Глава 2.Устройство и работа компьютера

Для того, чтобы водить автомобиль, совсем не обязательно знать, отчего крутятся колеса. Но чтобы быть хорошим водителем, устройство и взаимодействие отдельных частей автомобиля представлять все же необходимо. То же самое можно сказать и о компьютере: можно на нем работать, используя готовые программы, и даже самому программировать, не зная внутреннего устройства компьютера. Однако квалифицированным пользователем и программистом не станешь, не изучив устройство и взаимодействие отдельных его частей.

2.1.Как устроен и работает компьютер

Компьютеры бывают разные. Вы работаете на так называемом персональном компьютере. Вы, безусловно, можете показать, где у компьютера монитор (дисплей), клавиатура, мышь. Но не все знают, что большая коробка, та самая, в которой размещены дисководы для дискет и компакт-дисков, называется системным блоком.

Чтобы легче понять взаимодействие различных частей персонального компьютера, представим себе его устройство схематически:

На схеме изображено только восемь самых необходимых устройств, хотя в компьютере их может быть гораздо больше. Внутри системного блока находятся: центральный процессор (или просто процессор), оперативная память (или просто память), шина, а также жесткий диск (винчестер) и дисководы для дискет и компакт-дисков. Кроме того, туда входит много вспомогательных электронных схем и устройств.

Во время работы компьютера все устройства обмениваются между собой информацией. Например, программа с дискеты или клавиатуры отправляется в память. Чтобы информация могла попадать из одного устройства в другое, все устройства соединены между собой общей шиной, которая представляет собой ряд электрических проводников, по которым эта информация передается в виде электрических сигналов.

Процессор

Рассмотрим, чем занимается каждое устройство компьютера в отдельности. Прежде всего выделим два устройства, образующие "мозг" компьютера - это процессор и оперативная память. Именно эти два устройства осуществляют главную обработку информации, они решают все задачи, вычисляют траектории, обдумывают шахматные ходы и т.д. Только не надо забывать, что все это они делают, слепо выполняя команды программы, а это значит, что весь интеллект компьютера сосредоточен не в них, а в программе, умен не сам компьютер, а умна находящаяся в нем программа. Поэтому часто вместо того, чтобы сказать "компьютер решил задачу", говорят "программа решила задачу".

Процессор можно назвать "начальником" над остальными устройствами компьютера, так как он во время выполнения программы руководит работой всех устройств. Именно он "понимает смысл" каждой команды программы и выполняет ее сам или приказывает выполнить ее другим устройствам. Однако, процессор почти ничего не помнит. Вернее, его память хороша, но очень мала - он может запомнить всего несколько чисел или букв.

А вот оперативная память специально предназначена для того, чтобы быстро запоминать и быстро вспоминать большие объемы информации, больше ничего она делать не умеет. Короче, процессор и память - как слепой и глухой - по отдельности беспомощны, а вместе вполне способны существовать.

Быстродействие процессора во многом определяется его тактовой частотой, которая показывает, как часто «бьется его сердце». У современных компьютеров тактовая частота составляет сотни и тысячи мегагерц (миллионов герц, то есть миллионов тактов в секунду). Когда вы слышите слова «Селерон 800», это значит, что имеется в виду процессор «Селерон» с тактовой частотой 800 мегагерц. За 1 такт компьютер выполняет одну или несколько коротких команд программы.