Kompiuterių raida, istorija

ĮVADAS Ko gero niekas geriau necharakterizuoja šiandienos postmodernios visuomenės kaip kompiuteris. Kompiuteris ir susijusios informacinės technologijos daugiau ar mažiau skverbiasi į visas mūsų gyvenimo sritis. Todėl ir norėčiau apžvelgti kompiuterių raidos istoriją, aprašyti šiandieninius kompiuterius, jų struktūrą ir pabandyti išanalizuoti kokie kompiuteriai mūsų laukia ateityje. Kompiuterių raida Nūdienis kompiuteris dar labai jaunas – jam vos pusšimtis metų. Tačiau žmogus nuo seno stengėsi kurti įvairias priemones, kurios palengvintų jo intelektinę veiklą – pirmiausia skaičiavimus. Pirmoji skaičiavimo priemonė rankų ir kojų pirštai. Vėliau imta naudoti įvairius daiktus: lazdas su įpjovomis, virves su mazgais. Pagaliau atsirado abakas ( Va. pr.Kr. ) – lenta su skirsniais. Abakas buvo naudojamas ilgai – beveik visa žmonijos istorija mini jį. Kiekviena šalis ką nors tobulindavo, keisdavo. Tik daug vėliau ėmė rastis mechaninės mašinos. Vieną iš tobulesnių skaičiavimo mašinų, išlikusių iki šių dienų ir turėjusių didelę įtaką kitiems mokslininkams, 1642m. sukūrė prancūzų mokslininkas Blezas Paskalis. Amžininkai šį įrenginį pavadino „ Paskalina “. Jį sudarė ratukai ant kurių buvo užrašyti skaičiai nuo 0 iki 9. Ratukai turėjo dantračius. Apsisukęs vieną kartą, ratukas užkabindavo gretimą ratuką ir pasukdavo jį per vieną skaitmenį. B. Paskalio taikytas „ surištų ratukų “ principas buvo naudojamas visuose vėliau sukurtose mechaniniuose skaičiuotuvuose. Prancūzas Žozefas Žakardas ( Joseph – Marie Jacquard, 1752-1834m.) 1801m. sukūrė visiškai automatizuotas stakles. Jos buvo valdomos perforuotomis kortomis ( perfokortomis ) – kartono stačiakampiais. 1820 m. prancūzas Ch. X. Thomas de Colmar sukūrė įrengimą, kuris galėjo vykdyti keturias pagrindines aritmetines funkcijas – sudėti, atimti, dauginti ir dalinti. Nuolat tobulinama ši skaičiuoklė buvo naudojama net iki I-ojo pasaulinio karo. Šiuolaikinių kompiuterių konstravimo ir darbo principus sukūrė anglų mokslininkas Čarlzas Babidžas ( Charles Babbage, 1791-1871m). 1822m.mašina pavadinta skirtumine, nes jos veikimas buvo pagrįstas baigtinių skirtumų metodu. Trūkumas: atlikdavo tik vieną užduotį, todėl Č.Babidžas nutarė sukurti skaičiavimo mašiną pavadintą analitine. Dėl lėšų stokos mašina nebuvo sukurta. Tačiau nedidelė jos veikianti dalis ir keletas brėžinių buvo atiduoti saugoti Karališkojo koledžo muziejui Londone. Ši mašina turėjo visas modernaus kompiuterio dalis (įvesties ir išvesties įrenginius, atmintinę ir t.t.). Su analitinės mašinos istorija susijęs Ados Augustos Lavleis (matematikė) vardu. Ledi Ada susidomėjo Č.Babidžo mašinomis ir išvertė iš prancūzų į anglų kalbą straipsnį apie analitinės mašinos veikimą. Be to, šiam vertimui parašė komentarus, kurie apimtimi 3 kartus pranoko straipsnį. Šis kūrinys išspausdintas 1843m. jame pirmą kartą panaudotos programos ciklo ir mašinos ląstelės sąvokos, nurodoma, kad galima dirbti ne tik su skaičiais bet ir su simboliais. Ada laikoma pirmąja programuotoja pasaulyje. Po Č.Babidžo viena ryškiausių asmenybių buvo amerikietis Hermanas Holeritas (1860-1929). Jis suprojektavo surašymo duomenų apdorojimo mašiną, vadinamą tabuliatoriumi. Žinios buvo įvedamos perfokortomis. Tai pirmoji skaičiavimo mašina, veikianti ne vien mechaniniu principu. Ji pasirodė efektyvi, todėl buvo įsteigta šių mašinų gamybos firma. Nuo 1924m. ji pradėta vadinti IBM ir dabar yra viena stambiausių kompiuterius gaminančių firmų. 1931 m. Vannevar Bush sukūrė kalkuliatorių, gebėjusį spręsti dar sudėtingesnius skaičiavimus. Vienok ir šis įrengimas buvo sudėtingas ir gremėzdiškas. Siekdamas dar labiau patobulinti šį kalkuliatorių amerikiečių mokslininkas J. V. Atanasoff sukūrė jau grynai elektroninio kompiuterio projektą, kuris veikė “Boolean” matematine kalba. Šio kompiuterio sistema rėmėsi dar XIX a. G. Boole apibrėžta taisykle, kad kiekvienas matematinis procesas gali turėti tik du atsakymus – taip arba ne. 1940 m. išnaudodami ir praplėsdami šią koncepciją mokslininkai Atanasoff ir Berry sukuria pirmą realų elektroninį kompiuterį. Deja, greitai projekto finansavimas buvo nutrauktas ir jų kūrybos vaisius panaudojo kiti mokslininkai. Kompiuterių kartos Šiandien išskiriamos 5-ios kompiuterio raidos kartos: pirmoji karta (1945 - 1956), antroji karta (1956 - 1963), trečioji karta (1964 - 1971), ketvirtoji karta (1971 - dabartis), penktoji karta (ateitis). Pirmoji karta (1945 - 1956) 1941 m. vokietis inžinierius Konrad Zuse sukuria kompiuterį Z3, kuris turėjo padėti projektuojant lėktuvus ir raketas. 1943 m. britai baigė kurti ypač slaptą kompiuterį “Colossus”, kuris turėjo padėti iššifruoti vokiečių siuntinėjamus koduotus karo pranešimus. Tačiau ir šio kompiuterio įtaka tolesnei kompiuterijos raidai buvo maža, nes kompiuteris nebuvo skirtas platesniam naudojimui, o tik dekodavimui. Taip pat jis buvo laikomas paslaptyje net ir dešimtmečius po karo, tad juo naudotis galėjo tik siauras žmonių ratas. 1944 m. bendrovei IBM talkininkaujantis inžinierius Howard H. Aiken sėkmingai sukūrė elektroninį kalkuliatorių, kuris buvo skirtas apskaičiuoti JAV kariuomenės raketų skridimo trajektorijoms. Įrengimas buvo pusės futbolo aikštės dydžio, jame buvo panaudota 500 mylių ilgio laidų. Po šio kompiuterio sekė keletas panašių įrengimų, galėjusių atlikti vis daugiau funkcijų. 1945 m. John von Neumann su pagalbininkų komanda sukuria kompiuterio koncepciją, kurią kompiuterių vystytojai naudos visus sekančius 40 metų. Taip pačiais metais sukurtas “Electronic Discrete Variable Automatic Computer” turėjo atmintį, kurioje buvo išsaugoma tiek pati programa, tiek ir duomenys, kuriuos ji turėjo apdoroti. Pagrindinis šio kompiuterio elementas, įtakojęs vėlesnių kompiuterių kūrimą – centrinis skaičiavimo blokas (dabartinio procesoriaus pirmtakas). 1951 m. sukuriamas universalusis automatinis kompiuteris UNIVAC I (inžinierius Remington Rand). Jis tapo pirmuoju kompiuteriu, pardavinėjamu plačiajam vartotojui. Jį iš karto įsigijo bendrovė “General Electric”, kelios valstybinės įstaigos. 1952 m. šis kompiuteris pasižymėjo tuo, kad teisingai prognozavo prezidento rinkimų rezultatus, kuomet laimėjo Dwight D. Eisenhower. Pirmosios generacijos kompiuteriams buvo būdingas jų panaudojimo specifiškumas – jie buvo gaminami atlikti ypač specifines užduotis, kiekvienas kompiuteris turėjo savo atskirą specialiai sukurtą programinę įrangą, vadinamąją “mašinos kalbą”, kuri nurodydavo techninei įrangai kaip veikti ir ką daryti. Pirmųjų kompiuterių specifiškumas neleido jų panaudoti plačiau ir juos greičiau plėtoti. Kitas skiriamasis pirmos kartos kompiuterių bruožas buvo vakuuminiai vamzdžiai ir magnetiniai būgnai, kuriuose buvo saugoma informacija. Antroji karta (1956 - 1963) 1948 m. išrastas tranzistorius smarkiai pakeitė kompiuterių plėtrą. Šie metai laikomi fundamentaliais kompiuterių raidoje, nes buvo išrastas mechanizmas, smarkiai patobulinęs kompiuterių struktūrą. Tranzistoriai pakeitė didelius vakuuminius vamzdžius ne tik kompiuteriuose, bet ir televizoriuose bei radijo imtuvuose. Pilnavertiškai tranzistorius kompiuterių pasaulį užvaldo 1956 m., kompiuteriai tampa vis mažesni, greitesni, patikimesni ir kartu protingesni. Kompiuteriai pradedami naudoti atominių tyrimų laboratorijose, kur reikalingi milžiniški skaičiavimų pajėgumai. Po 