1 Кбайт = 210 байт = 1024 байт
1 Мбайт = 210 Кбайт = 1024 Кбайт
1 Гбайт = 2 10 Мбайт = 1024 Мбайт
Современный компьютер, построенный по принципу «архитектуры Неймана», состоит из следующих основных элементов:
Для большинства пользователей устройствами ввода служат клавиатура, джойстик, дисководы, видеокамеры и пр. Устройствами вывода являются монитор или принтер.
Процессор объединяет в себе устройство управления и арифметически-логическое устройство. Он постоянно находится в рабочем состоянии благодаря имеющемуся у него элементу питания. Но устройств для хранения данных (памяти) у него нет[7]. Поэтому он конструктивно объединен с «внутренней памятью» – ОЗУ, RAM (оперативным запоминающим устройством, оперативная память). В отличие от процессора, ОЗУ зависит от внешнего питания, поэтому, когда подача энергии на ОЗУ прекращается, прекращается и функционирование процессора – ему неоткуда брать данные. Но благодаря объединению в один блок взаимодействие процессора с оперативной памятью происходит очень быстро. Все процессы обработки информации происходят именно в ОЗУ. Поэтому большой объем оперативной памяти является весьма существенным фактором быстродействия. Если же для выполнения команды требуется обработать больший объем данных, чем позволяет оперативная память, в работе компьютера наступает сбой. Информация, которая хранится в ОЗУ, уничтожается после выключения компьютера.
В ОЗУ следует отметить специальный блок «постоянной памяти» (ПЗУ). Оно представляет собой микросхему, в которую данные записываются один раз при изготовлении на заводе и практически не могут быть изменены впоследствии. Данные, заложенные в эту микросхему, именуются БИОС (базовая система ввода-вывода). Обычно эти данные проще поменять сразу вместе с микросхемой. В ПЗУ хранятся программы, которые компьютер запускает автоматически при включении питания. Они предназначены для проверки исправности и обслуживания аппаратуры самого компьютера. Они также выполняют первоначальную загрузку главной обслуживающей программы компьютера – так называемой операционной системы.
После того, как ОЗУ вместе с процессором заработали, может происходить обращение к средствам долговременного хранения информации – внешней памяти. В отличие от ОЗУ, информация, хранящаяся во внешней памяти, сохранятся после выключения питания. При команде «сохранить результаты работы» данные, находящиеся в ОЗУ, пересылаются во внешнюю память.
Основным носителем внешней памяти компьютера является жесткий магнитный диск (HDD – hard disk drive), который в обиходе называют винчестером[8]. Информация также может храниться на с съемных носителях (дисках, флэш-хранителях и пр.)
Точки для подключения внешних устройств, через которые они могут обмениваться данными с ОЗУ, называются «портами». Порты бывают последовательные (COM), параллельные (LPT) и универсальные последовательные (USB). По последовательному порту информация передается по одному биту, что обуславливает относительно низкую скорость поступления данных. Ранее такие порты использовались для подключения практически всех устройств, но сейчас они уже морально устарели и применяются для подключения в основном модемов и источников бесперебойного питания. В отличие от последовательного порта, у параллельных портов имеется как минимум 8 проводов для передачи информации, что позволяет им одномоментно передавать как минимум 1 байт информации. Через параллельный порт производится присоединение принтера, сканера или соединение двух компьютеров. В настоящее время все производители компьютерной техники переходят на использование USB-портов, обладающих высоким уровнем универсальности.
На основании сказанного можно дать общую формулировку понятия ЭВМ.
ЭВМ (электронно-вычислительная машина, компьютер) – комплекс электронных устройств, позволяющих производить предписанные программой и/или пользователем операции (последовательности действий по обработке информации и управлению устройствами) над символьной и образной информацией, в том числе осуществлять ее ввод – вывод, уничтожение, копирование, модификацию, передачу информации в сети ЭВМ и другие информационные процессы[9]. Современные ЭВМ обрабатывают информацию, выраженную в двоичном коде, которую генерируют сигналы электронных элементных устройств. ЭВМ имеет устройства ввода информации, устройства ее хранения, устройство обработки и устройства вывода результатов.
