ref (551702), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Для того чтобы ориентироваться в единицах измерения количества информации, я расскажу вам о том, в каком виде информация хранится и обрабатывается компьютером.

Наименьшая единица информации, принятая в вычислительной технике, называется бит (bit). Бит может принимать два численных значения: 0 или 1. Действительно, один бит несет в себе минимальную информацию. Как можно себе представить бит? Обычно его сравнивают с лампочкой (рис. 1.9), которая может быть включена (состояние 1) или выключена (состояние 0). Иногда проводят аналогию с выключателем: состояние "включено" соответствует 1, состояние выключено - 0.

Рис. 1.9. Один бит.

Если взять 8 лампочек и поставить их рядом, объединив в группу, получим наглядное представление о более крупной единице измерения количества информации - байте (byte). Каждая лампочка в группе соответствует одному биту. Таким образом, байт состоит из 8 бит (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Один байт.

Много ли информации можно представить одним байтом? Не очень. Всего возможны 256 комбинаций из включенных и выключенных лампочек или из установленных в 1 либо сброшенных в 0 бит.

Обычно каждую комбинацию обозначают определенным числом. Например, когда все биты в байте сброшены в ноль, этой комбинации соответствует число 0. При этом говорят, что значение байта равно 0. Когда все биты в байте установлены в 1, значение байта равно 255. Есть и другие, промежуточные значения от 1 до 254 включительно.

Данные, вводимые при помощи клавиатуры или буквы (символы), отображаемые на экране видеомонитора, могут быть представлены байтами. Восьми бит оказывается достаточно для представления всех букв и символов. При этом каждой букве или символу ставится в соответствие байт с определенным значением, т. е. с определенной комбинацией установленных в 1 и сброшенных в 0 бит. Говорят также, что каждая буква или символ имеет свой код. Приведем пример кодов для некоторых цифр, латинских и русских букв (используется в операционной системе Microsoft Windows):

Количество возможных комбинаций бит в байте достаточно для представления всех латинских и русских букв, а также символов, таких как точка, запятая и двоеточие. Однако с помощью одного байта можно представить только одну букву. Текст, разумеется, состоит из многих букв. Когда вы набираете текст на клавиатуре, нажимая одну клавишу за другой, компьютер (под управлением соответствующей программы) получает байты, соответствующие буквам последовательно, один за другим и записывает их в свою память. Когда вы распечатываете текст на принтере, байты из памяти компьютера (опять же под управлением программы) посылаются в принтер, который и распечатывает ранее введенный вами текст.

Одна стандартная машинописная страница текста содержит примерно 2000 букв. Можно сказать, что одна страница текста содержит 2000 байт информации.

Есть ли более крупные единицы измерения количества информации? Разумеется, есть. Одна из таких единиц называется килобайт (сокращенная запись - Кбайт). Один килобайт содержит 1024 байт. Одна страница машинописного текста содержит примерно 2 килобайта информации или, другими словами, два килобайта данных.

Используются и еще более крупные единицы измерения - мегабайт и гигабайт. Один мегабайт равен 1024 килобайтам, а один гигабайт (Гбайт) - 1024 мегабайтам. Книга, состоящая из 500 страниц текста без рисунков, содержит примерно 1 мегабайт (Мбайт) информации.

Современные компьютеры могут хранить от десятков и сотен мегабайт до тысяч гигабайт данных. Обычно персональные компьютеры оснащаются памятью размером 200-300 мегабайт, что позволяет запомнить примерно 100-150 тысяч страниц текста. Это не слишком мало, не правда ли?

Вы должны уметь ориентироваться в единицах измерения информации и представлять себе, сколько места ваши данные занимают в памяти компьютера. Выбирая компьютер, вы должны оснастить его достаточным количеством памяти, исходя из решаемых вами задач. Конечно, можно купить побольше памяти, с запасом, однако при этом вы можете впустую потратить много денег (память размером в 1 гигабайт стоит порядка тысячи долларов).

1.4. Системный блок компьютера

Что же скрывается внутри системного блока компьютера? Там находится устройство обработки информации, устройства хранения информации и другие узлы.

Если открыть корпус системного блока компьютера (рис. 1.11), вы увидите блок питания (Power Supply), большую печатную плату с микросхемами, называемую материнской платой (Motherboard), в которую вставлены платы размером поменьше - контроллеры, а также устройства внешней памяти - накопители на гибких магнитных дисках (FDD или НГМД) и накопители на магнитных (жестких) дисках (HDD или НМД). Внутри корпуса есть также маленький громкоговоритель и много соединительных кабелей.

Устройства ввода/вывода, такие как мышь (Mouse), клавиатура (Keyboard), видеомонитор и принтер (Printer) подключаются непосредственно к материнской плате либо к контроллерам (Controller) - маленьким платам, вставленным в материнскую плату. Аналогично подключаются к материнской плате НГМД, НМД и громкоговоритель, а также кнопки и светодиоды, расположенные на лицевой панели корпуса основного блока.

Рис. 1.11. Системный блок компьютера.

