На что способен компьютер
Обновлено: 21.11.2024
Компьютеры можно классифицировать по быстродействию и вычислительной мощности.
| Серийный номер | Тип | Технические характеристики |
|---|---|---|
| 1 | ПК (персональный компьютер) | Это однопользовательская компьютерная система с умеренно мощным микропроцессором |
| 2 | Рабочая станция | Это также однопользовательская компьютерная система, похожая на персональный компьютер, но с более мощным микропроцессором. |
| 3 | Мини-компьютер | Это многопользовательская компьютерная система, способная одновременно поддерживать сотни пользователей. . |
| 4 | Main Frame | Это многопользовательская компьютерная система, способная одновременно поддерживать сотни пользователей. Программная технология отличается от миникомпьютера. |
| 5 | Суперкомпьютер | Это чрезвычайно быстрый компьютер, способный выполнять сотни миллионов инструкций в секунду. |
ПК (персональный компьютер)
ПК можно определить как небольшой относительно недорогой компьютер, предназначенный для отдельного пользователя. ПК основаны на микропроцессорной технологии, которая позволяет производителям размещать весь ЦП на одном кристалле. Предприятия используют персональные компьютеры для обработки текстов, бухгалтерского учета, настольных издательских систем, а также для работы с электронными таблицами и приложениями для управления базами данных. Дома персональные компьютеры чаще всего используются для игр и серфинга в Интернете.
Хотя персональные компьютеры разработаны как однопользовательские системы, эти системы обычно объединяются в сеть. Что касается мощности, то современные высококлассные модели Macintosh и ПК обладают такой же вычислительной мощностью и графическими возможностями, что и недорогие рабочие станции Sun Microsystems, Hewlett-Packard и Dell.
Рабочая станция
Рабочая станция – это компьютер, используемый для инженерных приложений (CAD/CAM), настольных издательских систем, разработки программного обеспечения и других подобных приложений, для которых требуется умеренная вычислительная мощность и графические возможности относительно высокого качества.
Рабочие станции обычно оснащены большим графическим экраном с высоким разрешением, большим объемом оперативной памяти, встроенной поддержкой сети и графическим пользовательским интерфейсом. Большинство рабочих станций также имеют запоминающее устройство, такое как дисковод, но особый тип рабочих станций, называемых бездисковыми рабочими станциями, поставляется без дисковода.
Распространенными операционными системами для рабочих станций являются UNIX и Windows NT. Как и ПК, рабочие станции также являются однопользовательскими компьютерами, как и ПК, но обычно они связаны друг с другом, образуя локальную сеть, хотя они также могут использоваться как автономные системы.
Мини-компьютер
Это многопроцессорная система среднего размера, способная одновременно поддерживать до 250 пользователей.
Мейнфрейм
Мейнфрейм очень большой по размеру и представляет собой дорогой компьютер, способный одновременно поддерживать сотни или даже тысячи пользователей. Мейнфрейм выполняет множество программ одновременно и поддерживает одновременное выполнение многих программ.
Суперкомпьютер
Суперкомпьютеры — одни из самых быстрых компьютеров, доступных в настоящее время. Суперкомпьютеры очень дороги и используются для специализированных приложений, требующих огромного количества математических вычислений (обработка чисел).
Например, прогнозирование погоды, научное моделирование, (анимированная) графика, гидродинамические расчеты, исследования в области ядерной энергетики, проектирование электроники и анализ геологических данных (например, при нефтехимической разведке).
Я, компьютер: определение
Поэтому компьютеры могут выполнять сложные и повторяющиеся процедуры быстро, точно и надежно. Современные компьютеры электронные и цифровые. Фактическое оборудование (провода, транзисторы и схемы) называется аппаратным обеспечением; инструкции и данные называются программным обеспечением. Для всех компьютеров общего назначения требуются следующие аппаратные компоненты:
В дополнение к этим компонентам многие другие компоненты обеспечивают эффективную совместную работу основных компонентов. Например, каждому компьютеру требуется шина, по которой данные передаются из одной части компьютера в другую.
II, Размеры и мощность компьютеров
Компьютеры обычно можно классифицировать по размеру и мощности следующим образом, хотя существует значительное совпадение:
Суперкомпьютер и мейнфрейм
Суперкомпьютер – это широкое название одного из самых быстрых компьютеров, доступных в настоящее время. Суперкомпьютеры очень дороги и используются для специализированных приложений, требующих огромного количества математических вычислений (обработка чисел). Например, для прогнозирования погоды требуется суперкомпьютер. Другое использование суперкомпьютеров для научного моделирования, (анимационной) графики, гидродинамических расчетов, исследований в области ядерной энергии, электронного проектирования и анализа геологических данных (например, при нефтехимической разведке). Возможно, самым известным производителем суперкомпьютеров является Cray Research.
Мейнфрейм – это термин, первоначально обозначавший шкаф, содержащий центральный процессор или "основной корпус" заполняющей комнату машины пакетной обработки каменного века. После появления в начале 1970-х меньших по размеру «мини-компьютеров» традиционные большие железные машины стали называть «мэйнфрейм-компьютерами», а затем и просто мейнфреймами. В настоящее время мейнфрейм — это очень большой и дорогой компьютер, способный одновременно поддерживать сотни или даже тысячи пользователей. Основное различие между суперкомпьютером и мейнфреймом заключается в том, что суперкомпьютер направляет всю свою мощность на выполнение нескольких программ как можно быстрее, тогда как мэйнфрейм использует свою мощность для одновременного выполнения многих программ. В некотором смысле мейнфреймы более мощные, чем суперкомпьютеры, потому что они поддерживают больше одновременных программ. Но суперкомпьютеры могут выполнять одну программу быстрее, чем мэйнфреймы. Различие между небольшими мейнфреймами и миникомпьютерами расплывчато, и на самом деле оно зависит от того, как производитель хочет продавать свои машины.
Это компьютер среднего размера. Однако за последнее десятилетие различие между большими мини-компьютерами и небольшими мэйнфреймами стало размытым, равно как и различие между небольшими мини-компьютерами и рабочими станциями. Но в целом миникомпьютер — это многопроцессорная система, способная одновременно поддерживать до 200 пользователей.
Это тип компьютера, используемый для инженерных приложений (CAD/CAM), настольных издательских систем, разработки программного обеспечения и других типов приложений, требующих умеренной вычислительной мощности и относительно высокого качества графических возможностей. Рабочие станции обычно оснащены большим графическим экраном с высоким разрешением, большим объемом оперативной памяти, встроенной поддержкой сети и графическим пользовательским интерфейсом. Большинство рабочих станций также имеют запоминающее устройство, такое как дисковод, но особый тип рабочей станции, называемой бездисковой рабочей станцией, поставляется без дисковода. Наиболее распространенными операционными системами для рабочих станций являются UNIX и Windows NT. Как и персональные компьютеры, большинство рабочих станций являются однопользовательскими компьютерами. Однако рабочие станции обычно объединяются в локальную сеть, хотя их также можно использовать как автономные системы.
Примечание: в сети под рабочей станцией понимается любой компьютер, подключенный к локальной сети. Это может быть рабочая станция или персональный компьютер.
Его можно определить как небольшой относительно недорогой компьютер, предназначенный для отдельного пользователя. Цена на персональные компьютеры колеблется от нескольких сотен фунтов до более чем пяти тысяч фунтов. Все они основаны на микропроцессорной технологии, которая позволяет производителям размещать весь ЦП на одном кристалле. Предприятия используют персональные компьютеры для обработки текстов, бухгалтерского учета, настольных издательских систем, а также для работы с электронными таблицами и приложениями для управления базами данных. Персональные компьютеры дома чаще всего используются для игр, а в последнее время и для серфинга в Интернете.
Первые персональные компьютеры появились в конце 1970-х годов. Одним из первых и самых популярных персональных компьютеров был Apple II, представленный в 1977 году компанией Apple Computer. В конце 1970-х и начале 1980-х новые модели и конкурирующие операционные системы, казалось, появлялись ежедневно. Затем, в 1981 году, IBM вступила в бой со своим первым персональным компьютером, известным как IBM PC. IBM PC быстро стал предпочтительным персональным компьютером, и большинство других производителей персональных компьютеров отошли на второй план. ПК. сокращение от персонального компьютера или IBM PC. Одной из немногих компаний, переживших натиск IBM, была Apple Computer, которая остается крупным игроком на рынке персональных компьютеров.Другие компании приспособились к доминированию IBM, создав клоны IBM, компьютеры, которые были внутренне почти такими же, как IBM PC, но стоили дешевле. Поскольку клоны IBM использовали те же микропроцессоры, что и IBM PC, они могли запускать то же программное обеспечение. С годами IBM утратила большую часть своего влияния в направлении эволюции ПК. Поэтому после выпуска первого ПК IBM термин ПК все чаще стал обозначать IBM или IBM-совместимые персональные компьютеры, за исключением других типов персональных компьютеров, таких как Macintosh. В последние годы термин «ПК» становится все труднее определить. Однако в целом это применимо к любому персональному компьютеру на базе микропроцессора Intel или микропроцессору, совместимому с Intel. Почти для каждого другого компонента, включая операционную систему, есть несколько вариантов, каждый из которых относится к категории ПК.
