Основные принципы работы ЭВМ
В 1945 году математик Джон фон Неймон разработал основные принципы функционирования ЭВМ. ЭВМ 1-4 поколений работают на основе его принципов:
-Программное управление (работа компьютера выполн. по программе, составленной заранее)
-Принцип хранимой программы (программа и данные, кот. она использует, находятся в оперативном запоминающем устройстве; самая быстрая память-регистровая память микропроцессора)
-Двоичное кодирование информации
-Программа состоит из набора команд, кот. выполняются посл-но одна за другой
Простейшая логическая структура ЭВМ:
Арифметико-логическое устр-во (АЛУ) выполняет арифметико-логические операции;
Оперативная память (ОЗУ) хранит данные, программы, промежуточные рез-ты;
Устр-во ввода-вывода (УВВ) – клавиатура, мышь и т.д. – вводят ( выводят) данные в ЭВМ;
Устройство управления (УУ) руководит процессом, координирует работу всех устройств.
АЛУ+УУ=процессор в совр компах
Файл–именованная обл. на диске,где хранится инф-я
Виды памяти: регистровая (микропроцессорная – 1 такт работы процессора);
КЭШ – память (для быстрой обработки информации) Двоичное кодирование инф. Для автоматизации работы с данными, относящимися к различным типам, очень важно унифицировать их форму представления. Для этого обычно используется прием кодирования, т.е. выражение данных одного типа через данные другого типа. Система кодирования в выч-й технике наз-ся двоичным кодированием, и основана на представлении данных в виде посл-ти нулей и единиц. Эти знаки наз-ся двоичными цифрами или битами. Одним битом могут быть выражены 2 понятия. Если кол-во битов увел-ть до 2, то можно выразить 4 разл-х значения, 3 бита – 8 значений…Увеличивая на ед. кол-во разрядов в системе двоичного кодиров-я, мы увел-м в 2 раза кол-во значений. Ф-ла: N = 2^m
Единицей измерения количества информации, входящей в международную систему единиц, явл байт.
8 Битов = 1 Байт (создает 256 комбинаций, ед. информации в междунар. системе СИ) 1 Кбайт = 1024 Байта =2^10 Байт 1 Мб = 1024 Кб = 2^20Байт 1 Гб = 1024 Мб = 2^30Байт 1 Тб = 1024Гб =2^40 Байт
Классификация ЭВМ
В настоящее время компы используются для решения 3-х задач.
-Задачи управления(автоматизированный сбор данных, прераспределение между пользователями)
-Задачи искусственного интеллекта
-СуперЭВМ – сложны в эксплуатации, обслуживаются группами людей, очень дороги. Исп-ся для решения сложных задач науки (военное дело, экономика, метеорологии, решение сложнейших мат задач, создание мед препаратов). В стране должно быть 100-200 шт. Лучшие ПЭВМ по произв-ти примерно в 100 тыс. раз слабее суперЭВМ.
-Большие ЭВМ (Main frame) – исп-ся в военными организациями, правительством, организациями, связанными с разработкой большого кол-ва инфомации. Штат обслуживания достигает многих десятков человек. На базе этих компьютеров создаются вычислительные центры, включающие в себя несколько тоделов и групп. Исп-ся в качестве серверов информации — поисковых систем интернета. Должно быть несколько тыс. на страну
-Средние ЭВМ универсального назначения – устанавливаются в крупных коммерческих орг-х, основное внимание уделяется защите информации и ее сохранности. От больших компьютеров отличаются уменьшенными размерами и меньшей производительностью и стоимостью. Должно быть: сотни тыс.
-Персональные и профессиональные ЭВМ, ПК,АРМ(автоматизир раб места), т.е. модернизированные для решения каких-либо узко направленных задач (профессиональные). Должно быть: миллионы
-Встроенные микропроцессоры (бытовые устройства, автомобили, телефоны и т.д.). Исп-ся для решения конкретных задач.
Должно быть: миллиарды
Также по ур-ню специализации:
-специализированные(бортовые компьютеры судов, самолетов, космич аппаратов, графические станции для подготовки кино-видеофильмов)
по типоразмерам:
Конфигурация ПК
Конфигурацией ПК называют состав компьютерной системы. Конфигурацию ПК можно гибко изменять по мере необходимости. Существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой. В таком комплекте комп обычно поставляется. Понятие базовой конфигурации также может меняться. Чаще всего в настоящее время в базовой конфигурации рассматривают 4 устройства: системный блок, монитор, клавиатуру и мышь.