На материнской плате есть большая микросхема - центральный процессор (CPU или ЦП). Это мозг компьютера. Процессор выполняет всю обработку данных, поступающих в компьютер и хранящихся в памяти компьютера. Обработка выполняется по управлением программы, которая, как я уже писала, также хранится в памяти компьютера. Персональные компьютеры оснащаются центральными процессорами разной мощности (производительности). В зависимости от решаемой вами задачи может потребоваться тот или иной процессор, о чем я еще буду говорить.

Кроме центрального процессора, на материнской плате расположено еще одно важнейшее устройство - оперативная память или оперативное запоминающее устройство (RAM или ОЗУ). ОЗУ имеет относительно небольшой объем - обычно от 1 до 16 мегабайт, однако, как это видно из названия, центральный процессор имеет оперативный (быстрый) доступ к данным, записанным в ОЗУ (на извлечение данных из ОЗУ требуется не более 60-100 наносекунд). Говорят, что данные в ОЗУ имеют малое время доступа.

Почему вся память компьютера не работает так же быстро, как ОЗУ? Тому есть две причины. Во-первых, быстродействующая память дорого стоит. Во-вторых, все данные, хранящиеся в ОЗУ, пропадают при выключении питания компьютера. Устройства памяти типа НМД или НГМД сохраняют данные, даже если компьютер не работает, и могут использоваться для долговременного хранения информации, однако время доступа к данным даже для лучших НМД составляет 5-10 миллисекунд, а для НГМД оно существенно больше.

1.5. Память компьютера

Расскажем подробнее о том, как устроена и работает память компьютера.

ОЗУ и ПЗУ

Вы уже знаете, что на материнской плате компьютера есть оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) емкостью несколько мегабайт с малым временем доступа. Эта память используется для временного хранения данных, обрабатываемых центральным процессором. Однако в ОЗУ хранятся не только данные, туда перед запуском должна быть записана программа.

Кроме ОЗУ на материнской плате есть микросхема постоянного запоминающего устройства (ROM или ПЗУ). Данные записываются в ПЗУ один раз при изготовлении микросхемы на заводе и обычно не могут быть изменены впоследствии. В ПЗУ хранятся программы, которые компьютер запускает автоматически при включении питания. Эти программы предназначены для проверки исправности и обслуживания аппаратуры самого компьютера. Они также выполняют первоначальную загрузку главной обслуживающей программы компьютера - так называемой операционной системы.

Наглядно ОЗУ и ПЗУ можно представить себе в в виде массива ячеек, в которые записаны отдельные байты информации. Каждая ячейка имеет свой номер, причем нумерация начинается с нуля. Номер ячейки является адресом (Address) байта.

Центральный процессор при работе с ОЗУ должен указать адрес байта, который он желает прочитать из памяти или записать в память (рис. 1.12). Разумеется, из ПЗУ можно только читать данные. Прочитанные из ОЗУ или ПЗУ данные процессор записывает в свою внутреннюю память, устроенную аналогично ОЗУ, но работающую значительно быстрее и имеющую емкость не более десятков байт.

Рис. 1.12. Работа процессора с ОЗУ.

Процессор может обрабатывать только те данные, которые находятся в его внутренней памяти, в ОЗУ или в ПЗУ. Все эти виды устройства памяти называются устройствами внутренней памяти, они обычно располагаются непосредственно на материнской плате компьютера (внутренняя память процессора находится в самом процессоре).

Память на магнитных дисках

Любой компьютер (предназначенный для серьезной работы) оснащен так называемыми устройствами внешней памяти. К этим устройствам относятся в первую очередь накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) и накопители на жестких магнитных дисках (НМД).

Устройства внешней памяти, как я уже говорила, предназначены для долговременного хранения информации. НГМД и НМД относятся к дисковым магнитным устройствам памяти, так как информация в этих устройствах записывается на вращающихся дисках, покрытых магнитным материалом, напоминающем покрытие лент обычных аудио- и видеокассет. И хотя по своему составу магнитное покрытие, используемое в дисковых накопителях, отличается от покрытия обычных бытовых магнитных лент, в них используется аналогичный принцип записи информации.

В обычных бытовых магнитофонах на магнитную ленту записывается аналоговый сигнал непосредственно с микрофона, проигрывателя пластинок, компакт-дисков или другого источника. Компьютер записывает на магнитные диски биты информации. Если надо записать несколько байт данных, все биты этих байтов записываются последовательно на одну дорожку.

Дорожки образуют на магнитных дисках концентрические круги. Блок специальных магнитных головок перемещается по радиальной оси к центру или от центра диска, прочерчивая по поверхности диска воображаемые круги. Эти круги и называются дорожками или цилиндрами (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Магнитный диск.

Компьютер может произвольно устанавливать блок магнитных головок на любую дорожку диска, однако сами данные на дорожке просматриваются компьютером последовательно по мере вращения диска.

Конструктивно НГМД выполнен таким образом, что вы можете менять установленные в нем магнитные диски. Такие сменные магнитные диски называются гибкими магнитными дисками или флоппи-дисками (их также называют дискетами) и расположены в специальном картонном конверте, защищающем их от повреждения. Кстати, пусть название "гибкие диски" не вводят вас в заблуждение - с такими дисками надо обращаться осторожно и ни в коем случае не изгибать их!

Характеристики

Список файлов учебной работы