1960-ųjų kompiuteriai pradedami vis aktyviau naudoti versle, mokymo įstaigose, vyriausybinėse organizacijose. To meto kompiuteris jau turėjo visus šiandienos kompiuterio komponentus – spausdintuvą, juostinę informacijos kaupyklą, atmintį, operacinę sistemą ir kitas programas. Kompiuteris IBM 1401 laikomas vienu pirmųjų universalių komercinių kompiuterių. Išpopuliarėja kompiuterių kalbos COBOL (Common Business-Oriented Language) ir FORTRAN (Formula Translator). Trečioji karta (1964 - 1971) Nors tranzistoriai ir buvo smarkus šuolis į priekį nuo vakuuminių vamzdžių, vienok kompiuteriai ir toliau smarkiai kaito, dėl karščio jie buvo neatsparūs ir dažnai gesdavo. 1958 m. “Texas Instruments” sukuria integruotą mikroschemą, pagamintą iš kvarco ir silicio. Mokslininkai tiria ir ilgainiui sugeba sutalpinti vis daugiau komponentų ant vienos silicio plokštelės. Taip gimsta puslaidininkių mikroschemos, tokios, kokias šiandien ir pažystame. Kompiuteris tampa dar mažesnis, silpniau kaista ir toliau greitėja. Šios kartos kompiuteriai pasižymėjo dar ir tuo, kad jie jau galėjo dirbti su keliomis programomis vienu metu. Ketvirtoji karta (1971 - šiandiena) Sukūrus silicio mikroschemą buvo smarkiai imtasi mažinti pačius kompiuterius. Ketvirtos kartos kompiuteriai ir ypač jų mikroprocesoriai ėmė smarkiai mažėti ir toliau greitėti. Toje silicio plokštelės vietoje, kur anksčiau tilpo dešimtys komponentų, dabar tilpdavo tūkstančiai ir šimtai tūkstančių. Tokios permainos mikroprocesorių gamyboje taip pat smarkiai įtakojo pačių kompiuterių pigimą. 1971 m. sukurtas “Intel 4004” čipas pirmą kartą savyje suderino daugelį kompiuterio komponentų (CPU, atmintį, įėjimus ir išėjimus) vienoje vienalytėje struktūroje, tad ilgainiui tokiu pagrindu pagamintos mikroschemos ėmė užkariauti pačius įvairiausius buitinės elektronikos įrengimus. Naujosios mikroschemos buvo universalios ir galėjo būti pritaikytos pačiose įvairiausiose srityse. 7 dešimtmečio viduryje kompiuteris tapo prieinamas daugeliui eilinių vartotojų, tobulėjanti programinė įranga leido net ir gilaus techninio išsilavinimo neturintiems žmonėms perprasti ir valdyti kompiuterį. Populiariausi šios kartos plataus vartojimo kompiuteriai buvo “Commodore”, “Radio Shack” ir “Apple”. 80-ųjų pradžioje pirmosios video žaidimų konsolės “Pac Man” ar “Atari 2600” įžiebė dar didesnį eilinio vartotojo susidomėjimą kompiuterijos pasauliu. 1981 m. IBM pristato pirmąjį asmeninį kompiuterį (personal computer - PC), skirtą naudoti namuose, biure, mokyklose ir t.t. 1981 m. pasaulyje buvo išleista 2 mln. AK, 1982 m. – jau 5,5 mln. 1991 m. pasaulyje buvo pagaminta jau 65 mln. asmeninių kompiuterių. Nuo 1991 m. kompiuteriai pradeda vystytis skirtingo dydžio kryptimis – pradedami gaminti pirmieji nešiojamieji kompiuteriai (laptop gimimas), vis labiau tobulinami stalo kompiuteriai (desktop), taip pat kišeniniai (palmtop). 1984 m. užverda didžioji konkurencija tarp IBM ir “Apple Macintosh”. Pastarieji kompiuteriai pasižymėjo ypač draugiška vartotojui sąsaja, “Apple” pirmieji kompiuterijos pasaulyje įdiegė langų pagrindu veikiančią OS, kurią vėliau dalinai nukopijavo Bill Gates. Būtent “Apple Macintosh”, o ne “Microsoft” ir IBM sukuria suprantamą kiekvienam vartotojui simbolių ir ikonų kalbą, kuomet nereikia ekrane rinkti komandinių eilučių. Kompiuteriams tampant vis galingesniais juos imama jungti į tinklus, jie pradeda dalintis bendrais resursais, pradedami kurti kompiuterių centrai su tarnybinių stočių prototipais. 1992 m. JAV prezidento rinkimų metų kandidatas Al Gore pažada skirti pagrindinius prioritetus taip vadinamai "information superhighway". Penktoji karta – kompiuterijos ateitis Apie kompiuterijos ateitį kalbėti labai sunku, nes kaip rodo paskutinio dešimtmečio patirtis permainos viena kitą seka su vis didėjančiu pagreičiu. Vienok penktosios kartos kompiuterių bruožas turėtų būti jų susiliejimas su biotechnologijomis ir integracija į visą žmogaus aplinką, pradedant visuomeniniu transportu ir baigiant virtuve. Dabar dar kartą trumpai apžvelgsiu kompiuterių kartas ir jų pagrindinius bruožus: I karta: 1951 – 1958m. didelių matmenų, galingų aušinimo įrenginių reikalaujantys lempiniai kompiuteriai. Programuojama mašinine kalba. Darbo greitis – kelios dešimtys tūkstančių operacijų per sekundę. II karta: 1959 – 1964m. tranzistoriniai, jau gerokai mažesni kompiuteriai. Išorinė atmintinė realizuota magnetiniuose diskuose, rezultatams rodyti panaudojami vaizduokliai. Programuojama algoritminėmis kalbomis. Darbo greitis - iki 1 mln. operacijų per sekundę. III karta: 1965 – 1970m. pradėtos naudoti integrinės mikroschemos. Darbo greitis – iki 100mln. operacijų per sekundę. IV karta: 1971. Kompiuteriuose naudojamos didžiosios ir superdidžiosios integrinės mikroschemos, atsiranda tinklai, naudojami kompaktinės plokštelės, daugialypė įranga (multimedia). V kartos kompiuteriai kuriami grindžiant nauja architektūra: atsisakoma Džono fon Noimano komandų srauto principo ir pereinama prie duomenų srauto principo – manipuliuojančio su keliais šimtais lygiagrečiai veikiančių procesorių. Darbo greitis – daugiau nei 1 mlrd. operacijų per sekundę. Kompiuterių rūšys Kompiuterių esti įvairių. Pagal pasirinktus požymius galimos įvairios klasifikacijos. Dažniausiai kreipiamas dėmesys į kompiuterio galingumą – gebėjimą apdoroti didelį kiekį informacijos per kuo trumpesnį laiką. Labiausiai paplitusios 3 kompiuterių rūšys: universalieji, mini ir asmeniniai kompiuteriai. Universalieji kompiuteriai yra galingi, dideli ir brangūs. Jie gali vienu metu aptarnauti šimtus ar net tūkstančius abonentų, apdoroti milžiniškus kiekius informacijos. Paprastai tokius kompiuterius turi bankai, draudimo kompanijos, stambios firmos, universitetai. Kartais dar išskiriama pačių galingiausių universalių kompiuterių rūšis – superkompiuteriai, naudojami gynybos, mokslo tyrimų srityje (šių kompiuterių Lietuvoje kol kas nėra). Mini kompiuteriai (anglų kalba – minicomputers) yra vidutinio galingumo kompiuteriai, jie lėtesni, bet ir pigesni už universaliuosius, dažniausiai naudojami mokslo tyrimo centruose, universitetuose, įmonėse. Asmeniniai kompiuteriai (PC) – dabar labiausiai paplitusio kompiuterių rūšis. Kartais dar jie vadinami mikrokompiuteriais, turint omeny, kad jų pagrindinis įtaisas mikroprocesas. Mikroprocesoriai naudojami ir kt. buitiniuose prietaisuose: mikrobanginėse krosnelėse, skalbimo mašinose, fotoaparatuose ir pan. Yra dar viena kompiuterių rūšis – darbo stočių kompiuteriai (Workstations). Tai kompiuteriai galingesni už asmeninius, paprastai sujungti į tinklą su kitais. Kompiuterio techninė įranga Kompiuterio technine įranga vadinami visi fiziniai kompiuterio komponentai – sisteminis blokas, klaviatūra, pelė, standusis (kietasis) diskas, diskelių įtaisas, kompaktinių diskų įtaisas (CD-ROM), monitorius ir kt.     1 pav. Asmeninio kompiuterio schema   AK techninė įranga skiriama į 4 grupes: 1. Įvesties įrenginiai – įveda duomenis, pakeičia į duomenų apdorojimo įrenginiams suprantamą formą, perduoda duomenis saugoti į atmintį. 2. Atminties įrenginiai – saugo programas ir duomenis laikinai (RAM) ir pastoviai (diskai, diskeliai). 3. Duomenų apdorojimo įrenginiai – CP, atmintis – vykdo programinės įrangos nurodymus darbui su duomenimis; tikslas – gauti duomenų apdorojimo rezultatą – informaciją. 4. Išvesties įrenginiai – duomenų apdorojimo metu gautą informaciją pateikia vartotojui arba perduoda ryšio linijomis. Sisteminis blokas - kompiuterio dalis, kurioje yra informacijos apdorojimo ir saugojimo įranga, pvz., pagrindinė plokštė, mikroprocesoriai, operatyvioji (RAM) ir pastovioji (ROM) atmintys, lanksčiųjų diskelių įrenginys, kietojo disko įrenginys, ventiliatorius, garso plokštė, vaizdo plokštė. Centrinis procesorius atlieka dvi funkcijas: koordinuoja kompiuterio operacijas ir atlieka logines bei aritmetines operacijas su duomenimis. Procesoriaus darbą valdo kompiuterinės programos. Norint vykdyti programą, procesorius ją patalpina į operatyviąją atmintį. Tuomet jis dešifruoja kiekvieną programos komandą ir ją įvykdo. Kompiuterinės programos komandos nustato, kokios ir kokia tvarka turi būti atliktos operacijos, iš kur reikia paimti duomenis. Procesorius atlieka visas operacijas su duomenimis. Jis gali sudėti, atimti, sudauginti, padalyti, taip pat palyginti dviejų ląstelių turinį ir nustatyti, kurios reikšmė yra didesnė. Savo veiksmų rezultatus procesorius saugo operatyviojoje atmintyje. Programoje gali būti komandos, kurios nurodo įrašyti rezultatus į išorinę atmintį. Tada procesorius perduoda kontrolės signalus išorinei atminčiai ir laukia iš jos atsakymo. Dažnai kompiuteryje būna ne vienas procesorius: • ·        CPU – centrinis procesorius – atlieka skaičiavimo operacijas su sveikais skaičiais, skaičiavimų valdymo bei duomenų mainų su pagrindine ir išorine atmintinėmis operacijas. • ·        FPU – slankiojo taško procesorius – atlieka operacijas su trupmeniniais skaičiais (slankiojo taško) ir dešimtainiais skaičiais. • ·        Įvedimo-išvedimo procesorius – perduoda duomenis, paspartina darbą. Šiuolaikinėse kompiuteriuose dažniausiai CPU atlieka visas operacijas – turi atskirus funkcinius įtaisus. 1971m. Intel firmoje buvo sukurtas mikroprocesorius 4004 tipo. Mikroprocesorius – tai labai didelė integrinė schema, turinti viename kristale (5x5x0,2mm) virš milijono tranzistorių, vykdanti svarbiausio kompiuterio mazgo centrinio procesoriaus funkcijas. Mikroprocesorius sudarytas iš dviejų pagrindinių dalių – valdymo įtaiso ir aritmetinio loginio įtaiso, kurios jungia magistralė. Mikroprocesoriuje duomenys ir programų komandos labai trumpai saugomi specialiose grandinėse – registruose. Valdymo įtaisas valdo kompiuterinės sistemos darbą. Jis valdo elektroninių signalų judėjimą tarp operatyviosios atminties (RAM) ir įvesties/išvesties įrenginių bei signalus tarp RAM ir aritmetinio loginio įtaiso. Kompiuterinės sistemos centrinis procesorius supranta tik mašininės kalbos komandas. Bitų grupė, kurią apdoroja mikroprocesorius per vieną operaciją vadinama mašininiu žodžiu. Jo ilgis gali būti 4, 8, 16, 32 ir t.t. bitų. Aritmetinis loginis įtaisas atlieka matematinius skaičiavimus – aritmetines, logines, lyginimo funkcijas. Registrai labai greitai priima, saugo, perduoda duomenis ir komandas, kurios nedelsiant vykdomos. Registrų skaičius ir tipai priklauso nuo mikroprocesoriaus architektūros. Ankstyvuosiuose asmeniniuose kompiuteriuose registrų ilgis buvo 8 bitai, dabartiniuose – 32, 64 bitai. Registrai yra komandų – saugo vykdomą komandą, programų – saugo kitą komandą, bendrieji – saugo duomenis, kurie nedelsiant bus naudojami. Kompiuterio magistralės Informacija tarp sisteminio bloko komponentų perduodama per linijas – magistrales (žr. 1 pav.). Magistralė – elektronų greitkelis – linija (laidininkų grupė), kuria perduodami vienos rūšies (pagal vykdomas funkcijas) elektriniai signalai.                       