Данные и программа в памяти компьютера хранятся в виде
Для информатики компьютер - это не только инструмент для работы с информацией, но и объект изучения. Вы узнаете, как компьютер устроен, какую работу с его помощью можно выполнять, какие для этого существуют программные средства.
С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей умственной работы человека, т. е. работы с информацией.
По своему назначению компьютер - универсальное техническое средство для работы человека с информацией.
По принципам устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.
Какие устройства входят в состав компьютера. Имеются четыре основные составляющие информационной функции человека:
прием (ввод) информации;
запоминание информации (сохранение в памяти);
процесс мышления (обработка информации);
передача (вывод) информации.
Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека:
устройства ввода;
устройства запоминания - память;
устройство обработки - процессор;
устройства вывода.
В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а устройства вывода - экран дисплея или принтер (устройство печати) (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Информационный обмен в компьютере |
Что такое данные и программа. И все-таки нельзя отождествлять "ум компьютера" с умом человека. Важнейшее отличие состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программе, человек же сам управляет своими действиями.
В памяти компьютера хранятся данные и программы.
Данные - это обрабатываемая информация, представленная в памяти компьютера в специальной форме. Немного позже вы познакомитесь со способами представления данных в компьютерной памяти.
Программа - это описание последовательности действий, которые должен выполнить компьютер для решения поставленной задачи обработки данных.
Если информация для человека - это знания, которыми он обладает, то информация для компьютера - это данные и программы, хранящиеся в памяти. Данные - это "декларативные знания", программы - "процедурные знания компьютера".
Принципы фон Неймана. В 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом были сформулированы основные принципы устройства и работы ЭВМ. Первый из этих принципов определяет состав устройств ЭВМ и способы их информационного взаимодействия. Об этом говорилось выше. С другими принципами фон Неймана вам еще предстоит познакомиться.
Компьютерная память
Внутренняя и внешняя память. Работая с информацией, человек пользуется не только своими знаниями, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. В главе 1 "Человек и информация" ныло отмечено, что информация хранится в памяти человека и на внешних носителях. Заученную информацию человек может забыть, а записи сохраняются надежнее.
У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память.
Внутренняя память - это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении компьютера от сети информация из оперативной памяти исчезает. Программа во время ее выполнения хранится во внутренней памяти компьютера. Сформулированное правило относится к принципам Неймана. Его называют принципом хранимой программы.
Внешняя память - это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания .
На рис. 2.3 показана схема устройства компьютера с учетом двух видов памяти. Стрелки указывают направления информационного обмена.
Рис. 2.3. Схема устройства компьютера |
Структура внутренней памяти компьютера
Все устройства компьютера производят определенную работу с информацией (данными и программами). А как же представляется в компьютере сама информация? Для ответа на этот вопрос "заглянем" внутрь машинной памяти. Структуру внутренней памяти компьютера можно условно изобразить так, как показано на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Структура внутренней памяти компьютера |
Наименьший элемент памяти компьютера называется битом памяти. На рис. 2.4 каждая клетка изображает бит. Вы видите, что у слова "бит" есть два значения: единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. Покажем, как связаны между собой эти понятия.
В каждом бите памяти может храниться в данный момент одно из двух значений: нуль или единица. Использование двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой.
Здравствуйте! Помогите, пожалуйста, с одним вопросом. Как данные хранятся в памяти компьютера и как обрабатывает их центральный процессор ?
ᏔΘŁ₣ Искусственный Интеллект (266351) Да Гугление это не так просто, 1 Нужно правильно составить запрос 2 Нужная информация находится не в одном месте и не в 1й ссылке 3 Чтоб узнать всё что нужно иногда приходится делать несколько поисковых запросов И читать читать читать. А кто это сделает за тебя? Да никому этого не охота.
Если ты сожмёшь свой вопрос раз хотя бы в 1000, то я отвечу. Потому что описание этого как раз примерно на 1000 страниц и тянет.
flash Оракул (74506) Ну хотя бы что ожидается. Или хотя бы объём. Это реально нереальный массив данных. Начиная с схемотехники, шин, файловые системы, организация работы банков памяти, типы кэшей.
Ну это. Хранятся на жестком диске в нулях и единичках. После выключение пк там тоже хранятся данные. Жесткие диски медленные, поэтому есть оперативная память. Она для работы в реальном времени. Данные после выключения очищаются в оперативке. А процессор обрабатывает это с оперативной памяти. Обрабатывает он это в кэше (У процессора есть кэш) и потом обратно в оперативку. А так у тебя есть гугл. Тяжелая эта архитектура.
