Твердый магнитный диск (МД, так называемый «винчестер») является устройством долговременной памяти, встроенным в компьютер. На нем тоже хранятся файлы программ и данных, но процессор не может непосредственно отработать программу, которая находится на МД; для этого ее сначала нужно считать и переписать в оперативную память. Таким образом, МД представляет собой долговременное хранилище, в котором находится множество программ и данных, ожидающих, когда их вызовут в оперативную память для исполнения и использования. Емкость МД велика и обычно в сто раз превосходит емкость оперативной памяти, но время доступа гораздо больше; это – «медленная» память.
Гибкие магнитные диски (ГМД или дискеты), лазерные диски, магнитная лента тоже являются различными типами долговременной памяти с большим временем доступа, предназначенной для хранения всевозможных файлов. Емкость у них разная – как правило, меньше, чем у МД, а для некоторых типов устройств – меньше, чем у оперативной памяти. Но главное их достоинство в ином – они могут быть физически введены в компьютер (вставлены в щель дисковода или в магнитофонный модуль) и выведены из него. Значит, с этих транспортируемых носителей можно переписать через процессор на МД программы и данные, а также совершить обратную операцию – списать данные со своего компьютера. Значит, эти носители обеспечивают обмен между разными компьютерами, и обмен этот такого типа: пришел в магазин, купил дискету с нужной программой (или списал ее с машины приятеля), сунул дискету в карман, вернулся домой, ввел ее в свой компьютер. Я надеюсь, читатель, что вы видели лазерный диск или дискету диаметром 3,5 дюйма и понимаете, что в вашем кармане таких дискет поместится два десятка.
Терминал пользователя включает устройства, необходимые для удобного визуального и тактильного контакта человека с машиной. Это, во-первых, клавиатура, на которой мы набираем тексты программ, данные и наши команды для компьютера, и, во-вторых, монитор (экран, видеотерминал), на котором появляется все, что мы набрали, а также ответы компьютера и любая информация, любой файл, который мы велели ему вывести. Кроме того, могут быть и другие устройства, например мышь – шарик в держателе с двумя-тремя клавишами, который мы можем катать по столу или специальной подставке. Мы катаем этот шарик, а по экрану перемещается стрелка; ее можно поставить в любую позицию (где на экран заранее выведен список команд – меню), нажать клавишу, и нужная команда будет исполнена. Очень удобное и дешевое устройство, но часто ломается.
Все перечисленные выше модули являются совершенно необходимыми для работы компьютера; остальные – это уже, как говорится, завитушки и прибабахи, но прибабахи очень важные.
Самым важным из них является принтер – устройство печати, позволяющее нам вывести на бумагу текст программы, книги, статьи, график, рисунок – словом, все, что хранится на МД и может быть переписано в оперативную память. Дешевый принтер позволяет печатать текст черной краской (как обычная пишущая машинка), а дорогой, лазерный или струйный, может воспроизвести картину в цвете – например, изобразить тот же доллар с таким совершенством, что даже опытный человек не различит подделки.
Но как попадают в компьютер (точнее, на МД) изображения? Текст – скажем, книгу или статью – можно ввести с клавиатуры, хотя это долгая операция (точно такая же, как печатание на пишущей машинке), но ясно, что картинку или фотографию так не введешь. Для этой цели служат сканеры, ручные и стационарные; достаточно положить лист с картинкой на рабочее поле сканера, вызвать необходимую программу – и цветное изображение будет введено в компьютер и ляжет в памяти в определенный файл, которому мы присвоим имя. С помощью других программ файл-изображение можно откорректировать и напечатать на принтере – столько копий, сколько надо. Таким же образом можно ввести книгу или даже рукописный текст, страница за страницей; и это гораздо быстрее, чем набирать его на клавиатуре.
