Рис.2

К одному контроллеру может присоединяться несколько устройств, работающих по известным ему стандартам. Контроллеры бывают самые разные — для подключения внешних устройств ввода-вывода, дисков и т. д.

Современные ЭВМ собираются из ультрабольших интегральных схем (УБИС). УБИС — это небольшие пластинки кремния, на которых вкраплениями других материалов созданы отдельные логические элементы. Такие элементы уложены очень плотно, что позволяет разместить на небольшой пластинке сложную схему.

Существует огромное количество микросхем для различных применений. Для решения конкретной задачи их часто выпускают целыми наборами — чипсетами (chipset).

Микросхемы собираются на платах — пластинах непроводящего материала, на которых закреплены проводники. К проводникам присоединяются микросхемы (припаиваются или вставляются в заранее припаянные разъемы).

Современные компьютеры конструируют, исходя из двух основных принципов: блочно-модульного и принципа открытой архитектуры.

Блочно-модульный принцип заключается в том, что отдельные по своим функциям устройства выполняются в виде отдельных модулей.

Принцип открытой архитектуры означает, что конструкторы ЭВМ предоставляют информацию о том, как разрабатывать устройства для нового компьютера.

Современные компьютеры собирают из отдельных частей, как конструктор, причем устройства стараются выполнять в виде отдельных модулей, а их контроллеры — в виде плат.

Некоторые основные устройства (сама шина, основные контроллеры и т. д.) собирают в одном модуле — материнской плате. Остальные устройства подключаются к материнской плате через специальные разъемы.

Если какое-то устройство выходит из строя, то весь компьютер, как правило, не ремонтируется, а заменяется только сломанный модуль. Если нужно подключить новое устройство, то можно разработать новый модуль-контроллер и встроить его в уже существующую ЭВМ.

Многие современные устройства и контроллеры — почти компьютеры. Они содержат свои процессоры, оперативную память, хранят и выполняют небольшие программы. Только это специализированные компьютеры, например, для вывода сложных изображений на экран.

3 ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

3.1 Типы программного обеспечения

Для обработки информации компьютеру требуется последовательность команд преобразования информации — программа.

Программы необходимы для функционирования ЭВМ. Без них компьютер не работает и абсолютно бесполезен.

Каждый процессор имеет свой набор команд, т. е. множество операций, которые он «умеет» выполнять. Эти операции записываются в двоичном коде и для выполнения должны находиться в оперативной памяти.

Для первых ЭВМ все программы писались в двоичном коде. Причем для решения каждой задачи такая программа составлялась и вводилась в память отдельно. После выполнения ее стирали и вводили новую.

Сейчас, когда память достаточно дешева и доступна, применяют другой подход. Программы для компьютеров не стирают после выполнения, а накапливают.

Набор программ, который разработан для компьютера, называют его программным обеспечением.

Программное обеспечение (ПО) можно разделить на классы: системное, прикладное, а также класс сред для разработки программ.

Системное программное обеспечение — программы, которые обеспечивают работу других программ. Они позволяют хранить библиотеку программ, находить нужные и запускать их на выполнение, а также распределять ресурсы между ними во время работы.

Прикладное программное обеспечение — программы, которые предназначены для решения конкретных прикладных задач: редактирования текста или графики, выполнения каких-то расчетов и т. д.

Среды для разработки программ — специальные программы, позволяющие создавать новые системные и прикладные программы.

Самая важная часть системного программного обеспечения собрана в комплексе программ, который называется операционной системой (ОС).

Операционная система выполняет следующие функции:

• обеспечивает запуск программ;

• распределяет ресурсы компьютера между программами во время работы;

• предоставляет другим программам возможности работы с различными устройствами;

• предоставляет средства организации интерфейса пользователя.

В состав современных операционных систем, как правило, входят несколько подсистем, основные из которых здесь перечислены: