Вопрос №36 Узлы как структурная единица эвм, их типы.

Основные узлы ЭВМ.

Основными узлами ЭВМ являются :

- центральный процессор (ЦП)

(ЦП) = (УУ) + (АЛУ)

- оперативная память (ОЗУ)

- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

- внешняя память (ВЗУ)

- устройства Ввода (УВв)

- устройства Вывода (УВыв)

Все устройства ЭВМ подсоединены к единой ИНФОРМАЦИОННОЙ

ШИНЕ

Основные узлы ЭВМ объединены в следующую схему.

1. Центральный процессор

=======================

Главным элементом любой ЭВМ является ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР !!! ЦП сосотоит из - Устройства Управления (УУ) - Арифметико-Логического устройства (АЛУ)

Назначение ЦП : 1) Управление узлами компьютера 2) Обработка информации, которая сводится к выполнению арифметических операций.

УУ - управляет работой ЭВМ, путем исполнения команд ПРОГРАММЫ. Рабочая программа хранится в ОЗУ.

(АЛУ) Арифметико-логичеcкое устройство главный исполнительный орган ЭВМ. Назначение АЛУ - О Б Р А Б О Т К А ИНФОРМАЦИИ. Обработка информации сводится к выполнению арифметических операций. АЛУ выполняет над числами арифметические(+,-,умножить, делить) и логические( > , < , не равно и др.) операции

2. Оперативная память (озу)

Назначение ОЗУ ОЗУ предназначена для хранения рабочей программы во время ее выполнения, а также данных, которые эта программа должна обработать и результатов обработки

Вместе с программой в ОЗУ хранятся :

- ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ , которые программа обрабатывает

- РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАБОТКИ

╔══════ ОЗУ ═══╗

║ Программа ║

║ обработки ║

║──────────────╢

║ Исходные ║

║ данные ║

║──────────────╢

║ Результаты ║

║ оброботки ║

║──────────────╢

║ ║<── Свободное место

║ ║

╚══════════════╝

Пример: Вы рисуете на компьютере с помощью программы PAINT.

Вопрос :

Где в этот момент хранится программа Paint и рисунок ? >

Ответ:

В оперативной памяти. Работающая программа и результат ее работы находится в ОЗУ!

Рабочая программа находится в ОЗУ !!!

Недостатки ОЗУ ОЗУ современных ЭВМ является ЭНЕРГОЗАВИСИМОЙ. При выключении питания содержимое ОЗУ теряется.

Главное достоинство ОЗУ ВЫСОКОЕ БЫСТРОДЕЙСТВИЕ !!! ОЗУ выполнена из электронных элементов, поэтому быстродействие ОЗУ сопоставимо с быстродействием ЦП. Это значит, что время чтения (записи) двоичного числа из (в) ОЗУ примерно равно времени , за которое ЦП выполняет одну операцию над парой чисел.

Вопрос: <Можно ли в качестве ОЗУ использовать другой вид памяти? >

< Например, магнитную память (винчестер) >

Ответ : В принципе можно, но при этом резко упадет быстродействие ЭВМ (в 10 000 раз). Операции чтения записи с диска выполняются примерно в 10 000 раз медленнее, чем из электронных ячеек.

Магнитная память обладает низким быстродействием (по сравнению с электронной памятью). Операции чтения записи с диска выполняются примерно в 10 000 раз медленнее, чем из электронных ячеек. Если бы рабочая программа располагалась на диске, то ЦП большую часть времени пришлось бы простаивать в ожидании, пока будет прочитана очередная команда.

Работа компьютера сводится к чтению и исполнению команд программы. Поэтому быстродействие ЭВМ не может превысить, скорость чтения команд программы.

Чарльз Бэбидж - первый конструктор автоматической вычислительной машины, предполагал хранить программу на картонных картах.

1) До запуска все программы хранятся в .exe файлах на магнитном диске (винчестере). 2)После запуска программа копируются из .exe файла в ОЗУ. Зачем это делается? Для поддержки высокого быстродействия ЭВМ. (Что бы быстродействие ЭВМ было высоким, рабочая программа должна храниться в быстрой памяти, т.е. в ОЗУ) 3)После завершения выполнения очередной программы она удаляется из ОЗУ, тем самым освобождая место для запуска других программ. (программа удаляется только из ОЗУ, но остается в файле на диске)

<< Как в ОЗУ попадает первая программа? >>

Ведь после выключения питания или перезагрузки ОЗУ очищается и не содержит никакой информации???

Первой в ОЗУ попадает ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА. Она копируется из файлов на магнитном диске в ОЗУ.

Но чтобы выполнить это копирование, нужно запустить программу, специально для этого предназначенную. Ведь на компьютере все делается только с помощью программ.

Таковой программой является начальный загрузчик. ОН хранится в ПЗУ. НАЧАЛЬНЫЙ ЗАГРУЗЧИК стартует первым сразу при включении компьютера и копирует в ОЗУ ОС. Далее ОС включается в работу и управляет компьютером.