моя жена, когда мы только познакомились, охарактеризовала меня, как интеллигентного гопника. вы производите впечатление грамотного гопника)))
в двоичном коде 0 и 1. на твердотельных накопителях (жесткий диск hdd, ssd, флеш накопители). все это хранится если проще сказать есть ячейка в ней либо 1 либо 0- 1 есть заряд, 0 нет заряда. каждый файл состоит из набора цифорок. процессор обрабатывает так- вначале с накопителя файл загружается в оперативную память, из оперативной памяти загружается в кеш (так называемая оперативная память процессора) и потом как набор цифорок поступает в процессор ) если коротко то вот так) все это электрические импульсы.
на накопителях хранятся как - жесткий диск намагничивание области, и при чтении считывающая головка опеделеяет где намагничено а где нет. в ssd и флеш принцип тот же, только нет там считывающей головки, и полностью честно не помню, только общее, но дезинформировать не хочу.
Если виндовс 7 -нажать кнопку пуск -открываешь персональную папку и смотришь- поиск-загрузки-документы-и т д А если нажать кнопку пуск -откр справка и поддержка и изучить все что там написано то и сам на все вопросы ответишь
Внешняя память - это память, предназначенная для длительного хранения программ и данных. Целостность содержимого ВЗУ не зависит от того, включен или выключен компьютер.
Внутренняя память -
Оперативная память (ОП) предназначена для временного хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами. Это энергозависимая память. Физически реализуется в модулях ОЗУ (оперативных запоминающих устройствах) различного типа. При выключении электропитания вся информация в оперативной памяти исчезает.
Объём хранящейся информации в ОЗУ составляет от 32 до 512 Мбайт и более. Занесение информации в память и её извлечение, производится по адресам. Каждый байт ОП имеет свой индивидуальный адрес (порядковый номер) . Адрес – число, которое идентифицирует ячейки памяти (регистры) . ОП состоит из большого количества ячеек, в каждой из которых хранится определенный объем информации. ОП непосредственно связана с процессором. Возможности ПК во многом зависят от объёма ОП.
Кеш память - очень быстрая память малого объема служит для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств различной скорости.
Специальная - постоянная, Fiash, видеопамять и тд.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – энергонезависимая память для хранения программ управления работой и тестирования устройств ПК. Важнейшая микросхема ПЗУ – модуль BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода) , в котором хранятся программы автоматического тестирования устройств после включения компьютера и загрузки ОС в оперативную память. Это Неразрушимая память, которая не изменяется при выключении питания
Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) – энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого
CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) - память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, о режимах его работы. Содержимое изменяется программой, находящейся в BIOS (Basic Input Output System).
Видеопамять – запоминающее устройство, расположенное на плате управления дисплеем и предназначенное для хранения текстовой и графической информации, отображаемой на экране. Содержимое этой памяти сразу доступно двум устройствам – процессору и дисплею, что позволяет изменять изображение на экране одновременно с обновлением видеоданных в памяти.
Так что данные хранятся во внешней памяти.
Программа - это указание на последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу обработки информации.
Информация, обрабатываемая в компьютере программным путем, называется данными.
Описанные принципы устройства и работы ЭВМ впервые были предложены в 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом. Эти принципы во многом сохранились и в современных компьютерах
Рассмотрите слайд презентации Принципы фон – Нейманаи запишите в тетрадь принципы устройства и работы ЭВМ
ЦОР Информационный обмен в компьютере (N 118488), Схема устройства компьютера (N 118497).
Все узлы компьютера выполняют определенную работу с информацией. А что же представляет собой сама информация в машине? Для ответа на этот вопрос «заглянем» внутрь машинной памяти.
Работая с информацией, человек пользуется не только теми знаниями, которые помнит, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. Информация хранится в памяти человека и на внешних носителях. Заученную информацию человек может забывать, а записи сохраняются надежнее.
У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память.
Оперативная память -это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении от сети информация исчезает.
Внешняя память -это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания.
Рассмотрите рис. 2.3 Структура внутренней памяти компьютера.
В каждой клетке может храниться в данный момент только одно из двух значений: нуль или единица. Использование всего двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой.
Запишите правило со стр. 37.
Данные и программы в памяти компьютера имеют вид двоичного кода.
Один символ из двухсимвольного алфавита несет 1 бит информации.
Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется «бит».
