Как работает компьютер

Компьютеры стали неотъемлемой частью современного общества, находя применение во всех областях деятельности. И если где-то на производстве, в медицине или других отраслях за функционированием компьютеров следят специалисты, то в быту их работа находится под ведомством обычных людей, зачастую не представляющих принцип действия данных устройств. Знать принципы работы компьютера современному человеку будет, как минимум, полезно, так как он имеет с ним дело постоянно. Наша статья о том, как работают компьютеры, поможет вам устранить пробел в знаниях и повысить техническую грамотность в вопросах работы компьютеров.

Основные компоненты компьютеров

В первую очередь выделим основные компоненты, обеспечивающие функционирование компьютеров. В народе их зачастую называют «железом», но мало кто понимает, как именно эти компоненты работают. При этом отсутствие любого из них сделает работу вашего ПК невозможной.

• Блок питания, главным параметром которого является мощность и умение противостоять краткосрочным перепадам напряжения в сети. Это единственный компонент, не участвующий в обработке информации, его единственная задача - преобразовать переменное напряжение в постоянное, которое требуется в качестве питания всем компонентам компьютера.
• Очень важный компонент с «говорящим» названием материнская плата является основой для размещения оперативной памяти, процессора и других компонентов, а также для связи их между собой посредством специальных шин-проводников. Еще одна важная задача материнской платы - временное хранение данных, для этого на плате имеется постоянное запоминающее устройство
• Насколько быстро ваш компьютер будет «думать» и выполнять поставленные задачи зависит от его процессора. Данный компонент не зря называют «мозгом», потому что именно он совершает все вычислительные действия, являясь лишь не очень большой микросхемой, для которой требуется система охлаждения. Ведь при меньших температурах процессор работает лучше.
• Во время своей работы процессор находится в тесной связке с оперативной памятью, в которой хранится актуальная информация, требующаяся для вычислений. Именно благодаря оперативной памяти процессор направляется в своей работе в правильном направлении.

• Временную актуальную информацию оперативная память берет с жесткого диска, благодаря большой емкости являющегося хранилищем данных. Причем, по сути это даже не один, а целая система дисков с файловой системой, определяющей, где и как именно записывается информация на носителе данных.
• Большое влияние на работу и производительность компьютера оказывает видеоадаптер, который отвечает за вывод изображения на экран монитора. Современные компоненты такого вида наделены собственной оперативной памятью и процессором, что значительно улучшает их возможности. Бывают и встроенные в материнскую плату видеоадаптеры, но их производительность заметно ниже. Такие компьютеры точно не «потянут» мощные графические редакторы или современные игры.
• Для управления компьютером используются такие компоненты, как мышь и клавиатура. Именно они позволяют пользователю вводить данные и давать команды на выполнение процессору и другим компонентам.
• Для вывода результатов обработки данных в компьютере предусмотрен монитор. Он необходим для удобства пользователей, хотя и никак не влияет на происходящие внутри компьютера процессы.

Принцип действия компьютера

Зная, какие задачи решают основные компоненты, проще представить принцип действия компьютера.
• При запуске установленной программы старт делается с жесткого диска, после чего в дело вступает оперативная память, дающая команду процессору.
• Приняв команду, «мозг» компьютера обрабатывает поступающие данные и возвращает полученный результат в оперативную память.
• Оттуда обработанная информация вновь возвращается на жесткий диск, где и сохраняется.

Как видите, для функционирования компьютера одних только основных компонентов (аппаратной части) недостаточно, требуются еще и программы (софт). Именно программы задают алгоритмы работы компьютера, служа для него инструкциями с подробным описанием последовательности действий или команд. Причем компьютеры видят эти описания исключительно на языке чисел, а также логических и математических операций. Все данные, которые хранятся на жестком диске, представлены там в виде числовых описаний. Причем аппаратные элементы понимают лишь информацию в виде двоичных чисел, в то время как в повседневности мы используем десятичную систему измерений. Чтобы было понятно, приведем пример: 0 и 1 самодостаточны и в преобразовании не нуждаются, число 2 компьютер видит, как комбинацию цифр 10, 3 для него - 11, число 4=100 и так далее. Для букв этот принцип тоже действует, надо лишь обозначить порядковый номер в алфавите и записать его двоичным числом.

Благодаря двоичной системе создатели компьютеров значительно упростили задачу по обработке и хранению информации. Это же привело к появлению единиц хранения данных под названием «бит» - тот объем информации, который может быть выражен одним нулем или единицей. Например, «нет или да», «выключено или включено» и другие простейшие вопросы. Но столь простые вопросы встречаются редко, поэтому и стали использовать байты - информацию, группирующуюся из 8 бит.

Заключение

Как видите, для функционирования компьютера необходимо выполнение многих условий. При этом его принцип действия максимально прост и основан на упрощенной системе исчисления. В некоторых случаях компьютер может работать, но для пользователя этого будет недостаточно, так как одних лишь электрических процессов в исправной аппаратной части не хватит, чтобы начать работу с ним. Это лишь физическое функционирование, но «жить» компьютер начинает после установки программного обеспечения. Только после этого наступает логический этап в жизни компьютера, который знаком каждому.