Ako počítač skutočne funguje. Ako funguje počítač

V tomto článku, ktorý bol pripravený pre začínajúcich používateľov, sa pozrieme na to počítačového zariadenia... Dozvieme sa tiež hlavné charakteristiky zariadení a aké funkcie vykonávajú.

Typický osobný počítač, ktorý používame v každodennom živote, pozostáva z nasledujúcich častí:

Systémová jednotka;

Monitor;

Klávesnice a myši;

Ďalšie zariadenia (tlačiareň, skener, webová kamera atď.)

Zariadenie osobného počítača. Obsah článku:

Systémová jednotka

Systémová jednotka je centrálna časť počítača, v ktorej sú umiestnené všetky najdôležitejšie komponenty. Všetko, vďaka čomu počítač funguje. K dispozícii je široká škála systémových jednotiek, ktoré sa líšia veľkosťou, dizajnom a spôsobom montáže.

Hlavné prvky systémovej jednotky:

• RAM;
• Grafická karta;
• HDD;
• Optická mechanika (DVD, Blu-ray);
• Zdroj

Pozrime sa bližšie na každý z nich.

Základná doska je najväčšia doska v systémovej jednotke. K základnej doske sú pomocou slučiek a káblov nainštalované hlavné počítačové zariadenia: procesor, RAM, grafická karta, sloty (konektory), BIOS, DVD mechanika, pevný disk, klávesnica, myš atď. základná doska má spojiť všetky tieto zariadenia a zabezpečiť, aby fungovali ako jedno. Okrem toho sú na ňom ovládače. Ovládače sú elektronické dosky vložené do konektorov (slotov) na základnej doske, ovládajú zariadenia pripojené k počítaču. Niektoré ovládače sú súčasťou základnej dosky. Takéto ovládače sa nazývajú integrované alebo vstavané. Takže ovládače myši a klávesnice sú vždy zabudované. Pridaním a výmenou dosiek radiča môžete rozšíriť možnosti počítača a prispôsobiť ho tak, aby vyhovoval vašim požiadavkám. Používateľ môže napríklad pridať ďalšiu zvukovú kartu, ktorá môže pracovať s novými viackanálovými reproduktormi.

Centrálna procesorová jednotka (CPU, CPU) je hlavným prvkom počítača, jeho „mozgu“. Je zodpovedný za všetky výpočty a spracovanie informácií. Okrem toho spravuje všetky počítačové zariadenia. Rýchlosť počítača a jeho možnosti závisia od jeho výkonu.

Hlavné vlastnosti centrálneho procesora:

• Počet jadier
• frekvencia hodín
• zásuvka

Poďme sa na ne pozrieť bližšie.

Počet jadier

Čím viac jadier má procesor, tým viac operácií môže vykonávať súčasne. Viaceré jadrá sú v podstate viaceré procesory, ktoré sú umiestnené na rovnakej matrici alebo v rovnakom balení. V jednojadrovom procesore príkazy prijaté na jeho vstupe prechádzajú postupne cez bloky potrebné na ich vykonanie, to znamená, že kým procesor vykonáva ďalší príkaz, ostatné čakajú, kým na ne príde rad. Vo viacjadrovom procesore prichádza niekoľko samostatných tokov inštrukcií a údajov, ktoré tiež vystupujú oddelene bez toho, aby sa navzájom ovplyvňovali. Vďaka paralelnému spracovaniu niekoľkých prúdov príkazov procesorom sa zvyšuje výkon počítača. Dnes sú na osobných počítačoch spravidla nainštalované 2-8 jadrové procesory. Nie všetky programy sú však navrhnuté na používanie viacerých jadier.

Frekvencia hodín

Táto charakteristika udáva rýchlosť, akou centrálny procesor vykonáva inštrukcie. Cyklus je časový úsek potrebný na to, aby procesor vykonal základné operácie.

V nedávnej minulosti sa taktovacia frekvencia centrálneho procesora stotožňovala priamo s jeho výkonom, to znamená, že čím vyššia je taktovacia frekvencia procesora, tým je produktívnejší. V praxi sa stretávame so situáciou, keď procesory s rovnakou frekvenciou majú rozdielny výkon, pretože v jednom takte dokážu vykonať rôzny počet inštrukcií (v závislosti od konštrukcie jadra, šírky pásma zbernice, vyrovnávacej pamäte). Moderné procesory pracujú na frekvenciách od 1 do 4 GHz (Giga Hertz)

Cache

Cache sa používa na výrazné zrýchlenie výpočtov. Ide o ultrarýchlu pamäť zabudovanú do puzdra procesora, ktorá obsahuje údaje, ku ktorým procesor často pristupuje. Vyrovnávacia pamäť môže byť prvej (L1), druhej (L2) alebo tretej (L3) úrovne.

Zásuvka

Zásuvka je konektor (zásuvka) na základnej doske, kde je nainštalovaný procesor. Ale keď hovoríme o "zásuvke procesora", myslíme tým tak zásuvku na základnej doske, ako aj podporu tejto zásuvky určitými modelmi procesorov. Zásuvka je potrebná práve na to, aby ste mohli jednoducho vymeniť pokazený procesor alebo upgradovať počítač za výkonnejší procesor.

RAM

Ďalším dôležitým prvkom počítača, ktorý sa nachádza v systémovej jednotke, je pamäť s náhodným prístupom (RAM alebo RAM-random access memory). V ňom sú uložené informácie spracovávané procesorom a programy spúšťané používateľom. Operačný sa nazýva preto, lebo poskytuje procesoru rýchly prístup k údajom.

DDR2

DDR3

Hlavné vlastnosti RAM:

• objem- merané v megabajtoch (MB) alebo gigabajtoch (GB), výrazne ovplyvňuje výkon počítača. Kvôli nedostatočnému množstvu pamäte RAM sa mnohé programy buď nenačítajú, alebo sa budú vykonávať veľmi pomaly. Typický moderný počítač využíva aspoň 1 GB pamäte, aj keď 2 alebo 3 GB sú lepšie na pohodlné ovládanie;
• frekvencia zbernice - merané v megahertzoch (MHz), má tiež veľký vplyv na rýchlosť počítača. Čím je väčšia, tým rýchlejší je prenos dát medzi procesorom a samotnou pamäťou.
• typ pamäte- označuje generáciu, do ktorej pamäť patrí. Dnes môžete nájsť nasledujúce typy pamäte s náhodným prístupom (usporiadané podľa chronológie vzhľadu):

DDR SDRAM (100 – 267 MHz)

DDR2 SDRAM (400 – 1066 MHz)

DDR3 SDRAM (800 – 2400 MHz)

DDR4 SDRAM (1600 – 2400 MHz)

Grafická karta

Video karta | Počítačové zariadenie

Grafická karta je elektronická karta, ktorá vytvára obrazový signál a tým určuje obraz zobrazovaný monitorom. Existujúce grafické karty majú rôzne možnosti. Ak sa v počítači používajú kancelárske programy, na grafickú kartu neexistujú žiadne špeciálne požiadavky. Ďalšou vecou je herný počítač, v ktorom grafická karta preberá hlavnú prácu a centrálny procesor má priradenú sekundárnu úlohu.

Hlavné vlastnosti grafickej karty:

• množstvo videopamäte – merané v megabajtoch (MB) alebo gigabajtoch (GB), ovplyvňuje maximálne rozlíšenie monitora, počet farieb a rýchlosť spracovania obrazu. V súčasnosti sa vyrábajú modely grafických kariet s video pamäťou od 256 MB do 6 GB. Optimálna priemerná veľkosť je 512 MB alebo 1 GB;
• bitová šírka zbernice videopamäte - meraná v bitoch, určuje množstvo dát, ktoré je možné súčasne preniesť z videopamäte (do pamäte). Štandardná šírka zbernice moderných grafických kariet je 256 bitov;
• frekvencia videopamäte - meraná v megahertzoch (MHz), čím vyššia, tým väčší je celkový výkon grafickej karty.

V súčasnosti sa grafické karty vyrábajú na základe čipsetov nVidia GeForce a ATI Radeon.

HDD

Pevný disk | Počítačové zariadenie

Pevný disk bez horného krytu | Počítačové zariadenie

Pevný disk, nazývaný aj pevný disk alebo HDD, je určený na dlhodobé ukladanie informácií. Na pevnom disku vášho počítača sú uložené všetky informácie: operačný systém, potrebné programy, dokumenty, fotografie, filmy, hudba a ďalšie súbory. Je to on, kto je hlavný privýstavby skladovanie informácie v počítači.

Pre používateľa sa pevné disky od seba líšia predovšetkým týmito vlastnosťami:

• kapacita (objem) – meria sa v gigabajtoch (GB) alebo terabajtoch (TB), určuje, koľko informácií je možné zapísať na pevný disk. V súčasnosti sa objem moderného pevného disku meria od niekoľkých stoviek gigabajtov až po niekoľko terabajtov;
• rýchlosť, ktorá je súčtom času prístupu k informáciám a rýchlosti čítania/zápisu informácií. Typické prístupové časy pre moderné disky sú 5-10 ms (milisekundy), priemerná rýchlosť čítania/zápisu je 150 MB/s (megabajtov za sekundu);
• interface - typ radiča, ku ktorému má byť pevný disk pripojený (najčastejšie EIDE a rôzne varianty SATA).

DVD mechanika

DVD mechanika | Počítačové zariadenie

Jednotka DVD sa používa na čítanie diskov DVD a CD. Ak názov obsahuje predponu „RW“, potom je jednotka schopná nielen čítať, ale aj zapisovať na disky. Mechanika sa vyznačuje rýchlosťou čítania / zápisu a je označená multiplikátorom (1x, 2x atď.). Jednotkou rýchlosti je tu 1,385 megabajtov za sekundu (Mb/s). To znamená, že keď disk povie rýchlosť 8x, skutočná rýchlosť bude 8 * 1,385 Mb / s = 11,08 Mb / s.

Blu-ray (Blu-ray) mechanika

Blu-ray mechanika | Počítačové zariadenie

Blu-ray mechaniky môžu byť troch typov: čítanie, kombinovanie a zápis. Čítačka diskov Blu-ray dokáže čítať disky CD, DVD a Blu-ray. Kombinácia môže dodatočne napaľovať CD a DVD. Napaľovačka Blu-ray dokáže čítať a zapisovať všetky disky.

Zdroj

Napájací zdroj dodáva energiu do zariadení počítača a zvyčajne sa predáva s puzdrom. Momentálne vyrábajú zdroje s kapacitou 450, 550 a 750 wattov. Pre počítač s výkonnou hernou grafickou kartou môžu byť potrebné výkonnejšie napájacie zdroje (až 1500 wattov).

Monitor

Monitor je určený na zobrazovanie obrázkov z počítača. Vzťahuje sa na výstupné zariadenia počítača.

Hlavné vlastnosti monitorov:

• Veľkosť obrazovky- merané v palcoch (1 palec = 2,54 cm) diagonálne. V súčasnosti sú najobľúbenejšie 19" LCD monitory;
• formát obrazovky(pomer strán vertikálne a horizontálne), teraz sa takmer všetky monitory predávajú v širokouhlých verziách: formát 16: 9 a 16:10;
• typ matrice- hlavná časť LCD monitora, od ktorej závisí jeho kvalita z 90%. Moderné monitory využívajú jeden z troch hlavných typov matríc: TN-film (najjednoduchší, najlacnejší a najrozšírenejší), S-IPS (má najlepšie podanie farieb, používa sa na profesionálnu prácu s obrazom) a PVA/MVA (drahší ako TN). -filmové a lacnejšie IPS, môžeme povedať, že tieto matice sú kompromisom medzi TN + Film a IPS.);
• Rozlíšenie obrazovky- počet bodov (pixelov) na šírku a výšku, ktoré tvoria obrázok. Najbežnejšie 17 a 19-palcové monitory majú rozlíšenie 1280x1024 a 1600x1200 bodov. Čím vyššie rozlíšenie, tým detailnejší bude obraz prirodzene;
• typ konektora slúži na pripojenie počítača, analógové VGA (D-Sub) alebo digitálne DVI, HDMI konektory.

Verím, že keď už čítate tento článok z internetového zdroja, znamená to, že poznáte také zariadenie ako počítač, videli ste ho a viete si predstaviť, ako vyzerá.

Zamysleli ste sa niekedy nad tým, ako funguje počítač? Okrem takých, samozrejme, dôležitých komponentov, akými sú monitor, klávesnica a myš, existujú aj komponenty, ktoré je možné vidieť iba pri pohľade dovnútra. Ide o grafickú kartu, RAM, pevný disk a procesor.

Hoci ak nemáte potrebnú vedomostnú základňu, neodporúčal by som vám otvárať kryt systémovej jednotky alebo otáčať monitorom. Po prvé môžete niečo nenávratne rozbiť a po druhé aj tak ničomu nebudete rozumieť.

Navrhujem začať čisto teoretickými znalosťami.

Sekcia 1. Predstavivosť, páni, predstavivosť!

Takže si myslím, že sme sa už rozhodli, že sa nikto nebude pokúšať vyberať a trhať systémovú jednotku, aby sa lepšie zoznámil s jej obsahom.

Ako by to mohlo byť inak?

Navrhujem predstaviť si kresbu. Nie nejaké majstrovské dielo svetovej maľby, skôr niečo ako detské čmáranice. s výsuvnými policami, na ktorých stojí náš počítač, skladajúci sa z monitora, systémovej jednotky, klávesnice, myši a možno doplníme ešte pár reproduktorov. No, predstavili ste to? Teraz, popri tom všetkom, predstavte muža, v tomto prípade seba. pripravený?