1)Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними:
-материнская плата ( на ней расположены ОП, процессор(основная микросхема компа),микросхема постоянного запоминающего устройства, энергонезависимая память, шинные интерфейсы),
-дисковод гибких дисков,
-дисковод компакт дисков CD-ROM,
Устройства, подключаемые к нему снаружи – внешними (периферийными):
-устройства ввода знаковых данных (спец клавиатуры),
-устройства командного управления (спец манипуляторы – трекболы, инфракрасные мыши..),
-устройства ввода графических данных( планшетные, ручные и барабанные сканеры, графические планшеты, цифровые фотокамеры),
-устройства вывода данных (матричные, лазерные, светодиодные, струйные принтеры),
-устройства хранения данных (накопители, магнитооптические устройства),
-устройства обмена данными (модемы )
По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса.
2)Монитор – устройство визуального представления данных, основное устройство вывода. ЭЛТ(электронно-лучевой трубки) и ЖК. Размер монитора измеряется в дюймах между противоположными углами трубки кинескопа по диагонали. Большинством параметров изображения, полученного на экране монитора, можно управлять программно.
3)Клавиатура – клавишное устройство управления ПК. Служит для ввода знаковых (алфавитно-цифровых) данных и команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. Основные функции клавиатуры не нуждаются в поддержке специальными системными программами (драйверами).
4)Мышь – устройство управление манипуляторного типа. Представляет собой коробочку с несколькими кнопками. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением указателя мыши на экране монитора. Комбинация монитора и мыши обеспечивает более современный тип интерфейса пользователя – графический. Пользователь наблюдает на экране графические объекты и элементы управления.
Внешние устройства ПК
Периферийные устройства ПК подключаются к его интерфейсам и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря им комп система приобретает гибкость и универсальность.
По отношению к процессору внешними являются системная шина, контроллеры и др. электр. элементы, находящиеся на системной плате, устройства внутри системного блока, а также устр-ва, подключаемые к сист. блоку;
По отношению к системной плате и процессору внешними являются устройства, расположенные внутри системного блока – всевозможные дисковые накопители (винчестер, CD-ROM и т.д.), ленточные накопители, а также устройства, подключаемые к системному блоку;
По отношению к сист. блоку внешними могут являться монитор и клавиатура, входящие в стандартный комплект поставки, и все остальные подключаемые внешние устр-ва
Внешние устройства подразделяются на устр-ва ввода, вывода, хранения и обмена данными.
-Устр-ва ввода знаковых данных(специальные клавиатуры-форма, раскладка клавиш)
-Устройства командного управления(специальные манипуляторы-трекболы, пэнмаусы, инфракрасные мыши, тачпады, джойстики, джойпады, геймпады)
-Устройства ввода графических данных(сканеры, графические планшеты-дигитайзеры,цифровые фотокамеры)
-Устройства вывода данных(принеры-матричные, лазерные, светодиодные, струйные)
-Устройства хранения данных. Необходимость в них наступает, когда на вычисл системе обрабатывается больше данных, чем можно разместить на базовом жестком диске; когда данные имеют повышенную ценность и необходимо резервное копирование на внешнее устройство(стримеры-накопители на магнитной ленте, накопители на съемных магнитных дисках, магнитооптические устройства, флэш-диски)
-Устройства обмена данными(модемы)
Внешние устройства можно классифицировать по следующим принципам:
Программное обеспечение ПК.
ПО ЭВМ – совокупность программ и служебных данных, необходимых для управления компьютером.
Программа – упорядоченная последовательность команд, приводящая к решению поставленной задачи, позволяющая управлять ПК.
