Как работает ПК: Обработка информации на компьютере
Мы давно уже привыкли к персональным компьютерам (сокращенно ПК). Включаем их и работаем, ни мало не задумываясь над тем, как они устроены и как происходит обработка информации на компьютере.
Все это благодаря тому, что разработчики ПК и программного обеспечения к ним научились создавать надежные продукты, которые не дают нам повода лишний раз задуматься над устройством компьютера или обслуживающих его программ.
Случай на экзамене
Профессор. Как работает трансформатор?
Студент. У-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у-у…
Вероятно, читателям блога небезынтересно узнать о принципах работы компьютера и программного обеспечения.
Обработка информации на компьютере: основные этапы
Компьютер изначально был задуман для автоматизации процессов обработки информации. Он устроен соответствующим образом, чтобы иметь все возможности для успешного выполнения своего предназначения.
Для того чтобы обрабатывать в компьютере информацию, с ней необходимо делать следующие основные операции:
1) вводить информацию в компьютер:
Эта операция нужна для того, чтобы компьютеру было что обрабатывать. Без возможности ввода информации в компьютер он становится как бы вещью в себе.
2) хранить введенную информацию в компьютере:
Очевидно, что если дать возможность вводить информацию в компьютер, то надо также иметь возможность эту информацию в нем хранить, и затем использовать в процессе обработки.
3) обрабатывать введенную информацию:
Здесь надо понимать, что для обработки введенной информации нужны определенные алгоритмы обработки, иначе ни о какой обработке информации речи быть не может. Компьютер должен быть снабжен такими алгоритмами и должен уметь их применять к вводимой информации с тем, чтобы «правильно» преобразовывать ее в выходные данные.
4) хранить обработанную информацию
Так же как и с хранением введенной информации, в компьютере должны храниться результаты его работы, результаты обработки входных данных с тем, чтобы в дальнейшем ими можно было бы воспользоваться.
5) выводить информацию из компьютера
Эта операция позволяет вывести результаты обработки информации в удобочитаемом для пользователей виде. Именно эта операция дает возможность воспользоваться результатами обработки информации на компьютере. Иначе эти результаты обработки так и остались бы внутри компьютера, что сделало бы их получение совершенно бессмысленным.
Что такое обработка информации на компьютере
Самое важное умение компьютера – это обработка информации. Прелесть компьютера как раз и состоит в том, что он может информацию преобразовывать. Все устройство компьютера обусловлено требованием обработки информации в кратчайшие сроки, наиболее быстрым способом.
Под обработкой информации на компьютере можно понимать любые действия, которые преобразуют информацию из одного состояния в другое.
![processor](https://sosenki-sok.ru/wp-content/uploads/2010/04/processor.jpg)
Процессор
Соответственно, компьютер имеет специальное устройство, называемое процессором, которое предназначено исключительно для чрезвычайно быстрой обработки данных, со скоростями, доходящими до миллиардов операций в секунду.
![ozu](https://sosenki-sok.ru/wp-content/uploads/2010/04/ozu.jpg)
Оперативная память (ОЗУ)
Требуемые для обработки данные процессор получает (берет) из оперативной памяти.
Оперативная память — это устройство, которое предназначено для ВРЕМЕННОГО хранения как входных, так и выходных данных.
Там же в оперативной памяти находится и место для хранения промежуточных данных, формируемых в процессе обработки информации. Таким образом, процессор как получает данные из оперативной памяти, так и записывает обработанные данные в эту память. Там информация хранится временно, до тех пор, пока она находится в обработке.
Наконец, для ввода и вывода данных к компьютеру подключаются внешние устройства ввода-вывода, которые позволяют ВВОДИТЬ информацию, подлежащую обработке, и ВЫВОДИТЬ результаты этой обработки.
![Внешние устройства ввода-вывода](https://sosenki-sok.ru/wp-content/uploads/2011/03/Внешние-устройства-ввода-вывода.jpg)
Внешний винчестер, внешнее DVD-устройство, флешка, клавиатура, мышь
Процессор и оперативная память работают с одинаково большой скоростью. Как уже говорилось выше, скорость обработки информации может составлять многие миллионы и миллиарды операций в секунду. Никакое внешнее устройство ввода и вывода информации не может работать на таких скоростях.
Поэтому для их подключения в компьютере предусмотрены специальные контроллеры устройств ввода-вывода. Их задача состоит в том, чтобы согласовать высокие скорости работы процессора и оперативной памяти с относительно низкими скоростями ввода и вывода информации.
Эти контроллеры подразделяются на специализированные, к которым могут быть подключены только специальные устройства, и универсальные. Примером специализированного устройства контроллера служит, например, видеокарта, которая предназначена для подключения к компьютеру монитора.
![videokarta](https://sosenki-sok.ru/wp-content/uploads/2010/04/videokarta.jpg)
Видеокарта
Контроллеры могут быть и универсальными, в этом случае – это так называемые порты ввода-вывода, К портам ввода-вывода могут подключаться разнообразные устройства (клавиатуры, манипуляторы «мышь», принтеры, сканеры и т.п.).
Продолжение следует:
Как работает ПК: часть 2. Общая шина.
Как работает ПК: часть 3. Программное обеспечение персонального компьютера
Как работает компьютер: часть 4. Включение и выключение компьютера
Как работает ПК: заключение. Компьютерный интеллект
Старый ноутбук: не работают внутренние устройства
Чем больше объем оперативной памяти, тем больше информации в единицу времени может обработать процессор. Соответственно, увеличив память можно повысить быстродействие устройства в целом. Однако объем памяти должен соответствовать возможности системы. Например, в одном моем компьютере стоит Windows 7 32 разрядная и она не видит память более 4 Гб. А вот в моем ноуте стоит 2 Гига оперативки и 10-ка 64 разряда и очень чешутся руки увеличить ее до 4 Гб, поскольку ноут бывает тормозит.
материал излагается понятно,особенно для начинающих «почемучек» спасибо вам вы делаете важное дело!
Класс,всё понятно,из ранее отдельно вырваных знаний,наконец складывается общая картина систем и принципов взаимодействия,спасибо за статьи
Но жесткий диск – относительно медленное устройство , и если бы процессор ждал, пока будет считываться информация, а потом записываться после обработки обратно, то он бы долго оставался без дела.
В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку.
Спасибо.Да,для новичков,и как я,это удачная находка-все системно разложено по полочкам.Я тоже буду ждать и других таких простых уроков. C уважением Ахат 7 июля 2013 года.
Спасибо за понятные, легкоусваемые уроки. Для новичков, таких как я, это находка! Просто, ясно, все расписано по полочкам! Буду ждать других познавательных уроков! С уважением Светлана.
Я хочу увидеть архитектуру процессора, допустим х86, увидеть и понять как процессор выполняет команду и как выглядит эта команда на электрическом уровне, вот об этом почемуто никто не пишет, а то что Вы здесь пишете, все давно знают и поэтому неинтересно.
Валерий, как раз статья написана для тех, кто этого не знает, а таких людей очень много, я это точно знаю.
Оффф
Виктория, это Вы имеете ввиду «Тяжело в ученьи…»?