• изчислителната програма се записва в електронна памет, където се съхранява, като първоначалните стойности;
• Последователностите на командите, формирани в програмата, се кодират с числа, а форматът не се различава.

Основният постулат на софтуерния принцип на компютъра

Общото описание на компютъра винаги започва с декларирането на този принцип на управление, поради наличието на предварително написан код, който машината трябва да изпълни. Такава идея стана основа за разбиране на универсалността на компютъра: в определен интервал от време се решава такъв проблем, който се регулира от актуализирана програма.

След като резултатът бъде получен, можете да преминете към следващата програма, като извършите изчисления, като използвате описания в него алгоритъм. Този подход включва използването на софтуер. Принципът на програмата на компютъра декларира наличието на софтуер за всеки съвременен потребител. Любопитно е, че хората, които създават код (разбира се, не всички, но все пак), също използват програми, алгоритми, които са софтуер.

За терминологията

Както подсказва името, основната концепция за модерен подход за определяне на принципите на компютърната работоспособност е програма. Чрез него се записват данни, данните се извеждат от паметта на външно устройство, всякакви други операции - изчисления, изображения и т.н. Терминът обикновено се обозначава с алгоритмична нотация, която позволява да се получи решението на формулирания проблем чрез последователно изпълнение на операции. Програмата се формулира, като се използват операторите на избрания език, наличен за компютъра. Основната задача на всяка съвременна програма е да контролира дейността на хардуера. Използването на програми е първият признак на софтуерния принцип на компютъра.

Как да го използвам?

Да предположим, в рамките на решаването на работещ проблем, човек трябва да анализира работата на предприятие, в което е нает, и във връзка с този въпрос трябва да изгради примери за компютърни модели. Принципът на програмата на компютъра става незаменим инструмент за него при постигането на задачата: не е нужно да рисувате нищо на ръка и да извършвате обемни изчисления, а само да изберете програма, която в правилния режим и в установения ред активира хардуерните възможности на машината, в крайна сметка извежда на устройството за предаване на информация. резултат (монитор, принтер).

От друга страна, резултатите ще бъдат правилни само в случай на използване на дебъгвален софтуер. Тя не трябва да изисква ревизия, т.е. потребителят само пуска продукта и използва функциите, които разбира, без да има специално образование относно вътрешната структура на софтуера. Всичко, от което се нуждае, е разбиране на реда на приложение и познаване на общото описание на компютъра. Програмният принцип на компютъра осигурява наличието на специализирана документация за целия приложим софтуер.

софтуер

Този термин се използва за характеризиране на набор от правила, процедурни комплекти, софтуерни компоненти, официална придружаваща документация, която ви позволява да обработвате данни и да изпълнявате декларираната функционалност на системата.

Разбирайки същността на софтуерния принцип на компютъра, важно е да се вземе предвид, че софтуерната и хардуерната структура са постоянно тясно свързани помежду си, функционалността на едното се определя от яснотата на другата. Софтуерът, използван на съвременните компютри, зависи от техническите параметри и се нарича софтуерна конфигурация.

Методологичен подход

Програмният принцип на компютъра се основава на идеите, изразени от Бабидж, фон Нойман. Обичайно е да се говори за три ключови компонента:

• процесор;
• памет;
• устройства, които ви позволяват да показвате, въвеждате информация.

Като говорим за процесора, устройството се приема на две устройства:

• управителя;
• осигуряване на логични, аритметични операции.

Класификационна система

Приема се разделяне на компютрите на няколко основни категории:

• голяма;
• мини;
• микро;
• PC.

Големи - мощни устройства, често срещани в големи организации, често работещи в полза на индустрията. За обслужване на такива устройства се нуждаете от няколко дузини професионалисти. Големи компютри - основният компонент на формирането на компютърния център. В такава огромна машина е напълно невъзможно за неспециалист да се досети за кое устройство е предназначено обработка на информация!

Мини - такива компютри, които имат малки размери, сравнително ниска производителност, ниска цена. Често се използва от фирми, научни, изследователски, образователни институции. На тях им се възлагат функции за контрол върху производствените процеси. Микро - още по-малки по размер компютри, които активно се използват не само в предприятията, но и в компютърните центрове като помощно оборудване.

PC

Може би именно тази категория технология причинява на обществеността такова любопитство към софтуерните принципи на компютъра. Терминът, използван за обозначаване на техниката, използвана на работното място, т.е. предназначена за един човек. Често, с помощта на компютър, обучението и работният процес стават по-ефективни, но тази функционалност не е ограничена. Международната стандартизация позволи въвеждането на разделение на групи. Има следните категории:

• маса;
• офис;
• мобилен;
• работа;
• игра.

Защо имаме нужда?

В зависимост от повече или по-малко широк фокус върху решаването на проблеми, е обичайно да се говори за компютърна специализация. Има:

• универсален;
• специализиран.

Първите са предназначени за широк спектър от задачи, изчислителните системи могат да бъдат изпълнени по желание, като се избират оптималните структурни елементи. Полученият компютър ще бъде ефективен за работни потоци, редактиране на текстови или музикални файлове и т.н. Специализирана - тази машина, създадена въз основа на специфичен фокус на работата. Те включват бордови компютри, инсталирани в самолети и автомобили. Изследвайки такава машина, малко вероятно е неопитен потребител да може веднага да разбере кое устройство е предназначено за обработка на информация! Много от тях се отличават с изобилие от екрани, броячи, сензори, светлини - очите просто се вдигат. Ето защо, за практическото приложение на такова устройство, първо трябва да вземете специализиран курс на развитие.

Данни: съхранявайте и обработвайте

Принципът на програмата на компютъра е да изпълни посочените програми, което в резултат произвежда полезна информация, използвана от потребителя за решаване на задачите пред него. Всъщност, компютърът е изпълнител на набор от моделирани команди, дадени от човек, наречен алгоритъм. Дизайнерските идеи се основават на булева алгебра. Всъщност набор от предписания се зарежда в машината във формат, разбираем за компютър, който позволява да се изпълняват ограничен брой действия последователно, което ще доведе до желания резултат за дадено лице. Алгоритъмът се характеризира с име, начална точка, крайна точка.

Идеята за същността на софтуерния принцип на компютъра може да се получи, ако анализираме основните характеристики на алгоритъма:

• дискретност (набор от команди се формира от определени действия, за които е обявен ред);
• детерминизъм (всяко действие е строго определено, не може да има повече от едно значение);
• крайност (действия поотделно, алгоритъмът като цяло задължително има път на завършване);
• производителност (без грешки, доказвани чрез получаване на резултат в краен брой повторения);
• масов характер (приложимост към голям брой подобни задачи с различни начални параметри).

Три принципа на Нойман

Тези постулати бяха превърнати в реалност през 1946 г., когато успяха да построят първия компютър в историята на човечеството. Принципи на Нойман:

• управление на програмата;
• еднородност на паметта;
• насочване.

И ако повече?

Принципът на управление предполага съществуването на набор от команди, последователно изпълняван от процесора в автоматичен режим.

Хомогенността на паметта включва натрупването на информация в един вид памет, което елиминира необходимостта от определяне на естеството на данните в дадена клетка. И двете програми и данни се съхраняват заедно, което ви позволява да приложите една и съща последователност от действия към тях. Потребителят, който умело се възползва от тази функция, получава широки възможности. Кажете, че изпълнявате програма, можете да работите върху нея, като избирате правилата за получаване на части.

Адресирането посочва, че компютърната памет е структурирана, образувана от клетки, всяка от които има свой собствен уникален номер. Процесорът по всяко време може да изисква информация от произволна клетка, а подредената структура ще осигури най-бърз достъп до необходимата информация. Различните области на паметта могат да бъдат наречени по различен начин, програмите, записани в тях, се търсят просто, а натрупването на информация за структурата позволява по-лесно управление. Освен това, като се използват зададените имена, е по-лесно да се промени записаната информация чрез изпълнение на избрания програмен набор от действия.

