История вычислительной техники начинается в 1833 году, когда английский математик Чарльз Бэббидж впервые проникся идеей создания помощника по делам вычислений, используя принцип программного управления. Но понадобилось более ста лет и работы американского математика Джона фон Неймана, чтобы на базе появившихся электронных приборов (диодов, триодов и др.) появились первые электронные вычислительные машины.
Компьютер - универсальный прибор для переработки информации. Но сам по себе компьютер - ящик с набором электронных схем. Он не обладает знаниями. А все эти знания сосредоточены в выполняемых на компьютере программах - точных последовательностей инструкций на понятном компьютеру языке как надо обрабатывать информацию.
Системные программы - выполняют различные вспомогательные функции. Среди них особое место занимают операционные системы (ОС). ОС управляют компьютером, запускают программы, выполняют различные функции по запросам пользователя. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее эти условия.
Программы-оболочки - обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с компьютером, чем операционные системы
Прикладные программы - непосредственно обеспечивают выполнение необходимых пользователю работ.
Инструментальные системы - обеспечивают создание новых программ для компьютера.
Слово "компьютер" означает вычислитель. Первые компьютеры создавались как устройства для вычислений. Отличие от арифмометров состоит в том, что компьютеры позволяют проводить без участия человека сложные последовательности вычислительных операций по заранее заданной инструкции - программе.
Первые ЭВМ ориентировались на узкие области применения и имели небольшой, специализированный набор выполняемых операций, вследствие дороговизны и громоздкости оборудования. Но эта специализация обрекала их на быстрое моральное старение - пользователь быстро "вырастал" из возможностей предлагаемых ЭВМ. По мере совершенствования оборудования и развития областей применения ЭВМ возникла и явно начала побеждать -линия их универсализации. Появились так называемые ЭВМ общего назначения. В свою очередь, в их развитии все сильнее ощущался и их естественный недостаток - недоиспользование некоторого оборудования у многих пользователей и одновременно неудовлетворительная производительность при решении ряда задач. Этого недостатка лишены специализированные ЭВМ. Возникла потребность в создании вычислительных средств сочетающих в себе достоинства универсализации и специализации - проблемно-ориентированных ЭВМ, к которым и относятся персональные компьютеры, получившие свое название из-за того, что все ресурсы ЭВМ представлены в распоряжение одного пользователя.
Развитие персональных компьютеров началось с микропроцессора, предложенного фирмой Intel в начале 70-х годов: одна большая интегральная схема с повышенной степенью интеграции электронных компонентов, но универсальная за счет программируемости - вместо набора интегральных схем с жесткой логикой. В одном миниатюрном корпусе был впервые предложен целый процессор, правда, с несколько упрощенными возможностями.
Исходным назначением всех ЭВМ, как бы сложны или просты они ни были, является идентичная в общих чертах реализация вычислительного процесса.
Обобщенная структурная схема ЭВМ представлена на рис.1.
Любая вычислительная машина имеет в своем составе запоминающее устройство (ЗУ), устройства ввода-вывода (УВВ) и процессор, состоящий из арифметико-логического устройства (АЛУ) и устройства управления (УУ).
Организация вычислительного процесса на ЭВМ включает следующие этапы:
Рис. 1. Обобщенная структурная схема ЭВМ
Подготовка входной информации. ЭВМ располагает возможностью ввод программ и исходных данных непосредственно пользователем. Обычно входная информация, написанная от руки на бумаге, переносится на машинный носитель - магнитную ленту, магнитный диск, дискету, оптический диск и др.
Ввод программ и исходных данных. В результате этих двух, обычно последовательно выполняемых, этапов входная информация, записанная на соответствующем носителе, попадает в память ЭВМ. Наиболее распространенными в персональных компьютерах устройствами ввода-вывода являются клавиатура, накопитель на гибких магнитных дисках (НГМД) и устройство чтения информации с компакт-дисков (CD-ROM).
Выполнение программы. Основным ресурсом вычислительного процесса ЭВМ является центральное устройство обработки информации - процессор. Он управляет всеми остальными устройствами и реализует этап выполнения программ. Если остальные устройства (ввода - вывода), как правило, делаются унифицированными, т.е. предназначенными для использования в различных ЭВМ, то процессоры представляют основную отличительную часть ЭВМ. Это значит, что тип ЭВМ определяется типом процессора.
Вывод результата. Результаты выполнения программ (это обычно предусматривается самой же программой) могут быть выведены на экран дисплея, запомнены на магнитном носителе (например, на НГМД) или напечатаны на бумажном носителе с помощью специального устройства печати (принтера). Эти устройства рассматриваются как ресурсы вывода, т.е. последнего этапа вычислительного процесса.
все!