Сегодня мир персональных компьютеров в основном разделен между Apple Macintosh и ПК. Основными характеристиками персональных компьютеров являются то, что они являются однопользовательскими системами и основаны на микропроцессорах. Однако, хотя персональные компьютеры спроектированы как однопользовательские системы, обычно их объединяют в сеть. С точки зрения мощности, есть большое разнообразие. На высоком уровне различие между персональными компьютерами и рабочими станциями стирается. Высокопроизводительные модели Macintosh и ПК обладают такой же вычислительной мощностью и графическими возможностями, что и недорогие рабочие станции Sun Microsystems, Hewlett-Packard и DEC.
III, Типы персональных компьютеров
Настоящие персональные компьютеры обычно можно классифицировать по размеру и шасси/корпусу. Шасси или корпус — это металлический каркас, который служит структурной опорой для электронных компонентов. Каждой компьютерной системе требуется по крайней мере одно шасси для размещения печатных плат и проводки. В корпусе также есть слоты для плат расширения. Если вы хотите вставить больше плат, чем имеется слотов, вам понадобится шасси расширения, в котором есть дополнительные слоты. Существует два основных варианта конструкции шасси — настольные модели и модели в корпусе Tower, но существует множество вариаций этих двух основных типов. Затем появились портативные компьютеры, достаточно маленькие, чтобы их можно было носить с собой. К портативным компьютерам относятся ноутбуки и субноутбуки, карманные компьютеры, карманные компьютеры и карманные компьютеры.
Этот термин относится к компьютеру, в котором блок питания, материнская плата и запоминающие устройства установлены друг над другом в корпусе. Это отличается от настольных моделей, в которых эти компоненты размещены в более компактном корпусе. Основное преимущество башенных моделей заключается в том, что здесь меньше ограничений по площади, что упрощает установку дополнительных устройств хранения.
Компьютер, предназначенный для удобного размещения на столе, обычно с монитором, расположенным сверху компьютера. Компьютеры настольной модели широкие и низкие, тогда как компьютеры модели Tower узкие и высокие. Из-за своей формы компьютеры настольных моделей обычно ограничены тремя внутренними запоминающими устройствами. Настольные модели, которые должны быть очень маленькими, иногда называют тонкими моделями .
Чрезвычайно легкий персональный компьютер. Ноутбуки обычно весят менее 6 фунтов и достаточно малы, чтобы легко поместиться в портфеле. Помимо размера, основным отличием ноутбука от персонального компьютера является экран дисплея. Ноутбуки используют различные методы, известные как технологии плоских панелей, для создания легкого и не громоздкого экрана дисплея. Качество экранов ноутбуков значительно различается. С точки зрения вычислительной мощности современные ноутбуки почти эквивалентны персональным компьютерам. У них одинаковые процессоры, объем памяти и дисковые накопители. Однако вся эта мощь в маленьком корпусе стоит дорого. Ноутбуки стоят примерно в два раза дороже, чем эквивалентные компьютеры обычного размера. Ноутбуки поставляются с аккумуляторными батареями, которые позволяют работать с ними, не подключая их к сети. Однако батареи необходимо заряжать каждые несколько часов.
Небольшой портативный компьютер — достаточно маленький, чтобы его можно было поместить на коленях. В настоящее время портативные компьютеры чаще называют ноутбуками.
Портативный компьютер, который немного легче и меньше, чем полноразмерный ноутбук. Как правило, субноутбуки имеют меньшую клавиатуру и экран, но в остальном эквивалентны ноутбукам.
Портативный компьютер, который достаточно мал, чтобы его можно было держать в руке. Несмотря на то, что портативные компьютеры чрезвычайно удобны для переноски, они не заменили ноутбуки из-за их маленьких клавиатур и экранов. Наиболее популярными карманными компьютерами являются те, которые специально разработаны для предоставления функций PIM (менеджера личной информации), таких как календарь и адресная книга. Некоторые производители пытаются решить проблему маленькой клавиатуры, заменив клавиатуру электронной ручкой.Однако эти перьевые устройства основаны на технологиях распознавания рукописного ввода, которые все еще находятся в зачаточном состоянии. Карманные компьютеры также называются КПК, карманными компьютерами и карманными компьютерами.
Небольшой компьютер, который буквально умещается на ладони. По сравнению с полноразмерными компьютерами карманные компьютеры сильно ограничены, но они практичны для некоторых функций, таких как телефонные книги и календари. Карманные компьютеры, в которых для ввода данных используется перо, а не клавиатура, часто называют карманными компьютерами или КПК. Из-за небольшого размера большинство карманных компьютеров не имеют дисководов. Однако многие из них содержат разъемы PCMCIA, в которые можно вставлять дисководы, модемы, память и другие устройства. Карманные компьютеры также называют КПК, портативными компьютерами и карманными компьютерами.