Бит — наименьшая частица памяти компьютера. Следовательно, у слова «бит» есть два значения: единица измерения количества информации и частица памяти компьютера.
Запишите следующее правило со стр. 37.
В одном бите памяти хранится один бит информации.
Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера - дискретность.Дискретные объекты составлены из частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. «Песчинками» компьютерной памяти являются биты.
Второе свойство внутренней памяти компьютера - адресуемость. Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества информации, равную восьми битам. Следовательно, в одном байте памяти хранится один байт информации.
Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля.
Запишите следующее правило:
Порядковый номер байта называется его адресом
Принцип адресуемости означает, память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира — это байт, а номер квартиры — это адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается к внутренней памяти процессор компьютера. Запишите правило со стр. 38.
Запись информации в память, а также чтение ее из памяти, производится по адресам
Рассмотрите слайд презентации Носители и устройства внешней памяти.
Назовите виды внешней памяти. Какие устройства к ним относятся?
Закрепление материала.
Сегодня на уроке вы узнали много нового, закрепить полученные знания нам поможет программа – тренажер «Устройство компьютера».Вам нужно расставить подписи к основным устройствам компьютера в соответствии с принципами архитектуры фон-Неймана и проверить правильность. Если не получится, не расстраивайтесь, а повторите еще раз.
Молодцы! Все справились с заданием! (Похвалить консультантов).
А теперь проведем небольшое соревнование, победители получат пятерку. (Учащиеся делятся на команды по 2 парты)
Основные признаки растений: В современном мире насчитывают более 550 тыс. видов растений. Они составляют около.
Основные этапы развития астрономии. Гипотеза Лапласа: С точки зрения гипотезы Лапласа, это совершенно непонятно.
Поиск по сайту
Наименьший элемент памяти компьютера называется битом памяти.
В каждом бите памяти может храниться в данный момент одно из двух значений: нуль или единица. Использование двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой.
Данные и программы в памяти компьютера хранятся в виде двоичного кода.
Один символ двухсимвольного алфавита несёт 1 бит информации. В одном бите памяти содержится один бит информации.
В информатике часто используется величина, называемая байтом и равная 8 битам. И если бит позволяет выбрать один вариант из двух возможных, то байт, соответственно, 1 из 256 (28). Наряду с байтами для измерения количества информации используются и более крупные единицы:
1 Кбайт (один килобайт) = 2 10 байт = 1024 байта;
1 Мбайт (один мегабайт) = 2 10 Кбайт = 1024 Кбайта;
1 Гбайт (один гигабайт) = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайта.
Например, книга содержит 100 страниц; на каждой странице – 35 строк, в каждой строке – 50 символов. Объем информации, содержащейся в книге, рассчитывается следующим образом:
1750 × 100 = 175 000 байт.
175 000 / 1024 = 170,8984 Кбайт.
170,8984 / 1024 = 0,166893 Мбайт.
Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера — дискретность.
Второе свойство внутренней памяти компьютера — адресуемость.
Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Нумерация байтов во внутренней памяти пронумерована и начинается с нуля. Порядковый номер байта называется его адресом.
Принцип адресуемости означает, что запись информации в память, а также чтение её из памяти производится по адресам.
Основные характеристики модулей оперативной памяти:
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ или RAM)
ОЗУ - быстрая, полупроводниковая, энергозависимая память. ОЗУ имеет сравнительно небольшой объем - обычно от 64 до 512 Мбайт, тем не менее, центральный процессор имеет оперативный (быстрый) доступ к данным, записанным в ОЗУ (на извлечение данных из ОЗУ требуется не более нескольких наносекунд). В ОЗУ хранятся исполняемая в данный момент программа и данные, с которыми она непосредственно работает. Это значит, что когда мы запускаем какую-либо компьютерную программу, находящуюся на диске, она копируется в оперативную память, после чего процессор начинает выполнять команды, изложенные в этой программе. Часть ОЗУ, называемая «видеопамять», содержит данные, соответствующие текущему изображению на экране. ОЗУ - это память, используемая как для чтения, так и для записи информации. При отключении электропитания информация в ОЗУ исчезает, что объясняется энергозависимостью.
От количества установленной в компьютере оперативной памяти напрямую зависит возможность, с какими программами вы сможете на нем работать. При недостаточном количестве оперативной памяти многие программы вовсе не будут работать, либо станут работать очень медленно.
Часто для оперативной памяти используют обозначение RAM (Random Access Memory), то есть память с произвольным доступом.
Читайте также: