"Информатика и ИКТ (изд. "ДРОФА")", Быкадоров Ю.А.
Компьютер — электронное устройство для работы с информацией: он принимает данные, обрабатывает их по командам программ, хранит и выводит результат. Его универсальность объясняется тем, что одни и те же устройства могут помогать работать с текстом, числами, изображениями, звуком и видео. В компьютере есть аппаратная часть — физические устройства — и программная часть. Чтобы пользователь мог запускать приложения и управлять техникой, нужна операционная система.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Компьютер — электронное устройство, которое принимает, хранит, обрабатывает и передаёт информацию по заданным программам. Иными словами, оно может выполнять разные действия с данными, если получает подходящие команды. Это понятие помогает увидеть за отдельными задачами общий принцип работы компьютера.
Аппаратное обеспечение — все физические устройства компьютера, которые можно увидеть и потрогать. К ним относятся, например, клавиатура, монитор и детали внутри системного блока. Различать аппаратную часть нужно, чтобы понимать, какие элементы выполняют действия с данными физически.
Программное обеспечение — совокупность программ, управляющих работой компьютера и предназначенных для решения пользовательских задач. Программа задаёт последовательность команд, по которой компьютер обрабатывает данные. Благодаря программам одни и те же устройства можно использовать для разных целей.
Операционная система — основная программа, которая управляет устройствами компьютера и обеспечивает запуск других программ. Она помогает согласовать работу оборудования и приложений. Пользователь обращается к ней, чтобы запускать программы, открывать файлы и управлять устройствами.
Компьютер называют универсальным устройством, потому что способ обработки информации задают программы, а не отдельная неизменная функция прибора. Поэтому одна система может работать с текстом, числами, изображениями, звуком и видео. Для каждой задачи программа предлагает свои команды, а устройства выполняют нужные действия с данными. Так универсальность достигается сочетанием общей аппаратной основы и разных программ.
Работа с информацией обычно начинается с ввода: человек набирает текст или выбирает файл. Затем процессор выполняет команды программы и обрабатывает данные, а оперативная память временно хранит то, что требуется в данный момент. Если результат нужно сохранить надолго, его записывают на SSD или жёсткий диск; готовую информацию выводят, например, на монитор. Такое разделение этапов нужно, потому что временная работа и долговременное хранение требуют разных устройств.
У компьютера есть части с разными задачами: системный блок содержит основные внутренние устройства, монитор показывает результат, клавиатура и мышь помогают вводить данные и команды. Внутри системного блока процессор обрабатывает данные, а память и накопитель хранят их по-разному. Если бы все функции выполнял один элемент, ввод, обработка и вывод мешали бы друг другу. Разделение обязанностей позволяет устройствам работать согласованно и эффективнее.
Аппаратное обеспечение само по себе не знает, что именно нужно сделать с введённым текстом или изображением. Программа задаёт команды, а устройства выполняют их: процессор обрабатывает данные, память временно удерживает их, монитор показывает результат. Поэтому для пользовательской задачи нужны и физические устройства, и программное обеспечение. Если убрать одну из частей, компьютер либо не сможет выполнить команду, либо не сможет сделать это физически.
Операционная система необходима, потому что приложениям нужно получать доступ к процессору, памяти, накопителям и другим устройствам. ОС распределяет такие ресурсы и организует взаимодействие программ с оборудованием. Пользователю она предоставляет понятные способы запуска приложений и работы с файлами. Без этой программы пришлось бы самостоятельно управлять устройствами и согласовывать их действия, что было бы трудно и ненадёжно.
| Устройство или часть компьютера | Основное назначение | Примеры выполняемых действий | Группа |
|---|---|---|---|
| Процессор | Обрабатывает данные и выполняет команды | Считает, изменяет данные по командам программы | Обработка |
| Оперативная память | Временно хранит данные, нужные во время работы | Сохраняет открытый документ и данные запущенной программы | Память |
| Жёсткий диск или SSD | Долговременно хранит данные | Сохраняет документы, фотографии и программы | Накопитель |
| Клавиатура и мышь | Вводят данные и команды | Набор текста, выбор значка и управление курсором | Ввод |
| Монитор | Выводит изображение | Показывает текст, окна программы и фотографии | Вывод |
| Принтер и колонки | Выводят информацию на бумагу или в виде звука | Печать документа, воспроизведение музыки | Вывод |
| Системный блок | Объединяет корпус и установленные в нём основные устройства | Содержит процессор, память и накопитель | Часть аппаратного обеспечения |
| Операционная система | Управляет устройствами и запускает программы | Открывает приложение, организует работу с файлами | Программное обеспечение |
В таблице удобно искать устройство по его задаче: ввод, обработка, хранение или вывод информации. Группа помогает отличить физические части компьютера от программ. Обратите внимание: системный блок объединяет устройства, а не заменяет весь компьютер.
Условие. Распределите монитор, клавиатуру, процессор, принтер и операционную систему по группам: устройства ввода, устройства вывода, устройство обработки и программное обеспечение. Сначала выясним, что делает каждый объект, а затем определим, является ли он физическим устройством или программой. Такой порядок помогает не спутать назначение предмета с его группой.
Ответ. Ввод — клавиатура; вывод — монитор и принтер; обработка — процессор; программное обеспечение — операционная система. Проверка проста: спросите, поступает ли информация в компьютер, выходит из него, обрабатывается или задаётся программой.
Условие. Нужно описать, какие части компьютера участвуют от набора текста до его записи на SSD. Проследим за данными по порядку, не смешивая временное хранение с долговременным. В этой задаче пользователь вводит информацию, а компьютер обрабатывает её и сохраняет результат.
Ответ. Участвуют клавиатура, текстовый редактор, операционная система, процессор, оперативная память и SSD. Сначала текст вводится и обрабатывается, затем временно хранится в памяти и по команде записывается на накопитель.
Условие. Пользователь открыл фотографию с флешки, изменил её яркость и распечатал результат. Нужно определить, какие устройства и программы работают на каждом этапе. Рассмотрим путь фотографии от чтения файла до получения бумажной копии.
Ответ. Участвуют флешка, оперативная память, процессор, прикладная программа, операционная система, монитор и принтер. Флешка хранит исходный файл, память обеспечивает работу с ним, процессор выполняет обработку, а монитор и принтер выводят результат.
Считать системный блок всем компьютером. Системный блок — только часть компьютерной системы, хотя в нём находятся важные устройства. Такую ошибку допускают, потому что обычно именно корпус считают главным элементом. Проверьте себя: компьютерная система также включает устройства ввода и вывода, например клавиатуру и монитор.
Называть монитор устройством ввода. Обычный монитор выводит изображение пользователю, а не передаёт команды компьютеру. Его путают с устройствами ввода, потому что человек смотрит на экран и взаимодействует с показанным содержимым. Чтобы проверить ответ, спросите, в какую сторону движется информация; у сенсорного экрана есть дополнительная функция ввода.
Путать оперативную память с постоянным хранением. Оперативная память нужна во время работы и обычно очищается при выключении компьютера, а SSD или жёсткий диск сохраняет файлы. Путаница возникает из-за того, что оба вида устройств связаны с хранением данных. Проверьте себя: выясните, останется ли файл после выключения; для этого его нужно сохранить на накопителе.
Считать операционную систему физической частью компьютера. ОС — программа, хотя она управляет физическими устройствами. Ошибку провоцирует то, что система тесно связана с оборудованием и обычно уже установлена на компьютере. Проверка: ОС нельзя увидеть и потрогать как отдельное устройство, зато её можно запустить и обновить как программное обеспечение.
Для понимания работы компьютера полезно знать, что такое информация, данные, устройства и программы, а также чем данные отличаются от действий с ними. Состав компьютера пригодится при изучении файлов и операционной системы: станет понятнее, где хранятся данные и как запускаются приложения. Позже эти знания помогут разбираться в компьютерных сетях и программировании. В повседневной жизни они нужны, чтобы безопасно обращаться с техникой и выбирать периферийные устройства для конкретных задач.
Чем компьютер отличается от обычного электронного устройства?
Компьютер может выполнять разные задачи, если запустить подходящие программы: например, обрабатывать текст, звук или изображения. Обычное устройство часто предназначено для более узкого набора действий. При этом компьютер тоже состоит из аппаратных частей и программ.
Почему без операционной системы компьютер трудно использовать?
Операционная система управляет устройствами и предоставляет программам доступ к их возможностям. Она также помогает пользователю запускать приложения и работать с файлами. Без неё управлять компьютером напрямую было бы сложно.
Чем оперативная память отличается от SSD или жёсткого диска?
Оперативная память хранит данные, которые нужны компьютеру прямо сейчас, и обычно очищается при выключении. SSD и жёсткий диск предназначены для долговременного хранения файлов. Поэтому документ после сохранения остаётся на накопителе.
К какой группе относится системный блок?
Системный блок — часть аппаратного обеспечения, корпус с установленными внутри устройствами. В нём находятся, например, процессор, оперативная память и накопитель. Сам по себе системный блок не является всем компьютером.
Можно ли считать принтер и монитор устройствами ввода и вывода одновременно?
Обычный монитор и принтер относятся к устройствам вывода: они показывают или печатают результат работы компьютера. Сенсорный монитор может также принимать команды касанием, поэтому он выполняет и функцию ввода. Принтер обычно вводом данных не занимается.
§ 1. Знакомство с компьютером