Сокращение от персонального цифрового помощника — портативного устройства, сочетающего в себе вычислительные, телефонные/факсимильные функции и сетевые функции. Типичный КПК может функционировать как сотовый телефон, отправитель факса и персональный органайзер. В отличие от портативных компьютеров, большинство КПК основаны на перьевом вводе и используют для ввода перо, а не клавиатуру. Это означает, что они также включают функции распознавания рукописного ввода. Некоторые КПК также могут реагировать на голосовой ввод с помощью технологий распознавания голоса. Пионером в области КПК стала компания Apple Computer, которая представила Newton MessagePad в 1993 году. Вскоре после этого несколько других производителей предложили аналогичные продукты. На сегодняшний день КПК имели лишь скромный успех на рынке из-за их высокой цены и ограниченного применения. Однако многие эксперты считают, что со временем КПК станут обычными гаджетами.
Презентация на тему: " Что такое компьютер? Компьютер — это устройство, способное производить вычисления и принимать логические решения. Это устройство для решения задач. Некоторые." — Транскрипт:
2 Аппаратных блока Аппаратные блоки в каждом компьютере: 1. Блок ввода получает информацию от устройств ввода (клавиатура, мышь) 2. Блок вывода выводит информацию (на экран, на принтер, для управления другими устройствами) 3. Центральный процессор (ЦП) контролирует и координирует другие части компьютера Арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет арифметические вычисления и логические решения 4. Блок памяти основная память: быстрый доступ, небольшая емкость, хранит входную информацию : дешевый, долговременный, большой объем памяти, сохраняет неактивные программы
3 Компьютерная организация ЦП – центральный процессор Где принимаются решения, выполняются вычисления и делегируются запросы ввода/вывода Память Хранит информацию, обрабатываемую ЦП Устройства ввода Позволяет людям передавать информацию на компьютеры Устройства вывода Позволяет людям получать информацию с компьютеров
5 ЦП Мозги компьютера Арифметические вычисления выполняются с использованием Арифметико-логического блока или АЛУ Блок управления декодирует и выполняет инструкции Арифметические операции выполняются с использованием двоичной системы счисления
6 Блок управления Цикл выборки/выполнения — это шаги, которые ЦП предпринимает для выполнения инструкции Выполнение действия, указанного в инструкции, называется выполнением инструкции Счетчик программ (ПК) содержит адрес памяти следующей инструкция
7 Устройства ввода и вывода Аксессуары, позволяющие компьютеру выполнять определенные задачи Прием информации для обработки Возврат результатов обработки Сохранение информации Общие устройства ввода и вывода ДинамикиМышь Сканер ПринтерДжойстикCD-ROM КлавиатураМикрофонDVD Дисковод для гибких дисковЖесткий дискМагнитные ленты
8 Монитор Устройство отображения, работающее как телевизор Также известное как ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) Управляется устройством вывода, называемым графической картой Отображаемая площадь Измеряется в точках на дюйм, точки часто называют пикселями для элемента изображения) Стандартное разрешение — 640 x 480. Многие карты поддерживают разрешение 1 280 x 1024 или лучше. Количество поддерживаемых цветов варьируется от 16 до миллиардов
9 ОЗУ (память) Устройства ввода-вывода Центральный процессор (ЦП) Вторичная память Регистры Компьютер Архитектура компьютера
10 Устройства ввода/вывода Связь с внешним миром. Устройства ввода: клавиатура, мышь, джойстик Устройства вывода: экран, принтер, компьютер, динамики, ОЗУ (память), устройства ввода/вывода, центральный процессор (ЦП), вторичная память, регистры, компьютер
11 ОЗУ (память) Устройства ввода-вывода Центральный процессор (ЦП) Вторичная память Регистры Центральный процессор компьютера (ЦП) Выполнение инструкций программы. Операции сравнения арифметических операций Использует один или несколько регистров в качестве временного пространства для хранения чисел между инструкциями. Современный ЦП может выполнять миллионы арифметических операций в секунду.
12 Основная память Иногда ее называют оперативной памятью (ОЗУ). Хранит числа (данные), которые программа использует при запуске на компьютере. Также хранит инструкции программы, работающей на компьютере. Разделены на единицы памяти фиксированного размера, называемые словами. каждое слово хранит одно число ОЗУ (память) Устройства ввода-вывода Центральный процессор (ЦП) Вторичная память Регистры Данные компьютера Инструкции по программам
13 Вторичное хранилище Постоянное хранилище, используемое для хранения данных и программ, когда они не запущены на компьютере. Данные и программы организованы в блоки разного размера, называемые файлами. каждый файл имеет уникальное имя Файлы организованы в каталоги, которые могут содержать подкаталоги. Думайте о вторичном хранилище как о большом электронном картотечном шкафу, содержащем папки с файлами. ОЗУ (память) Устройства ввода-вывода Центральный процессор (ЦП) Вторичная память Регистры Компьютер
14 Прикладное программное обеспечение Программы, предназначенные для выполнения определенных задач, которые прозрачны для пользователя Системное программное обеспечение Программы, поддерживающие выполнение и разработку других программ Два основных типа Операционные системы Системы перевода Программное обеспечение
15 Прикладное программное обеспечение Прикладное программное обеспечение – это программное обеспечение, которое сделало использование компьютеров незаменимым и популярным Распространенное прикладное программное обеспечение Текстовые процессоры Программы для настольных издательских систем Электронные таблицы Менеджеры презентаций Программы для рисования Нашей целью является обучение разработке прикладного программного обеспечения
16 Примеры Windows ®, UNIX ®, Mac OS X ® Контролирует и управляет вычислительными ресурсами Важные службы, предоставляемые операционной системой Файловая система Каталоги, папки, файлы Команды, позволяющие управлять файловой системой Сортировка , удалять, копировать Возможность выполнять ввод и вывод на различные устройства Управление запущенными системами Операционная система
17 Система перевода Набор программ, используемых для разработки программного обеспечения Ключевым компонентом системы перевода является транслятор Некоторые типы трансляторов Компилятор Преобразование с одного языка на другой Линкер Объединение ресурсов Примеры Microsoft Visual C++ ®, CBuilder ®, g++, Code Warrior ® Выполняет компиляцию, связывание и другие действия.
18 Деятельность по разработке программного обеспечения Редактирование Компиляция Связывание с предварительно скомпилированными файлами Объектные файлы Библиотечные модули Загрузка и выполнение Просмотр поведения программы
19 Цикл разработки программного обеспечения
20 Что такое программа? Компьютер – это машина общего назначения, но бесполезен без программы Программа – это набор инструкций, которые сообщают компьютеру, что делать Программа превращает машину общего назначения в машину специального назначения Любая часть программного обеспечения является программа Программирование — это не что иное, как указание компьютеру, как решить конкретную задачу. Мы не можем этого сделать, если не знаем, как решить проблему самостоятельно.
21 Программное обеспечение Языки программирования Три типа языков программирования 1. Машинные языки – строки чисел, дающие инструкции для конкретных машин – Пример: +1300042774 2. Языки ассемблера – Аббревиатуры, похожие на английские, обозначающие элементарные компьютерные операции – Пример: LOAD BASEPAY ADD OVERPAY STORE GROSSPAY 3. Языки высокого уровня, похожие на повседневный английский и использующие математические обозначения (переведенные с помощью компиляторов) Пример: GrossPay = basePay + overTimePay
22 Системы счисления Вы знакомы с системой счисления с основанием 10, в которой каждая цифра числа умножается на степень 10. например: 4325 = 4x10 3 + 3x10 2 + 2x10 1 + 5x10 0 например: 103,23 = 1x10 2 + 0x10 1 + 3x10 0 + 2x10 -1 + 3x10 -2 Другие системы счисления с основанием, отличным от 10, работают аналогичным образом. Система счисления с основанием 8: 521,4 8 = 5x8 2 + 2x8 1 + 1x8 0 + 4x8 -1 (337,5) Система счисления с основанием 2: 101,1 2 = 1x2 2 + 0x2 1 + 1x2 0 + 1x2 -1 (5,5) Две системы счисления широко используются в компьютерах Двоичный: основание 2 с цифрами 0 и 1 Шестнадцатеричный: основание 16 с цифрами 0, 1, 2, …, 9, A, B, C, D, E, F 12A4F 16 = 1x16 4 + 2x16 3 + 10x16 2 + 4x16 1 + 15x16 0 (76367)
23 Компьютерные системы счисления Двоичная система счисления компьютер состоит из множества электронных цепей в любой конкретный момент времени, через каждую цепь протекает ток или нет следовательно, схема находится в одном из двух состояний (Вкл | Off) одно состояние представляет цифру 0, а другое представляет 1 это именно то, что нам нужно для чисел с основанием 2 (двоичные) почти все компьютеры используют двоичную систему счисления для чисел Двоичные числа в шестнадцатеричной системе счисления требуют много цифр для представления больших числа 4 последовательных двоичных разряда представляют числа от 0 до 15. Это именно то, что нам нужно для шестнадцатеричных чисел с основанием 16. Использование 4 последовательных двоичных разрядов для представления одной шестнадцатеричной цифры обеспечивает быстрый способ представления чисел в том виде, в котором они хранятся на компьютере
24 Примеры компьютерной системы счисления 10110101110001011001110011110110 двоичное число 11 5 12 5 9 12 15 6 B 5 C 5 9 CF 6 эквивалентное значение с основанием 10 для каждой группы из 4 последовательных двоичных цифр (битов), соответствующих шестнадцатеричной (с основанием 16) цифре эквивалент B5C59CF6 шестнадцатеричное число
25 Основная память компьютера Основная память компьютера состоит из множества электронных схем, каждая из которых представляет одну двоичную цифру, называемую битом. Группа из восьми последовательных битов образует байт памяти. Группа из четырех последовательных байтов образует слово памяти. каждое слово памяти представляет одно число слово памяти состоит из 32 битов Каждый байт памяти имеет уникальный адрес, начинающийся с адреса 0. Следовательно, каждое слово имеет адрес, кратный 4. 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1. Одно слово оперативной памяти 2350 16 2351 16 2352 16 2353 16
26 Представление программ В компьютере инструкции записываются заранее в виде программы, которая хранится в основной памяти компьютера вместе с данными (числами), которые необходимы программе. Центральный процессор каждого компьютера имеет простой машинный язык, который он понимает. Инструкции на этом языке очень просты. Инструкции закодированы в виде строк битов. Каждая инструкция занимает одно слово памяти. ЦП выполняет инструкции в программе одну за другой, выполняя любые вычисления, указанные в программе.
27 Пример машинного языка Адрес памяти Инструкция Комментарий --------- ------------- ----------------- ------------------------------ …….. 0001280120F340 Загрузить число из слова 0F340 в регистр 2 00012C0420F348 Добавить число из слова 0F348 в Регистр 2 0001301220F340 Сохранить значение в регистре 2 в слове 0F340 00013424200128 Если регистр 2 положительный, перейти к инструкции 128.
28 Собираем части вместе Программа на машинном языке создается и сохраняется во вторичной памяти. Программа загружается в память для запуска под управлением ЦП (и операционной системы). ЦП извлекает инструкции из памяти одну за другой и выполняет их. Для выполнения инструкций может потребоваться чтение/запись чисел в регистры ЦП и в память. ЦП управляет устройствами ввода/вывода, которые перемещают данные между памятью и внешним миром. ОЗУ (память) Устройства ввода-вывода Центральный процессор (ЦП) Вторичная память Регистры Компьютер
30 строительных блоков алгоритма Компьютер способен делать только несколько вещей, и алгоритмы должны быть определены в терминах этих «несколько вещей» Компьютер может: складывать два числа вычитать два числа умножать два числа делить два числа сравнить два числа, чтобы определить, какое из них больше, на основе сравнения, перейти к другой части программы, сохранить число в слове памяти или в регистре, выбрать число из слова памяти или в регистре, прочитать данные из устройства ввода, записать данные на устройство вывода чтение и запись данных во вторичное хранилище интерпретировать числа как символы (например, буквы алфавита)
31 Вычислить сумму и произведение трех чисел Предположения сначала вычислить сумму и отобразить ее затем вычислить произведение и отобразить его Алгоритм сохранить три числа в трех словах памяти вычислить сумму трех чисел отобразить вычисленную сумму вычисление произведения трех чисел отображение вычисленного произведения Нам может потребоваться уточнить этот алгоритм, чтобы добавить больше деталей. сформулируйте это с точки зрения основного строительного блока
32 Решение проблем Какие входные данные? домен и диапазон? Особые случаи? Каковы результаты? домен и диапазон? Особые случаи? Как выходы связаны с входами? Другие вопросы Каков общий случай проблемы? Решил ли я эту проблему или аналогичную проблему раньше? Кто-нибудь уже решал эту проблему или аналогичную проблему?
33 Пример Задача: решить квадратные уравнения A*x 2 +B*x + C = 0,0 Анализ общий случай 2 действительных или мнимых корня специальные случаи a, b и/или c = 0,0 Применимый алгоритм -B + √ (B 2 -4AC) или -B - √(B2-4AC) 2*A
34 Анализ квадратного уравнения один действительный корень Bx = 0 один действительный корень C = 0 один действительный корень B*x + C = 0 A ≠ 0 два действительных корня Ax 2 = 0 два действительных корня Ax 2 +Bx = 0 два корня Ax 2 + C = 0 два корни Ax 2 +Bx+C = 0
35 Проектирование путем пошагового уточнения Начните со всей проблемы Разделите проблему на несколько отдельных частей, например, ввод, вычисление, вывод Решите, как представлять данные и переносить их между частями Разделите каждую часть на более простые части Продолжайте разделение до тех пор, пока части не станут маленькими Объедините части в полную программу
36 Уточненный алгоритм вычисления суммы и произведения Алгоритм -- вторая попытка сохранить три числа в трех словах памяти получить число из устройства ввода и сохранить число в слове памяти 1 получить число из устройства ввода и сохранить число в слове памяти 2 получить число с устройства ввода и сохранить число в слове памяти 3 вычислить сумму трех чисел выбрать число из слова памяти 1 в регистр 1 добавить число в слово памяти 2 к числу в регистре 1, поместив сумму в регистр 1 добавить число в слове памяти 3 к числу в регистре 1, поместив сумму в регистр 1
37 Уточненный алгоритм (продолжение) Алгоритм -- вторая попытка (продолжение) отображение вычисленной суммы запись числа в регистр 1 на выходное устройство вычисление произведения трех чисел выборка числа из слова памяти 1 в регистр 1 умножить число в слове памяти 2 на число в регистре 1, поместив результат в регистр 1 умножить число в слове памяти 3 на число в регистре 1, поместив результат в регистр 1 вывести вычисленное произведение записать число в регистре 1 на устройство вывода Этот итеративный процесс является самым простым способом разработки алгоритма. каждая итерация предоставляет более подробную информацию, называемую «пошаговым уточнением»
38 Наибольшее число в списке Предполагается, что список будет содержать 5 чисел в случайном порядке Алгоритм -- первая попытка сохранить пять чисел из списка в пяти словах памяти определить наибольшее из пяти чисел отобразить число выбран как наибольший Мы должны уточнить этот алгоритм, чтобы представить его в виде основных строительных блоков. Обратите внимание, что между шагами 2 и 3 необходимо будет сохранить число, определенное как наибольшее.
39 Самое большое число в списке (продолжение) Алгоритм -- вторая попытка сохранить пять чисел из списка в пяти словах памяти прочитать число с устройства ввода и сохранить число в слове памяти 1 сделать то же самое шаг с использованием слова памяти 2 выполнить тот же шаг с использованием слова памяти 3 выполнить тот же шаг с использованием слова памяти 4 выполнить тот же шаг с использованием слова памяти 5 определить наибольшее из пяти чисел выбрать число из слова памяти 1 в регистр 1 сравнить число в слове памяти 2 с числом в регистре 1, поместив большее число в регистр 1 сравнить число в слове памяти 3 с числом в регистре 1, поместив большее число в регистр 1
40 Наибольшее число в списке (продолжение) Алгоритм -- вторая попытка (продолжение) определить наибольшее из пяти чисел (продолжение) сравнить число в слове памяти 4 с числом в регистре 1, помещая большее в регистр 1 сравнить число в слове памяти 5 с числом в регистре 1, поместив большее значение в регистр 1 отобразить число, выбранное как наибольшее записать число из регистра 1 в устройство вывода Эти шаги достаточно близки к основным строительные блоки для алгоритмов, которые мы больше не будем уточнять.
41 Домашнее задание Из километров в мили Напишите алгоритм для преобразования расстояния в километрах в расстояние в милях. Что такое ввод? Какой его тип? Каков ожидаемый результат?
42 Процесс программирования Используйте редактор для создания файла программы (исходный файл). содержит текст программы. Используйте компилятор для преобразования исходного файла в файл машинного кода (объектный файл). конвертировать из «английского» в двоичный с помощью машинных операций Используйте компоновщик для преобразования объектного файла в исполняемый файл. включить другой машинный код, который требуется программе Запустить исполняемый файл. Повторяйте с любой точки по мере необходимости. Редактор Program.cpp Компилятор Program.obj Библиотеки Компоновщик Program.exe Выполнить программу Выполнено ошибки успеха
43 IDE Интегрированные среды разработки или IDE Поддерживает весь цикл разработки программного обеспечения Например, MS Visual C++, Borland, Code Warrior Предоставляет все возможности для разработки программного обеспечения Редактор Компилятор Компилятор Компоновщик Загрузчик Отладчик Просмотрщик
Компьютеры хороши сами по себе, но их полезность ограничена их оборудованием. Если вы не любитель, ваш компьютер, вероятно, сегодня имеет те же характеристики, что и в день, когда вы его купили. К счастью, вам не нужно взламывать машину, чтобы сделать ее более полезной. У вашего компьютера есть несколько портов и беспроводных соединений, которые только и ждут, чтобы их подключили к потрясающим периферийным устройствам. Если вы хотите расширить возможности своего компьютера, рассмотрите возможность добавления некоторых из перечисленных ниже устройств, чтобы раскрыть его истинный потенциал.
1. Ядро Razer
Графический корпус Razer Core может подойти для вашего ноутбука | Razer
Вы владелец ноутбука и хотите играть в новейшие игры?Если это так, у вас есть два варианта. Один из них — потратить кучу денег на высокопроизводительный игровой ноутбук с крошечной видеокартой. Другой вариант — купить корпус для внешней видеокарты, в который можно установить настольную видеокарту. Razer Core подойдет вам как нельзя лучше. Если на вашем компьютере есть порт Thunderbolt 3, просто купите Razer Core, вставьте в него совместимую видеокарту по вашему выбору, и все готово. Есть некоторые проблемы с совместимостью (поскольку Core официально не поддерживается на многих компьютерах), которые, как мы надеемся, сократят время, и это не дешевое решение, но сборка игрового ПК тоже не является.
2. Клавиатура Qwerkywriter
Независимо от того, какой компьютер вы используете, ваша клавиатура, вероятно, не такая крутая, как эта. Эта клавиатура в стиле ретро выглядит как старинная пишущая машинка, но для подключения к современному компьютеру она использует Bluetooth. У него даже есть полоса возврата, которую вы можете нажать вместо использования кнопки ввода или возврата. Не только это, но и клавиатура Qwerkywriter приятно щелкает, делая звук печатаемого текста настолько громким и важным, насколько вы могли бы хотеть. Единственным недостатком является то, что он стоит 300 долларов США.
3. Внешний жесткий диск
Приобрести хороший внешний жесткий диск всегда стоит | Вестерн Диджитал
Внешние жесткие диски — не самое интересное оборудование, которое можно добавить к компьютеру. Но когда ваша машина выйдет из строя и отправится в электронный рай в небе, вы будете рады, что у вас есть внешний жесткий диск для резервного копирования ваших данных.
Вы выполняете резервное копирование своих данных, верно? Если нет, бегите — не идите — в ближайший магазин электроники и хватайте внешний жесткий диск. Настройте компьютер на регулярное резервное копирование. Если вы этого не сделаете, вы обязательно пожалеете об этом в какой-то момент. Когда дело доходит до сбоев компьютеров, это не вопрос «если». Вопрос в том, когда.
4. Второй дисплей
Это особенно важно для тех, у кого основным компьютером является ноутбук, который они обычно используют в одном и том же месте каждый день. Добавление второго дисплея значительно увеличивает площадь вашего экрана, делая ваше цифровое пространство более дышащим. Дополнительные дисплеи удобны для многозадачности, перемещения информации между приложениями и постоянного отображения всех наиболее часто используемых приложений на рабочем столе.
Они особенно хороши, когда вы хотите посмотреть фильм или шоу на своем компьютере. Добавьте к своей системе дополнительный 27-дюймовый (или больше) монитор, и вы сможете полностью отказаться от телевизора.
5. Контроллер Xbox One
Контроллеры Xbox One делают игровой процесс более комфортным | Майкрософт
Некоторым людям удобно управлять видеоиграми с помощью мыши и клавиатуры. Другие находят это неуклюжим и невозможным. Если вы относитесь ко второй категории, купите себе контроллер Xbox One. Он совместим с большинством современных игр и может сделать игру более комфортной и удобной. Вы не найдете на рынке лучшего игрового контроллера.
Позвольте мне представить The Machine — последнее изобретение HP, которое может произвести революцию в компьютерном мире. Согласно HP, The Machine — это не сервер, рабочая станция, ПК, устройство или телефон, а объединение всего этого. Он разработан, чтобы иметь возможность справляться с массой данных, создаваемых Интернетом вещей, который является концепцией будущей сети, предназначенной для подключения различных объектов и гаджетов.
Для обработки этого потока информации используются кластеры специализированных ядер, а не небольшое количество универсальных ядер. Все это соединено вместе с помощью кремниевой фотоники вместо традиционных медных проводов, что повышает скорость системы и снижает энергопотребление. Кроме того, в технологии используются мемристоры — резисторы, способные сохранять информацию даже после отключения питания.
В результате система в шесть раз мощнее существующих серверов и потребляет в восемьдесят раз меньше энергии. Согласно HP, The Machine может обрабатывать 160 петабайт данных всего за 250 наносекунд.Более того, это касается не только огромных суперкомпьютеров — его можно использовать и в небольших устройствах, таких как смартфоны и ноутбуки. В программной речи на Discover технический директор Мартин Финк объяснил, что если масштабировать технологию, можно будет производить смартфоны со 100 терабайтами памяти.
HP предполагает множество будущих применений этой технологии в самых разных условиях, от бизнеса до медицины. Например, врачи могут мгновенно сравнить ваши симптомы или ДНК с данными пациентов по всему миру, не нарушая конфиденциальности, что улучшит результаты лечения.
Хотя это захватывающая разработка, к сожалению для нас, HP не ожидает выпуска образцов до 2015 года, а первые устройства, оснащенные The Machine, появятся не раньше 2018 года.
Если вы хотите узнать больше, посмотрите это видео на YouTube с Discover 2014, в котором подробно рассказывается о технологии:
Читайте также: