Programsko načelo računala. Komponente računala i njihove funkcije

Komponente računala i njihove funkcije poznate su svim suvremenim učenicima koji su pažljivo slušali tečaj informatike. Studenti upisani na tehničke specijalnosti povezane s računalima, također su savršeno orijentirani u ovom području. Ali ako osoba želi razumjeti principe rada modernog računala, nije dobio konkretne informacije u obrazovnom programu, morat će tražiti odgovarajuće izvore informacija. Potrebno je prepoznati da neki autori pišu kao da su za sebe: koriste mnogo nejasnih pojmova za osobu koja je daleko od tog područja. Razumijevanje rada i rada osobnog računala (PC-a) nije teško, samo trebate odgovorno tretirati svoj cilj. Svijet računalstva je zaista fascinantan!

O čemu govorimo?

Prije nego shvatite što su osnove softver sustava što se stroj sastoji od i kako programirati s njegovom primjenom, najprije morate shvatiti koja je vrsta predmeta u fokusu pozornosti. Ime nam je došlo s engleskog jezika. Računalo se danas naziva elektronički stroj koji se može programirati za prikupljanje podataka, obradu informacija i prijenos znanja.

Glavni, glavni predmet na kojem je računalo izgrađeno je generator sata. On je taj koji proizvodi signale s danim vremenskim intervalima. Impulsi su dalje uključeni u tijek različitih unutarnjih, vanjskih ulaznih uređaja njegova obrada i izlaz. Zapravo, proces upravljanja uključuje distribuciju signala na način da se postigne cilj koji je postavljen pred osobom. Nije potrebno slati sve signale gdje je to potrebno, a to se događa automatski uz odgovarajuću kontrolu programa. Istina, rezultat će biti uspješan samo u uvjetima adekvatnog koda bez pogrešaka.

Kako to funkcionira?

Ključni aspekt koji se uvijek objašnjava u računalnim tečajevima za početnike: programsko načelo je temelj za tijek rada. Riječ je o prisutnosti u kompjuterskom memorijskom programu. Ova ideja je postala najvažnija za arhitekturu računala u sadašnjem trenutku. Na tečajevima (računalima) za početnike nužno se opisuju osnovne teze načela:

• računski program bilježi se u elektroničkoj memoriji, gdje se pohranjuje, kao izvorne vrijednosti;
• Slijedovi naredbi formiranih u program kodirani su brojevima, a format se ne razlikuje.

Glavni postulat softverskog načela računala

Opći opis računala uvijek počinje deklariranjem ovog načela upravljanja, zbog prisutnosti unaprijed napisanog koda koji stroj mora izvršiti. Takva ideja postala je osnova za razumijevanje univerzalnosti računala: u određenom vremenskom intervalu takav problem je riješen, što je regulirano ažuriranim programom.

Nakon što je rezultat dobiven, možete preći na sljedeći program, izvršavajući izračune koristeći algoritam opisan u njemu. Ovaj pristup uključuje korištenje softvera. Programsko načelo računala iskazuje prisutnost softvera za svakog modernog korisnika. Zanimljivo je da ljudi koji stvaraju kodove (naravno, nemaju, ali još uvijek) koriste i programe, algoritme koji su softverski.

O terminologiji

Kao što i sam naziv implicira, osnovni koncept suvremenog pristupa definiranju načela računalne operabilnosti je program. Kroz njega se bilježe podaci, podaci se šalju iz memorije na vanjski uređaj, sve ostale operacije - kalkulacije, snimanje i tako dalje. Pojam se obično označava algoritamskom notacijom koja omogućuje rješavanje formuliranog problema uzastopnim izvršenjem operacija. Program je formuliran pomoću operatora odabranog jezika dostupnog za računalo. Glavni zadatak bilo kojeg modernog programa je kontrola aktivnosti hardvera. Uporaba programa prvi je znak softverskog načela računala.

Kako ga koristiti?

