МНЕНИЯА.А. Дуванов,г. Переславль-Залесский,kurs@robotland.pereslavl.ruН.Д. Шумилина,г. Тверь,nshumilina@yandex.ru24сентябрь 2011 / ИНФОРМАТИКАУстройстваввода ивывода. ТеорияотносительностиГлавные части компьютера — процессори память. Процессор выполняет алгоритмы,а память хранит информацию.Все другие устройства обеспечиваютили ввод информации в память компьютера,или вывод из нее. Соответственно, вседругие устройства, подключаемые к процессоруи памяти, являются устройствамиввода и(или) вывода.Что принтер есть устройство выводакомпьютера, а сканер — устройствоввода, никто не возражает. А вот в то,что, например, флешка есть устройствоввода/вывода, обычно не верят(“неправда, флешка — запоминающееустройство”).Хотя на самом деле флешка и МФУ(принтер+сканер) функционально другот друга не отличаются — они являютсядля компьютера устройствами ввода/выводаинформации.Заметка объясняет авторскую позицию.Что есть компьютерКомпьютер не всегда выглядит как системныйблок, монитор, мышь и клавиатура.Ноутбук, например, представляетсобой единое устройство, в которое интегрированыи монитор, и клавиатура, итачпад (вместо мыши).Компьютер в стиральной машинеи вовсе не такой, у него нет привычнойклавиатуры, мыши и монитора(только переключатели, кнопки и маленькийЖК-индикатор в некоторыхмоделях).Получается, монитор, клавиатура имышь для компьютера необязательны(сразу заметим, что жесткий диск, дисковод,флешка тоже факультативны).А что же есть компьютер?Чтобы это узнать, давайте убиратьустройства, пока не получим минимальныйнабор, без которого компьютера точноне бывает.Убираем принтеры, сканеры, модемы,флешки, дисководы.Убираем жесткий диск (в компьютеретелефона, например, его нет).Убираем клавиатуру, монитор и мышку(их не имеет компьютер стиральной машины,компьютер внутри робота).
Что же остается? Остается процессор (обработчик)и внутренняя память (хранилище).Их убрать нельзя.Компьютер — это устройство для обработкиинформации с помощью программ. Программывыполняет процессор. Обрабатываемая информация,как и сама программа, располагается вовнутренней памяти.Итак, компьютер — это процессор и внутренняяпамять.Процессор объединяет в себе два устройства —исполнительное (АЛУ, арифметико-логическоеустройство) и управляющее (УУ, устройствоуправления). Процессор выполняет команды программы.Управление (выбор команды, ее анализ,загрузка операндов) возлагается на УУ, выполнение— на АЛУ.Внутренняя память — это: ОЗУ + ПЗУ + регистрыпроцессора + кэш процессора.ОЗУ (оперативное запоминающее устройство)—эта память доступна процессору непосредственно,кроме того, в ней хранятся программы, по которымпроцессор работает. Содержимое ОЗУ при отключениипитания пропадает.ПЗУ (постоянное запоминающее устройство)хранит программу первоначальной загрузки компьютеравместе с данными, необходимыми для работыэтой программы. Понятно, что эта память нестирается при выключении питания.Кроме того, в компьютере есть регистры и кэш —дополнительная к ОЗУ память, встроенная прямо вмикросхему процессора.Регистры — это сверхбыстрая небольшая память.Команды, в которых операнды расположеныв регистрах, выполняются гораздо быстрее команд,операнды которых расположены в ОЗУ.Кэш — это также сверхбыстрая память, в которуюпредварительно загружаются операнды команди команды программы из ОЗУ. В дальнейшем,если операнд (или команда) находится в кэше, он(она) читается из кэша, а не из ОЗУ, что ускоряетвыполнение программы.Замечание. Отметим, что внедрение регистров икэш-памяти в микросхему процессора не делает ихфункциональной частью процессора. Процессор — обработчик,а не хранилище информации. Как, например,расположение кнопки сигнала на руле не делаетруль устройством подачи звукового сигнала, руль — этоустройство для поворота и удержания на курсе транспортногосредства.Что есть устройства ввода и выводаИтак, компьютер — это процессор и внутренняяпамять (ОЗУ, ПЗУ, регистры и кэш процессора).А что же тогда все остальное?Для компьютера все остальное — устройстваввода и вывода.Когда принтер называют устройством вывода, никтоне возражает. Когда говорят, что флешка являетсяустройством ввода/вывода, возникают вопросы.Флешка, действительно, запоминающее устройство!В корпусе флешки есть микросхема флешпамяти.Устройство типичного USB Flash-носителя (показаноизделие фирмы Saitek, иллюстрация из Википедии):1 — USB-разъем;2 — контроллер;3 — контрольные точки;4 — микросхема Flash-памяти;5 — кварцевый резонатор;6 — светодиод;7 — переключатель “Защита от записи”;8 — место для дополнительной микросхемы памятиНо флешка, как и жесткий диск, совмещает водном корпусе информационный носитель (микросхемапамяти) и устройство чтения/записи данных(контроллер, фактически маленький компьютер,с программой чтения/записи, расположеннойв его ПЗУ).Если нужно сохранить результаты вычисленийна флешке, мы должны вывести на нее данные изОЗУ, то есть флешка выступает устройством выводакомпьютера.25сентябрь 2011 / ИНФОРМАТИКА