Компоненты компьютерных систем

От редактора перевода

Перевод любого издания, особенно специального назначения, представляет известные терминологические трудности. Не был свободен от них и данный документ. В некоторых случаях, применяемые термины могут показаться придирчивому читателю относительно новыми или не общепринятыми. В похожих ситуациях, а также в некоторых не совсем очевидных местах, редактор перевода предпочел давать пояснения, которые приводятся в тексте работы в виде примечаний выделенных курсивом. В некоторых случаях редактор перевода взял на себя смелость внести дополнительные примечания и информацию, связанную с изменением существующих и появлением новых технологий обработки и хранения информации. Указанные элементы вносились в текст чаще всего без дополнительных пояснений. Примером таких устаревших элементов являются ссылки на флоппи диски, которые, по возможности были заменены, ссылками на более современные носители информации. Аналогичным образом корректировались объемы памяти компьютеров и т.п.

Любая работа не совершенна и может содержать ошибки и неточности. Надеемся, однако, что в данном случае их количество не превысило «критическую массу» и данный перевод будет полезен при изучении курса «Введение в компьютерные системы»

Модуль 1. Компьютерные системы

Компьютерные системы образованы несколькими подсистемами, такими как аппаратная подсистема, подсистема программного обеспечения и сетевая подсистема. Понимание того как эти подсистемы работают вместе позволяет понять как в целом работает вычислительная система. В этом разделе представлен общий взгляд на вычислительную систему, разбитую на компоненты и рассказано об основной роли каждой из подсистем. В следующих модулях этого курса рассказано о каждой подсистеме.

Для того, чтобы более углубленно изучить компьютер, важно знать как создавались компьютеры и как они эволюционировали. Сила компьютеров не будет столь очевидной если не знать как компьютеры могут быть использованы. Чтобы расширить ваши возможности применения компьютерных систем мы включили некоторые интересные примеры того, как компьютеры могут использоваться. Возможно, вы откроете для себя подходящий путь развития в области связанной с компьютерами.

После получения "большой картины" о работе компьютеров и их использовании, вам нужно будет ознакомиться с дополнительной информацией (в вашем учебнике) о развитии компьютерной промышленности и перспективах работы в этой области. Перед переходом к следующему модулю, который углубляется в детали аппаратных систем, мы объясним фундаментальную концепцию компьютерных систем, представление данных посредством цифрового кодирования.

Обзор компьютерных систем

Эта раздел представляет обобщенный взгляд на различные компоненты компьютерных систем. Вы также получите основное представление о том как компьютер работает, используя свои подсистемы.

Компоненты компьютерных систем

• Система аппаратного обеспечения
• Система программного обеспечения — программное обеспечение операционных систем и приложений
• Сетевая система

Компьютер — электронная машина, которая выполняет ввод, обработку, запоминание и вывод согласно запрограммированным инструкциям для выполнения соответствующих задач. Когда-то компьютеры использовались, прежде всего, для арифметических вычислений, отсюда и термин — компьютер (compute - считать). Рассмотрим примитивную форму компьютера - калькулятор. Например, если нам нужен калькулятор для выполнения операции — “3+5=” мы вводим числа и арифметическую операцию, а затем калькулятор обрабатывает арифметическое выражение, складывая 3 и 5, запоминает результат — 8, и отображает результат на экране.

Современный компьютер действует подобным же образом. Ввод в компьютер может осуществляться через клавиатуру или мышь. Затем компьютер обрабатывает ввод, запоминает результат и показывает результат на мониторе, динамиках, принтере или других устройствах вывода. Например, когда вы запрашиваете веб-страницу, печатая ее URL (унифицированный указатель ресурсов), "<http://www.icarnegie.com>", компьютер обрабатывает ваш ввод, запрашивая страницу через Интернет. И затем показывает запрошенную страницу на вашем мониторе, как вывод.

Вообще, компьютерная система может быть разбита на аппаратную систему, систему программного обеспечения и сетевую систему. Каждая из этих подсистем будет обсуждаться более подробно в последующих модулях этого курса. Рисунок, приведенный ниже иллюстрация главных подсистем компьютерной системы.

Рисунок 1. Компоненты компьютерных систем

Теперь, давайте рассмотрим каждую из подсистем и их основные функции.

Система аппаратного обеспечения

Система аппаратного обеспечения состоит из внешних и внутренних физических компонентов, которые позволяют компьютеру принять и обработать входные данные, запомнить данные и осуществить вывод. Каждый из аппаратных компонентов будет обсуждаться более подробно в Модуле 2. Аппаратные Системы.

Рисунок 2. Аппаратные компоненты

Диаграмма ниже показывает аппаратные компоненты внутри системного блока. Каждый из этих компонентов играет существенную роль в функционировании компьютерной системы.

Рисунок 3. Компоненты внутри системного блока.

Аппаратные компоненты обеспечивают физический интерфейс в компьютерной системе. Однако они не могут функционировать без команд. Эти команды - программное обеспечение.

Программное обеспечение — системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение

Есть два различных вида программного обеспечения —­ системное программное обеспечение или операционная система (1) и прикладное программное обеспечение (2). Диаграмма, приведенная ниже, иллюстрирует уровни взаимодействия между пользователями, прикладное программное обеспечение, системное программное обеспечение и систему аппаратного обеспечения.

Рисунок 4. Взаимодействие между системой аппаратного обеспечения, системным программным обеспечением, прикладным программным обеспечением и пользователями

Системное программное обеспечение служит интерфейсом между прикладным программным обеспечением и аппаратными компонентами. И прикладное программное обеспечение взаимодействует с пользователями компьютерной системы.

Системное программное обеспечениеобеспечивает команды для компонентов системы аппаратного обеспечения. Примеры операционных систем — операционная система Microsoft Windows и операционная система Macintosh. Когда осуществляется ввод, программа операционной системы обеспечивает команды для операции ввода, назначая аппаратное устройство для этой операции. Затем, она обеспечивает команды для отправки результата на соответствующее выходное устройство. Например, когда пользователь использует клавиатуру, операционная система Microsoft Windows принимает ввод, посланный через клавиатуру, и отображает набранные буквы на мониторе. Вы можете узнать больше о том, как работает системное программное обеспечение в Модуле 3. Системное программное обеспечение.

Прикладное программное обеспечениеобеспечивает команды, которые позволяют пользователю выполнять такие специфические задачи, как например, создание презентаций, компоновка документов и редактирование изображений. Примерами прикладного программного обеспечения являются Microsoft Word и Notepad. Команды прикладного программного обеспечения обрабатываются операционной системой. Например, когда вы открываете файл, используя Microsoft Word, сначала приложение обеспечивает интерфейс пользователя для уточнения того, какой файл вы хотите открыть (например, таким интерфейсом может быть строка меню). Как только вы выбрали файл, приложение уведомляет операционную систему, что нужен определенный файл. Операционная система запрашивает файл с жесткого диска компьютера. Вы можете увидеть прикладное программное обеспечение прямо на вашем компьютере, щелкнув по кнопке Старт (Start) и выбрав Программы (Programms). Если вы читаете эту страницу интерактивно, то вы, вероятно, используете один из браузеров — Mozilla Forefox, Google Chrome, Internet Explorer, Opera или что-то другое или, возможно, Microsoft Word или OpenOffice Write. Больше о том, как работают программы прикладного программного обеспечения, будет рассказано в Модуле 4. Прикладное программное обеспечение.

Сетевая система

Всемирная система компьютерных сетей - Интернет, сеть из сетей. Через Интернет компьютеры в сети могут обратиться к другим компьютерам. Интернет позволяет данным перемещаться от одного компьютера к другому.

Сетевая система управляет перемещением данных от одного компьютера к другому и совместной работой компонентов сетевой системы. Диаграмма ниже иллюстрирует необходимость в коммуникации компонентов сети с другими компьютерами через Интернет.

Рисунок 5. Компоненты сетевого подключения.

Сетевая интерфейсная плата (NIC) посылает данные от компьютера по сети, и собирает входящие данные, посланные другими компьютерами. Модем — устройство, которое пропускает данные от компьютера, которые передаются по телефонным линиям или телевизионным линиям, чтобы достичь других компьютеров в Интернет. В добавление к этим сетевым аппаратным компонентам, компьютеру также нужен поставщик Интернет услуг, как например, America Online , чтобы допустить его подсоединение к Интернету. Прикладное программное обеспечение, такое как веб-навигаторы или веб-браузеры (например, Internet Explorer и Mozilla Forefox) и электронная почта (например, Outlook или Gmail) также расширяют полезное использование сетевой системы. Больше о том как работают сетевые системы будет рассказано в Модуле 5. Сетевые системы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: