1. Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
ШАЦЬКИЙ ЛІСОВИЙ КОЛЕДЖ ІМ. В.В.СУЛЬКА
ІНФОРМАТИКА ТА КОМП’ЮТЕРНА ТЕХНІКА
Конспект лекцій
з дисципліни
для студентів спеціальності 5.09010301 Лісове господарство
Шацьк, 2013

2. Iнформатика та комп'ютерна технiка: Конспект лекцій для студентів
ІІ курсу спеціальності 5.09010301 Лісове господарство / Укл.:
І.В.Прасюк, 2013.
Укладач: Прасюк Ігор Вікторович,
викладач інформатики та комп’ютерної техніки
Шацького лісового коледжу ім. В.В.Сулька
Рецензент: Марчук Юрій Федорович,
викладач математики та інформатики
Шацького лісового коледжу ім. В.В.Сулька
Складений згідно програми «Інформатика та комп’ютерна техніка»
для вищих навчальних закладів І рівня акредитації зі спеціальності
5.09010301 Лісове господарство, рекомендованої до використання у
навчальному процесі методичною радою УМК
Протокол №95 від 11.01.2010 р.
Затверджено на засіданні циклової комісії
загальноосвітніх та суспільно–гуманітарних дисциплін
Шацького лісового коледжу ім. В.В.Сулька
Протокол №5 від 24.01.2013 року
-2-

3. ЗМІСТ
ВСТУП. ................................................................................................. - 4 -
РОЗДІЛ 1. АПАРАТНА ОРГАНІЗАЦІЯ ПК. ............................................ - 6 -
1.1. ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ЗАСОБІВ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ..................... - 6 -
1.2. ОСНОВИ ПОБУДОВИ ТА ФУНКЦІОНУВАННЯ ПК. ................................... - 9 -
РОЗДІЛ 2. БАЗОВЕ (СИСТЕМНЕ) ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ. .... - 23 -
2.1. СТРУКТУРА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ (ПЗ). ............................. - 23 -
2.2. ОПЕРАЦІЙНІ СИСТЕМИ. ОС WINDOWS. ........................................... - 31 -
2.3. СЕРВІСНЕ ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ............................................. - 37 -
РОЗДІЛ 3. ПРИКЛАДНЕ ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ. .................. - 48 -
3.1. ТЕКСТОВИЙ РЕДАКТОР. .................................................................... - 48 -
3.2. ТАБЛИЧНИЙ ПРОЦЕСОР. ................................................................... - 55 -
3.3. РЕДАКТОР ПРЕЗЕНТАЦІЙ................................................................... - 59 -
3.4. СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ БАЗАМИ ДАНИХ............................................. - 63 -
РОЗДІЛ 4. КОМП’ЮТЕРНІ МЕРЕЖІ. ................................................... - 73 -
4.1. ЛОКАЛЬНІ МЕРЕЖІ. ........................................................................... - 73 -
4.2. МЕРЕЖА ІНТЕРНЕТ. .......................................................................... - 75 -
СПИСОК ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ................................................... - 81 -
-3-

4. ВСТУП.
Друга половина ХХ ст. відзначилася бурхливим розвитком науки і техніки. Було створено
багато різних апаратів і машин, яких не могли вигадати навіть найсміливіші письменники-
фантасти. Розвиток фундаментальних, прикладних і технічних наук спричинив необхідність
виконання безлічі розрахунків та обчислень. Для цього винайшли обчислювальні машини –
комп’ютери. З часом вони стали важливим інструментом у найрізноманітніших галузях знань, в
усіх без винятку сучасних технологіях, ввійшли у повсякденне життя людини. Комп’ютер –
незамінний інструмент під час обробки і перетворення інформації.
Постійно вдосконалюються інформаційні комп’ютерні технології – конкретні способи роботи з
інформацією.
Необхідність найбільш раціонального та ефективного використання комп’ютерів стала
причиною виникнення нової науки – інформатики.
Інформатика – це комплексна, технічна наука, що систематизує прийоми створення,
збереження, відтворення, обробки та передачі даних засобами обчислювальної техніки, а також
принципи функціонування цих засобів та методи керування ними.
Застосування положень і принципів інформатики допомагає оптимальним шляхом приймати
правильні рішення і одержувати потрібні результати. Оволодіння інформатикою розвиває
мислення, виробляє системний підхід до розв’язування будь-якого завдання. Для сучасної людини
знання інформатики поступово стає не менш важливим, ніж уміння рахувати, читати і писати.
Зміст дисципліни розрахований на підготовку кваліфікованих користувачів, які знають будову
комп’ютера, знайомі з основними принципами його роботи, володіють навичками його
застосування для розв’язування завдань повсякденного життя.
Засвоївши основний курс студенти зможуть:
Ø „ вести діалог ”з комп’ютером;
Ø оцінити характеристики конкретного комп’ютера і підібрати програмне забезпечення
( ПЗ ) для розв’язання поставленого завдання;
Ø скористатись будь-яким текстовим і графічним редактором, опираючись на знання
принципів їх роботи;
Ø знайти і прочитати в Internet потрібну інформацію, скористатися електронною
поштою та іншими службами Internet.
Застосування комп’ютерів для розв’язання спеціальних завдань, окрім основних знань та
навичок, потребує поглибленого знання відповідних розділів інформатики і принципів роботи з
відповідним ПЗ, вміння програмувати.
Інформатика – надзвичайно потрібна та цікава наука. Сфера її практичного застосування дуже
широка: нині важко уявити галузь діяльності людини, в якій би не використовувалися комп’ютери.
Під різними сферами діяльності слід розуміти практично всі види ділової та творчої активності
сучасної людини – від повсякденної роботи інженера-конструктора, журналіста, секретаря до
наукових відкриттів та освоєння космічного простору.
Основні напрямки використання комп’ютерної техніки:
1. накопичування, зберігання та обробка великих обсягів інформації, швидкий пошук
потрібних даних;
2. виконання наукових, економічних та конструкторських розрахунків;
3. діловодство (складання листів та оформлення документів);
4. навчання, набуття професійних навичок;
5. видавнича справа (підготовка до друку кольорових і чорно-білих часописів та газет,
наукової та художньої літератури);
6. побудова креслень, діаграм, створення малюнків і картин, мультфільмів та відео кліпів;
7. спілкування людей, які перебувають в різних містах і країнах;
8. імітація роботи людини-експерта з певної предметної галузі;
9. ігри та розваги.
Сучасний етап розвитку суспільства характеризується широким проникненням найновіших
засобів комп’ютерної техніки у різноманітні сфери людської діяльності. Це стосується не лише
науки, промислового виробництва, сільського господарства, а й нашого побуту. Сьогодні людина
-4-

5. не може вважатися справжнім фахівцем, якщо вона не володіє достатньою мірою знаннями в галузі
комп’ютерної техніки і не має навичок роботи на комп'ютері.
Особливою є роль комп’ютерної техніки у лісовому господарстві. Слід зазначити, що завдяки
зусиллям учених України електронні обчислювальні машини почали застосовуватись у лісовій
справі задовго до того, як вони знайшли значне використання в інших дисциплінах
агробіологічного комплексу. Та й специфіка лісу така, що дозволяє дуже ефективно впроваджувати
засоби комп’ютеризації в цій галузі. Основні напрями застосування комп'ютерів у лісовому
господарстві – це облік лісових ресурсів, прогнозування змін, планування й управління на різних
рівнях, науково-дослідна робота тощо.
Усвідомлене, глибоке вивчення практично всіх курсів, передбачених навчальними планами для
лісівничих спеціальностей, неможливе без здобуття основних навичок роботи на комп'ютері.
Знання з дисципліни можна застосовувати в геодезії, лісовій таксації, лісовпорядкуванні,
лісівництві, економіці та організації лісового господарства тощо.
Мета дисципліни – підготувати майбутніх спеціалістів до ефективного використання сучасної
комп’ютерної техніки у своїй професійній діяльності.
Програмою курсу передбачається отримання знань студентами з питань будови та
функціонування ЕОМ, вивчення структури програмного забезпечення, розміщення інформації на
магнітних носіях, сучасного програмного забезпечення, набути практичних навичок роботи з
операційною системи Windows, текстовими та графічними редакторами, електронними таблицями,
базами данних, ознайомлення з історією, сучасним станом, перспективами розвитку комп’ютерної
техніки, вміти застосовувати комп’ютерну техніку для розв’язування задач, пов'язаних із веденням
лісового господарства, що є обов'язковою умовою неперервного застосування комп'ютерів у
навчальному процесі.
Основний наголос робиться на набуття студентами навичок практичної роботи на засобах
комп’ютерної техніки; використання сучасних програмних засобів для розв’язання різноманітних
завдань.
Самостійна робота передбачає вивчення програмного матеріалу за допомогою рекомендованої
літератури та практичної роботи на комп'ютері.
-5-

6. Розділ 1. АПАРАТНА ОРГАНІЗАЦІЯ ПК.
1.1. Історія розвитку засобів обчислювальної техніки.
Неможливо точно відповісти на питання, хто саме винайшов комп'ютер. Річ у тому, що комп'ютер не є
винаходом однієї людини. Комп'ютер увібрав у собі ідеї та технічні рішення багатьох вчених та інженерів.
Розвиток обчислювальної техніки стимулювався потребою у швидких та точних обчислюваннях і тривав
сотні років. У процесі розвитку обчислювальна техніка ставала дедалі більш досконалою. Цей процес триває
і в наш час.
Найпершим обчислювальний приладом були 10 пальців рук людини. Це, фактично, і стало причиною
того, що ми сьогодні рахуємо десятками і кратними їм числами.
Перші спроби створення інструментів для обробки інформації пов’язані з прагненням спростити та
прискорити виконання дій над числами. У Стародавньому Китаї близько чотирьох тисяч років тому була
винайдена рахівниця. Греки та римляни більше двох тисячоліть тому почали використовувати абак –
рахункову дошку, на якій числа зображувалися певною кількістю камінців, а дії над числами виконувалися
пересуванням камінців.
У 1642 р. відомий французький фізик і математик Блез Паскаль винайшов арифмометр (паскаліно) –
механічний прилад для виконання додавання та віднімання чисел. А через двадцять років німецький
математик Г.Лейбніц удосконалив цю машину, додавши до її можливостей дії множення і ділення.
Арифмометри кілька століть вірно слугували людям, будучи незамінними помічниками в бухгалтерському
обліку, наукових розрахунках та в багатьох інших сферах.
Істотний вклад у вдосконалення лічильних машин внесли вчені й конструктори Росії. Винахід інженера
Петербурзької державної експедиції паперів В.Однера – арифмометр із зубчасткою, що має змінне число
зубів. В кінці 18 ст. було виготовлено машину Е.Якобсона, у 1828 р. – Ф.М.Слободського, у 1846 р. –
Й.Штофеля, Кумера, П.Л.Чебишова.
Такі лічильні машини значно полегшували працю людини, проте без її участі машина лічити не могла.
При цьому людина виконувала лише роль оператора. Однак можливості машин були обмежені, швидкість
обчислень була незначною, а ”пам’ять” давала змогу зберігати лише результат попередньої операції з
числами.
Наприкінці ХІХ ст. в США проводився черговий перепис населення. Для опрацювання результатів було
застосовано табулятор Германа Холлеріта – пристрій для обробки перфокарт. Перфокарти невеликі аркуші
тонкого паперу розміром з паперовий долар, вони мали 12 горизонтальних рядів, в кожному з яких можна
було пробити до 20 отворів. Комбінація отворів відповідали таким даним, як вік, стать, місце
народження, кількість дітей та інші. Г.Холлеріт у 1924 р заснував фірму ІВМ (International Business
Mashines Corporation), яка тепер є одним із найвідоміших виробників комп`ютерів.
Ідеї, реалізовані в сучасних комп’ютерах, були сформульовані ще в 1830 р. англійським ученим
Чарльзом Беббіджем. Розроблена ним Аналітична машина повинна була мати пам’ять, що вміщує до 100
сорокарозрядних чисел, та арифметичний пристрій. Результати операцій також мали зберігатися у пам’яті.
Ч.Беббідж хотів побудувати свою машину з механічних елементів із використанням парового двигуна, але
тогочасний технічний рівень так і не дозволив йому цього зробити. Тільки згодом, більш як через сто років,
ці ідеї знайшли своє реальне втілення.
Головна ідея Аналітичної машини – виконання обчислювальних операцій за інструкціями, що наперед
задаються. Іншими словами, ця машина мала працювати за програмою.
Розробка сучасних обчислювальних машин, або комп’ютерів (англ. computer – обчислювач), почалася в
різних країнах у 30-40-х рр. ХХ ст.
У 1943 р в США було створено обчислювальну машину Марк-1, основними елементами якої були
електро–механічні реле. Ця машина мала довжину 17м і висоту 2,5м, містила близько 750 тисяч реле,
з’єднаних проводами загальною довжиною понад 800км. Вона працювала в Гарвардському університеті,
майже 17років. За день машина виконувала таку кількість обчислень, на яку раніше потрібно було півроку.
Перша електронна обчислювальна машина (ЕОМ), зібрана на радіолампах, стала ”ЕNІАК”, створена у
США в 1946 р. До групи творців цієї ЕОМ входив один із видатних вчених ХХ ст. – Джон фон Нейман, який
і запропонував основні принципи побудови і функціонування універсальних програмових обчислювальних
машин.
У 1951 р. у Києві групою українських учених під керівництвом академіка С.О.Лєбєдєва було створено
першу на території нинішніх країн СНД електронну обчислювальну машину МЭСМ (рос. ”Малая
электронно-счётная машына).
У 1976 р. у США С.Возняк і С. Джобс сконструювали перший персональний комп’ютер Apple. А в 1981
р. фірма IBM випустила свою відому модель IBM PC (Personal Computer). З її появою розпочалася нова
епоха, яка характеризується багатоплановою інформаційною діяльністю людини.
-6-

7. Перші обчислювальні машини.
Леонардо да Вінчі. Вважається, що перший у світі ескізний малюнок тринадцятирозрядного десятинного
сумуючого пристрою на базі коліщаток з десятьма зубцями був виконаний Леонардо да Вінчі в одному з його
щоденників (вчений почав вести цей щоденник ще до відкриття Америки 1492 р.).
Вільгельм Шиккард. 1623 року (більш ніж через 100 років після смерті Леонардо да Вінчі) німецький
вчений Вільгельм Шиккард запропонував свою модель шестирозрядного десятинного обчислювача, який мав
складатися також із зубчатих коліщаток та міг би виконувати додавання, віднімання, а також множення та
ділення. Винаходи да Вінчі та Шиккарда були знайдені лише в наш час і залишилися тільки на папері.
Блез Паскаль. 1642 року 19-річний французький математик Блез Паскаль сконструював першу в світі
працюючу механічну обчислювальну машину, відому як підсумовуюча машина Паскаля («Паскаліна»). Ця
машина являла собою комбінацію взаємопов'язаних коліщаток та приводів. На коліщатках були зображені цифри
від 0 до 9. Якщо перше коліщатко робить повний оберт від 0 до 9, автоматично починає рухатись друге
коліщатко. Якщо і друге коліщатко доходить до цифри 9, починає обертатися третє і так далі. Машина Паскаля
могла лише додавати та віднімати.
Готфрід Вільгельм фон Лейбніц. 1673 року німецький математик Готфрід Вільгельм фон Лейбніц
сконструював свою обчислювальну машину. На відміну від Паскаля, Лейбніц використав у своїй машині
циліндри, а не коліщатка та приводи. На циліндри було нанесено цифри. Кожен циліндр мав дев'ять рядків
виступів та зубців. При цьому перший ряд мав один виступ, другий ряд – два виступи і так до дев'ятого ряду, який
мав відповідно дев'ять виступів. Циліндри з виступами були пересувними, оператор надавав їм певного
положення.
Машина Лейбніца, на відміну від підсумовуючої машини Паскаля, була значно складнішою за конструкцією.
Вона була здатна виконувати не тільки додавання та віднімання, але й множення, ділення та обчислювання
квадратного кореня.
Обчислювальні машини XIX сторіччя.
Чарльз Беббідж. Винахід першої програмованої обчислювальної машини належить видатному англійському
математику Чарлзу Беббіджу (1830 р.). Він присвятив майже все своє життя цій праці, але так і не створив діючу
модель. Беббідж назвав свій винахід «Аналітична машина». За планом машина мала діяти завдяки: силі пару. При
цьому вона була б здатна сприймати команди, виконувати обчислення та видавати необхідні результати у
надрукованому вигляді. Програми в свою чергу мали кодуватися та переноситись на перфокарти. Ідея
використання перфокарт була запозичена Беббіджем у французького винахідника Жозефа Жаккара (кінець XVIII
ст.). Для контролю ткацьких операцій Жаккар використовував отвори, пробиті в картках. Картки з різним
розташуванням отворів давали різні візерунки на плетінні тканини. По суті, Беббідж був першим, хто використав
перфокарти стосовно обчислювальних машин.
Гаспар де Проні. У своїй машині Беббідж використав також технологію обчислень, запропоновану
наприкінці XVIII сторіччя французьким вченим Гаспаром де Проні. Він розділив обчислення на три етапи:
розробка чисельного методу, створення програми послідовності арифметичних дій, проведення обчислень
шляхом арифметичних операцій над числами згідно зі створеною програмою.
Августа Лавлейс. Серед учених, які зробили значний внесок у розвиток обчислювальної техніки, була
математик леді Августа Лавлейс — дочка видатного англійського поета лорда Байрона. Саме вона переконала
Беббіджа у необхідності використання у його винаході двійкової системи обчислення замість десяткової. Вона
також розробила принципи програмування, що передбачали повторення послідовності команд та виконання цих
команд за певних умов. Ці принципи використовуються і в сучасній обчислювальній техніці.
Герман Холеріт. Чарлз Беббідж вперше висловив ідею використання перфокарт в обчислювальній техніці,
але реалізовано цю ідею було тільки 1887 року Германом Холерітом. Його машина була призначена для обробки
результатів перепису населення США. Також Холеріт уперше застосував для організації процесу обчислення
електричну силу.
Картки використовувались для кодування даних перепису, при цьому на кожну людину була заведена окрема
картка. Кодування велося за допомогою певного розташування отворів, що пробивалися в картці по рядках та
колонках. Наприклад, отвір, що був пробитий в третій колонці та четвертому рядку, міг означати, що людина
одружена. Коли картка, що мала розмір банкноти в один долар, пропускалася крізь машину, вона прощупувалась
системою голок. Якщо навпроти голки з'являвся отвір, то голка проходила крізь нього і доторкалася до металевої
поверхні, що була розташована під карткою. Контакт, який відбувався при цьому, замикав електричний ланцюг,
завдяки чому до результату обчислення додавалася одиниця.
Перші електронно-обчислювальні машини.
Перші електронні комп'ютери з'явилися в першій половині XX ст. На відміну від попередніх, вони могли
виконувати задану послідовність операцій за програмою, що була задана раніше, або послідовно розв'язувати
задачі різних типів. Перші комп'ютери були здатні зберігати інформацію в спеціальній пам'яті.
Конрад Цузе. 1934 року німецький студент Конрад Цузе, який працював над дипломним проектом, вирішив
створити у себе вдома цифрову обчислювальну машину з програмним управлінням та з використанням (вперше в
світі) двійкової системи числення. 1937 року. Вона була 22-розрядною, з пам'яттю на 64 числа і працювала на
суто механічній (важільній) базі.
Необхідність у швидких та точних обчисленнях особливо зросла під час Другої світової війни (1939-1945 рр.)
-7-

8. перш за все для розв'язання задач балістики, тобто науки про траєкторію польоту артилерійських та інших
снарядів до цілі.
Джон Атанасов. 1937 року Джон Атанасов (американський вчений, болгарин за походженням) вперше
запропонував ідею використання електронних ламп як носіїв інформації.
Алан Тьюрінг. В 1942—1943 роках в Англії була створена за участю Алана Тьюрінга обчислювальна
машина «Колос». В ній було 2000 електронних ламп. Машина призначалася для розшифрування радіограм
німецького вермахту. «Колос» вперше в світі зберігав та обробляв дані за допомогою електроніки, а не механічно.
Машини Цузе та Тьюрінга були засекреченими, про їх створення стало відомо через багато років після закінчення
війни.
Говард Айкен - Марк 1. 1944 року під керівництвом професора Гарвардського університету Говарда Айкена
було створено обчислювальну машину з автоматичним керуванням послідовністю дій, відому під назвою Марк 1.
Ця обчислювальна машина була здатна сприймати вхідні дані з перфокарт або перфострічок. Машина Марк 1
була електромеханічною, для зберігання даних використовувались механічні прилади (коліщатка та перемикачі).
Машина Айкена могла виконувати близько однієї операції за секунду та мала величезні розміри: понад 15 м
завдовжки та близько 2,5 м заввишки і складалася більш ніж із 750 тисяч деталей.
Джон Моучлі та Дж. Преспер Еккерт – ЕНІАК. 1946 року групою інженерів під керівництвом Джона
Моучлі та Дж. Преспера Еккерта на замовлення військового відомства США було створено машину ЕНІАК, яка
була здатна виконувати близько 3 тисяч операцій за секунду. За розмірами ЕНІАК був більшим за Марк 1: понад
ЗО метрів завдовжки, його об'єм становив 85 м3. Важив ЕНІАК ЗО тонн. Замість тисяч механічних деталей
Марка 1, в ЕНІАКу було використано 18 тисяч електронних ламп.
Джон фон Нейман. Суттєвий внесок у створення ЕОМ зробив американський математик Джон фон Нейман,
що брав участь у створенні ЕНІАКа. Фон Нейман запропонував ідею зберігання програми в пам'яті машини. Такі
ЕОМ були значним кроком уперед на шляху створення більш досконалих машин. Вони були здатні обробляти
команди в різному порядку.
ЕДСАК. Перша ЕОМ, яка зберігала програми у пам'яті, дістала назву ЕДСАК (Electronic Delay Storage
Automatic Calculator — електронний калькулятор з пам'яттю на лініях затримки). Вона була створена в
Кембріджському університеті (Англія) 1949 року. З того часу всі ЕОМ є комп'ютерами з програмами, які
зберігаються у пам'яті.
С. Лєбєдєв – МЕОМ, ШЕОМ. 1951 року в Києві під керівництвом С. Лєбєдєва незалежно було створено
МЕОМ (Мала Електрична Обчислювальна Машина). 1952 року ним же було створено ШЕОМ (Швидкодіюча
Електрична Обчислювальна Машина), яка була на той час кращою в світі та могла виконувати близько 8 тисяч
операцій за секунду.
Джон Моучлі та Дж. Преспер Еккерт – UNIVAC. 1951 року компанія Джона Моучлі та Дж. Преспера
Еккерта створила машину UNIVAC (Universal Automatic Computer — універсальна автоматична обчислювальна
машина). Перший екземпляр ЮНІВАКа було передано в Бюро перепису населення США. Потім було створено
багато різних моделей ЮНІВАКа, які почали застосовуватися у різних сферах діяльності. Таким чином, ЮНІВАК
став першим серійним комп'ютером. Крім того, це був перший комп'ютер, в якому замість перфострічок та карток
було використано магнітну стрічку.
Покоління ПК, їх особливості.
Коли говорять про історію розвитку комп'ютерів, окремо виділяють комп'ютери першого, другого,
третього, четвертого або п’ятого поколінь. Що означають ці слова?
Удосконалення комп'ютерів ведеться в декількох напрямках. По-перше, змінюються або
використовуються нові основні елементи, з яких виготовляється комп'ютер, — змінюється елементна база
комп'ютерів. По-друге, змінюється програмне забезпечення. Крім того, удосконалюються технічні пристрої,
що використовуються комп'ютером, організація та взаємозв'язок його різних частин. Згідно з цим і виник
поділ комп'ютерів на покоління. Покоління поділяються, в основному, за типом елементів, що забезпечують
роботу центрального процесора.
У комп'ютерів першого покоління головним робочим елементом були електронні лампи. Ці лампи
були великими за розмірами: 8-10см у довжину і 3см у діаметрі, споживали для своєї роботи багато
електроенергії, часто виходили з ладу. Комп'ютери на лампах займали багато місця, для їх обслуговування
були потрібні бригади інженерів. Представниками цього покоління були комп'ютери ВЕОМ-1, Мінськ-1,
Урал-1, Стріла, Еніак тощо.
Комп'ютери другого покоління з'явилися на початку 60-х років. Основними робочими елементами в
цих комп'ютерах були напівпровідникові транзистори. Їх розміри не перевищували 2 см3. Використання
напівпровідникових елементів дозволило збільшити ємкість оперативної пам'яті комп'ютерів, підвищити їх
надійність і довести швидкодію до мільйона операцій за секунду. Зменшилися розміри комп'ютерів і
кількість споживаної ними електроенергії. Для зберігання інформації почали використовуватися магнітні
накопичувачі, для введення інформації – телетайпи, для виведення – друкувальні пристрої. Змінилося
програмне забезпечення. З'явилися мови програмування високого рівня, що були призначені для розв'язання
задач певного типу. Представники цього покоління - комп'ютери Урал-14, Урал-16, Мінськ-32, ВЕОМ-6,
М -222, МИР-2, Наірі, PDP-1.
-8-

9. Третє покоління комп'ютерів як основний елемент використовувало інтегральні мікросхеми, що
з'явилися на початку 70-х років. Інтегральна мікросхема – це пластинка, на якій розміщено мініатюризовані
напівпровідникові транзистори. Кожна мікросхема здатна виконувати певну функціональну задачу.
Мікросхеми складаються у блоки, що є складовими частинами комп'ютера. Використання мікросхем
дозволило набагато покращити характеристики комп'ютера. Збільшився об'єм оперативної пам'яті, зросла
надійність і швидкодія була доведена до декількох мільйонів операцій за секунду. Розміри комп'ютерів
стали ще менше. В комп'ютерах третього покоління почали використовуватися дисплеї на основі
електронно-променевих трубок, удосконалюватися накопичувачі та інші пристрої введення/виведення.
Комп'ютери використовували літерно-цифрову інформацію. До третього покоління належать всі комп'ютери
Єдиної Системи: ЄС-1010, ..., ЄС-1066, комп'ютери серії Електроніка, СМ-3, CM-4, IBM-360, PDP-8 та ін.
Поява четвертого покоління комп'ютерів на початку 80-х років була пов'язана зі створенням і ви-
користанням великих інтегральних схем (ВІС). ВІС – це поміщений у корпус кремнійовий кристал розміром
5 мм2, у якому містяться мільйони напівпровідникових транзисторів. Увесь ЦП комп'ютера вдалося
розмістити в одному кристалі. Такий ЦП почали називати мікропроцесором. Використання мікропроцесорів
дозволило зменшити розміри комп'ютерів настільки, що було створено комп'ютери індивідуального
користування – персональні комп'ютери. До комп'ютерів четвертого покоління належать обчислювальний
комплекс Ельбрус, персональні комп'ютери Іскра, ЄС-1840, ЄС-1841, IBM PC XT/AT, PDP-11 та ін.
Передбачається, що в комп'ютерах п'ятого покоління як основний робочий елемент
використовуватимуться надвеликі інтегральні схеми (НВІС). Розміщення транзисторів в НВІС повинно
бути щільнішим, ніж у сучасних мікропроцесорах. Усі характеристики комп'ютерів стануть набагато кращі.
Значно збільшиться об'єм оперативної пам'яті, швидкодія досягне мільярда операцій за секунду, зросте
надійність. Основні покращення в роботі здійснюватимуться за рахунок паралельної роботи всіх пристроїв
комп'ютера. Передбачається об'єднати комп'ютери в систему на базі єдиної архітектури, отже кожний
користувач зможе скористатися великими можливостями всієї системи. Пристрої введення інформації
розумітимуть голос людини, розпізнаватимуть почерк, відчуватимуть дотик. Комп'ютери будуть
розв'язувати задачі, використовуючи принципи діяльності мозку людини. Програмне забезпечення
комп'ютерів п'ятого покоління буде грунтуватися на системах штучного інтелекту.
В усьому різноманітті сучасних персональних комп’ютерів можна виділити дві основних сім’ї.
Перша сім’я – це комп’ютери, що використовують мікропроцесори фірми Intel з цілком визначеною
побудовою апаратної частини – архітектурою. Оскільки більшість комп’ютерів такого типу випускається фірмою
ІВМ, комп’ютери цієї сім’ї називаються ІВМ-сумісними (або ІВМ РС-сумісними).
Друга сім’я – це комп’ютери з архітектурою фірми Епл Макінтош (від англ. Apple Macintosh), які
використовують мікропроцесори спільного виробництва декількох фірм.
1.2. Основи побудови та функціонування ПК.
Загальні відомості про персональний комп’ютер.
Комп'ютер - це електронний пристрій, що виконує операції введення інформації, зберігання та
оброблення її за певною програмою, виведення одержаних результатів у формі, придатній для сприйняття
людиною. Взаємодія з користувачем відбувається через багато середовищ, від алфавітно-цифрового або
графічного діалогу за допомогою дисплея, клавіатури та мишки до пристроїв віртуальної реальності. За
кожну з названих операцій відповідають спеціальні блоки комп'ютера:
– пристрій введення,
– центральний процесор,
– запам'ятовуючий пристрій,
– пристрій виведення.
Структура комп'ютера дуже складyа. У сучасних комп'ютерах, зокрема персональних, все частіше
здійснюється відхід від традиційної архітектури фон Неймана, зумовлений прагненням розробників та
користувачів до підвищення якості та продуктивності комп'ютерів.
Як результат, всі ці та інші фактори спричинили принципове і конструктивне вдосконалення елементної
бази комп'ютерів, тобто створення нових, більш швидких, надійних і зручних у роботі процесорів,
запам'ятовуючих пристроїв, пристроїв введення-виведення і т.д. Проте, слід усвідомлювати, що швидкість
роботи елементів неможливо збільшувати безмежно. Тому розробники комп'ютерної техніки шукають
вирішення цієї проблеми вдосконаленням архітекутри ЕОМ.
Так, з'явилися комп'ютери з багатопроцесорною архітектурою, в яких кілька процесорів працюють
одночасно.
Методи класифікації комп'ютерів. Номенклатура видів комп'ютерів на сьогодні величезна: машини
розрізняються за призначенням, потужністю, розмірами, елементною базою і т.д. Тому класифікують ЕОМ
за різними ознаками. Слід зауважити, що будь-яка класифікація є певною мірою умовна, оскільки розвиток
комп'ютерної науки і техніки настільки стрімкий, що, наприклад, сьогоднішня мікро-ЕОМ не поступається
-9-

10. за потужністю міні-ЕОМ п'ятирічної давності і навіть суперкомп'ютерам віддаленішого минулого. Крім того,
зарахування комп'ютерів до певного класу досить умовне як через нечіткість розмежування груп, так і в
наслідок впровадження в практику замовного складання комп'юерів, коли номенклатуру вузлів і конкретні
моделі їх адаптують до вимог замовника. Розглянемо найбільш поширені критерії класифікації комп'ютерів.
Класифікація за призначенням
– великі електронно-обчислювальні машини (ЕОМ);
– міні ЕОМ;
– мікро ЕОМ;
– персональні комп'ютери.
Великі ЕОМ (Main Frame). Застосовують для обслуговування великих галузей народного
господарства. На базі великих ЕОМ створюють обчислювальний центр, що містить декілька відділів або
груп. Штат обслуговування - десятки людей.
Міні ЕОМ. Подібна до великих ЕОМ, але менших розмірів. Використовують у великих підприємствах,
наукових закладах і установах. Часто використовують для керування виробничими процесами.
Характеризуються мультипроцесорною архітектурою, підключенням до 200 терміналів, дисковими
запам'ятовуючими пристроями, що нарощуються до сотень гігабайт, розгалуженою периферією. Для
організації роботи з мініЕОМ, потрібен обчислювальний центр, але менший ніж для великих ЕОМ.
МікроЕОМ. Доступні багатьом установам. Для обслуговування достатньо обчислювальної лабораторії
у складі декількох чоловік, з наявністю прикладних програмістів. Необхідні системні програми купуються
разом з мікроЕОМ, розробку прикладних програм замовляють у великих обчислювальних центрах або
спеціалізованих організаціях.
Персональні комп'ютери. Бурхливий розвиток набули в останні 20 років. Персональний комп'ютер
(ПК) призначений для обслуговування одного робочого місця і спроможний задовольнити потреби малих
підприємств та окремих осіб. З появою Інтернету популярність зросла значно вище, оскільки за допомогою
персонального комп'ютера можна користуватись науковою, довідковою, учбовою та розважальною
інформацією.
Персональні комп'ютери умовно можна поділити на професійні та побутові, але в зв'язку із
здешевленням апаратної частини, межі між ними розмиваються.
Більшість персональних комп'ютерів на ринку підпадають до категорії масових ПК. Ділові ПК - мають
мінімум засобів відтворення графіки та звуку. Портативні ПК відрізняються наявністю засобів з'єднання
віддаленого доступу (комп'ютерний зв'язок). Робочі станції - збільшені вимоги до пристроїв збереження
даних. Розважальні ПК - основний акцент до засобів відтворення графіки та звуку.
Класифікація по рівню спеціалізації: універсальні; спеціалізовані.
На базі універсальних ПК можна створити будь-яку конфігурацію для роботи з графікою, текстом,
музикою, відео тощо. Спеціалізовані ПК створені для рішення конкретних задач, зокрема, бортові
комп'ютери у літаках та автомобілях. Спеціалізовані мініЕОМ для роботи з графікою (кіно- відеофільми,
реклама) називаються графічними станціями. Спеціалізовані комп'ютери, що об'єднують комп'ютери у єдину
мережу, називаються файловими серверами. Комп'ютери, що забезпечують передачу інформації через
Інтернет, називаються мережними серверами.
Класифікація за розміром
– настільні (desktop);
– портативні (notebook);
– кишенькові (palmtop).
Найбільш поширеними є настільні ПК, які дають змогу легко змінювати конфігурацію. Портативні
зручні для користування, мають засоби комп'ютерного зв'язку. Кишенькові моделі можна назвати
'інтелектуальними' записниками, дозволяють зберігати оперативні дані і отримувати швидкий доступ.
Класифікація за сумісністю. Існує безліч видів і типів комп'ютерів, що збираються з деталей, які
виготовлені різними виробниками. Важливим є сумісність забезпечення комп'ютера:
– апаратна сумісність (платформа IBM PC та Apple Macintosh);
– сумісність на рівні операційної системи;
– програмна сумісність;
– сумісність на рівні даних.
Конфігурацію ПК можна змінювати в міру необхідності. Але, існує поняття базової конфігурації, яку
можна вважати типовою:
– системний блок;
– монітор;
– клавіатура;
– мишка.
Комп'ютери випускаються і у портативному варіанті (laptop або notebook виконання). В цьому випадку,
- 10 -

11. системний блок, монітор та клавіатура містяться в одному корпусі: системний блок прихований під
клавіатурою, а монітор вбудований у кришку.
Системний блок, його основні вузли.
Системний блок - основна складова, в середині якої містяться найважливіші компоненти. Пристрої, що
знаходяться в середині системного блока (кріпляться на материнській платі) називають внутрішніми, а
пристрої, що під’єднуються ззовні називають зовнішніми. Зовнішні додаткові пристрої, що призначені для
вводу та виводу інформації називаються також периферійними. За зовнішнім виглядом, системні блоки
відрізняються формою корпуса, який може бути горизонтального (desktop) або вертикального (tower)
виконання. Корпуси вертикального виконання можуть мати різні розміри: повнорозмірний (BigTower),
середньорозмірний (MidiTower), малорозмірний (MiniTower). Корпуси горизонтального виконання є двох
форматів: вузький (Full-AT) та надто вузький (Baby-AT). Корпуси персональних комп'ютерів мають різні
конструкторські особливості та додаткові елементи (елементи блокування несанкціонованого доступу,
засоби контролю внутрішньої температури, шторки від пилу).
Корпуси поставляються разом із блоком живлення. Потужність блоку живлення є одним із параметрів
корпусу.
Основними вузлами системного блоку є:
Материнська плата – основна частина системного блоку, до якої підключені всі пристрої системного
блоку. Через материнську плату відбувається спілкування пристроїв системного блоку між собою, обмін
інформацією, живлення електроенергією. Чим швидше шини (канали зв'язку пристроїв) материнської плати,
тим швидше відбувається спілкування пристроїв між собою, тим швидше працює комп'ютер.
Процесор – мозок системного блоку, виконує логічні операції. Від його швидкості, частоти багато в
чому залежить швидкодія комп'ютера й вся його архітектура.
Оперативна пам'ять – пам'ять для тимчасового зберігання даних в комп'ютері, використовується
тільки, коли комп'ютер працює. Від обсягу та швидкості оперативної пам'яті залежить швидкодія
комп'ютера.
Жорсткий диск – служить для тривалого зберігання інформації, на ньому розташовані програми
необхідні для роботи комп'ютера (Windows, Office, Internet Explorer.) та файли користувача (Поштові файли,
якщо використовується поштовий клієнт, відео, музика, картинки.).
Відеокарта – плата всередині системного блоку, призначена для зв'язку системного блоку і монітора,
передає зображення на монітор і бере частину обчислень на себе з підготовки зображення для монітора. Від
відеокарти залежить якість зображення. Відеокарта має свою вбудовану оперативну пам'ять і свій процесор
по обробці зображення. Чим вище частота роботи процесора відеокарти і чим більше пам'ять відеокарти, тим
у більш круті (пізніше випущені) гри ви зможете грати на своєму комп'ютері.
Звукова карта – призначена для підготовки звукових сигналів, відтворених колонками. Звукова карта
зазвичай вбудована в материнську плату, але буває і конструктивно відокремлена і підключена через шину.
Мережева карта – плата, пристрій, встановлюється в материнську плату або вбудовано в неї. Мережева
карта служить для з'єднання комп'ютера з іншими комп'ютерами по локальній мережі або для підключення
до мережі Інтернет.
CD / DVD-ROM – пристрій для читання / запису компакт-дисків, CD-дисків, DVD-дисків. Ці пристрої
відрізняються швидкістю зчитування або запису інформації, а також можливість читання / запису різних
носіїв. Сучасні CD-ROMи здатні читати і записувати як CD, так і DVD різної ємності.
Дисковод – пристрій, призначений для читання / запису інформації на дискети. У сучасних комп'ютерах
встановлюється рідко. У місце дисководах в сучасних комп'ютерах встановлюють картрідер.
Картрідер – пристрій для читання / запису інформації на карти пам'яті. Картрідери відрізняються за
швидкісними характеристиками читання / запису інформації. Картрідери бувають вбудованими в системний
блок або конструктивно незалежні, що підключаються до системного блоку через USB-порт.
Порти комп'ютера – роз'єми на системному блоці, призначені для підключення периферійних
пристроїв, пристроїв маніпуляторів і пристроїв відображення (USB, VGA, роз'єм живлення, COM-порт,
Ethernet-порт, стандартний роз'єм для виведення звуку і т.д.).
Блок живлення – блок, який живить всі пристрої всередині комп'ютера. Блоки живлення відрізняються
за потужністю. Чим потужніший блок живлення, тим більше пристроїв ви зможете підключити всередині
системного блоку.
Кулери – вентилятори, призначені для повітряного охолодження. Зазвичай кулери встановлені
усередині блоку живлення, на процесорі, на відеокарті. Додатковий кулер може бути встановлений на
системному блоці, для охолодження всього блоку.
Радіатори – металеві пластини, встановлюються для відведення тепла з процесорів в системному блоці.
Зазвичай радіатори охолоджуються кулерами, але не завжди.
- 11 -

12. Системна (материнська) плата.
Всередині системного блоку основною за призначенням і більшою за розміром є системна (материнська)
плата.
Системна (материнська) плата (англ. - motherboard, mainboard, MB, розм. - мамка, мати, материнка) –
це основна плата, до якої приєднуються всі частини комп'ютера. Вона встановлюється в системному блоці і
кріпиться до корпусу. Потім на материнську плату встановлюється процесор, пам'ять, і багато іншого. Тобто
вона як би з'єднувальний елемент, база, до якої підключаються всі інші пристрої. На материнській платі
зазвичай встановлені мікросхеми, що відповідають за роботу з процесором, пам'яттю і іншими пристроями
(так званий чіпсет). Ось чому вибір материнської плати дуже важливий і з точки зору продуктивності
комп'ютера, і з точки зору його надійності.
Головне завдання материнської плати – об’єднати і забезпечити спільну роботу всіх елементів.
На вигляд материнська плата класичного стаціонарного комп'ютера являє собою досить велику
мікросхему, на якій розміщена значна кількість роз'ємів.
На материнській платі розташовано:
· Центральний процесор (CPU Central Processing Unit).
· Системна шина – основна магістраль, по якій відбувається обмін даними між процесором та іншими
пристроями.
· Чіпсет (Chip Set) – набір мікросхем, які відповідають за роботу комп’ютера. В цьому наборі містяться
контролери, система керування, таймери тощо.
· Пристрої внутрішньої пам’яті:
o Оперативний запам’ятовуючий пристрій.
o Постійний запам’ятовуючий пристрій.
o Енергонезалежний запам’ятовуючий пристрій.
· Роз’єми для під’єднання накопичувачів на твердому диску та оптичних дисків.
· Внутрішні роз’єми (слоти) до яких можна під’єднати певні основні чи периферійні пристрої:
o Відеоплату (відеоадаптер).
o Звукова плату (звуковий адаптер).
o Мережну плату (мережний адаптер).
o Внутрішній модем.
o TV або FM тюнер.
З метою вивільнення простору і зручності користування ці пристрої можуть відразу міститися на
материнській платі у вигляді мікросхем. В цьому випадку вони називаються інтегрованими. Якість
інтегрованих пристроїв є значно нижчою ніж якість окремо поставлених пристроїв.
· Зовнішні роз’єми (порти) до яких під’єднуються різноманітні пристрої вводу/виводу, збереження та
передачі інформації.
Мікропроцесор (МП).
Мікропроцесор – головна мікросхема комп'ютера, його "мозок". Він дозволяє виконувати програмний
код, що знаходиться у пам'яті і керує роботою всіх пристроїв комп'ютера. Швидкість його роботи визначає
швидкодію комп'ютера. Конструктивно, процесор - це кристал кремнію дуже маленьких розмірів.
Процесор є найважливішим пристроєм в комп’ютері, основною мікросхемою комп’ютера, що визначає
потужність комп’ютера.
Основні функції процесора:
· Виконання логічних та арифметичних операцій.
· Керування обчислювальним процесом.
· Координація роботи всіх пристроїв системи.
В обчислювальній системі може бути кілька паралельно працюючих процесорів. Такі системи
називаються багатопроцесорними.
Основні складові процесора:
· Пристрій керування. Координує роботу всіх пристроїв, керує роботою пристроїв та обчисленнями.
· Арифметико логічний пристрій. Виконує арифметичні та логічні операції.
· Математичний сопроцесор. Працює разом з процесором і збільшує швидкість математичних обчислень.
· Пристрій генерації адрес (AGU Address Generation Unit). Відповідає за коректну адресацію при
завантаженні та збереженні адрес.
