Призначення комп'ютера як головного інструментарію інформаційних систем

Електронний комп'ютер було розроблено в 50-ті роки як пристрій для проведення швидких обчислень. У той час ніхто не замислювався над його інформаційними додатками, зусилля розробників було спрямовано загалом на підвищення швидкодії комп'ютера.

У 60-ті роки було зроблено спробу використовувати комп'ютер для здійснення інформаційних операцій - індексування та аналізу тексту. За допомогою відповідного програмного забезпечення у пам'ять комп'ютера стали записувати тексти і шукати можливості оперування ними.

Інформація для комп'ютера представляється у вигляді організованої множини елементів - букв або цифр, форма організації яких визначається деяким набором правил. Інформація вводиться в пам'ять комп'ютера, де для масивів даних виділяються поля з адресами. Сюди ж вводиться і програма обробки масиву даних, що передбачає послідовність виконання операцій. Обробка даних перетворюється у формалізований процес пошуку, зберігання та оперування даними.

Елементи даних організуються в поля, кожному полю присвоюється ідентифікатор, що дозволяє відшукати це поле в пам'яті комп'ютера. Самостійна логічна сукупність елементів утворює слово, закінчена інформаційна фраза з множини слів утворює запис, семантично пов'язані записи складають файл даних.

Організація даних на фізичному рівні складається в запам'ятовуванні (запису) і збереженні інформації (даних) на фізичних носіях. Організація даних на логічному рівні відбиває спосіб оперування даними в уявленні програміста або користувача.

Структурно комп'ютер (мал. 15) складається з п'яти головних функціональних блоків, об'єднаних спільною задачею швидко виконувати арифметичні та логічні дії над числами. Характер дій і їх послідовність визначаються програмою, що являє собою певним чином організовану сукупність машинних операцій, які називаються командами. Керує роботою комп'ютера пристрій керування. Він одержує команди з пам'яті, декодує їх і генерує необхідні для їх виконання сигнали. Кожна команда в пам'яті знаходиться за визначеною адресою, що вказується програмним лічильником, який знаходиться в пристрої пам'яті. Для запам'ятовування команд в пристрої керування є спеціальний регістр команд.

Пристрої вводу і виведення служать для перетворення інформації з тих мов програмування і тих швидкостей, на яких працює комп'ютер, на ті, що сприймає людина або інша система, що працює з даним комп'ютером. Найважливішим функціональним блоком комп'ютера є процесор (мал. 16).

Команди від оператора надходять через пристрій вводу в регістр інструкцій. Згідно цих інструкцій блок керування виробляє команди для усіх функціональних блоків комп'ютера. Система регістрів загального користування служить оперативною пам'яттю для даних, що поступають на вхід.

Арифметичний пристрій виконує арифметичні та логічні операції над даними, що поступають від регістра загального призначення. Про те, які саме функції необхідно виконувати, говорять команди блоку керування.

Адресний регістр забезпечує правильну адресацію даних у системі пам'яті, він також забезпечує кожну таку інструкцію вказівками про адреси пам'яті, де вона буде запам'ятовуватися.