Принцип роботи ПК

При створенні перших обчислювальних машин в 1945 математик Джон фон Нейман описав основи конструкції комп'ютера. Згідно з принципами фон Неймана, комп'ютер повинен мати наступні пристрої: Арифметическо-логічний пристрій - для безпосереднього здійснення обчислень і логічних операцій. Пристрій управління - для організації процесу управління програм. Запам'ятовуючі пристрої (пам'ять) - для зберігання програм та інформації. Зовнішні пристрої - для введення і виведення інформації. Переважна більшість комп'ютерів в своїх основних рисах відповідає принципам фон Неймана, але схема пристрою сучасних комп'ютерів дещо відрізняється від класичної схеми. Зокрема, арифметичне-логічний пристрій і пристрій управління, як правило, об'єднані в центральний процесор. Багато швидкодіючі комп'ютери здійснюють паралельну обробку даних на декількох процесорах. Комп'ютерна інформація зберігається в електронному вигляді в різних запам'ятовуючих пристроях, які називають комп'ютерною пам'яттю. Для довготривалого зберігання інформації використовуються постійні носії комп'ютерної пам'яті, які служать при введенні даних в комп'ютер і при виведенні результатів його роботи. Для зберігання виконуваних в даний момент програм і проміжних даних використовується оперативна пам'ять комп'ютера, яка працює значно швидше постійних носіїв пам'яті. У комп'ютерах використовується двійкова система числення, яка заснована на двох цифрах, «0» і «1» . Інформація будь-якого типу може бути закодована з використанням двох цифр і поміщена в оперативну або постійну пам'ять комп'ютера. Використання двійкової системи числення дозволяє зробити пристрій комп'ютера максимально простим. Вперше принцип двійкового числення був сформульований в 17 столітті німецьким математиком Готфрідом Лейбніцом. Для позначення двійкових цифр застосовується термін біт - скорочення англійського словосполучення «двійкова цифра» (binary digit - bit). Для передачі та зберігання інформації застосовують восьмибітових коди - байти (byte). Існує 256 восьмибітових чисел. Цього достатньо для кодування всіх великих і малих літер національних алфавітів, цифр, розділових знаків, символів і службових кодів, що використовуються при передачі інформації. У байтах вимірюють кількість інформації. В одному байті достатньо інформації для представлення однієї літери алфавіту або двох десяткових цифр. Кілобайт (Кбайт) рівний 210 байт = 1024 байтам, мегабайт (1 Мбайт = 1024 Кбайт = 1048576 байт), гігабайт (1 Гбайт = 1024 Мбайт = 1073741824 байтів). Сучасні носії інформації мають ємність до декількох гігабайт. Робота комп'ютера забезпечується, з одного боку, апаратними пристроями, а з іншого - програмами. Апаратне забезпечення включає в себе внутрішні компоненти (перш за все інтегральні мікросхеми, в тому числі процесори, а також системні та інтерфейсні плати) та зовнішні пристрої (монітори, принтери, модеми, акустичні системи). Комп'ютерні програми поділяються на три категорії: Прикладні програми, які безпосередньо виконують необхідні користувачу комп'ютера роботи (редагування текстів, обробка інформаційних масивів, перегляд відео, пересилання повідомлень). Системні програми, особливу роль серед яких грає операційна система - програма, що управляє комп'ютером, запускає інші програми і виконує сервісні функції при роботі комп'ютера. Інші сервісні програми зазвичай виконують різні допоміжні функції - створюють резервні копії інформації, що використовується, перевіряють працездатність пристроїв комп'ютерів. Інструментальні програми (системи програмування), які допомагають створювати нові програми для комп'ютера.