· Дешифратор команд. Аналізує команди, що надходять до процесора і перетворює їх у форму, що є
прийнятною для процесора.
· Регістри. Спеціальні комірки, де власне відбуваються обчислення.
· Кеш-пам’ять. Високошвидкісна пам’ять комп’ютера. Використовується для пришвидшення обміну
інформацією між процесором та оперативною пам’яттю.
- 12 -

13. Основні параметри (характеристики) процесора:
· Тактова частота.
· Розрядність.
· Робоча напруга.
· Об’єм кеш-пам’яті.
Тактова частота - це кількість електричних імпульсів у секунду, вимірюється у Герцах (МегаГерцах,
ГігаГерцах). Вона задається кварцовим генератором, що знаходиться на материнській платі. Чим вищою є
тактова частота ядра процесора, тим швидше відбувається обробка даних.
Межа тактової частоти була досягнута у 4,7 ГГерц і подальший розвиток процесорів відбувається у
напрямку збільшення кількості обчислювальних ядер процесора (2, 4, 6, 8 і далі). Тут тактова частота для
кожного ядра дещо зменшилася до 2,6-3,0 ГГерц, але за рахунок збільшення кількості ядер, їх тактові
частоти підсумовуються.
Нажаль, не завжди збільшення ядер процесора призводить до збільшення швидкодії, бо існує доволі
багато програм, що використовує лише одне ядро.
Розрядність показує скільки біт даних (розрядів) процесор може прийняти і обробити в своїх регістрах
за один такт. Наприклад, 32-розрядний процесор – 32 біти, 64-розрядний – 64 біти.
Робоча напруга сучасних процесорів має прагнути до зменшення, що дозволяє зменшити розміри
процесора, а також зменшити тепловиділення, що дозволяє збільшити потужність без загрози перегріву (під
час роботи процесор нагрівається до 650-900 С).
Сучасні процесори мають робочу напругу 0,5-1,5 В. Раніше цей показник складав 1,75-3,5 В.
Кеш-пам’ять процесора. Обмін даними всередині процесора відбувається значно швидше, ніж обмін
даними між процесором та оперативною пам’яттю. Для того, щоб зменшити кількість звертань до
оперативної пам’яті (бо це затягує час) процесор має так звану над оперативну кеш-пам’ять.
Коли процесору потрібні дані, він спочатку звертається до кеш-пам’яті і лише у разі, якщо потрібні дані
там відсутні, звертається до оперативної пам’яті. Тому, високопродуктивні процесори оснащуються
підвищеними обсягами кеш-пам’яті.
Лідерами серед фірм-виробників процесорів є компанії Intel та AMD.
Сучасні мікропроцесори
В листопаді 2000 р. фірма Intel представила процесор Pentium IV, який на сьогодні є основним серед IBM-
сумісних комп’ютерів. Архітектура його стала відрізнятися від архітектури попередників, завдяки чому змогли
сильно наростити частоту процесора. Перші МП Pentium IV мали частоту 1,4 – 1,5 ГГц і містили 42 млн
транзисторів на площі 217 мм2 (в два рази більше ніж Pentium III). 14 листопада 2002 р. Intel анонсувала МП
Pentium IV 3,06 ГГц. Такої високої тактової частоти вдалося добитися завдяки організації обчислень в декілька
потоків. Тепер виготовляють тільки мікропроцесори сім’ї Pentium IV. Тактові частоти останніх Pentium
знаходяться в межах 4 ГГц. У процесорах сім’ї Pentium використовується 64-розрядна шина даних.
Відгалуженням від процесорів сім’ї Pentium стали процесори сім’ї Xeon, призначені для багатопроцесорних
серверів та процесори Celeron – більш спрощений та здешевлений варіант процесорів Pentium. В 2001 р. з’явився
процесор фірми Intel – Itanium. Остання модель Itanium 2 містить 410 млн транзисторів і має розрядність шини
даних 128 байт.
Революційною подією на ринку МП став момент появи (cередина 2006 р.) на ринку продуктів Intel Core 2
(восьме покоління мікропроцесорів). Core 2 – це ефективна система взаємодії декількох процесорних ядер, але
для їх ефективної роботи необхідно, щоб програмні продукти були адаптовані для багатопроцесорних систем.
Паралельно з фірмою Intel фірма AMD в 1999 р. випустила МП Athlon (K7). Це були моделі AMD Athlon 500,
550, 600, згодом 650, 700, 750, 800. Крім К7 на ринку з’явилася МП Athlon MP та Athlon XP (32-розрядні МП), що
склали конкуренцію Pentium IV. В останній час фірма AMD вирішила маркувати свої процесори не реальною
тактовою частотою, а так званим PR-рейтингом. PR-рейтинг нових Athlon XP, MP починається з відмітки 1500+,
що відповідає частоті 1,33 ГГц і закінчується на рівні 2800+.
В жовтні 2002 р. AMD випустила 2 нових МП: Athlon XP 2700+ та Athlon XP 2800+, який в багатьох тестах є
кращим ніж Pentium IV 2,8ГГц, хоча є дешевшим в 1,5 рази.
В 2003 р. на ринок поступили МП фірми AMD 8-го покоління під назвою Athlon 64 FX (Hammer).
Одноядерний Athlon 64 представлений моделями 2800+, …, 3400+.
Компанія AMD в 2005 р. анонсувала випуск двоядерних процесорів Athlon 64 Х2 для настільних систем та
лінійку серверних двоядерних процесорів Opteron. PR-рейтинг Athlon 64 Х2 знаходиться в діапазоні від 3800+ до
6000+(2008 р.).
Внутрішня пам’ять ПК.
Пам’ять комп’ютера найкраще уявити собі як послідовність комірок. Кількість інформації в одній
комірці – один байт (вісім бітів).
Будь-яка інформація зберігається в пам’яті комп’ютера як послідовність байтів. Байти пам’яті
пронумеровано один за одним, причому номер першого від початку пам’яті байта дорівнює нулю.
Конкретна інформація, що зберігається в пам’яті може займати один або кілька байтів. Кількість байтів, яку
- 13 -

14. займає та чи інша інформація в пам’яті, є розміром цієї інформації в байтах.
Основне завдання, що постає перед комп’ютером при роботі з пам’яттю, – знайти дані або команду,
тобто визначити, де міститься потрібна інформація в пам’яті.
Щоб знайти людину у великому місті, необхідно знати її адресу. Так само, щоб знайти місце тієї чи
іншої інформації в пам’яті, введено поняття адреси інформації.
Наприклад, якщо слово “інформатика”, яке складається з 11 літер, займає байти від 1233 до 1244 (всього
11 байтів), то адреса цього слова дорівнює 1234.
Обсяг пам’яті – це кількість байтів, що містяться в ній.
Чим більший обсяг пам’яті, тим більше даних та програм вона може вмістити, тим, відповідно, більше
задач можна розв’язати за допомогою комп’ютера.
Чим же визначається обсяг доступної пам’яті комп’ютера, або, інакше кажучи, яке найбільше число
можна використати, щоб вказати адресу?
Адреса, як і будь-яка інформація в комп’ютері подається у двійковому вигляді. Отже, найбільше
значення адреси визначається кількістю бітів, що використовуються для його двійкового подання.
Під внутрішньою пам'яттю розуміють всі види запам'ятовуючих пристроїв, що розташовані на
материнській платі. До них відносяться:
· оперативна пам'ять,
· кеш-пам'ять
· постійна пам'ять,
· енергонезалежна пам'ять.