Компьютерная (машинная) информация
Специфика устройства компьютера предопределяет специфику информации, с которой он оперирует. Она именуется компьютерной (машинной) информацией.
Ее основным признаком является то, что она существует в виде электрических сигналов. Это свойство лежит в основе ее нормативных определений. Так, согласно ч.1 Примечания к ст. 272 УК РФ, под компьютерной информацией понимаются сведения (сообщения, данные), представленные в форме электрических сигналов, независимо от средств их хранения, обработки и передачи.
Однако данное определение является слишком широким. Оно, в частности, позволяет признать компьютерной информацией даже сигнал, передаваемый между двумя обычными проводными телефонами. Это дает формальные основания признать прослушивание такого телефона с записью разговора деянием, имеющим признаки ст. 272 УК – неправомерный доступ к компьютерной информации.
Поэтому во избежание коллизий следует исходить из того, что компьютерной информацией являются сведения, представленные в виде электрических сигналов, доступных для восприятия средствам компьютерной техники, хранящиеся на машинном носителе или передаваемые по компьютерной (информационно-телекоммуникационной) сети[10].
Структуру компьютерной информации формируют, как и для любого вида информации, содержание и материальный носитель. Содержание компьютерной информации представляют собой электрические сигналы двоичного кода. К материальным (машинным) носителям следует отнести компьютеры, внешние носители информации (диски, флеш-карты, накопители и пр.), периферические устройства (принтеры, модемы, средства сетевой связи).
Компьютерная информация может быть условно разделена на два основных типа – исходные данные и команды для обработки данных. Исходные данные – та информация из окружающего мира (числовая, звуковая, текстовая, графическая и пр.), которая преобразуется в машиночитаемую форму и вносится в память компьютера с целью совершения с нею определенных операций. В свою очередь команды изначально существуют в виде машиночитаемого кода и их задача – совершать те или иные процессы с исходными данными, чтобы получать желательный пользователю результат. Совокупность команд иначе называют программными средствами.
Кроме того, с точки зрения местонахождения, компьютерная информация может быть поделена на данные (информация, находящаяся в памяти ЭВМ, периферийных устройств и внешних носителей) и сообщения (информация, находящаяся в информационно-телекоммуникационной сети). Следует отметить, что физически выделить предмет, на котором находится сообщение, невозможно. Оно как бы «размазано» в пространстве. Тем не менее, существует возможность перехвата сообщений и преобразования их в данные.
Классификация компьютеров. Направления их развития
Возникнув, вычислительные устройства начали стремительно развиваться. Менялась их элементная основа, росли объемы памяти и быстродействие процессоров, уменьшался размер. По мере роста возможностей ЭВМ, росли и их функции. Создаваемые машины, сохраняя базовый принцип работы и архитектуру, становились все разнообразнее.
В настоящее время существует несколько критериев для классификации.
Одним из основных критериев классификации является деление по характеру обрабатываемой информации. Она может быть дискретной (то есть, разбитой на маленькие единички) и недискретной (то есть такой, какой существует в окружающем мире). Машины, работающие с дискретной информацией, именуются цифровыми. К этой категории относится подавляющее большинство современных компьютеров, работающих на двоичном коде. Машины, которые могут оперировать недискретной информацией, называются аналоговыми. Они более удобны для пользователя, и первые ЭВМ были именно аналоговыми[11]. Однако у цифровых компьютеров, построенных на архитектуре Неймана, было преимущество компактности, дешевизны и быстродействия. В то же время, не следует забывать, что мозг живого существа, в том числе человека, также действует по принципу аналоговой ЭВМ.
Другим критерием является классификация ЭВМ по поколениям[12]. Различаются ЭВМ:
• первого поколения, построенные на электронно-вакуумных лампах;