Виды: Системное ПО:
(для организац работы компа и его обслуживания)
1.Операц. системы (Windows, UNIX, MS DOS)
2.Системные оболочки (спец. программы, для облегчения контакта пользователя с командами ОС; имеют текстовый или графич варианты интерфейса конечного пользователя): NC-norton commander, Windows98/ME
3.Системные утилиты (небольшие программы для проверки, настр. комп-ра)
4.Архиваторы (примен. для сжатия инф-ции для обеспеч. хранения, передачи инф-ции)
6.Коммуникац. программы (почтовые прогр)
7.Драйверы внешних устройств
8.Трансляторы языков программирования (интерпретаторы, компиляторы)
Прикладное ПО:
(служат для решения задач конкретного пользоват)
1.Текстовые редакторы и издательские системы
2.Табличные редакторы и процессоры (Excel…)
3.Графич. процессоры (Photoshop, Paint…)
4.СУБД (сист. управл. базами данных) MS Access…
5.Системы электронных презентаций
7.Браузеры (для путешеств. по интернету)
8.Web- редакторы (Front Page)
9.ИПС (информационно-поисковые системы): ИПС Инета, справочные сист, сист эл. каталогов, библиот
10.Экспертные системы (ЭС): основаны на базах знаний. Самостоятельно ищет решение конкретной проблемы; выдача конкретных советов
11.ПППП (проблемно-ориентиров. пакеты прикладных программ): бухгалтерские программы
12.СЭД(сист-а электрон документооборота): Евфрат
13.КИС (корпоративные информац. системы в экономике): MRP, CRP, ERP
14. САПР (системы автоматизированного проектирования): AutoCad
Инструментальное ПО:
(используется для создания новых комп программ)
1.Локальные средства программирования
2.Интегрированные среды программирования
3.CASE-средства(технологии, позволяющие автоматизировать процесс разработки, проектирования, отладки, документирования в первую очередь информ систем): ErWin, BpWin
Языки программир: машинные(воспринимаемые непосредственно аппаратной частью компьютера-машинные коды), машинноориенированные(структура их операторов определяется форматами команд конкретной ЭВМ-мнемокоды, автокоды, ассемблеры-языки программир низкого ур-ня), процедурно-ориенированные(возможность написания программ в виде совок процедур-подпрограммы), объектно-ориентированные, проблемно-ориентированные(ЛИСТ, Пролог)
Операционные системы ПК
ОС— базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит. ОС- комплекс программ, обеспечивающий диалог пользователя с компьютером, осуществляющий управление компьютером и его ресурсами, запускающий прикладные программы..
1. Получение заданий от пользователz и их обработка
2. Распределение памяти
3. Загрузка в ОП прикладных программ и их запуск
4. Идентификация всех программ и данных
5. Аутентификация и авторизация пользователей (проверка истинности пользователя и определение его полномочий)
6. Обслуживание всех операций ввода и вывода
7. Прием и выполнение запросов от приложений
8. Обеспечение взаимодействия взаимосвязанных компьютеров (для сетевых ОС)
9. Обеспечение работы системы управления файлами Предшественником ОС следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.). В 1950-60-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.
Файл-именованная область на внешнем носителе данных. За организацию работы с файлами отвечает специализированное ПО, кот наз-ся системой управления файлами(FAT, FAT16, FAT32, NTFS, NPFS, Zinux,Swap)
1.Поддержка многозадачности: однозадачные (MSDOS, WINDOWS 3.1), многозадачные (≥ WINDOWS 95)
2.Поддержка многопользовательского режима: многопользовательские (сетевые), однопользовательские
3.По организации вытесняющей и невытесняющей многозадачности: вытесняющая(процесс прерывания программ выполняется самой ОС), невытесняющая
5.По разрядности ОС: 16-разрядные(MSDOS, WINDOWS 3.1), 32-разрядные (≥ WINDOWS 95), 64-разрядные (MS Server 2003)
6.по характеру интерфейса с пользователем: графические ОС(Windows), режим ком.строки (MSDOS)
7.Поддержка многопроцессорного режима
Таймером, сигналами от внешних устройств, действиями пользователя, выполняемыми программами, ошибками в работе, сбоями питания
Содержание
В начале своего развития компьютеры были большой редкостью, а основными их покупателями были крупные организации, но со временем, они стали появляться в открытых продажах, что сделало их более доступными для простых покупателей, с возможностью использования их в личных целях, что и утвердило название таких вычислительных машин — персональными компьютерам.
Сам термин персональный компьютер был использован впервые в 1964 году итальянской фирмой Olivetti. В 1975 году массовый выпуск компьютера Альтаир 8800 послужил началом линии производства персональных компьютеров, а вот персональные компьютеры похожие на современные появились только в 80-х годах 20-го столетия. В те годы ПК называли любой компьютер, который имел архитектуру IBM PC, что означало совместимость составных компонентов одних компьютеров с другими.
Массовый выпуск ПК аналогичных современным компьютерам начался в 1995 году, чему способствовал выход такой операционной системы как Windows 95. Навыков для использования компьютеров под её управлением если и требовалось, то намного меньше, чем до её выхода. В СССР широко использовался термин ПЭВМ, собственно это были всё те же вычислительные машины, а персональное использование таких компьютеров служило их предназначением по определению Источник 1 .
Компьютер история создания и развития
Отец компьютера
Сделать автоматизированную вычислительную машину хотели еще в 19 веке, тогда Чарльз Бэббидж создал ее первый концепт. Заниматься она должна была навигационными вычислениями. Машина была бы программируемой с помощью перфокарт. Но завершить дело ему не удалось, и упрощенную версию уже закончил его сын, в 1 906 представив ее использование в вычислительных таблицах.
В сообществе, Чарльза Бэббиджа принято считать «отцом компьютера» за счет того, что он придумал концепцию и по сути опередил на столетие свое время.
Аналоговые компьютеры
Первые компьютеры были аналоговыми и позволяли решать лишь узкоспециализированные задачи. Т.е. одно такое устройство решает лишь одну определенную задачу. Строились они на механической и электронной модели. Первым из них считается устройство для прогнозирования приливов, которое разработал Уильям Томсон.
Из-за того, что использовались механические детали, сделать такие устройства мульти задачными было практически невозможно или просто очень тяжело. Часто такие устройства мы видим в разных книгах и фильмах про фантастику. Это была эпоха механических вычислительных устройств, где использовались различные шестерни, рычаги и другие, а не электронные компоненты. Если электронные компоненты и использовались, то не так как сейчас.
В 1 927 году апогеем аналоговых компьютеров стал дифференциальный анализатор, созданный Х.Л Хазеном и Ванневаром Бушем в Массачусетском технологическом институте. Сделали его на основе механических интеграторов Джеймса Томсона с использованием крутящего момента, который изобрел Х.В. Ниман. Их успели сделать около двенадцать штук пока поняли, что это уже устаревающая технология. Уже к 1 950 году цифровые электронные-компьютеры завоевали свою популярность и вытеснили аналоговые, но их еще продолжали использовать для некоторых отраслей — авиации и образования. И в течение этого же десятилетия перестали.
Цифровые компьютеры
К 1 938 году ВМС США смогли разработать и сделать электромеханический аналоговый-компьютер таких размеров, что он помещался на борт подводной лодки. Он вычислял данные для торпед, решал проблемы стрельбы по движущимся целям и т.д. Похожие устройства в дальнейшем разработали и другие страны во время Второй мировой войны.
Самые первые цифровые-компьютеры были электромеханическими. Переключатели были электрическими и приводили в действие механическое реле, чтобы осуществлять расчеты. Эти механические детали не давали большую скорость работы, поэтому в скором времени уже все такие устройства делали, используя чисто электрические компоненты.
Современные компьютеры
То, как работают современные компьютеры, принципы работы, были предложены Аланом Тьюрингом в его основополагающей работе 1936 года о вычислимых числах. Тьюринг предложил довольно несложное устройство, которое он назвал «Универсальная вычислительная машина» и которое теперь известно, как универсальная машина Тьюринга.
Он реально доказал, что его машина может вычислять все, что можно вычислить, выполняя инструкции (программы), хранящиеся на ленте, что позволяет машине быть программируемой. Фундаментальная концепция дизайна Тьюринга — это хранимая программа, в которой все инструкции для вычислений хранятся в памяти.
Машины Тьюринга по сей день являются центральным объектом изучения в теории вычислений. За исключением ограничений, налагаемых их конечными хранилищами памяти. Современные компьютерные машины, как говорят «полны по Тьюрингу», то есть имеют возможность выполнения алгоритма, эквивалентную универсальной машине Тьюринга.
Создание компьютерных вычислительных машин положило начало новой эры развития человечества и открыло перед нами возможности, которых еще никогда не было прежде.
Устройство и принципы действия компьютера
Один из выдающихся математиков нашего столетия Джон фон Нейман разработал принципы построения логической системы вычислительной машины, способной использовать гибкую запоминаемую программу, которую можно было бы изменять, не перестраивая всей схемы машины. В соответствии спринципами фон Неймана для работы компьютера необходимы следующие устройства:
1) арифметическо-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции (АЛУ);
2) устройство управления, которое организует процесс выполнения программ (УУ);
3) запоминающее устройство, или память, для хранения программ и данных (ЗУ);
4) внешние устройства для ввода-вывода информации(УВВ);
5) пульт управления (ПУ).