Очень важным устройством является модем, обеспечивающий связь нашего компьютера с телефонными линиями, а через них – с другими компьютерами, тоже имеющими модемы. Одни из этих компьютеров стоят дома у частных пользователей, другие находятся в банках, в офисах фирм, в университетах и научных центрах, на предприятиях и в библиотеках, в военных штабах и в правительственных учреждениях; это – гигантская сеть, охватывающая весь мир, и она так и называется – Сетью (или системой компьютерной связи Интернет). Включенные в нее компьютеры можно разбить на два класса по их функциональному назначению: сервера или центры непрерывного приема/накопления/передачи информации, которые круглосуточно включены в Сеть (как ваш обычный телефон); все прочие машины, которые включаются в Сеть только по приказу оператора, чтобы передать или принять сообщение со своего сервера (как ваш телевизор). В тот момент, когда такой компьютер включился в Сеть, его память, в принципе, доступна всем остальным пользователям, которые могут в нее влезть непрошенными гостями, списать ценную информацию («скачать» файлы, как говорят на жаргоне), запустить программу-вирус или поправить какие-то данные в свою пользу – например, свой счет в банковском компьютере. Таким образом, возникает новый тип хищений – компьютерные; появляется система защиты секретных файлов паролями, и появляются хакеры – электронные воры, которые умеют ее взламывать.
Наконец, к компьютеру можно добавить устройства, которые свяжут его с программно управляемым станком, со звуковыми колонками, с видеомагнитофоном и телевизионной трансляцией, так что вы сможете лицезреть на мониторе телепрограммы, проигрывать видеокассеты и аудиодиски; значит, с учетом всего вышесказанного, компьютер заменит вам телефон, телевизор, магнитофон, пишущую машинку, факс и ксерокс.
Современный персональный компьютер невелик и в самом полном сборе поместится на двух письменных столах. На одном можно поставить сканер, устройство печати, колонки и модем, а на другом – монитор, клавиатуру и базовый блок, в котором находятся процессор, оперативная память, твердый МД, дисководы для дискет и все прочие интерфейсные платы, обеспечивающие связь процессора с различными модулями. При сборке и приобретении компьютера можно использовать принцип конструктора: взять необходимый минимум, а затем докупать нужные блоки и достраивать свою машину или менять дешевые блоки на более дорогие (скажем, малый монитор на больший, с лучшим разрешением). Кроме компьютеров, для установки которых нужен стол, имеются миниатюрные переносные лаптопы и ноутбуки, размером с небольшой чемоданчик, который можно пристроить на коленях и взять с собой в поездку. У них плоские тонкие экраны на жидких кристаллах, и стоят они раза в два дороже, чем домашний компьютер такой же мощности.
Что же касается цен, то минимальный комплект современного компьютера класса «Пентиум» может обойтись от 600–800 до 1500–2000 долларов, в зависимости от фирмы (т. е. от качества сборки и срока гарантий). Если начать докупать к нему мощные принтер, сканер, видеомонитор, звуковую систему и так далее, то цена быстро подскочит до 4–8 тысяч долларов. Но минимальный комплект, повторяю, сравнительно недорог.
Мельчайшей единицей информации является бит, фиксирующий наличие или отсутствие сигнала с помощью утверждений «да"/"нет» или 1/0. К электронных устройствах эта ситуация моделируется, условно говоря, с помощью ламп-диодов: диод открыт, ток по нему течет – единица; диод заперт, ток не течет – ноль (разумеется, это лишь аналогия – в современных компьютерах ламп-диодов нет, но есть эквивалетные им по функции суперминиатюрные устройства). Восемь битов образуют байт, и в байте можно записать некое двоичное число, например 11001001. Затем можно условиться, что эти восьмиразрядные двоичные числа, от 00000000 до 11111111, соответствуют буквам латинского и русского алфавита, цифрам, знакам препинания и иным символам – скажем, математическим (скобки, знаки «плюс», «минус», «равно» и так далее). Эта кодировка встраивается в процессор, и теперь он «знает», что последовательность 11001001 – латинская буква «h», последовательность 10001100 – русская буква «ж», а 00110110 – запятая. В байтах – в тысячах и миллионах байт (Кб, Мб – килобайты, мегабайты) измеряется емкость оперативной памяти, дискет и твердого МД. Небольшая оперативная память – от одного до четырех-восьми мегабайт, а можно довести ее до 100-200Мб; твердый МД небольшой емкости – 100Мб, но можно установить диск на 500-1000Мб; емкость дискет размером 3,5 дюйма – 1,44Мб, но лазерные имеют емкость десятки мегабайт. Ваш минимальный комплект компьютера может иметь процессор 486 или «Пентиум», оперативную память 4Мб, твердый МД на 200Мб, один дисковод на 3,5 дюйма, модем и монохромный черно-белый монитор, и ваши затраты составят около 600–800 долларов. Еще необходим принтер ценой 200–300 долларов, если вы хотите печать все нужные документы.