1.3. Как работает компьютер
ВЫ НАУЧИТЕСЬ:
– объяснять, как взаимодействуют основные устройства компьютера;
– называть основные функции операционной системы.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
Компьютер | Операционная система
Компьютер | Операциялық жүйе
A computer | Оperating system
Вы изучили следующие устройства компьютера: процессор, жесткий диск, виды компьютерной памяти. А как взаимодействуют эти устройства в работе компьютера? Чтобы ответить на этот вопрос, выполните задание.
На рисунке 1.10 изображены основные устройства компьютера. Справа перечислены их названия. Найдите соответствие между устройствами и их названиями.
Рис. 1.10. Состав персонального компьютера
Какие новые устройства вы узнали?
Современные компьютеры относятся к разряду сложных устройств. Например, бортовой компьютер, который управлял полетом на Луну, был в десятки раз примитивнее смартфона.
В повседневной жизни мы постоянно пользуемся компьютерами, смартфонами, планшетами. Но мы редко задумываемся о принципах работы системы. Что такое система? Можно ли назвать схему, представленную на рисунке 1.11, системой?
Системой называют техническое устройство, представляющее совокупность взаимно связанных механизмов, частей, служащих одной цели.
Рис. 1.11. Система Компьютер
Попробуйте разобраться:
1) Как работает компьютер? 2) Какая логика управляет действиями компьютера? 3) Похожа ли она на логику человека? 4) Что общего между памятью компьютера и человеческой? 5) Что общего между нашим мозгом и процессором?
Для работы в системе необходим комплект основных устройств, которые входят в состав персонального компьютера. Главным в этом комплекте является системный блок (рис. 1.12). В системном блоке находятся микропроцессор (процессор), внутренняя память и т.д. Обязательный минимальный комплект внешних устройств компьютера – клавиатура и монитор. Каждое внешнее устройство взаимодействует с процессором через контроллеры (от англ. controller – управляющий).
Рис. 1.12. Минимальный комплект устройств компьютера (КМ – контроллер монитора, КК – контроллер клавиатуры, КП – контроллер принтера)
Рассмотрим принцип, по которому организована связь между микропроцессором (процессор), оперативной памятью и внешними устройствами (рис. 1.13). Процессор через многопроводную линию, которая называется системной магистралью (или шиной), связывается с другими устройствами.
Рис. 1.13. Структура персонального компьютера (треугольники – контроллеры)
Как происходит процесс обработки данных при включении компьютера?
1. При запуске программы с жесткого диска она заносится в оперативную память и сообщает микропроцессору, какие данные загрузить в оперативную память (внутренняя память).
2. Микропроцессор по очереди выполняет команды программы, обрабатывая данные, взятые из оперативной памяти.
3. Если данные будут обработаны, то результат вычислений микро процессор возвращает в оперативную память. Затем обрабатывает следующую порцию данных.
4. Результат работы программы возвращается на жесткий диск и сохраняется.
Компьютер будет работать только тогда, когда на нем установлено системное программное обеспечение. Главной частью системного программного обеспечения является операционная система (ОС).
Операционная система (ОС) – это комплекс системных программ, предназначенных для организации взаимодействия пользователя с компьютером и управления ресурсами компьютера.
Операционная система выполняет тысячи элементарных операций для работы устройств и управления ресурсами компьютера. Благодаря операционной системе происходит диалог между компьютером и человеком. Операционная система принимает на себя сигналы-команды, которые посылают другие программы, и переводит их на понятный машине язык. Операционная система обеспечивает человеку-пользователю удобство работы с компьютером. Существует несколько видов операционных систем: DOS, Windows, UNIX разных версий и другие.
Современные операционные системы имеют следующие признаки:
– многозадачность – выполнять в одно и то же время несколько задач;
– многопользовательский режим – поддержка нескольких конфигураций для различных пользователей;
– разрядность операционной системы (16-разрядные, 32разрядные, 64разрядные). Наиболее распространенной является операционная система Windows. Каждая версия (рис. 1.14) операционной системы Windows имеет свои отличительные особенности.
Рис. 1.14. Версии ОС Windows
Знание. Понимание
1. Назовите основные устройства персонального компьютера.
2. Произнесите ключевые слова урока на казахском и английском языках.
3. Что такое операционная система?
4. Как взаимодействуют основные устройства компьютера?
5. Какая взаимосвязь существует между компьютером и операционной системой?
Применение
6. Какие из перечисленных ниже устройств относятся к внешним? Монитор, процессор, оперативная память, принтер, клавиатура, жесткий диск, флеш-память, колонки.
7. На рисунке 1.14 классифицированы виды операционных систем Windows. В чем отличие между ними?
Анализ
8. На рисунке 1.15 представлена функциональная схема компьютера. Проанализируйте, каким образом будут взаимодействовать устройства при работе компьютера, соединив их стрелочками из представленной ниже таблицы. Например, процессор нужно соединить с системной магистралью стрелочкой вниз и вверх (ориентируйтесь на рисунок 1.13 «Структура персонального компьютера»).
Дополните таблицу устройствами ввода/вывода и внешней памятью.
Рис. 1.15. Функциональная схема компьютера
Синтез
9. Основные файловые операции в используемой операционной системе – копирование, перемещение, удаление, переименование файлов. В каких случаях выполняются перечисленные операции? Выполните их на компьютере. Напечатайте алгоритмы выполнения перечисленных операций в текстовом процессоре Word.
Рекомендации для выполнения задания
1. Создайте текстовый файл.
2. Сохраните файл под любым именем.
3. Выполните операции: копирование, перемещение, удаление.
4. Напечатайте алгоритмы выполнения перечисленных операций в текстовом процессоре Word.
5. Переименуйте файл и сохраните его под именем, отражающим содержание документа.
Оценивание
10. Области применения современного компьютера многообразны. Дайте оценку каждому из перечисленных компьютеров.
1) Компьютер как средство общения.
2) Компьютер для учебы.
3) Компьютер для работы дома.
4) Компьютер для развлечения.
5) Компьютер для покупок.
В настоящее время популярны операционные системы для мобильных устройств. Они сочетают в себе функциональность операционных систем для персональных компьютеров с функциями для мобильных устройств. Мобильные устройства оснащены сенсорным экраном, сотовой связью, Bluetooth, WiFi, GPS навигацией, камерой, видеокамерой, диктофоном, музыкальным плеером и т.д.
Для них разработаны современные операционные системы: Android, iOS, Windows 10 Mobile и другие.
Электронные задания