Память компьютера должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, в каждой из которых могут находиться или обрабатываемые данные, или инструкции программ. Все ячейки памяти должны быть одинаково легкодоступны для других устройств компьютера (рис. 18).
В общих чертах работу компьютера можно описать так. Вначале с помощью какого-либо внешнего устройства в память компьютера вводится программа. Устройство управления считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая инструкция (команда) программы, и организует ее выполнение. Эта команда может задавать выполнение арифметических или логических операций, чтение из памяти данных для этих операций или запись их результатов в память, ввод данных из внешнего устройства в память или вывод данных из памяти на внешнее устройство.
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). Эти команды указывают устройству управления, что ему следует продолжить выполнение программы, начиная с команды, содержащейся в некоторой другой ячейке памяти. Такой «скачок», или переход, в программе может выполняться не всегда, а только при выполнении некоторых условий, например, если некоторые числа равны, если в результате предыдущей арифметической операции получился нуль и т. д. Это позволяет использовать одни и те же последовательности команд в программе много раз (организовывать циклы), выполнять различные последовательности команд в зависимости от определенных условий и т.д., т. е. создавать сложные программы.
Таким образом, управляющее устройство выполняет инструкции программы автоматически, без вмешательства человека. Оно может обмениваться информацией с оперативной памятью и внешними устройствами компьютера. Поскольку внешние устройства работают значительно медленнее, чем остальные части компьютера, управляющее устройство может приостанавливать выполнение программы до завершения операции ввода-вывода с внешним устройством. Все результаты выполненной программы должны быть ею выведены на внешние устройства компьютера, после чего компьютер переходит к ожиданию каких-либо сигналов внешних устройств.
Следует заметить, что схема устройства современных компьютеров несколько отличается от приведенной выше. В частности, арифметическо-логическое устройство и устройство управления чаще всего объединены в единое устройство — центральный процессор. Кроме того, выполнение программ может прерываться для выполнения неотложных действий, связанных с поступившими сигналами от внешних устройств компьютера, — прерываний. Многие быстродействующие компьютеры осуществляют параллельную обработку данных на нескольких процессорах. Тем не менее большинство современных компьютеров соответствуют принципам, изложенным фон Нейманом.
Процессор, илимикропроцессор, является основным устройством ЭВМ и представляет собой функционально законченное устройство обработки информации. Он предназначен для выполнения вычислений по хранящейся в запоминающем устройстве программе и обеспечения общего управления ЭВМ. Быстродействие ЭВМ в значительной мере определяется скоростью работы процессора. Для ее увеличения процессор использует собственную память небольшого объема, именуемую местной, или сверхоперативной, что в некоторых случаях исключает необходимость обращения к запоминающему устройству ЭВМ.
Вычислительный процесс должен быть предварительно представлен для ЭВМ в виде программы. При выполнении программы ЭВМ выбирает очередную команду, расшифровывает ее, определяет, какие действия и над какими операндами следует выполнить. Эту функцию осуществляет УУ. Оно же помещает выбранные из ЗУ операнды в АЛУ, где они и обрабатываются. Само АЛУ работает под управлением УУ.
Обрабатываемые данные и выполняемая программа должны находиться в запоминающем устройстве —памяти ЭВМ, куда они вводятся через устройство ввода. Емкость памяти измеряется в величинах, кратных байту. Память представляет собой сложную структуру, построенную по иерархическому принципу, и включает в себя запоминающие устройства различных типов. Функционально она делится на две части — внутреннюю и внешнюю.
Внутренняя, илиосновная, память — это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях. Обращение к внутренней памяти ЭВМ осуществляется с высоким быстродействием, но она имеет ограниченный объем, определяемый системой адресации машины.
Внутренняя память, в свою очередь, делится на оперативную (ОЗУ) и постоянную (ПЗУ) память.
Постоянная память обеспечивает хранение и выдачу информации. В отличие от содержимого оперативной памяти содержимое постоянной заполняется при изготовлении ЭВМ и не может быть изменено в обычных условиях эксплуатации. В постоянной памяти хранятся часто используемые (универсальные) программы и данные, к примеру, некоторые программы операционной системы, программы тестирования оборудования ЭВМ и др. При выключении питания содержимое постоянной памяти сохраняется. Как правило, эти данные не могут быть изменены, выполняемые на компьютере программы могут только их считывать. Такой вид памяти обычно называется ROM (read only memory — память только для чтения), или ПЗУ (постоянное запоминающее устройство). Поскольку большая часть этих программ связана с обслуживанием ввода-вывода, эту память называют ROM BIOS (Basic Input-Output System базовая система ввода-вывода).