Представяне на данни и софтуер

Всяка информация може да се обработва от съвременни компютри: графики, картини, текст, звук. Това се дължи на възможността за конвертиране във формат, разбираем за хардуерното ниво. Процесорът получава инструкцията, въз основа на която извършва операции. Решаването на проблема е придружено от поредица от дейности, често включващи безброй операции. Нарича се програмата.

Софтуер, който има съвременен потребител, не се появи веднага. В продължение на няколко десетилетия, напредналите умове на нашия свят се заеха с разработването на основните принципи на конструиране на програми, отстраняване на грешки в оптималните операции, които ви позволяват бързо и ефективно да постигнете резултати с минимално натоварване на хардуера. Съвременният компютърен софтуер е сбор от такива програми.

Софтуер: функции

Никой обикновен съвременен потребител не може да работи, ако компютърът не е оборудван със системен софтуер. Основният компонент на този комплекс е операционната система, призната за основен компонент на софтуера. Този елемент е необходим, отсъствието му прави невъзможно компютърът да работи като обикновен човек. В допълнение към операционната система, категорията на системния софтуер включва различни проекти за услуги, сервизни програми. Някои от тях се занимават с дискове, други компресират данни, устояват на зловреден софтуер и т.н.

За да може да решава задачите, възложени на потребителя с използването на компютър, е необходимо да има софтуер. Такива проекти помагат за формирането на графична информация, рисунки, звуци, текстове, позволяват извършването на операции с цифрови данни. Категорията на приложния софтуер е разделена на:

• приложения;
• системи за програмиране.

Приложен софтуер

Системите за програмиране са необходими за специалистите, работещи в областта на създаването на нови продукти за компютри. Разработени са няколко програмни езика и най-широко разпространеното семейство за обектно-ориентирано програмиране. Визуалната среда е много популярна. Дори и начинаещ с използването на такива продукти може да овладее основните операции на кодиране и да създаде свой собствен работещ продукт.

Приложенията са малко по-различен тип приложен софтуер. Чрез нея, обработката на текстови масиви, графична и аудио информация, цифри и видео. Можете да използвате специализирани програми за работа в мрежа. Използването на продукта не изисква умения за програмиране. Общи приложения, които позволяват решаването на класически проблеми се изискват от почти всеки потребител. Те включват текстови редактори, графики, таблици, системи, които ви позволяват централизирано да управлявате базите данни, които ги натрупват. Не губете от поглед продуктите, чрез които можете да създавате презентации. Компютърните мрежи, които се развиват активно в последно време, значително увеличават значението на програмите за осигуряване на комуникация между потребителите.

Какви други приложения има?

Някои предполагат, че антивирусните програми са обособени като отделна група, значението на което се увеличава от година на година поради увеличаване на разпространението на зловреден софтуер. Професионалните софтуерни среди, използвани от квалифицирани потребители, заслужават внимание. Те се използват за създаване на анимация, графики, помощ при разработването на проекти, извършване на сложни счетоводни изчисления, превод на текстове. Електронните речници са изключително ценни за много съвременни потребители.

Важна категория софтуер е образователни приложения, които ви позволяват да увеличите нивото си в избраната специализация без участието на трети страни. Най-подходяща е свързана с чужди езици. Търсенето се използва от тестове, преподаватели, програмирани в електронен формат.

OS: функционалност

Операционната система работи в тясно сътрудничество с компютърното оборудване, контролира оборудването и предава командите на потребителя във формат, разбираем за машината. Функционалност на операционната система:

• обмен на данни между устройства;
• съхранение на данни, осигуряване на тяхната наличност;
• организация на изпълнението на работните процеси;
• докладване за грешки, адекватен отговор на произшествието;
• контрол на работата на оборудването;
• достъп до системни инструменти;
• осигуряване на взаимен диалог между машината и потребителя.