Аппаратное обеспечение персонального компьютера.

Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом современных информационных технологий. В обработке информации в информационных системах можно выделить четыре этапа – создание данных, накопление и систематизация данных, собственно обработка данных и отображение данных.

На этапе создания данных осуществляется формирование первичных сообщении, которые фиксируют результаты хозяйственной деятельности предприятия, свойства объектов и субъектов управления, параметры производственных процессов, содержание нормативных и юридических актов и т.д.

Накопление и систематизация данных предусматривает организацию такого размещения данных, которое обеспечивало бы быстрый поиск и отбор необходимых сведений, систематическое обновление данных, защиту их от искажений, несанкционированного доступа, потери и т.п.

На этапе обработки данных осуществляются процессы, в результате которых на основе ранее накопленных данных формируются новые виды данных: обобщающие, аналитические, рекомендательные, прогнозные... Производные данные тоже могут быть подвергнуты дальнейшей обработке с целью получения сведений более глубокой обобщенности и т.д.

Отображение данных предусматривает представление данных в форме, пригодной для восприятия человеком, например, вывод на печать, построение графиков, диаграмм, формирование звуковых сигналов и т.д.

Сообщения, формируемые на первом этапе, могут иметь различный вид: либо это обычный бумажный документ, либо сообщение «в электронном виде», либо то и другое одновременно. Что именно – определяет разработчик информационной системы в зависимости от многих факторов: требуемой степени автоматизации; управленческой функции, в рамках которой сообщение создано; и др. В современных системах обработки информации сообщения, имеющие массовый характер, обязательно переводятся «в электронный вид», так что само создание сообщения предпочтительно заканчивать на машинном носителе. Аппаратура, реализующая этот процесс, носит собирательное название «средства сбора данных».

Потребности второго и третьего этапов в современных информационных системах удовлетворяются средствами вычислительной техники, т.е. компьютерами, составляющими основу информационных технологий.

Компьютер - машина, позволяющая осуществлять ввод, хранение и обработку информации, а также вывод результатов обработки в форме, пригодной для восприятия человеком.

Упрощенная структурная схема компьютера приведена на рис.1.

В состав компьютера входят процессор, оперативная память, внешние устройства, устройства ввода-вывода, и каналы обмена.

В свою очередь в центральный процессор входят арифметическо-логическое устройство (АЛУ) и управляющее устройство (УУ).

Рис.1. Структурная схема компьютера

Арифметическо-логическое устройство процессора – это именно то место, где выполняются преобразования данных: арифметические действия над числами, преобразования кодов, сравнение слов и пр.

Управляющее устройство осуществляет координацию работы всех устройств компьютера.

Оперативная память предназначена для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом компьютером в текущий период времени.

Внешние устройства представляют собой накопители долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач. Наиболее распространенными внешними накопителями, имеющимися практически на любом компьютере, являются накопители на жестких (винчестеры) и гибких магнитных дисках.

Назначение этих накопителей – хранение больших объемов информации, запись и выдача хранимой информации по запросу в оперативную память.

Устройства ввода-вывода обеспечивают ввод информации в компьютер и вывод результатов обработки в виде, удобном для восприятия их пользователем.

Каналы обмена обеспечивают обмен данными между устройствами компьютера.

В общем случае процесс функционирования компьютера выглядит следующим образом. Устройство управления процессора в определенной последовательности извлекает из оперативной памяти команду за командой. В каждой команде содержится информация о том какую операцию следует выполнить арифметическо-логическому устройству и над какими данными; если требуется, из соответствующих ячеек оперативной памяти данные передаются в АЛУ (или наоборот); АЛУ настраивается на выполнение действия, предписанного командой, и выполняет его. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не поступит команда на прекращение работы. Данные в оперативную память могут поступать как с внешнего накопителя (винчестера), так и с устройств ввода через каналы обмена.

Качество компьютера характеризуется многими показателями. Это и набор инструкций (команд), которые он способен понимать и выполнять, и скорость работы (быстродействие) центрального процессора, и количество устройств ввода-вывода, которые можно присоединить к нему одновременно, и потребление электроэнергии, и многое другое. Но главной, как правило, характеристикой является быстродействие, то есть количество операций, которое центральный процессор способен выполнить в единицу времени. На практике пользователя больше интересует производительность компьютера.

Под производительностью понимают количество операций, выполняемых компьютером в единицу времени при решении задач определенного класса. Таким образом, производительность является характеристикой эффективного быстродействия компьютера, то есть способность компьютера не просто быстро функционировать, а решать предназначенные для него задачи.