Программная обработка данных. 8 класс

Основной функцией компьютера является обработка информации.
Информация на компьютере хранится и обрабатывается в форме данных.
Экскурс в историю:
В 50-60-е годы компьютер мог только вычислять. Процесс обработки состоял только в операциях над числовыми данными.

В 70-е годы компьютер «научился» работать с текстом. Пользователь получил возможность форматировать и редактировать документы.

В 80-е появились первые компьютеры, способные работать с графической информацией

В 90-е компьютер получил возможность обрабатывать звуковую информацию.

Для того, чтобы разные виды информации могли обрабатываться на компьютере, они должны быть представлены в форме данных.
Данные хранятся и обрабатываются на машинном языке, то есть в виде последовательности «0» и «1».
Информация, представленная в компьютерной форме (на машинном языке) и обрабатываемая на компьютере, называется данными.
Для того, чтобы процессор знал, что ему делать с данными, он должен получить определенную команду (инструкцию).
Последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки данных, называется программой.

На заре компьютерной эры, в 40-50-е годы программы писались непосредственно на машинном языке, то есть состояли из 0 и 1.
В 60-е началась разработка языков высокого уровня (Алгол, Фортран, Бейсик, Паскаль и др.)
В настоящее время с появлением систем визуального программирования написание программ стало доступно даже начинающим.
Совокупность необходимых программ составляет программное обеспечение компьютера.

Как это все работает
После включения компьютера производится загрузка ОС с системного диска в оперативную память. Загрузка должна выполняться в соответствии с программой загрузки, а она уже должна находиться в оперативной памяти. Этот вопрос решается при помощи поэтапной загрузки ОС.
Поэтапная загрузка с помощью ПЗУ-BIOS(Basic Input/Output System- базовая система ввода/вывода), содержащего программы тестирования и первого этапа загрузки ОС.
После инициализации видеокарты диагностические сообщения выводятся на экран монитора, а изначально звуковыми сообщениями.

После тестирования программа, содержащаяся в BIOS начинает поиск загрузчика, поочередно обращаясь к дискам (гибкому, жесткому, CD-ROM) и поиск в загрузочном секторе программы загрузки операционной системы – Master Boot. Программа ищет файлы ОС и загружает их в оперативную память в виде программных модулей.
После окончания загрузки ОС управление передается командному процессору.
Далее можно загружать приложения и работать с файлами.

Представление информации человеком и компьютером

Магистрально-модульный принцип построения компьютера
Модульная организация построения компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип принцип обмена информацией между устройствами.
Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами.

Шина адреса. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам.
Разрядность шины адреса определяет объём адресуемой памяти ( адресное пространство).

Разрядность шины в современных компьютерах составляет 36 бит.
Количество адресуемых ячеек памяти определяется из формулы:
N = 2I
N = 236 = 68 719 476 736
Шина управления. По ней передаются сигналы управления, которые показывают, какую операцию – считывание или запись из памяти – следует производить, синхронизируют обмен
информацией между устройствами и т. д.

Характеристики процессора
Тактовая частота – количество тактов в секунду.
Такт – это промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов специальной микросхемой – генератором тактовой частоты, синхронизирующим работу узлов компьютера.

На выполнение процессором каждой базовой операции (например сложения) отводится определенное количество тактов.
Разрядность процессора определяется количеством двоичных разрядов, которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно.

Разрядность 64/32 означает, что процессор имеет 64 разрядную шину данных и 36 разрядную шину адреса.
Производительность процессора нельзя вычислить, она определяется в процессе тестирования по скорости выполнения процессором определенных операций в какой-либо программной среде.