O počítačích podrobně.

O počítačích podrobně.

počítač: elektronický přístroj na zpracování informací, komunikující s okolím, schopný podle instrukcí vloženého programu automaticky vykonávat předepsané posloupnosti aritmetických a logických operací s příslušnými daty uloženými v paměti

hardware: technické zařízení počítače; má paměť pro uložení dat a programu, procesor (který zpracovává data), vstupní zařízení, kterým se data, programy a příkazy zadávají a jimiž se počítač ovládá (klávesnice, myš, ...) a výstupní zařízení (např. monitor, reproduktory, ...) Všechny součásti počítače jsou propojeny sběrnicí

software: programové vybavení počítače (operační systém, který umožní spuštění daného programu, celá řada dalších programů - utilit, např. antivirový program, který hlídá bezpečnost počítače)

blokové schéma počítače - John von Neumann: jednotlivé součásti počítače a jejich vzájemné vazby (viz např. Wikipedia)

procesor: provádí vlastní proces zpracování dat. Procesoru se také říká CPU Central Processing Unit, Ústřední výkonná jednotka. Na tenkém plátku křemíku o několika milimetrech čtverečních jsou miliony klopných obvodů a logických hradel, z nichž se skládá procesor. Tyto obvody jsou rozděleny do dvou hlavních skupin: jedna skupina se nazývá řadič a řídí práci celého procesoru, druhá provádí vlastní aritmetické a logické operace (ALU Arithmetic and Logic Unit - aritmeticko logická jednotka). Kromě toho obsahuje procesor ještě několik dalších částí, např. malé, ale závratně rychlé vniřní paměti pro velmi krátké uložení jednotlivých instrukcí a rozpracovaných dat - říká se jim registry. Rychlost, se kterou procesor pracuje, se nazývá taktovací frekvence (v současné době je udávána v GHz (např. 3GHz = 3 miliardy operací za sekundu)

paměti: místo pro dočasné (krátkodobé nebo dlouhodobé) uložení dat a programů. Počítač má hlavní paměť a a různé pomocné a přídavné paměti. Hlavní paměť je rozdělena do paměťových buněk, do nichž se vejde právě jeden bajt, tedy jedno osmimístné číslo v dvojkové soustavě. Všechny buňky jsou očíslovány - číslo paměťové buňky je vlastně adresa buňky. Paměti počítače, které nejsou rozděleny přímo na jednotlivé adresované paměťové buňky, jsou rozděleny alespoň na adresované úseky, z nichž každá má určitou velikost. Pro představu, jak mnoho dat se vejde do paměti, si uveďme příklad: jedna stránka má 30 řádků a na řádku máme 60 znaků, tzn., že na stránce je 1 800 znaků. To spotřebuje 1 800 bajtů, tj. přibližně 2 KB. Na jednu disketu (1,4 MB) by se tedy vešel text přibližně čtyř 200 stránkových učebnic. Daleko více místa v paměti zabírají obrázky, videa a zvuky. Paměti se kromě velikosti liší ještě tzv. vybavovací dobou, tedy dobou, která je třeba k načtení dat z paměti. Vybavovací doba se pohybuje od několika nanosekund (miliardtin sekundy) až po asi čtvrt sekundy z diskety. S vybavovací dobou souvisí rychlost přenosu dat. Ta udává, kolik dat je schopna paměť vydat za 1 sekundu.

druhy paměti: ROM (Read Only Memory - paměť pouze pro čtení a RWM (Read Write Memory - paměť pro čtení a zápis). Dalším hlediskem je umístění paměti vzhledem k procesoru: vnitřní paměť, rychlá, opravdová živá (procesor k ní přistupuje přímo) a paměť vnější (která slouží k dlouhodobému uložení dat nebo programů, které se mohou podle potřeby nahrát do vnitřní paměti a naopak.

vnitřní paměť: se sestává z hlavní paměti typu RWM RAM (Random Access Memory - paměť s libovolným přístupem). "Libovolný" znamená, že procesor může uložit nebo přečíst libovolný bajt podle příslušné adresy. Dnes má paměť RAM běžného počítače v půměru 512 MB. Paměť RAM obsahuje data jen v době, kdy je počítač zapnutý. Na počátku práce je RAM naprosto prázdná, postupně se zaplňuje instrukcemi a daty načtenými z jiných druhů pamětí. Např. píšeme text, ten je v paměti RAM; abychom si jej mohli vyvolat i při příštím zapnutí počítače, musíme si jej uložit na HD (harddisk), disketu, CD apod. Vnitřní paměť ROM je také paměť s libovolným přístupem, avšak pouze pro čtení. Její obsah je v ní pevně uložen, je neměnný, nezávislý na napájení Nejdůležitější paměti počítače typu ROM mají jen stovky KB. V paměti ROM jsou výrobcem uloženy základní programy nutné pro start počítače. Tyto programy nejprve testují funkčnost částí počítače a dále pak instrukce zaváděcího programu BIOS (Basic Input Output System); tento program zjistí, kde je uložen operační systém a umožní jeho načtení do paměti RAM; tomu se říká bootování (čti bůtování). Vedle pamětí ROM a RAM je v počítači ještě několik dalších pamětí. Např. jsou to registry (viz "procesor"), dalším druhem je tzv. vyrovnávací pamět cache (čti keš), která je umístěná mezi RAM a procesorem. Tato paměť je malá (stovky KB až MB), ale je daleko rychlejší než RAM. Další pamětí je videopaměť, do které se ukládají obrázky a znaky. Zvláštní paměť je CMOS, do které se ukládají a při startu načítají informace o sestvě počítače a nastavení jednotlivých částí počítače - tato paměť je vybavená baterií udržující stále potřebné napětí. (Pozn." Pokud po zapnutí počítače zjistíme, že máme nastaveno zcela jiné datum, je to pravděpodobně způsobeno touto špatnou baterií)

vstupní a vnější paměti: jsou sice daleko pomalejší než RAM, ale umožňují dlouhodobé uchování dat, Z vnější paměti je do RAM načítán operační systém a další potřebné programy a data. Do vnější paměti jsou zase naopak nahrávána data z paměti RAM, která chceme uchovat i po vypnutí počítače. Jako vnější paměť mohou sloužit HD (pevný disk, harddisk), disketa, CD-ROM ("cédéčko"), DVD aj.

výstupní zařízení: umožňují komunikaci počítače s okolím; vstupními zařízeními data do počítače vkládáme (klávesnice, myš, joystick, scanner, nejrůznější snímače - teploměry apod.) , výstupní zařízení nám nám sdělují výsledky, zobrazují nám je (monitor, tiskárna plotter, reproduktor, různá mechanická zařízení v továrnách.

sběrnice: propojuje jednotlivé části počítače mezi sebou; jsou to vodiče