2.1. Архитектура персонального компьютера, структура вычислительных систем. Программное обеспечение вычислительной техники.

Аппаратными средствами (Hardware) называют совокупность всех устройств, которые составляют компьютер или могут добавляться к нему по мере необходимости. В компьютере - это все то, что можно потрогать руками, начиная от соединительных кабелей и заканчивая монитором, корпусом компьютера, клавиатурой и мельчайшими электронными компонентами (Chips - микросхемами).

К важнейшим составляющим аппаратуры персонального компьютера относятся:

Системный блок, по крайней мере, с одним дисководом и дополнительным винчестером и/или еще одним дисководом;

клавиатура, подобная клавиатуре обычной пишущей машинки, с помощью которой можно вводить информацию в компьютер;

дисплей (монитор), на котором отображаются результаты происходящих в компьютере процессов обработки информации.

Дисплей и клавиатура (аналог консоли управления пользователя любой ЭВМ) имеют статус стандартных устройств ввода-вывода.

Нестандартные устройства ввода-вывода мы обычно называем “периферией”.

* принтер и плоттер - устройства графического вывода ни бумагу.

* мышь, сканер и дисковод для компакт-дисков - устройства ввода разного типа;

* модем - устройство для ввода и вывода с использованием телефонной сети:

* магнитные накопители - наиболее широко распространенные устройства ввода-вывода.

Программным обеспечением называют совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере. Операционная система MS-DOS для персональных компьютеров - это программа, призванная создать минимальные удобства для программистов и пользователей при работе с компьютером.

Системный блок представляет собой собственно “мозг” компьютера. Здесь данные, которые вводятся через клавиатуру или с помощью мыши, обрабатываются и передаются на различные подключенные к компьютеру устройства.

Составные части системного блока располагаются на объединительной, или материнской, плате (motherboard). Все они подключены к системной шине - сети электронных проводников, связывающих различные части компьютера. Устройства ввода-вывода стыкуются

Устройства компьютера. Прежде всего, компьютер должен иметь следующие устройства:

· арифметическо-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

· устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

· запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;

· внешние устройства для ввода-вывода информации.

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 легко доступны для других устройств компьютера.

Принципы работы компьютера. 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 выполнения арифметических или логических 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 (т.е. организовывать циклы), выполнять различные последовательности команд в зависимости от выполнения определенных условий и т.д., т.е. создавать сложные программы.

Под системным блоком в более узком смысле понимают лишь сам процессор (по-английски CPU - Central Processing Unit -центральный обрабатывающий блок). MS-DOS работает на компьютерах, которые оснащены микропроцессором - полупроводниковой микросхемой высокой степени интеграции фирмы Intel.