Kompiuterio atmintis Atmintis – tai įrenginys, kuriame laikinai arba pastoviai saugomi duomenys jų apdorojimo metu. Atmintis yra būtinas bet kurio kompiuterio komponentas. Atmintis reikalinga: 1. pastovioji - kompiuterio įjungimo metu saugoti reikalingas pradines valdymo komandas (BIOS); 2. darbinė (operatyvioji) –darbo metu saugoti programas ir duomenis; 3. video atmintis – ekrano vaizdui saugoti; 4. išorinė atmintis - saugoti programas ir duomenis kai nedirbame; 5. ilgalaikiam informacijos saugojimui – atstatyti informaciją gedimo metu. Šiuolaikinių kompiuterių atmintis sudaroma iš įvairių įrenginių, formuojant iš jų hierarchinę kelių lygmenų struktūrą:     CPU registrai Sparta, Talpa Spartinančioji buferinė atmintinė kaina Pagrindinė atmintinė Išorinė atmintinė Aukščiausiame lygmenyje yra centrinio procesoriaus registrai, kurie saugo vienos komandos vykdymui reikalingus duomenis. Šiai atminčiai keliami patys griežčiausi reikalavimai, nes duomenų mainų su sparta lemia procesoriaus našumą. Atminties lygmenų tipinės savybės Savybė Atminties tipas (lygmuo) Registrinė Spartinančioji Pagrindinė Magnetinių diskų Informacijos išrinkimo sparta (procesoriaus darbo taktais) 0,5 1 - 3 8 - 16 (1 – 5) 105 Informacijos perdavimo sparta (MB/s) 4000 4000 1500 20 - 40 Talpa (MB) 0,004 0,5 - 4 32 - 512 30000 Kompiuterio atmintį galima įsivaizduoti kaip tvarkingą atminties ląstelių seką. Norint saugoti ir išrinkti informaciją, kiekvienai ląstelei pažymėti naudojamas savas adresus. Baitų skaičius atminties ląstelėje priklauso nuo kompiuterio tipo. Centrinis procesorius gali atlikti veiksmus tik su tais duomenimis, kurie yra pagrindinėje atmintyje. Dauguma kompiuterių turi dviejų tipų pagrindinę atmintį: tiesioginės kreipties arba operatyviąją atmintį (RAM), kurioje duomenys ir programos saugomi tik vykdymo metu, ir pastoviąją atmintį, kuri nuolatos saugo specialios paskirties duomenis arba programas. Operatyvioji atmintis praranda duomenis, kai tik kompiuteris išjungiamas arba perkraunamas. Iš pastoviosios atminties (ROM) kompiuteris gali tik skaityti duomenis, bet negali jų ten naujai įrašyti. Pastovioji atmintis saugo komandas, kurios reikalingos, kai tik kompiuteris įjungiamas. Operatyvioji atmintis yra žymiai didesnė negu pastovioji. Operatyviosios atminties apimtį galima padidinti, o pastoviosios atminties apimtis visą laiką išlieka fiksuota. Tiesioginės kreipties atminties (RAM) pagrindinės funkcijos: • ·        saugo operacinės sistemos kopiją, kuri įdiegiama į RAM, kai kompiuteris įjungiamas, ir lieka tol, kol kompiuteris išjungiamas; • ·        laikinai saugo taikomųjų programų kopijas; • ·        laikinai saugo duomenis, kurie įvedami įvesties įrenginiais; • ·        laikinai saugo duomenų apdorojimo rezultatus. Tiesioginės kreipties atminties fizinė prigimtis gali būti: • ·        dinaminė RAM (DRAM) – sudaryta iš mikroschemų, kuriose informacijos bitą sudaro elektroniniai dinaminiai elementai – kondensatoriai, kuriuose informacija periodiškai turi būti atstatoma; • ·        statinė RAM (SRAM) – sudaryta iš trigerių. Šioje atmintyje esančių duomenų nereikia periodiškai atstatinėti. Pastovioji atmintis (ROM) – tai atmintis, kuri neišnyksta išjungus kompiuterį ir išlieka tokia, kokią „įrašė“ gamintojai. ROM mikroschemoje įrašomi nurodymai, ką daryti mikroprocesoriui, kai kompiuteris įjungiamas ir pradeda veikti. Operatyvioji buferinė atmintis skirta pagreitinti palyginti lėtų įrenginių darbą. Ši atmintis saugo duomenis, kurie tuoja pat bus apdorojami mikroprocesoriuje, ir duomenis ar programų komandas, kol jų prireiks mikroprocesoriui. Apdorojimo metu gauti rezultatai pirmiausiai perduodami operatyviajai buferinei atminčiai ir tik po to – RAM, dėl to kompiuterinė sistema dirba greičiau. Išoriniai