10 класс · урок 1
Принципы работы компьютера
Как устроен компьютер изнутри — и как выбрать
конфигурацию под конкретную задачу.
Компьютер — универсальное устройство
Одна и та же машина — для чего угодно
Компьютер не «умеет» ничего конкретного сам по себе. Всё, что он
делает — считает, показывает видео, ищет в интернете, играет —
задаёт программа, которую в него загрузили.
Смени программу — получишь другую машину на том же железе. Это и
называют универсальностью: одно устройство решает любые задачи,
под которые есть программа.
Как устроен компьютер
Четыре блока и канал между ними
Памятьхранит программу и данные
Устройства вводаклавиатура, мышь…
Процессорвыполняет команды
Устройства выводамонитор, колонки…
Шина — по ней процессор, память и устройства
обмениваются данными и командами
Принцип 1
Хранимая программа
Команды программы — это тоже данные. Они хранятся в той же памяти,
что и числа, тексты, изображения, с которыми программа работает.
Поэтому программу можно загрузить, изменить,
удалить — так же, как обычный файл с данными. Процессор не
различает «команду» и «данные», пока не начнёт конкретную ячейку
выполнять.
Принцип 2
Адресуемость памяти
Память — это множество пронумерованных ячеек. У каждой есть свой
номер — адрес.
Процессор всегда обращается по адресу, а не
ищет по содержимому. Значит, чтобы прочитать или записать данные,
достаточно знать их номер в памяти — перебирать всё подряд не
нужно.
Принцип 3
Последовательное выполнение команд
Процессор идёт по программе одна команда за другой, строго
в том порядке, в котором они записаны.
Порядок меняется только командой перехода —
тогда процессор перескакивает на другой адрес и продолжает
последовательно уже оттуда. Циклы и ветвления в программах — это и
есть управляемые переходы.
Принцип 4
Энергозависимость памяти
Оперативная память (ОЗУ)
Хранит то, с чем работает программа прямо сейчас. Выключили
питание — всё пропало.
Долговременная память
Жёсткий диск, SSD, флешка. Данные остаются и без питания — на
них и хранят файлы годами.
Поэтому несохранённый документ пропадает при отключении света, а
файл на диске — нет.
Персональный компьютер
Выбор конфигурации — под задачу, а не «чем мощнее, тем лучше»
У каждой задачи свой минимум по четырём параметрам:
- процессор — сколько вычислений в секунду
- оперативная память — сколько данных обрабатывать разом
- накопитель — сколько хранить и как быстро читать
- видеокарта — кто считает изображение
Слабее минимума — не потянет. Сильнее — потянет, но часть денег
уйдёт туда, где эффекта не будет.
Дальше — тренажёр
Проверим, как это работает
Девять заданий: четыре — про устройство компьютера,
пять — про выбор сборки под задачу. Открывайте
practice.html из общей папки.
Материалы подготовлены с использованием технологий искусственного интеллекта.