Pretpostavimo da u okviru rješavanja radnog problema osoba treba analizirati rad poduzeća u kojem je zaposlen, au vezi s tim pitanjem treba izgraditi primjere računalnih modela. Programsko načelo računala postaje nezamjenjiv alat za to u ostvarenju zadatka: ne morate ručno crtati ništa i provesti volumetrijske izračune, potrebno je samo odabrati program koji u pravom načinu rada iu utvrđenom redoslijedu aktivira hardverske mogućnosti stroja, te u konačnici izlazi na uređaj za prijenos podataka (monitor, pisač).

S druge strane, rezultati će biti točni samo u slučaju korištenja debugiranog softvera. Ne bi trebalo zahtijevati reviziju, tj. Korisnik pokreće proizvod i koristi funkcije koje razumije, bez posebnog obrazovanja u vezi s unutarnjom strukturom softvera. Potrebno mu je samo razumijevanje redoslijeda primjene i poznavanje općeg opisa računala. Programsko načelo računala osigurava dostupnost specijalizirane dokumentacije za sav primjenjivi softver.

softver

Ovaj se izraz koristi za opisivanje skupa pravila, proceduralnih skupova, softverskih komponenti, službene popratne dokumentacije koja vam omogućuje obradu podataka i provedbu deklarirane funkcionalnosti sustava.

Shvaćajući suštinu softverskog načela računala, važno je uzeti u obzir da su softverska i hardverska struktura stalno usko međusobno povezani, funkcionalnost jednog određena je jasnoćom drugog. Softver koji se koristi na modernim računalima ovisi o tehničkim parametrima i zove se konfiguracija softvera.

Metodološki pristup

Programsko načelo računala temelji se na idejama koje je izrazio Babbage, von Neumann. Uobičajeno je govoriti o tri ključne komponente:

• procesor;
• memorija;
• uređaje koji omogućuju prikaz, unos podataka.

Govoreći o procesoru, jedinica se koristi na dva uređaja:

• upravitelja;
• pružanje logičkih, aritmetičkih operacija.

Sustav klasifikacije

Usvojena je podjela računala na nekoliko glavnih kategorija:

• veliki;
• mini;
• mikro;
• PC.

Veliki - snažni uređaji, uobičajeni u velikim organizacijama, često radeći za dobrobit industrije. Za servisiranje takvih uređaja potrebno je nekoliko desetaka profesionalaca. Velika računala - osnovna komponenta formiranja računalnog centra. U tako velikom stroju, nemoguće je ne-stručnjaku pogoditi za koji je uređaj namijenjen obrada informacija!

Mini - takva računala koja imaju male dimenzije, relativno niske performanse, nisku cijenu. Često ih koriste tvrtke, znanstvene, istraživačke i obrazovne ustanove. Njima su povjerene funkcije kontrole nad proizvodnim procesima. Mikro - još manja računala, koja se aktivno koriste ne samo u poduzećima, nego iu računalnim centrima kao pomoćna oprema.

PC

Možda upravo ta kategorija tehnologije uzrokuje široj javnosti takvu znatiželju o softverskim načelima računala. Pojam koji se koristi za označavanje tehnike koja se koristi na radnom mjestu, to jest, namijenjena jednoj osobi. Često, uz pomoć osobnog računala, obuka i tijek rada postaju učinkovitiji, ali funkcionalnost nije ograničena samo na to. Međunarodna standardizacija omogućila je uvođenje podjele u skupine. Postoje sljedeće kategorije:

• masa;
• ured;
• mobitel;
• rad;
• igre.

Zašto nam treba?

Ovisno o više ili manje širokom fokusu na rješavanje problema, uobičajeno je govoriti o specijalizaciji računala. Postoje:

• univerzalna;
• specijalizirani.

Prvi su dizajnirani za širok raspon zadataka, računski sustavi mogu se po želji dovršiti, odabirom optimalnih strukturnih elemenata. Rezultirajuće računalo bit će učinkovito za radne procese, uređivanje tekstualnih ili glazbenih datoteka i tako dalje. Specijalizirani - ovaj stroj, stvoren na temelju specifičnog fokusa rada. To su ugrađena računala u zrakoplovima i automobilima. Istražujući takav stroj, neiskusni korisnik vjerojatno neće moći odmah shvatiti koji je uređaj namijenjen obradi informacija! Mnogi od njih odlikuju se obiljem sita, pultova, senzora, svjetala - oči se samo podižu. Stoga, za praktičnu primjenu takvog uređaja, prvo se morate specijalizirati za razvoj.

Podaci: pohraniti i obraditi

Programsko načelo računala je izvršavanje određenih programa, što kao rezultat daje korisne informacije koje korisnik koristi za rješavanje zadataka koji mu predstoje. Zapravo, računalo je izvođač skupa uzoraka naredbi koje je dala osoba, nazvana algoritam. Ideje dizajna temelje se na Booleovoj algebri. Zapravo, u aparat se ubacuje niz propisa u formatu koji je razumljiv za računalo, što omogućuje dosljedno izvođenje ograničenog broja akcija, što će rezultirati željenim rezultatom za osobu. Algoritam je obilježen nazivom, početnom točkom, završnom točkom.

Ideja o suštini softverskog načela računala može se dobiti ako analiziramo glavne karakteristike algoritma:

• diskretnost (skup naredbi formira se određenim radnjama za koje je nalog deklariran);
• determinizam (svaka akcija je strogo definirana, ne može imati više od jednog značenja);
• konačnost (postupci zasebno, algoritam kao cjelina nužno ima put dovršenja);
• performansi (bez grešaka, dokazive dobivanjem rezultata u konačnom broju iteracija);
• masovni karakter (primjenjivost na veliki broj sličnih zadataka s različitim početnim parametrima).

Tri načela Neumanna

Ti postulati pretvoreni su u stvarnost 1946. godine, kada su uspjeli izgraditi prvo računalo u povijesti čovječanstva. Principi Neumanna:

• upravljanje programom;
• uniformnost memorije;
• ciljanje.

A ako više?

Upravljački princip podrazumijeva postojanje skupa naredbi, koje sekvencijalno izvršava procesor u automatskom načinu rada.

Homogenost memorije uključuje akumulaciju informacija u jednoj vrsti memorije, što eliminira potrebu za određivanjem prirode podataka u određenoj ćeliji. Programi i podaci pohranjuju se zajedno, što vam omogućuje da primijenite isti niz radnji na njih. Korisnik, vješto iskorištavajući ovu značajku, dobiva dovoljno mogućnosti. Recimo, pokretanje programa, možete raditi na njemu, birajući pravila za dobivanje dijelova.

Obraćanje navodi da je memorija računala strukturirana, formirana od stanica, od kojih svaka ima svoj jedinstveni broj. Procesor u bilo kojem trenutku može zahtijevati informacije iz proizvoljne ćelije, a uređena struktura će omogućiti najbrži pristup potrebnim informacijama. Različita područja memorije mogu biti različito nazvana, programi snimljeni u njima jednostavno se pretražuju, a prikupljanje informacija o strukturi omogućuje lakše rukovanje. Osim toga, korištenjem dodijeljenih imena lakše je mijenjati zabilježene podatke izvršavanjem odabranog programskog skupa akcija.

Prikaz podataka i softvera

Sve informacije mogu se obrađivati ​​od modernih računala: grafike, slike, teksta, zvuka. To je zbog mogućnosti pretvaranja u format koji je razumljiv za razinu hardvera. Procesor prima instrukciju na temelju koje obavlja operacije. Rješenje problema prati niz aktivnosti koje često uključuju bezbrojne operacije. To se zove program.

Softver koji ima modernog korisnika nije se istodobno pojavio. Već nekoliko desetljeća, napredni umovi našeg svijeta preuzeli su razvoj osnovnih principa izrade programa, debagiranje optimalnih operacija koje omogućuju brzo i učinkovito dobivanje rezultata uz minimalno opterećenje hardvera. Moderni računalni softver je skup takvih programa.

Softver: značajke

Nijedan obični moderni korisnik ne može raditi ako računalo nije opremljeno sistemskim softverom. Glavna komponenta ovog kompleksa je operativni sustav prepoznat kao osnovna komponenta softvera. Taj je element nužan, njegovo odsustvo onemogućuje da računalo radi kao obična osoba. Osim OS-a, kategorija sistemskog softvera uključuje različite projekte usluga, servisne programe. Neki od njih se bave diskovima, drugi komprimiraju podatke, odupiru se zlonamjernim napadima i tako dalje.

Da bi se moglo riješiti zadataka dodijeljenih korisniku uz korištenje računala, potrebno je imati softver. Takvi projekti pomažu u oblikovanju grafičkih informacija, crteža, zvukova, tekstova, omogućuju izvođenje operacija s numeričkim podacima. Kategorija aplikacijskog softvera podijeljena je na:

• aplikacije;
• sustavi za programiranje.

Aplikacijski softver

Programski sustavi potrebni su za profesionalce koji rade na području stvaranja novih proizvoda za računala. Razvijeno je nekoliko programskih jezika i najšire distribuirana obitelj za objektno orijentirano programiranje. Vizualna okruženja su vrlo popularna. Čak i početnik s korištenjem takvih proizvoda može ovladati osnovnim operacijama kodiranja i stvoriti svoj vlastiti radni proizvod.

Aplikacije su malo drugačija vrsta aplikacijskog softvera. Kroz njega, obrada tekstualnih polja, grafičkih i audio informacija, brojeva i videa. Možete koristiti specijalizirane programe za umrežavanje. Korištenje proizvoda ne zahtijeva vještine programiranja. Uobičajene aplikacije koje omogućuju rješavanje klasičnih problema zahtijeva gotovo svaki korisnik. To uključuje uređivače teksta, grafiku, tablice, sustave koji vam omogućuju centralno upravljanje bazama podataka koje ih akumuliraju. Ne gubite iz vida proizvode kroz koje možete stvarati prezentacije. Računalne mreže, koje se u posljednje vrijeme aktivno razvijaju, značajno su povećale važnost programa za osiguravanje komunikacije s korisnicima.

Koje druge aplikacije postoje?

Neki predlažu da se antivirusni programi izdvoje kao zasebna skupina, čija se važnost povećava iz godine u godinu zbog povećane učestalosti malwarea. Profesionalna softverska okruženja koja koriste kvalificirani korisnici zaslužuju pozornost. Oni se koriste za stvaranje animacije, grafike, pomoć u razvoju projekata, izradu složenih računovodstvenih izračuna, prevođenje tekstova. Elektronički su rječnici iznimno vrijedni za mnoge suvremene korisnike.

Važna kategorija softvera su obrazovne aplikacije koje vam omogućuju da povećate razinu odabrane specijalizacije bez sudjelovanja trećih strana. Najvažnije je u odnosu na strane jezike. Potražnju koriste testovi, tutori programirani u elektroničkom obliku.

OS: funkcionalnost

OS radi u uskoj suradnji s računalnom opremom, kontrolira opremu i prenosi korisničke naredbe u formatu koji je razumljiv stroju. Funkcionalnost OS-a:

• razmjena podataka između uređaja;
• pohranu podataka, osiguravajući njihovu dostupnost;
• organizacija izvođenja radnih procesa;
• izvješćivanje o pogreškama, odgovarajući odgovor na nesreću;
• kontrolu nad radom opreme;
• pristup alatima sustava;
• osiguravanje međusobnog dijaloga između stroja i korisnika.