-
Управление компьютером
-
Программное управление компьютером
-
Компьютер выполняет различные действия под управлением программы. Программа реализует определенный алгоритм.
Алгоритм – это конечная последовательность команд, предназначенная для решения задачи.
Машинная команда – инструкция, выполняемая компьютером без дополнительных указаний.
Машинная команда состоит из адресной и операционной частей.
Операционная часть предназначена для хранения кода операции.
Адресная часть содержит коды адресов ячеек памяти компьютера, в которых хранятся операнды – данные участвующие в операции.
Например, команда
-
СЛ
0112
2323
1544
складывает содержимое ячеек 1544 и 2323 и помещает результат (т.е. сумму) в ячейку 0112.
-
Архитектура компьютера и принципы фон Неймана
Архитектурой называются наиболее общие принципы построения ЭВМ.
Участвуя в разработке первой ЭВМ, американский математик Джон фон Нейман сформулировал и опубликовал основополагающие принципы логического устройства ЭВМ и предложил ее структуру. Основные черты этой структуры соблюдаются и в устройстве современных персональных компьютеров и показаны на рисунке 6.
Согласно этой схеме, данные попадают в память ЭВМ посредством устройства ввода-вывода и далее выполняются арифметические и логические операции согласно командам, выдаваемым устройством управления.
Рисунок 6 – Состав и схема взаимодействия основных блоков ЭВМ (согласно принципам фон Неймана)
Другой принцип гласит, что память компьютера должна состоять из ячеек, каждая из которых имеет свой уникальный адрес.
Еще один принцип фон Неймана предусматривает хранение в памяти ЭВМ выполняемой программы наряду с обрабатываемыми этой программой данными.
В связи с бурным развитием вычислительной техники и совершенствованием компьютеров “фон Неймановская” структура ЭВМ претерпела некоторые изменения
-
Основные блоки ibm-совместимого компьютера
Основные блоки, входящие в состав современного, IBM-совместимого компьютера показаны на рисунке 7.
Рисунок 7 - Основные блоки IBM-совместимого компьютера
Приведенная на рисунке 7 схема условно разделяется на две части. Устройства, расположенные слева, включая микропроцессор, генератор тактовых импульсов и клавиатуру называются внутренними устройствами компьютера. Их состав похож на структурную схему ЭВМ, предложенную фон Нейманом.
Арифметико-логическое устройство, устройство управления, запоминающее устройство объединены в один блок, называемый микропроцессор. В современном компьютере микропроцессор это центральный блок, предназначенный для управления работой всего компьютера и выполнения арифметических и логических операций с данными.
Справа на рисунке 7 расположены блоки компьютера, условно относимые к внешним устройствам.
Системная шина это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Все блоки компьютера подключаются к системной шине единообразно, посредством адаптеров.
Адаптер – специальное устройство, предназначенное для согласования работы внешних устройств, подключаемых к системной шине в единой системе.
Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с другими блоками компьютера. Основная память включает постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
ПЗУ – энергонезависимая постоянная память, содержащая данные, которые нельзя изменить.
ОЗУ – предназначено для хранения тех программ и данных, которые выполняются в текущий момент времени. ОЗУ является расширением микропроцессорной памяти. ОЗУ обладает высоким быстродействием, но это энергозависимая память (при выключении питания данные стираются).
Внешняя память предназначена для долговременного хранения данных и представлена большим количеством запоминающих устройств. Наиболее распространены накопители на жестких и гибких магнитных дисках. В последнее время распространение получили накопители на оптических дисках.
Монитор предназначен для отображения различных данных.
Манипуляторы (устройства указания) предназначены для ввода данных (в основном команд). Наиболее распространены манипуляторы типа мышь.
Другие внешние устройства: принтер, сканер, микрофон, акустические системы являются необязательными, но широко распространенными блоками персонального компьютера. Эти устройства, (как и все внешние устройства) могут включаться в общую систему компьютера по необходимости и также свободно исключаться, образуя нужную конфигурацию. Это является принципом открытости архитектуры повлекшим широкое распространение IBM-совместимых персональных компьютеров.
Другой аспект широкой популярности IBM-совместимых компьютеров – это непатентованная структурная схема в целом и отдельных узлов, что позволяет многим производителям изготавливать комплектующие для них в огромном количестве.