Оперативна пам'ять RAM (Random Access Memory).
Пам'ять RAM - це масив кристалічних комірок, що здатні зберігати дані. Вона використовується для
оперативного обміну інформацією (командами та даними) між процесором, зовнішньою пам'яттю та
периферійними системами. З неї процесор бере програми та дані для обробки, до неї записуються отримані
результати. Назва "оперативна" походить від того, що вона працює дуже швидко і процесору не потрібно
чекати при зчитуванні даних з пам'яті або запису. Однак, дані зберігаються лише тимчасово при включеному
комп'ютері, інакше вони зникають.
При роботі з оперативною пам’яттю використовують такі поняття, як час доступу до пам’яті та час
циклу пам’яті. Такі поняття характеризують швидкодію пам’яті. Час доступу до пам’яті – це час, який
треба для переведення інформації з пам’яті на шину даних після адресації необхідної області пам’яті. Іноді
таку характеристику називають часом доступу при читанні або часом читання, інший різновид часу доступу
до пам’яті пов’язаний із записом до пам’яті, тобто час, який необхідний для перенесення інформації з шини
даних до адресованої області пам’яті.
Цикл пам’яті – це найменший інтервал часу, який може мати місце між двома звертаннями до пам’яті,
такий час залежить не тільки від параметрів самої пам’яті, але й від характеристики всієї системи.
Оперативна пам'ять у комп'ютері розміщена на стандартних панельках, що звуться модулями. Модулі
оперативної пам'яті вставляють у відповідні роз'єми на материнській платі. Конструктивно модулі пам'яті
мають два виконання - однорядні (SIMM - модулі) та дворядні (DIMM - модулі). На комп'ютерах з
процесорами Pentium однорядні модулі можна застосовувати лише парами (кількість роз'ємів для їх
встановлення на материнській платі завжди парне). DIMM - модулі можна встановлювати по одному.
Комбінувати на одній платі різні модулі не можна. Основними характеристиками модулів оперативної
пам'яті є: об'єм пам'яті та час доступу. SIMM- модулі є об'ємом 4, 8, 16, 32 мегабайти; DIMM - модулі - 16,
32, 64, 128, 256 Мбайт. Час доступу показує, скільки часу необхідно для звертання до комірок пам'яті, чим
менше, тим краще. Вимірюється у наносекундах. SIMM - модулі - 50-70 нс, DIMM - модулі - 7-10 нс.
Для збільшення продуктивності комп'ютера, тимчасового зберігання вмісту комірок оперативної пам'яті
використовується кеш-пам'ять (від англ. cashe – склад, тайник). Кеш-пам'ять є проміжним запам'ятовуючим
пристроєм і використовується для прискорення обміну між процесором і RAM. У сучасних комп'ютерах
використовуються кілька рівнів кеш-пам'яті. Кеш-пам'ять може розміщуватись як на кристалі
мікропроцесора, так і на системній платі.
Постійна пам'ять ROM (Read Only Memory)
В момент включення комп'ютера в його оперативній пам'яті відсутні будь-які дані, оскільки оперативна
пам'ять не може зберігати дані при вимкненому комп'ютері. Але процесору необхідні команди, в тому числі і
відразу після включення. Тому процесор звертається за спеціальною стартовою адресою, яка йому завжди
відома, за своєю першою командою. Ця адреса вказує на пам'ять, яку прийнято називати постійною пам'яттю
ROM або постійним запам'ятовуючим пристроєм (ПЗП). Мікросхема ПЗП здатна тривалий час зберігати
інформацію, навіть при вимкненому комп'ютері. Кажуть, що програми, які знаходяться в ПЗП, "зашиті" у ній
- вони записуються туди на етапі виготовлення мікросхеми. Комплект програм, що знаходиться в ПЗП
утворює базову систему введення/виведення BIOS (Basic Input Output System). Основне призначення цих
програм полягає в тому, щоб перевірити склад та працездатність системи та забезпечити взаємодію з
- 14 -

15. клавіатурою, монітором, жорсткими та гнучкими дисками.
Енергонезалежна пам'ять CMOS
Робота таких стандартних пристроїв, як клавіатура, може обслуговуватися програмами BIOS, але такими
засобами неможливо забезпечити роботу з усіма можливими пристроями (у зв'язку з їх величезною
різноманітністю та наявністю великої кількості різних параметрів). Але для своєї роботи програми BIOS
вимагають всю інформацію про поточну конфігурацію системи. З очевидних причин цю інформацію не
можна зберігати ні в оперативній пам'яті, ні в постійній.
Спеціально для цих цілей на материнській платі є мікросхема енергонезалежної пам'яті, яка по
технології виготовлення називається CMOS. Від оперативної пам'яті вона відрізняється тим, що її вміст не
зникає при вимкненні комп'ютера, а від постійної пам'яті вона відрізняється тим, що дані можна заносити
туди і змінювати самостійно, у відповідності з тим, яке обладнання входить до складу системи. Мікросхема
пам'яті CMOS постійно живиться від невеликої батарейки, що розташована на материнській платі. У цій
пам'яті зберігаються дані про гнучкі та жорсткі диски, процесори і т.д. Той факт, що комп'ютер чітко
відслідковує дату і час, також пов'язаний з тим, що ця інформація постійно зберігається (і обновлюється) у
пам'яті CMOS. Таким чином, програми BIOS зчитують дані про склад комп'ютерної системи з мікросхеми
CMOS, після чого вони можуть здійснювати звертання до жорсткого диска та інших пристроїв.
Поняття магістралі (шини). Різновидності шин, їх особливості. Поняття про магістрально-
модульну будову ПК.
Принципи функціонування сучасних комп’ютерів:
· Принцип двійкового кодування;
· Принцип програмного керування;
· Принцип адресності;
· Принцип однорідності пам’яті;
· Магістрально-модульний принцип.
Магістрально-модульний принцип будови полягає в тому, що комп’ютер складається з окремих
модулів, обмін інформацією між якими здійснюється через системну шину.
Всі пристрої ПК підключаються до материнської плати за допомогою роз'ємів на ній. Кожен пристрій –
це окремий модуль. З’єднання всіх модулів в одну систему забезпечується за допомогою системної
магістралі (шини), яка являє собою лінії передачі даних, адрес та керування.
Слово «шина» спочатку (було введено в електротехніці та означало товстий мідний дріт для передачі
великих струмів. У комп'ютерній техніці «шиною» називають пристрій для зв’язку між собою кількох вузлів
комп'ютера.
Шина – це сукупність паралельних ліній, по яких на основі спеціальних алгоритмів передається
інформація від одного модуля комп'ютера до іншого за допомогою електричних сигналів.
Усі шини в сукупності утворюють системну магістраль.
Системна магістраль містить три шини:
· шина керування – служить для управління процесором усіма системами та процесами, що
відбуваються в комп'ютері;
· адресна шина – забезпечує вибір потрібної комірки пам'яті, а також портів введення-виведення;
· шина даних – по ній інформація передається між ЦП і будь-яким пристроєм.
По шині керування процесор «інформує» пам’ять, що йому необхідні дані, які знаходяться в комірці з
певною адресою. Потім процесору надходить відповідь, що ці дані доступні і він по адресній шині передає
адреси комірок пам’яті, а по шині даних зчитує з них інформацію.
Функціональна схема ПК
- 15 -