Процессор

Основа вычислительной машины - процессор. В нем расположены арифметико-логическое устройство - АЛУ, устройство управления - УУ и регистры для временного хранения информации. АЛУ осуществляет непосредственную обработку данных: сложение двух чисел, умножение одного числа на другое, перенос информации из одного места в другое и т.д. Данные процессор считывает из ОЗУ (оперативной памяти) компьютера, туда же он пересылает результат действия над этими данными. Устройство управления координирует взаимодействие различных частей ЭВМ.

Важнейшими характеристиками процессора являются:

• Разрядность

• Тактовая частота

• Адресное пространство

Разрядность процессора. Число одновременно обрабатываемых битов называется разрядностью процессора (группами по 8, 16, 32, 64 бита). Чем больше разрядность процессора, тем больше информации он может обработать в единицу времени, тем выше его эффективность.

Тактовая частота процессора характеризует быстродействие компьютера. Режим работы процессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном "стучит быстрее", то и процессор работает быстрее. Микропроцессор фирмы Intel, разработанный для первого персонального компьютера корпорации IBM (1981 год) - i8088 - имел тактовую частоту всего 4,77 МГц и выполнял 0,33 миллионов инструкций в секунду. Современные процессоры Pentium имеют тактовую частоту более 1 ГГц.

Каждый конкретный процессор может работать не более чем с определенным количеством оперативной памяти. Максимальное количество памяти, которое процессор может обслужить, называется адресным пространством процессора и является важной характеристикой компьютера. Определяется адресное пространство разрядностью адресной шины.

Основная память

предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с блоками ПК. Она состоит из оперативного (ОЗУ) и постоянного запоминающего устройств (ПЗУ).

ОЗУ предназначено для временного хранения данных и программ при работе компьютера. Информацию в память можно как записывать, так и считывать (RAM). При выключении компьютера, информация в ОЗУ стирается - это энергозависимая память. Доступ к элементам памяти прямой. Память состоит из ячеек, каждая из которых имеет свой адрес, по которому к ней можно обратиться. В современных компьютерах объем памяти обычно составляет от 512 Мбайт до 4 Гигабайт. Объем памяти - важная характеристика компьютера, она влияет на скорость работы компьютера и на работоспособность программ. Современные прикладные программы часто требуют для своего выполнения 128–256, а то и 512 Мбайт памяти, в противном случае программа просто не сможет работать. Часть ОЗУ, называемая "видеопамять", содержит данные, соответствующие текущему изображению на экране.

ПЗУ в англоязычной литературе называется Read Only Memory, ROM, что дословно переводится как "память только для чтения". Название ПЗУ говорит само за себя. Информация в ПЗУ записывается на заводе-изготовителе микросхем памяти, и в дальнейшем изменить ее значение нельзя. В ПЗУ хранится критически важная для компьютера информация, которая не зависит от выбора операционной системы. ПЗУ — энергонезависимая память.

Существует также перепрограммируемое ПЗУ, ППЗУ (в англоязычной литературе – Programmable Read Only Memory, PROM),которое отличается от обычного тем, что информация на этой микросхеме может стираться специальными методами (например, лучами ультрафиолета), после чего пользователь может повторно записать на нее информацию. Эту информацию будет невозможно удалить до следующей операции стирания информации.

В ПЗУ находятся:

• Программы запуска и остановки ЭВМ

• Программы тестирования устройств, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков

• Программа управления работой самого процессора

• Программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью

• Информация о том, где на диске находится операционная система.