Оперативная память, по объему составляющая большую часть внутренней памяти, служит для приема, хранения и выдачи информации. При выключении питания ЭВМ содержимое оперативной памяти в большинстве случаев теряется.
Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень быстро, так что процессору практически не приходится ждать при чтении данных из памяти или записи в память. Часто для оперативной памяти используют обозначениеRAM(random access memory, т. е. память с произвольным доступом).
От количества установленной в компьютере оперативной памяти напрямую зависит, с какими программами можно на нем работать. При недостаточном количестве оперативной памяти многие программы либо вовсе не будут работать, либо станут работать крайне медленно.
Для ускорения доступа к оперативной памяти на быстродействующих компьютерах используется специальная сверхбыстродействующая кэш-память, которая располагается как бы «между» микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти. При обращении микропроцессора к памяти сначала производится поиск нужных данных в кэш-памяти. Поскольку время доступа к кэш-памяти в несколько раз меньше, чем к обычной памяти, а в большинстве случаев необходимые микропроцессору данные уже содержатся в кэш-памяти, среднее время доступа к памяти уменьшается.
Кроме обычной оперативной памяти и постоянной памяти в компьютере имеется также небольшой участок памяти для хранения параметров конфигурации компьютера. Его часто называют CMOS-RAM, поскольку эта память обычно выполняется по технологии «CMOS», обладающей низким энергопотреблением. Содержимое CMOS-RAM не изменяется при выключении электропитания компьютера. Эта память располагается на контролере периферии, для электропитания которого используются специальные аккумуляторы.
Для изменения параметров конфигурации компьютера вBIOSсодержится программа настройки конфигурации компьютера Setup. Аккумулятор снабжает электроэнергией и встроенные в компьютер часы (так называемые часы реального времени). Наличие этих часов позволяет не задавать текущее время при каждом включении компьютера.
Еще один вид памяти в IВМ РС-совместимых компьютерах это видеопамять, т. е. память, используемая для хранения изображения, выводимого на экран монитора. Эта память обычно входит в состав видеоконтроллера — электронной схемы, управляющей выводом изображения на экран монитора.
Внешняя память (ВЗУ) предназначена для размещения больших объемов информации и обмена ею с оперативной памятью. Для построения внешней памяти используют энергонезависимые носители информации (диски и ленты), которые к тому же являются переносными. Емкость этой памяти практически не имеет ограничений, а для обращения к ней требуется больше времени, чем ко внутренней.
Внешние запоминающие устройства конструктивно отделены от центральных устройств компьютера (процессора и внутренней памяти), имеют собственное управление и выполняют запросы процессора без его непосредственного вмешательства (рис. 19).
ВЗУ по принципам функционирования разделяются на устройства прямого доступа (накопители на магнитных и оптических дисках) и устройства последовательного доступа (накопители на магнитных лентах). Устройства прямого доступа обладают большим быстродействием, поэтому они являются основными внешними запоминающими устройствами, постоянно используемыми в процессе функционирования компьютера. Устройства последовательного доступа используются в основном для резервирования информации.
Устройства ввода-вывода служат соответственно для ввода информации в машину и вывода из нее, а также для обеспечения общения пользователя с машиной. Процессы ввода-вывода протекают с использованием внутренней памяти. Иногда устройства ввода-вывода называютпериферийными, иливнешними, устройствами.К ним относятся, в частности, дисплеи (мониторы), клавиатура, манипуляторы, печатающие устройства (принтеры), графопостроители, сканеры, звуковые колонки и др.
Монитор принимает изображение от системного блока. Его экран является рабочим полем. С помощьюклавиатуры в компьютер вводятся любой текст, символы, подаются команды и осуществляется управление работой компьютера.Мышь — средство управления курсором на экране монитора. (Все периферийные устройства ввода-вывода описаны в § 8.)
Для управления внешними устройствами (в том числе и ВЗУ) и согласования их с системным интерфейсом служат групповые устройства управления внешними устройствами, адаптеры или контроллеры.Системный интерфейс — это конструктивная часть компьютера, предназначенная для взаимодействия его устройств и обмена информацией между ними. В больших, средних и суперЭВМ в качестве системного интерфейса использовались сложные устройства, имеющие встроенные процессоры ввода-вывода, именуемые каналами. Такие устройства обеспечивают высок