atminties įtaisai. Kompiuterinės informacijos laikmenos laikmenų tipai   Informacija kompiuterio atmintyje yra saugojama failuose (files). Failas yra logiškai susijusi informacija kompiuterio pastoviojoje atmintyje, turinti pradžią, pabaigą ir savo vardą. Failai paprastai saugojami įrašyti magnetiniu būdu tiesioginės kreipties įrenginiuose - diskuose, diskeliuose ar (rečiau) nuoseklios kreipties įrenginiuose – juostose. Kiekvienas įrenginys, skirtas diskų skaitymui/rašymui vadinamas viena lotyniška raide su dvitaškiu: A:, B:, C:, … Istoriškai susitarta pirmosiomis dviem abėcėles raidėmis (A: ir B:) vadinti įrenginius, skirtus dirbti su diskeliais, kuriuos lengva įdėti ir išimti. Raidė C: - jūsų kompiuterio kietas vidinis diskas. Vidinių diskų gali būti ir daugiau arba vienas vidinis diskas gali būti padalintas į kelis loginius diskus. Atitinkamai kiekvienas kietas vidinis (arba loginis) diskas turės savo raidę (D:, E: ir t.t.). Kompaktinių diskų skaitymo įrenginys (CD-ROM) vadinamas sekančia raide po paskutinio kieto disko vardo raidės. Jei turime tik vieną kietą diską C:, tai kompaktinių diskų įrenginys bus vadinamas D:, jei turime kietus diskus C:, D:, E:, tai kompaktinių diskų įrenginys bus vadinamas F: Paskutinėmis raidėmis (U:, V:, …) priimta vadinti diskų įrenginius, esančius kituose kompiuteriuose, jei jūsų kompiuteris dirba vietiniame kompiuteriniame tinkle. Kadangi diskuose gali būti labai daug failų, jie kiekviename diske grupuojami į katalogus. Operacinėse sistemose Windows 95/98/NT/2000 kartu su katalogu yra naudojama ir platesnė sąvoka – aplankas (folder). Į aplanką gali būti sudėti objektai, nebūtinai esantys viename disko kataloge. Katalogas yra lyg ir dėžutė, kurioje saugomi failai ir žemesnio lygio katalogai (pakatalogiai). Taigi turime seką: bitai – baitai (simboliai) – failai – katalogai (aplankai) – diskai. Smulkiau panagrinėsime asmeninių kompiuterių informacijos išorines laikmenas: kietą (standųjį) diską, diskelį, magnetooptinį diską, kompaktinį diską, DVD diską, magnetines juostas. Kietasis (standusis) diskas   HD paveikslas Tai pagrindinis asmeninio kompiuterio atminties įtaisas. Jame saugoma kompiuteriui valdyti ir skaičiavimams atlikti reikalinga programinė įranga bei įvairūs duomenys. Magnetinių diskų veikimo principas daugeliu atvejų yra tas pats: hermetiškame korpuse patalpintos viena ar kelios magnetine medžiaga padengtos plokštelės, pritvirtintos ant veleno, kurį reikiamu greičiu suka varikliai, kartu stumdantys informacijai įrašyti ir skaityti skirtas specialias magnetines galvutes. Įrenginys dydžiu prilygsta pusei nestoros knygos, o kietas diskas, skirtas nešiojamiems kompiuteriams – užrašų knygutei. Dėžutėje taip pat yra valdymo mikroschema ir operatyvioji buferinė atmintinė (mikroschema). Šiuolaikinių kietųjų diskų atmintis siekia keliasdešimt gigabaitų. Labai svarbus šių diskų parametras – informacijos išrinkimo greitis, siekiantis 7-10 ms ir daugiau. Diskuose esanti informacija į pagrindinę kompiuterio atmintinę (ir priešinga kryptimi) perkeliama kelių ar keliolikos MB/s sparta, o labai dideliu greičiu besisukančių diskų (7200 aps./min. ir net 10800 aps./min.) – apie 60 MB/s. Diskeliai Informacijai į kitą asmeninį kompiuterį perkelti ar laikinam saugojimui skirtas lankstusis diskas arba diskelis. Tai apvali 3,5 colio (1 colis = 2,54 cm), maždaug 9 cm skersmens plastikinė plokštelė, padengta magnetiniais oksidais ir specialiu apsauginio lako sluoksniu, Kad apsaugoti nuo dulkių ir mechaninio poveikio, diskeliai dedami į standų vokelį. Šiuolaikiniai standartiniai diskeliai yra pažymėti raidėmis HD – High Density. Jų talpa – 1,44 MB. Kai kurie įtaisai ir aukštos