11-15
.docx11. Систама, подсистема, устройства блоки, узлы, элементы компьютера.
Основные элементы компьютера — это системный блок, клавиатура, монитор, мышка, аудио колонки и прочие части. По поводу монитора, колонок, клавиатуры и компьютерной мыши, я думаю и так всё ясно. Поговорим о системном блоке.
Системный блок – это основная часть ПК. Можно сказать, это и есть ЭВМ. Остальные элементы компьютера предназначены в основном для доставки данных пользователю и управления этими данными. К примеру, при подсоединении к системнику более современного монитора, клавиатуры и мыши, пользователю будет более удобно просматривать фильмы, редактировать текст и участвовать в играх, при этом функциональность ПК останется той же. Все действия, данные которых мы видим на экране, вначале проходят в системном блоке. Функциональность ПК именно их следствие.
Основные элементы компьютера
корпус,
материнская плата,
процессор,
кулер,
оперативка,
жесткий диск,
видеокарта,
блок питания
DVD привод
Корпус – это как бы внешний скелет компьютера, к нему крепятся все важные детали системного блока, именно корпус мы чаще всего называем системным блоком.
основные элементы компьютера, корпус
Материнская плата (материнка) — главная микросхема компьютера. К ней подсоединены основные элементы компьютера. Там же имеются USB и прочие разъемы, куда подсоединяют основные элементы компьютера (показано на рисунке). Главной задачей материнки является объединение этих узлов в целостный организм – ЭВМ. При открытии крышки системника, наш взгляд вначале падает именно на неё.
основные элементы компьютера, материнская плата
Центральный процессор, CPU (ЦП) – мозг ЭВМ Процессор выполняет все указания человека и под его руководством находятся прочие элементы компьютера. От быстроты его работы идет и быстрота работы прочих элементов компьютера. Он обрабатывает поступающие данные. Самые популярные фирмы производители процессоров — Intel и AMD. Центральные процессоры имеют следующие отличия между собой: — моделью и частотностью. К материнке он прикреплён при помощи специального разъёма, называющемся центральным разъёмом — сокетом.
Оперативная память – ОЗУ — плата временного хранения информации, которая необходима ЦП чтобы выполнять заданные операции. При завершении этих задач (к примеру выключения приложения) информация из оперативки стирается. Когда мы запускаем новые данные, в оперативку с ЖД идёт информация, которая необходима ЦП в данное время. Информация идёт к ОЗУ во много раз быстрее, чем идёт к жесткому диску. Данное свойство помогает ЦП с огромной скоростью управлять нужными данными, практически мгновенно.
Жесткий диск (ЖД) — относится к главнейшим элементам компьютера. Он выполняет важную роль хранения и запоминания информации. На нём находятся все данные операционки (различное видео, SOFT, картинки и др.). Жесткие диски отличаются друг от друга ёмкостью. На более объёмных жёстких дисках можно хранить большее количество информации. Самые распространённые жесткие диски на 500 Гб, 1 Тб и 2 Тб. Размер информации, которую можно хранить в данном диске, напрямую зависит от его объёма. ЖД в большинстве случаев соединяются с материнкой при помощи интерфейса SATA и IDE. Для некоторых жестких дисков устанавливают дополнительные кулеры (при сильном перегреве).
Видео карта (графический адаптер, видео адаптер) – элемент компьютера, который отвечает за скорость, с которой обрабатываются видеоданные. Видео карты в настоящее время соединяются с материнской платой при помощи разъёма PCI-Express, который находится на данной материнке. Благодаря этому мы может сразу использовать от 2 до 4 видео карт. Что улучшает графику ПК.
Блок питания — нужен для работы всех деталей ЭВМ. У разных блоков питания разная мощность. К более мощным подсоединяют больше элементов компьютера.
12. Модели PC компьютеров, принципы открытости, масштабирования
Для классификации персональных компьютеров используем спецификацию РС99 (международный сертификационный стандарт, разработанный представителями Intel, Microsoft и других фирм в 1999 г.), которая делит все ПК на следующие пять категорий: Consumer PC (массовый ПК), Office PC (деловой ПК), Mobile PC (портативный ПК), Workstation PC (рабочая станция), Entertainment PC (развлекательный ПК). Кроме этих видов рассмотрим также карманные персональные компьютеры – новый вид ПК.
Открытая архитектура (open architecture) — архитектура, допускающая сборку, усовершенствование и ремонт компьютера по его составным элементам — модулям. Принцип откротой архитектуры используется в конструкции персональных компьютеров, при производстве IBM-совместимых (или Intel-совместимых) ПК. Открытые спецификации архитектуры компьютера или периферийного устройства позволяют сторонним производителям разрабатывать дополнительные устройства к системам с открытой архитектурой.
Персональные компьютеры обычно проектируются на основе принципа открытой архитектуры.
Принцип открытой архитектуры заключается в следующем:
* Регламентируются и стандартизируются только описание принципа действия компьютера и его конфигурация (определённая совокупность аппаратных средств и соединений между ними) . Таким образом компьютер можно собирать из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-производителями.
* Компьютер легко расширяется и модернизируется за счёт наличия внутренних расширительных гнёзд, в которые пользователь может вставлять разнообразные устройства, и, тем самым устанавливать конфигурацию своей машины в соответствии со своими личными предпочтениями.
Выгоды открытой архитектуры:
* Конкуренция между производителями привела к удешевлению компьютерных комплектующих, а значит и самих компьютеров
* Появление большого количества компьютерного оборудования позволило покупателям расширить свой выбор, что также способствовало снижению цен на комплектующие и повышению их качества
* Модульная структура компьютера и простота сборки позволила пользователям самостоятельно выбирать необходимые им устройства и с легкостью производить их установку, также стало возможным без особых сложностей в домашних условиях собирать и модернизировать свой компьютер
* Возможность модернизации привела к тому, что пользователи смогли выбирать компьютер исходя из своих настоящих потребностей и толщины кармана, что опять-таки способствовало все большей популярности персональных компьютеров.
Недостатки: Могут возникнуть проблемы совместимости
13. Классическая структура команд компьютера
Обработка информации в ЭВМ осуществляется путём программного управления.
Программа представляет собой алгоритм обработки информации, записанной в виде последовательности команд, которые должны быть выполнены машиной для получения результата.
Команда ЭВМ представляет собой код, определяющий операцию вычислительной машины и данные, участвующие в операции. В явной и неявной форме команда содержит также информацию об адресе, по которому помещается результат операции, и об адресе следующей команды.
По характеру выполняемых операций можно выделить следующие группы команд:
¨ команды арифметических операций для чисел с фиксированной или плавающей запятой;
¨ команды десятичной арифметики;
¨ команды передачи данных (MOV AX, 0FFFh);
¨ команды операций ввода/вывода (IN, OUT);
¨ команды логических операций (AND, OR, NOT);
¨ команды передачи управления (управление циклом – LOOP, условные переходы – JAE, JB);
¨ команды задания режима работы машины и др.
· Классическая архитектура (архитектура фон Неймана) — одно арифметико-логическое устройство (АЛУ), через которое проходит поток данных, и одно устройство управления (УУ), через которое проходит поток команд — программа. Это однопроцессорный компьютер. К этому типу архитектуры относится и архитектура персонального компьютера с общей шиной(рис. 4). Все функциональные блоки здесь связаны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.
14. Иерархия программного обеспечения компьютера
15. Особенности центрального процессора, структура, прерывания.
Центра́льный проце́ссор (ЦП; также центра́льное проце́ссорное устро́йство — ЦПУ; англ. central processing unit, CPU, дословно — центральное обрабатывающее устройство) — электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором.
Прерывание (англ. interrupt) — сигнал, сообщающий процессору о наступлении какого-либо события. При этом выполнение текущей последовательности команд приостанавливается, и управление передаётся обработчику прерывания, который реагирует на событие и обслуживает его, после чего возвращает управление в прерванный код.
В зависимости от источника возникновения сигнала, прерывания делятся на:
асинхронные, или внешние (аппаратные) — события, которые исходят от внешних источников (например, периферийных устройств) и могут произойти в любой произвольный момент: сигнал от таймера, сетевой карты или дискового накопителя, нажатие клавиш клавиатуры, движение мыши. Факт возникновения в системе такого прерывания трактуется как запрос на прерывание (англ. Interrupt request, IRQ);
синхронные, или внутренние — события в самом процессоре как результат нарушения каких-то условий при исполнении машинного кода: деление на ноль или переполнение стека, обращение к недопустимым адресам памяти или недопустимый код операции;
программные (частный случай внутреннего прерывания) — инициируются исполнением специальной инструкции в коде программы. Программные прерывания, как правило, используются для обращения к функциям встроенного программного обеспечения (firmware), драйверов и операционной системы.