1.2. Функції, структура та характеристики комп'ютера

1.2.1. Функції та основні функціональні вузли комп'ютера

Комп'ютер представляє собою електронний пристрій, який містить апаратні засоби і програмне забезпечення та автоматично, відповідно до програми, виконує алгоритм вирішення заданої задачі. Під алгоритмом розуміють точний припис, що задає обчислю­вальний процес вирішення задачі, а під задачею - сформульоване намагання отримати з множини вхідних даних і початкових умов та з множини можливих вихідних даних підмножину вихідних даних, що повністю задовольняють початкові умови і вхідні дані. Алгоритм характеризується множиною параметрів вхідних, проміжних та вихідних да­них, правилом вводу даних, правилом початку, правилом обробки даних, правилом за­кінчення, правилом виводу даних. Для виконання алгоритму комп'ютер приймає вхідну

79

інфомацію в цифровій формі, обробляє її відповідно до вказівок команд програми ви-конання алгоритму, та видає результати обчислень.

До основних функцій, які виконує комп'ютер, належать наступні:

> сприйняття вхідної інформації - вхідних даних, які підлягають обробці, та про­ грам вирішення задач (програм обробки вхідних даних);

> зберігання інформації, тобто вхідних і проміжних даних та результатів обчис­ лень, програм вирішення задач, довідникової інформації, програм операційної системи комп'ютера і т. д.;

• виконання арифметичних, логічних та інших операцій;

• автоматичне керування роботою складових частин комп'ютера, їх взаємодією між собою та з зовнішніми пристроями відповідно до програми;

• виведення результатів обчислень.

Для забезпечення виконання цих функцій до складу комп'ютера повинні входити такі основні функціональні вузли: пристрої введення інформації, пристрої виведення інформації, пам'ять та процесор, як це показано на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Основні функціональні вузли комп'ютера

Коротко зупинимось на функціях та складі кожного вузла комп'ютера. Пристрої введення-виведення виконують введення та виведення інформації. До чис­та пристроїв введення-виведення належать:

> пристрої введення - клавіатура, миша, сканер, відеокамера і т. д.;

> пристрої виведення - монітори (з електронно-променевою трубкою та рідкокрис- талічні), принтер, графопобудовувач і т. д.

Пам'ять призначена для зберігання інформації. Типи пам'яті:

> кеш пам'ять (КП) - високошвидкісна пам'ять невеликої ємності, використання якої дозволяє прискорити обмін інформацією між основною пам'яттю і процесором.

20

• основна пам'ять (ОП) - пам'ять великої ємності, яка зберігає інформацію, що під­лягає обробці в процесорі. До інформації, яка зберігається в ОГІ, належать вхідні дані, які підлягають обробці відповідно до виконуваного алгоритму, результати проміжних обчислень, вихідні дані, команди програми виконання алгоритму, активна частина опе­раційної системи комп'ютера. Інформація в ОГІ постійно змінюється, тобто це пам'ять для короткотермінового зберігання інформації;

• зовнішня пам'ять (ЗП) - пам'ять великої ємності для зберігання всієї інформації комп'ютера. Якщо при вимкненні комп'ютера інформація в ОП пропадає, тобто вона є енергозалежною, то на інформацію ЗП вимкнення комп'ютера не впливає, тобто це є енергонезалежна пам'ять для довготермінового зберігання інформації.

Процесор виконує обробку інформації та керує роботою інших вузлів комп'ютера. До складу процесора входять наступні функціональні вузли:

• арифметико-логічний пристрій (АЛП) - набір комбінаційних схем, які виконують арифметичні, логічні та інші операції;

• регістрова пам'ять (РП) - набір програмно доступних регістрів, в яких зберігаєть­ся найчастіше використовувана в процесорі інформація;

• пристрій керування (ПК) - керує роботою та взаємодією функціональних вузлів комп'ютера.