kokybės diskeliai, pažymėti ED (Extra-High-Density) leidžia įrašyti dvigubai daugiau informacijos – 2,88 MB. Diskeliuose esanti informacija į pagrindinę kompiuterio atmintinę (ir priešinga kryptimi) perkeliama maždaug 0,1 MB/s sparta. Magnetooptiniai diskai Juose informacijai įrašyti naudojama optika, todėl jų talpa didesnė, nei paprastų magnetinių. Tokių diskų talpa būna nuo 128 MB iki 2,6 GB). Magnetooptiniai diskai yra standartizuoti ir atsparūs išorės magnetiniams laukams. Jie tinka duomenims perkelti iš vieno kompiuterio į kitą bei duomenų archyvams saugoti. Lankstieji magnetooptiniai siskai (Floptical drives) ne tik talpesni, bet ir sugeba perskaityti paprastuose diskeliuose įrašytą informaciją. Kompaktiniai diskai Pirmasis kompaktinių diskų variantas buvo specialiai sukurtas kaip skaitmeninis aukštos kokybės garso įrašymo standartą atitinkantis diskas, skirtas buitinei aparatūrai. Duomenys į kompaktinius diskus įrašomi ir skaitomi lazerio spinduliu. Kompiuteriai dažniausiai aprūpinti tik skaitymui skirtų optinių diskų, kurie vadinami kompaktiniais diskais (CD – Compact Disk), įrenginiais. Tokie diskai naudojami instaliacinėms programoms perkelti, elektroninėms knygoms ir enciklopedijoms, multimedijos informacijai saugoti. Vieno kompaktinio disko talpa paprastai yra 640-700 MB (74-80 min. garso). Pastaraisiais metais atsirado bei paplito ir įrašomieji kompaktiniai diskai CD-R ar CD-R/W. Į diską galima vieną ar daugiau kartų įrašyti informaciją, kurią paskui galima neribotą skaičių kartų skaityti (galima skaityti ir su paprastu CD-ROM įrenginiu). DVD diskai Digital Video Disk – skaitmeninių vaizdo diskų technologija pristatyta 1996 m. pabaigoje, kaip buitinių įrenginių technologija, skirta filmams įrašyti ir atkurti specialiais prie televizorių prijungtais grotuvais. Pastebėjus, kad didelės talpos optiniai diskai gali būti naudojami ir kitose srityse, pavadinimas buvo pakeistas į skaitmeninius universaliuosius diskus (Digital Versatile Disk). DVD matmenys atitinka įprastinį CD, taip pat naudoja lazerio spindulį informacijai įrašyti ir atkurti. Dėl didesnio įrašo tankio DVD talpa 7 kartus didesnė nei CD, o rašant į abi puses, talpa padidėja dar 4 kartus ir siekia 17 GB. Tokie diskai yra idealūs multimedia programoms. DVD-ROM – skaitomi skaitmeniniai diskai, DVD-R – įrašomi, DVD-RAM, DVD-RV – perrašomi, DVD-Video – skirti suspaustai vaizdo informacijai. Magnetinės juostos Tai vienas iš seniausių informacijos kaupiklių. Dėl naujų technologijų pastaraisiais metais magnetinės juostos sutalpina iki 100 GB vienoje kasetėje, turi didelę informacijos perdavimo spartą (iki 10 MB/s), pasižymi aukštu patikimumu ir yra labai žemos santykinės kainos (beveik 30 kartų pigesni už magnetooptinius diskus). Įtaisai su magnetinėmis juostomis vadinami juostiniais kaupikliais. Magnetinės juostos tinka dideliems duomenų archyvams laikyti bei duomenims perkelti iš vieno kompiuterio į kitą. Įvesties įtaisai Įvesties įtaisai naudojami informacijai į kompiuterį įvesti. Tai klaviatūra ir pelė. Taip pat prie kai kurių kompiuterių prijungiami skaitytuvai (skeneriai) paveikslams, nuotraukoms įvesti, grafinės informacijos įvesties įtaisai (sudėtingiems brėžiniams įvesti), mikrofonai (garsams įvesti) ir kitokie specialūs įtaisai. MS Windows grafinė aplinka orientuota į valdymą pele. Pelė (mouse) - grafinis manipuliatorius. Stumdant pelę specialaus padėklo paviršiumi, displėjaus ekrane juda jos žymeklis. Pelės klavišais perduodamos komandos kompiuteriui. Dauguma pelių turi du arba trys klavišus. Paprastai, kairysis klavišas vykdo kompiuterio valdymo klavišų (pvz.,

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!