Как устроен компьютер

Компьютер – это машина для обработки информации. Информация для него и исходное сырье, и конечный продукт. Поэтому у любого компьютера должны быть устройства, через которые в него поступает информация; устройства, где она хранится и обрабатывается, и, наконец, устройства, предназначенные для вывода результатов.

Подобно тому, как главной частью любого автомобиля является мотор, так главной частью компьютера является центральный процессор. Именно здесь и происходит обработка информации.

Поступают числа и коды в центральный процессор из памяти. Если центральный процессор характеризует быстродействие компьютера, то есть скорость обработки информации, то емкость памяти показывает, какое количество информации может быть одновременно доступно для обработки. Когда хотят кратко охарактеризовать компьютер, то называют именно эти две величины: быстродействие и емкость памяти.

Память компьютера можно представить в виде большого комода с ящиками. Все ящики пронумерованы. По этому номеру (программисты называют его адресом) центральный процессор может обратиться к любому ящику (его называют ячейкой) и либо извлечь его содержимое, либо поместить туда результат. Считывание и запись происходят очень быстро, оперативно. Поэтому и сама эта память называется оперативной. Зато емкость «быстрой» оперативной памяти сравнительно невелика.

Значительно больше емкость внешней памяти компьютера. Соотношение между объемом разных запоминающих устройств и временем считывания и записи можно представить себе так.

Оперативная память – твой письменный стол. Информация – книги, лежащие на нем. Чтобы взять книгу, достаточно протянуть руку. Но много книг на стол не положишь. Значительно больше информации содержит книжный шкаф. Зато, чтобы достать книгу из него, и времени требуется много больше. Так же обстоит дело и с памятью компьютера. Оперативная память меньше, но быстрее, а внешняя больше, зато медленнее.

Для засылки информации в компьютер и извлечения ее служат специальные «двери» – устройства ввода и вывода. Иногда эти двери сделаны по принципу турникетов в метро: через одни можно только войти, через другие только выйти. Чаще же одни и те же двери используются и для входа, и для выхода.

«Однонаправленные» устройства были более характерны для старых компьютеров. Там информация предварительно кодировалась на специальных машинах – перфораторах и затем в виде перфолент или перфокарт подавалась на считывающие устройства. Специальные фотоэлементы «прочитывали» на картах и лентах дырочки и передавали информацию в память компьютера. Нельзя сказать, чтобы это было удобно. Необходимо было хранить колоды перфокарт и рулоны перфолент. Причем ленты постоянно рвались, а карты мялись. Подача перфоносителей проводилась механическим путем. Вот и получалось иной раз: решение задачи отнимало несколько секунд, а ввод длился минутами.

Сегодня из однонаправленных устройств, пожалуй, самое распространенное – принтер. В переводе с английского языка это значит «печатник». Применяется такое устройство для получения результатов в виде напечатанных на бумаге текстов, таблиц, графиков, рисунков.

Большинство устройств, используемых для ввода и вывода информации сегодня, – двунаправленные. Некоторые из них с магнитными носителями – дисками и лентами. Разновидностей таких устройств много.

Самым популярным устройством ввода и вывода является дисплей. Именно его видит, прежде всего, человек, подошедший к компьютеру. Больше того, он фактически стал эмблемой компьютера. Когда художник хочет изобразить компьютер он рисует именно дисплеи.

И правда. Компьютер может быть без внешней памяти, и без принтера. Но без дисплея компьютер не компьютер. Только с помощью дисплея можно не только давать компьютеру задания, но и получать результаты его работы в виде как неподвижных картинок, так и настоящих фильмов.