Teraz vám prezradím tajomstvo: tento človiečik je v skutočnosti veľmi, veľmi výkonný dvojjadrový procesor typu INTEL (dobre, alebo ATLON). Aj keď je dosť možné, že dvojjadro vôbec nie je... V tomto prípade to nie je až také dôležité. Vynára sa úplne logická otázka, prečo práve procesor, pretože toto zariadenie, podobne ako mozog moderného človeka, je schopné vopred vypočítať tisíce rôznych operácií. Toto je druh mozgu, ale ako pracovať s počítačom bez mozgu? V žiadnom prípade!

Pohni sa. Monitor zobrazený na našom virtuálnom výkrese bude grafická karta. Plochu písacieho stola premeníme na RAM, no šuplíky písacieho stola nám nahradia pevný disk, nazývaný aj pevný disk. Teraz poďme všetko "pripojiť" k základnej doske (dobre, v našom prípade k základni stola). pripravený?

Podľa tohto princípu pripojenia funguje zariadenie.

Časť 2. Ako počítač funguje ako celok a každá z jeho súčastí samostatne.

Vraciame sa k našej kresbe: sedíte pri stole, t.j. ste procesor zapojený do základnej dosky a vaša izba nie je nič iné ako systémová jednotka.

Dosť fantázie?

Predstavte si situáciu, že priemerný používateľ príde a stlačí vypínač. Procesoru (t.j. v tomto prípade vám) sa odošle signál a je zahrnutý v práci.

Ak si chce používateľ pozrieť film alebo otvoriť nejaký potrebný dokument, pošle „vám“ zodpovedajúci signál. Vyleziete do zásuvky stola (t.j. harddisk) a vyhrabete tam všetko potrebné.

Pamäť s priamym prístupom pracuje tisíckrát rýchlejšie ako procesor, zrýchľuje proces vyhľadávania tej či onej informácie. Naozaj pripomína povrch stola a umožňuje vám mať všetko, čo potrebujete, na očiach, a neliezť zakaždým do zásuviek stola, čím trávite čas a energiu.

Zdá sa mi, že teraz sa každý, kto chce vedieť, ako počítač funguje, právom pýta, prečo potom potrebujeme pevný disk, ak z neho vyloviť materiál trvá veľmi dlho.

Ide o to, že pevný disk s významným objemom možno považovať za druh úložiska. Zamyslite sa sami, aký je povrch stola v porovnaní so všetkým tým voľným priestorom, ktorý obsahujú zásuvky? Okrem toho RAM nemôže fungovať bez stáleho napájania, takže stačí odpojiť počítač od siete a všetky uložené informácie sa presunú späť na pevný disk.

Časť 3. Ako funguje počítač? Záver.

Teraz si to zhrňme. Všetko vo vnútri počítača je teda riadené procesorom, spracováva všetky tu uložené a pre prácu potrebné dáta. RAM je potrebná na zrýchlenie procesora. Winchester je druh úložiska informácií.

Grafická karta, ako ste pravdepodobne uhádli, je potrebná na to, aby používateľ videl všetko, čo sa deje na monitore. Čím lepšie a vyššie jeho parametre, tým lepšia bude kvalita obrazu, resp.

Zvuková karta, ktorú na našom virtuálnom obrázku predstavovali reproduktory, je zodpovedná za všetky zvuky v PC, čím uvoľňuje čas procesora na spracovanie iných údajov. Treba povedať, že teraz je vo väčšine prípadov už zabudovaný do základnej dosky.

Na počítači človek nepozná všetko spomenuté. Dýchame a žijeme, hoci nie každý si to uvedomuje, ani srdce. Tak je to aj s PC. Môcť. To je len pre niekoho možno nuda.

Architektúra moderných počítačov bola vyvinutá už v roku 1945. Pri tejto metóde sa príkazy a dáta ukladajú spoločne do pamäte počítača. Do pamäte sa načíta súbor inštrukcií nazývaných program a údaje. Pamäť je rozdelená na jednotlivé bunky, takže príkazy aj dáta je možné kedykoľvek nájsť.

Centrálna procesorová jednotka (CPU) obsahuje softvérové ​​počítadlo, ktoré poskytuje poradie pokynov. Počítadlo programov sa po každej operácii posunie o jeden krok dopredu.
Ďalšie komponenty CPU zahŕňajú riadiaci modul, ktorý vedie krok za krokom operácie spracovania dát; aritmetický logický modul (ALM), ktorý vykonáva operácie so sčítaním, odčítaním a porovnávaním.
Vpravo sú kroky, ktoré vysvetľujú, ako počítač manipuluje s príkazmi a údajmi, aby vykonal jednoduchú úlohu pridania. Program dá počítaču pokyn, aby sčítal dve čísla a zapamätal si ich súčet – podľa poradia v treťom riadku na obrazovke (dole), ktorý znie „30 C = A + B“. Táto úloha si vyžaduje veľa krokov, ale každý krok trvá len tridsať miliardtín sekundy a výpočty sú veľmi rýchle. Hoci sú všetky čísla zapísané v počítači binárne, sú tu uvedené v desiatkovej sústave, aby sa uľahčilo čítanie.

Počítačový koučing
Operátor napísal krátky program v počítačovom jazyku BASIC. Prvé dva riadky očíslované 10 a 20 (vľavo) informujú počítač, aby vytiahol čísla z klávesnice. Diagramy vpravo ukazujú, ako počítač vykoná tretí príkaz. Tento príkaz "C = A + B" povie počítaču, aby sčítal čísla A a B, a štvrtý riadok obsahuje príkaz na zapamätanie si výsledku. Riadok 50 ukončí program. V tomto prípade je A v bunke 86, B je v bunke 87 a C bude v bunke 88.

1. Prvé pokyny. Riadiaci modul prijíma príkazy z miesta 78 a 79. Po dekódovaní príkazov vie, že musí doručiť údaje z miesta 86.

2. Pohyb prvého čísla. Riadiaci modul skopíruje A - číslo "3" z bunky 86 a umiestni ho do jedného z registrov - dočasné úložisko pre malé množstvo dát.

3. Čítanie príkazu "Pridať". Riadiaci modul prijme ďalší príkaz - príkaz "pridať" - z miest 80 a 81 a dekóduje tieto príkazy.

4. Čítanie údajov. Riadiaci modul podľa príkazov skopíruje hodnotu B 2 z miesta 87 a umiestni ju do ALM.

5. Doplnenie údajov. Prvé číslo sa vyberie z pamäte centrálneho procesora a odošle sa do ALM, kde sa vykonajú matematické operácie. Počítač môže pridať dve čísla.

6. Dočasné uloženie. Súčet súčtu je dočasne uložený v registri CPU, kým riadiaci modul nedostane ďalšie inštrukcie od užívateľa.

7. Zhrnutie. Riadiaci modul extrahuje z bunky 82 príkaz na uloženie údajov do pamäte na pozíciu 88, kde budú ľahko dostupné pre následné výpočty.

8. Skladovanie. Riadiaci modul umiestni súčet, číslo "5", do bunky 88 v súlade s príkazom, čím dokončí osem operácií potrebných na dokončenie jedného zásobníka toogoamma.

Počítačové zariadenia sa dnes v našich životoch tak pevne udomácnili, že sa zdá nemožné predstaviť si našu existenciu bez nich. Väčšina používateľov však takmer nikdy nepremýšľa o tom, ako všetky tieto systémy fungujú. Ďalej zvážime, ako je počítač usporiadaný (takpovediac pre „figuríny“). Samozrejme, nebude fungovať všetko podrobne popísať a zdôrazniť všetky technické aspekty (a väčšina ľudí to nepotrebuje). Preto sa obmedzíme na hlavné aspekty a budeme hovoriť jednoduchým „ľudským“ jazykom.

Počítač pre figuríny: Základné komponenty

Keď už hovoríme o zariadení akéhokoľvek počítačového zariadenia, malo by byť zrejmé, že v podstate pozostáva z hardvéru a softvéru.

Hardvér znamená všetky pripojené zariadenia, ktorých sa možno takpovediac dotknúť rukami (procesory, pamäťové kľúče, pevné disky, monitory, video, audio a zvukové adaptéry, klávesnica, myš, periférne zariadenia ako tlačiarne, skenery atď.) atď. .). Ľudovo sa všetkým týmto komponentom niekedy hovorí „počítačový hardvér“.

Softvérová časť pozostáva z mnohých komponentov, medzi ktorými hrá vedúcu úlohu operačný systém, na základe ktorého sa uskutočňuje interakcia medzi hardvérom a inými programami a v ňom nainštalované ovládače zariadení sú špeciálne programy, pomocou ktorých sa OS môže interagovať so samotným hardvérom a používať ho pri vykonávaní určitých úloh.

Z toho je ľahké vyvodiť záver, že hlavným princípom fungovania počítača akéhokoľvek typu je interakcia hardvérových a softvérových komponentov. Ale to je len povrchná reprezentácia. Tieto procesy budú popísané o niečo neskôr.

Hardvér počítača

V hardvérovej časti je, ako sa mnohí domnievajú, na prvom mieste procesor a RAM. Čiastočne je to pravda. Práve oni zabezpečujú vykonávanie všetkých softvérových príkazov a umožňujú spustiť určité procesy.

Na druhej strane, ak sa pohrabete hlbšie, ani jeden „železný“ komponent sám o sebe nestojí za nič, pretože ho potrebujete niekam pripojiť, aby ste ho mohli používať. A tu sa prvoradý význam pripisuje takzvaným matičným doskám (ľudovo nazývaným „základné dosky“) – špeciálnym zariadeniam, na ktorých sú namontované všetky ostatné komponenty, mikroobvody atď.. V tomto zmysle je hlavným princípom počítača (správne fungovanie bez zlyhania) je správne pripojiť všetky hardvérové ​​komponenty cez príslušné ovládače do špeciálnych slotov alebo konektorov na samotnej doske. Má svoje pravidlá, napríklad o správnom používaní PCI zberníc, o pripájaní pevných diskov a vymeniteľných diskov pomocou princípu Master / Slave atď.

Samostatne by sa malo povedať o pamäti iba na čítanie (ROM), na ktorej sú informácie zaznamenané, akoby navždy, a pamäti s náhodným prístupom (RAM), ktorá slúži na vykonávanie softvérových komponentov.

Typy softvéru

Softvérový princíp činnosti počítača predpokladá použitie vhodného softvéru na vykonávanie zadaných úloh.

Vo všeobecnosti je softvér rozdelený do niekoľkých kategórií, medzi ktorými možno rozlišovať systémový a aplikačný softvér samostatne. Systémový softvér zahŕňa samotné operačné systémy, ovládače zariadení a niekedy aj obslužné programy potrebné na zabezpečenie správneho fungovania celého systému. Je to takpovediac všeobecný shell, do ktorého sú vložené aplikačné programy a aplikácie. Softvér tohto typu má prísne zameranie, to znamená, že je zameraný na vykonávanie konkrétnej úlohy.

Ale keďže hovoríme presne o tom, aké sú základné princípy počítača vo všeobecnom zmysle, je to systémový softvér, ktorý je na prvom mieste. Ďalej sa pozrime na to, ako sa spúšťa celý počítačový systém.

Hodina informatiky. Počítač: Zapnite a skontrolujte zariadenia

Pravdepodobne si mnohí používatelia stacionárnych počítačov všimli, že keď je počítač zapnutý, je počuť charakteristický zvuk systémového reproduktora. Málokto tomu venuje pozornosť, ale z jeho vzhľadu môžeme konštatovať, že všetky „železné“ zariadenia fungujú normálne.

Čo sa stane? Princíp činnosti počítača spočíva v tom, že keď sa na špeciálny mikroobvod nazývaný primárne vstupné / výstupné zariadenie pripojí napájanie, všetky zariadenia sa testujú. V prvom rade ide o detekciu porúch v prevádzke grafického adaptéra, pretože ak nie je v poriadku, systém jednoducho nebude môcť zobraziť vizuálne informácie na obrazovke. Až potom sa určí typ procesora a jeho charakteristiky, parametre RAM, pevných diskov a ďalších zariadení. V skutočnosti BIOS spočiatku ukladá informácie o celom hardvéri.

Možnosti zavádzania

Nechýba ani systém výberu bootovacieho zariadenia (pevný disk, optické médium, USB zariadenie, sieť a pod.). V každom prípade ďalším princípom počítača z hľadiska bootovania je, že zariadenie má takzvaný bootovací záznam, ktorý je potrebný na spustenie systému.

Spustenie operačného systému

Na spustenie operačného systému je potrebný špeciálny bootloader, ktorý inicializuje systémové jadro zapísané na pevnom disku a umiestni ho do pamäte RAM, po čom sa riadenie procesu prenesie do samotného OS.

Okrem toho môže mať hlavný zavádzací záznam flexibilnejšie nastavenia, čo dáva používateľovi právo vybrať si systém, ktorý sa má spustiť. Ak sa spustenie uskutoční z vymeniteľného média, spustiteľný zavádzací kód sa načíta z neho, ale načítanie sa v každom prípade vykoná iba vtedy, ak systém BIOS zistí, že spustiteľný kód je platný. V opačnom prípade sa na obrazovke objaví upozornenie o nemožnosti spustenia, napríklad, že sa nenašiel zavádzací oddiel. V tomto prípade sa niekedy používa tabuľka oddielov, ktorá obsahuje informácie o všetkých logických jednotkách, na ktoré je možné pevný disk rozdeliť. Prístup k informáciám okrem iného priamo závisí od organizačnej štruktúry súborov, ktorá sa nazýva súborový systém (FAT, NTFS atď.).

Upozorňujeme, že toto je najprimitívnejšia interpretácia procesu zavádzania, pretože v skutočnosti je všetko oveľa komplikovanejšie.

Pamäť počítača: spustené programy

Operačný systém sa teda spustil. Teraz sa pozrime na otázky fungovania programov a aplikácií. Za ich spustenie je primárne zodpovedný centrálny procesor a RAM, nehovoriac o ovládačoch ostatných zapojených zariadení.

Princíp fungovania počítačovej pamäte spočíva v tom, že pri spustení spustiteľného súboru programu alebo iného objektu z ROM alebo vymeniteľného média, kedy aplikácia zohráva akúsi doplnkovú úlohu, niektoré sprievodné komponenty, najčastejšie dynamické knižnice (aj keď ich prítomnosť môže neposkytujú pre jednoduché programy) a ovládače zariadení potrebné na prevádzku.

Zabezpečujú komunikáciu medzi operačným systémom, samotným programom a používateľom. Je jasné, že čím viac RAM má, tým viac komponentov sa do nej dá nahrať a tým rýchlejšie bude prebiehať ich spracovanie. Po prijatí interakčných príkazov prevezme riadenie centrálny procesor, ktorý vykoná všetky výpočtové akcie v systéme. Keď je aplikácia vypnutá alebo keď je počítač vypnutý, všetky komponenty sú uvoľnené z "RAM". Ale nie vždy to tak je.

Zmena parametrov systému

Niektoré procesy môžu byť v pamäti RAM trvalo. Preto ich treba zastaviť ručne. V systémoch Windows sa mnohé služby spúšťajú automaticky, no pre používateľa sú úplne zbytočné. V tomto prípade sa použije nastavenie automatického spustenia. V najjednoduchšej verzii sa používajú optimalizačné programy, ktoré čistia nepotrebné procesy, odstraňujú počítačový odpad v automatickom režime. Ale toto je samostatný rozhovor.

fb.ru

Lekcia 3. Ako funguje počítač

Sergey Bondarenko Hlavná stránka »IT-Lekcie 87 komentárov

Pre úspešnú „komunikáciu“ s počítačom je škodlivé vnímať ho ako čiernu skrinku, ktorá sa chystá vydať niečo nečakané. Aby ste pochopili reakciu počítača na vaše akcie, musíte vedieť, ako to funguje a ako to funguje.

V tejto lekcii IT sa dozvieme, ako funguje väčšina výpočtových zariadení (medzi ktoré patria nielen osobné počítače).

V druhej lekcii sme prišli na to, že na spracovanie informácií, ich ukladanie a prenos je potrebný počítač. Pozrime sa, ako sa spracovávajú informácie.

Ako sa informácie ukladajú v počítači

Počítač ukladá, prenáša a spracováva informácie vo forme núl "0" a jednotiek "1", to znamená, že sa používa binárny kód a binárna číselná sústava.

Napríklad desiatkové číslo „9“ vidí ako binárne číslo „1001“.

Vo forme núl a jednotiek sú uložené všetky údaje, ktoré je potrebné spracovať a všetky programy, ktoré riadia spracovanie.

Napríklad počítač vidí takúto fotografiu (iba prvé dva riadky súboru s 527 riadkami):

A text pre počítač vyzerá takto:

Dnes nebudeme rozumieť zložitosti výpočtov a transformácií, pozrime sa na proces všeobecne.

Kde sú informácie uložené

Keď sa informácia zadá do počítača (zaznamená), uloží sa na špeciálne zariadenie - zariadenie na ukladanie dát. Zariadenie na ukladanie údajov je zvyčajne pevný disk (pevný disk).

Toto zariadenie sa pre svoj dizajn nazýva pevný disk. Vo vnútri puzdra je jedna alebo viac tvrdých placky (kov alebo sklo), na ktorých sú všetky dáta (textové dokumenty, fotografie, filmy atď.) a nainštalované programy (operačný systém, aplikačné programy ako Word, Excel a pod.) .

Pevný disk (úložisko dát) ukladá programy a dáta

Informácie na pevnom disku sa zachovajú aj po vypnutí počítača.

Viac o zariadení pevného disku sa dozvieme v jednej z nasledujúcich lekcií IT.

Čo spracováva všetky informácie v počítači

Hlavnou úlohou počítača je spracovávať informácie, to znamená vykonávať výpočty. Väčšinu výpočtov vykonáva špeciálne zariadenie - procesor. Ide o zložitý mikroobvod obsahujúci stovky miliónov prvkov (tranzistorov).

Procesor – spracováva informácie

Program povie procesoru, čo má v danom čase urobiť, udáva, aké dáta je potrebné spracovať a čo s nimi treba urobiť.

Schéma spracovania údajov

Programy a údaje sa načítavajú z pamäťového zariadenia (pevného disku).

Pevný disk je ale relatívne pomalé zariadenie a ak by procesor po spracovaní čakal na prečítanie informácií a ich spätný zápis, zostal by dlho nečinný.

Preto bolo medzi procesor a pevný disk nainštalované rýchlejšie úložné zariadenie – pamäť s náhodným prístupom (random access memory, RAM). Ide o malú dosku plošných spojov, na ktorej sú umiestnené rýchle pamäťové čipy.

RAM - urýchľuje prístup procesora k programom a dátam

Všetky potrebné programy a údaje sa vopred načítajú do pamäte RAM z pevného disku. Počas prevádzky procesor pristupuje k RAM, číta príkazy programu, ktorý hovorí, aké údaje je potrebné vziať a ako ich presne spracovať.

Keď počítač vypnete, obsah pamäte RAM sa v ňom neuloží (na rozdiel od pevného disku).

Proces spracovania informácií

Takže teraz vieme, ktoré zariadenia sa podieľajú na spracovaní informácií. Teraz sa pozrime na celý proces výpočtov.

Animácia spracovania informácií počítačom (IT-uroki.ru)

Keď je počítač vypnutý, všetky programy a údaje sú uložené na pevnom disku. Keď zapnete počítač a spustíte program, stane sa toto:

1. Program z pevného disku sa zadá do pamäte RAM a povie procesoru, ktoré údaje má nahrať do pamäte RAM.

2. Procesor striedavo vykonáva príkazy programu, spracováva dáta po častiach, pričom ich preberá z hlavnej pamäte.

3. Po spracovaní údajov procesor vráti výsledok výpočtu do hlavnej pamäte a vezme ďalšiu časť údajov.

4. Výsledok programu sa vráti na pevný disk a uloží.

Popísané kroky sú v animácii zobrazené červenými šípkami (výhradne z IT-uroki.ru).

Vstup a výstup informácií

Aby počítač mohol prijímať informácie na spracovanie, je potrebné ich zadať. Na tento účel sa používajú zariadenia na vstup údajov:

• Klávesnica (pomocou ktorej zadávame text a ovládame počítač);
• Myš (pomocou myši ovládame počítač);
• Skener (obrázok zadáme do počítača);
• Mikrofón (nahrávanie zvuku) atď.

Na výstup výsledku spracovania informácií sa používajú zariadenia na výstup údajov:

• Monitor (zobrazenie obrazu na obrazovke);
• Tlačiareň (zobrazenie textu a obrázkov na papieri);
• Akustické systémy alebo „reproduktory“ (počúvanie zvukov a hudby);

Okrem toho môžeme vkladať a odosielať údaje do iných zariadení pomocou:

• Externé disky (z ktorých kopírujeme existujúce dáta do počítača):
  • USB,
  • kompaktný disk (CD alebo DVD),
  • Prenosný pevný disk,
  • disketa;

• Počítačová sieť (dáta prijímame z iných počítačov cez internet alebo mestskú sieť).

Ak do nášho obvodu pridáme vstupno-výstupné zariadenia, dostaneme nasledujúci diagram:

Vstup, spracovanie a výstup údajov

To znamená, že počítač pracuje s nulami a jednotkami a keď sa informácia dostane do výstupného zariadenia, preloží sa do obrázkov, na ktoré sme zvyknutí (obraz, zvuk).

Zhrnutie

Dnes sme sa teda spolu s webovou stránkou IT-uroki.ru dozvedeli, ako funguje počítač. V skratke, počítač prijíma dáta zo vstupných zariadení (klávesnica, myš a pod.), zadáva ich na pevný disk, následne prenáša do RAM a spracováva pomocou procesora. Výsledok spracovania sa najprv vráti do pamäte RAM, potom buď na pevný disk, alebo priamo do výstupných zariadení (napríklad monitora).

Ak máte nejaké otázky, môžete sa ich opýtať v komentároch k tomuto článku.

Viac o všetkých zariadeniach uvedených v dnešnej lekcii sa môžete dozvedieť z nasledujúcich lekcií na webovej stránke IT lekcií. Aby ste nezmeškali nové lekcie - prihláste sa na odber noviniek na stránke.

Kopírovanie zakázané

Dovoľte mi pripomenúť, že webová stránka IT lekcií neustále aktualizuje referenčné knihy:

Referenčné informácie o hardvéri

Katalóg programov

Video doplnok

Dnes je tu malé informatívne video o výrobe procesorov.

P.S. V ďalšej lekcii - Externé zariadenie počítača, popis externých konektorov, indikátorov a tlačidiel. Nenechajte si ujsť!

Zdieľajte so svojimi priateľmi:

Páčili sa vám IT tutoriály?

Všetky prostriedky idú na pokrytie bežných nákladov (platba za server, doménu, údržba) a prípravu nových školiacich materiálov (nákup potrebného softvéru a vybavenia).

Veľa zaujímavých vecí v sociálnych sieťach:

IT-uroki.ru

Ako funguje počítač?

Pre moderného človeka je osobný počítač rovnako bežnou vecou ako chladnička či televízor. Notebooky, tablety, stacionárne počítače sú v našich domácnostiach tak pevne zakorenené, že ich absencia začína vo väčšine bežných občanov vyvolávať pocit menejcennosti až pocit vlastnej menejcennosti. Ale celkom nedávno, len pred 20-25 rokmi, bolo všetko úplne naopak. Kremíkový priateľ bol považovaný za luxus a nie každý si mohol dovoliť takúto akvizíciu.

Technici na opravu PC, ktorí vedeli, ako počítač funguje, rozumeli jeho štruktúre a vyznali sa v softvéri, mali vtedy cenu zlata. Nie je prekvapujúce, že šťastný majiteľ „zázraku 20. storočia“ sa snažil zo všetkých síl a schopností zvýšiť svoju vlastnú počítačovú gramotnosť. Dnes to tak nie je. Servisná údržba, opravy a nastavovanie osobných počítačov sa stali pomerne lacnými a všeobecne dostupnými službami. To je dobré aj zlé. Je dobré, že sa z pliec bežného majiteľa PC odstránilo množstvo problémov. Je zlé, že väčšina dnešných užívateľov sa dosť podobá na blondínky z rôznych humoristických programov. Spravidla majú dosť nejasnú predstavu o tom, čo je v uzavretom a mierne bzučiacom puzdre. A často tento stav vedie k rôznym vtipným a niekedy aj nepríjemným situáciám.

Prečo to potrebujem?

Typický príklad zo života. Počítač sa prestal načítavať. Po úvodnej obrazovke od výrobcu základnej dosky sa objaví nápis podobný tomuto: "Zlyhanie jednotky pevného disku". Tucet zapínaní a vypínaní PC nemalo žiadny efekt. Odstránenie bočného krytu a kontrola vnútra tiež neviedla k ničomu - všetko sa zdalo byť neporušené, lesklo sa a točilo, ale nechcelo sa naštartovať! Existuje len jedna cesta von - ísť na výlet k špecialistovi, pretože počítač sa stal členom rodiny, nepostrádateľným pomocníkom, oknom do veľkého sveta a bez neho je život šedý a nudný.

Po príchode k pánovi a vysvetlení situácie vo väčšine prípadov budete počuť: "Nechajte to, prídete zajtra alebo pozajtra." Keď sa objavíte v určený čas a zaplatíte určitú sumu za opravy (niekedy veľmi veľké), odletíte domov šťastní a radostní, aby ste sa rýchlo ponorili do sveta Minecraftu alebo sa okamžite zapojili do vášnivých debát na vašom obľúbenom fóre. Zároveň si vôbec neuvedomujete, že celý problém bol vyriešený do dvoch sekúnd po otvorení puzdra. Stačilo len zatlačiť na kábel HDD, aby tesnejšie zapadol do slotu na pevnom disku. Z neustáleho chvenia spontánne trochu vyšiel z konektora. Ukázalo sa, že to stačilo na stratu kontaktu. To je všetko.

Prečo nastala taká situácia, že vystupujete ako podvedená strana? Odpoveď je jednoznačná. Vaša úplná neznalosť princípov práce a zariadenia PC viedla k takému smutnému koncu. Keď sa vaša žehlička vypne, prvá vec, ktorú urobíte, je skontrolovať napájací kábel, či nevyskočil zo zásuvky. Prečo ste tak neurobili aj v popisovanom prípade? Odpoveď sme dali v dvoch vetách vyššie. Preto v tomto článku uskutočníme malý vzdelávací program o princípoch počítača a jeho zariadenia, aby ste sa v budúcnosti už nikdy neocitli v podobnej pozícii.

K obsahu

Komponenty

Na začiatok si stručne a čo najjednoduchšie popíšeme hlavné komponenty, z ktorých sa PC skladá. Do nášho výberu sme nezaradili veľa doplnkových zariadení. To presahuje hlavnú myšlienku článku - vyriešiť, ako funguje osobný počítač. V podstate sú uvedené tie uzly, bez ktorých sa na tom nedá pracovať. Ako výnimka boli pridané iba zvuk, myš a popis tela. Samozrejme, zaobídete sa aj bez nich. O žiadnej pohodlnej práci sa však v tomto prípade baviť netreba.

Procesor (CPU – centrálna procesorová jednotka)

Srdce a mozog počítača. Celé spracovanie informácií pripadá na tento kúsok kremíka (procesor je vyrobený z tohto minerálu). Rozhoduje, dáva príkazy. Vo všeobecnosti skutočný generálny riaditeľ.

Poznámka. Majte na pamäti, že procesor je veľmi horúci chlap. Preto je potrebné dodatočné chladenie tohto veľkého bossa.

Pamäť s náhodným prístupom (RAM)

Takmer úplne verný svojmu názvu. S malou úpravou. Na rozdiel napríklad od ľudskej pamäte, informácie v RAM nachádzajú len dočasné útočisko. Presne toľko, koľko generálny riaditeľ potrebuje. Pamätajte - zväzok CPU a OP je neoddeliteľný. Akékoľvek informácie sú umiestnené ako prvé v OP a až potom sú čítané procesorom. A naopak - od procesora po RAM a potom na zamýšľaný účel.

Priamo procesor komunikuje iba s rôznymi ovládačmi.

Grafická karta (adaptér, VC)

PC oftalmického nervu. Práve on premieňa fantastické sny procesora na skutočné vizuálne obrazy.

Pevný disk (pevný disk, HDD)

Sklad, základňa, sklad – nazvite to ako chcete. Hlavná vec na splnenie hlavnej myšlienky je miesto na ukladanie informácií.

Ovládač zvuku

Čip, kodek: názvov je veľa, podstata je rovnaká – zvuk a načúvací prístroj. Na to, aby ste jeho prácu cítili (počuli), budete samozrejme potrebovať ďalšie reproduktory alebo slúchadlá, ale to sú detaily.

Klávesnica a myš

Komponenty, ktoré nám umožňujú komunikovať naše túžby do počítača. Obrazne povedané, ide o predĺženie našich rúk, pomocou ktorých komunikujeme s naším železným priateľom.

základná doska (MB)

Základom všetkého je planéta, na ktorej sa nachádzajú všetci vyššie uvedení obyvatelia počítača alebo sú k nemu pripojení pomocou káblov, slučiek. Je to ako úrodné pole pre ovocný sad. Živí ich a podporuje, spája ich do jednej komunity. Ak ochorie MB, ochorie celý počítač a, žiaľ, veľmi často jej choroba ohrozuje smrť celého počítačového tímu umiestneného v systémovej jednotke (prepätie, ktoré spáli základnú dosku, často vedie k smrti všetkých uzlov pripojený k nemu).

Napájací zdroj (PSU)

Zdroj energie. Možno najpodstatnejší prvok. Bez toho sa jednoducho nič nespustí.

Systémová jednotka (puzdro)

Plášť, v ktorom sú zabalené všetky vyššie uvedené komponenty. Celkovo bude PC fungovať aj bez neho, ale je to ako behať naboso po snehu - je zima, mokro a je to nepríjemné, jedným slovom - nepohodlné.

Monitor (možno nahradiť TV)

Tu je všetko jasné. Bez toho jednoducho neuvidíme, čo nám chcel PC povedať, a my sami nebudeme môcť začať dialóg.

Teraz, keď sme získali základné znalosti o štruktúre počítača, môžeme začať študovať jeho prácu. Skúsme sledovať, ako to všetko spolupôsobí.

K obsahu

Zapínanie

Životnosť počítača začína po stlačení tlačidla napájania na puzdre. Napájací zdroj sa spustí, pripojí sa k sieti, premení prichádzajúce 220 V na potrebné pre počítač: 3,3 V; 5V; 12 V. Potom prúd prechádza vodičmi z napájacej jednotky do základnej dosky a už sa začína distribuovať: komu čo dať v prvom rade. Paralelne, bez ohľadu na MB, dostáva energiu v našom okruhu iba HDD. Potom začne ďalšia etapa.

Spustí sa autotest (POST), ktorý pozostáva z:

• kontrola prítomnosti všetkých zariadení zaznamenaných v systéme BIOS;
• testovanie správneho fungovania týchto zariadení;
• vykonávanie jednotlivých príkazov umiestnených vo flash pamäti tohto najdôležitejšieho mikroobvodu.

Upozorňujeme, že tu je veľmi stručný popis počiatočných krokov počítača. V skutočnosti je ich oveľa viac a sú oveľa komplikovanejšie. Bežnému používateľovi však stačí pochopiť zmysel toho, čo sa deje. Počas testov je grafický adaptér jedným z prvých, ktorý sa spustí. Cez kábel začne zobrazovať obraz na obrazovke monitora a osobne môžeme sledovať ďalšie testovanie s príslušným nastavením v BIOSe (štandardne sa zvyčajne zobrazuje úvodná obrazovka od výrobcu MB).

Po dokončení prvotného testovania a inicializácie všetkých zariadení pripojených k základnej doske začne procesor načítavať operačný systém. Mali by ste tiež vedieť, že takmer od prvých krokov je všetka interakcia CPU s ostatnými prvkami počítača postavená prostredníctvom pamäte RAM, preto veľa závisí od jej prevádzkyschopnosti, kvality a rýchlosti práce.

Poznámka. Ak autotest zlyhá a nefunguje správne, počítač vás upozorní určitým pípnutím. Významy takýchto signálov možno ľahko nájsť na internete alebo v špeciálnej literatúre.

K obsahu

Načítavanie operačného systému

Prvotný prieskum a overenie teda bolo úspešné. Môžete prísť na to, o čo išlo – o spustenie OS. CPU z BIOSu načíta, ktoré zariadenie je prvé v bootovacom zozname (v našom diagrame je to jedno – toto je HDD) a začne hľadať bootovací kód MBR (hlavný bootovací záznam), ktorý sa zvyčajne nachádza v prvý fyzický sektor HDD. To znamená, že pevný disk počítača je aktívne pripojený k práci. Tu sa sféra vplyvu BIOS-u končí a do hry vstupuje MBR.

Tento priateľ odkazuje na zavádzač operačného systému, ktorý sa tiež nachádza v prvom sektore aktívneho oddielu pevného disku. Poďme si to ujasniť. Prvý sektor aktívneho oddielu nebude nevyhnutne fyzicky prvým sektorom HDD. Po spracovaní údajov zo zavádzača OS dáva procesor súhlas na spustenie systémových súborov, ktoré sú už priamo v kompetencii operačného systému.

Možno si poviete, že procesor nie je až taký veľký šéf – robí len to, čo mu káže návod. Správny. Kde ste videli šéfa, ktorý nepotrebuje pokyny?

Práca v samotnom OS je vo všeobecnosti postavená na rovnakom princípe ako spúšťacie akcie. CPU prijíma inštrukčné kódy z aplikácií, spracováva ich a zobrazuje výsledky na obrazovke monitora. Samozrejme, toto všetko hovoríme extrémne zjednodušeným a primitívnym spôsobom. V skutočnosti sa spracovávajú obrovské množstvá informácií, na ktorých sa podieľajú všetky komponenty PC. Pamäť RAM nepretržite prijíma údaje, z ktorých niektoré sa okamžite uvoľnia (používaním) a niektoré môžu zostať vo vyrovnávacej pamäti, kým sa počítač nevypne.

Informácie zaznamenané na magnetických platniach pevného disku, ktoré sa otáčajú závratnou rýchlosťou (5200 a 7200 ot./min – dnešný štandard), sú neustále žiadané z rôznych programov. Prijaté informácie prechádzajú cez RAM do CPU, kde zase prechádzajú najkomplexnejšou architektúrou moderných viacjadrových procesorov, na výstupe sa poskladajú do prehľadného riešenia alebo príkazu. Grafická karta, ktorá má svoje vlastné CPU, nemenej zložité ako centrálny procesor, a vlastnú veľmi rýchlu pamäť, nezaostáva za celým týmto pandemóniom. Koniec koncov, konečný výsledok práce celého počítača sa objaví na monitore, čo je jednoducho nemožné bez grafického adaptéra.

Aby sme aspoň zhruba odhadli objem práce iba jedného centrálneho procesora, uvádzame nasledujúce ukazovatele pre zďaleka nového zástupcu Intelu - Core 2 Quad Q6600 (2400 MHz), ktorý má 4 jadrá: v špičkovej aktivite tento starý pán dokáže vykonať 38,4 miliardy operácií za sekundu. Pre ľudský mozog je pravdepodobne také ťažké uvedomiť si takúto postavu, ako si predstaviť nekonečnosť vesmíru.

K obsahu

Príprava na vypnutie

No pomaly, pomaly sme sa dostávali do finálnej fázy počítača – vypnutia. Správne vypnutie počítača by malo byť abecedou pre každého používateľa. Nie je to ťažké. Zatvorte všetky programy a kliknite na softvérové ​​tlačidlo "Štart", v zobrazenej ponuke kliknite na riadok "Vypnúť".

Toto ukončí vašu účasť na konci pracovnej PC relácie. O zvyšok sa postará sám:

• zatvorí aplikácie bežiace na pozadí;
• dá príkaz do pamäte RAM, že "párty sa skončili a je čas odstrániť fľaše", vyčistí RAM od rezidentných programov (opatrne ukladá dáta) a rôzneho odpadu (aj softvéru);
• správne zastaví platne HDD;
• vykoná celý komplex starostlivého vypnutia rôznych zariadení, dokonca ani netuší, že svetlo zhasne;
• No a posledný, kto opustí halu, je videoadaptér, ktorý prepne prepínač za ním.

Prečo by ste mali vypínať počítač týmto spôsobom? Prečo napríklad bez prílišného namáhania vybrať a vytiahnuť kábel zo zásuvky, ako pri tej istej žehličke? Je zakázané. Počítač nie je žehlička a takéto „barbarské“ vypnutie veľmi bolestne reaguje na jeho zdravie. A ak to spočiatku nebude viditeľné, potom sa určite jedného dňa - zhoršenie blahobytu - určite prejaví. Tu je niekoľko dôvodov, prečo by ste nemali dávať počítač do rovnakého radu ako žehličku. Náhly výpadok prúdu vedie k nasledujúcim problémom:

• programy sa vymažú z pamäte RAM okamžite, bez akéhokoľvek ukladania;
• HDD zamrzne v polohe, v ktorej ho zachytí apokalypsa, a to nie je dobré - je navrhnutý tak, že všetky časti, ktoré sa v ňom pohybujú, sa musia zastaviť na presne určených miestach;
• neočakávané vymiznutie elektriny má škodlivý vplyv na rôzne mikroobvody, kondenzátory atď.

Sú prípady, kedy náhle vypnutie PC viedlo k fyzickému zlyhaniu jednotlivých komponentov. Záver prvý: NIKDY nevypínajte počítač „vytiahnutím napájacieho kábla“.

Teraz, keď viete, ako počítač funguje, bude komunikácia s ním oveľa produktívnejšia. Keď na pár sekúnd mrzne a šuští pevným diskom, nebudete sa musieť nepokojne vrtieť v kresle. Budete vedieť, že počítač nezamrzol ani nezomrel. Ide len o to, že medzi procesorom a pevným diskom dochádza k výmene dát, alebo, povedané zrozumiteľnejším jazykom, počítač intenzívne premýšľa, ako čo najsprávnejšie a najpresnejšie vyriešiť zadanú úlohu. Neodoláme a článok zakončíme sloganom: „Vzájomné porozumenie medzi človekom a inteligentným strojom je zárukou dlhej a produktívnej spolupráce.“ Veľa štastia!

TheDifference.ru

Ako funguje počítač - Počítačový hardvér

Stránka vytvorená: 23.03.2011, aktualizácia: 04.06.2017

V tomto článku sa pokúsime odpovedať na otázky ako: - čo to je; čo je systémový softvér; vodič - čo to je; čo je ovládač.

Ako funguje počítačový systém

Pred začatím nášho článku o tom, čo je potrebné urobiť po zapnutí počítača, by bolo potrebné dotknúť sa princípov počítačového systému.

Všetko, čo ste si predtým kúpili v obchode s počítačmi a čo sme si v krátkosti prezreli skôr, sa najčastejšie nazýva počítačový „hardvér“ (tento slangový výraz najčastejšie používajú informatici), ako aj hardvérová súčasť počítačového systému (tento ako ľudia, ktorí sa venujú vede).

„Hardvér“ počítača sa najčastejšie prirovnáva k mŕtvemu človeku, respektíve k jeho telu (no, ak nie také pochmúrne, tak aspoň spiacemu). Zdá sa, že je to váš počítač, ale zatiaľ je to absolútne zbytočný veľký elektronický obvod, pretože neplní svoju hlavnú funkciu. Aby sme mohli „oživiť“ váš počítač (vdýchnuť život spiacemu alebo mŕtvemu telu), potrebujeme získať softvér (softvér alebo počítačové programy), ktorý bude zodpovedať vášmu počítaču. Počítačový systém musí odhaliť celý svoj obrovský potenciál, ktorý má človek v sebe, iba pod vplyvom programov, ktoré zodpovedajú vášmu „hardvéru“.

Aplikačný a systémový softvér

Najpopulárnejším spôsobom distribúcie softvéru je samozrejme internet alebo CD (DVD alebo CD). Aplikačný softvér a systémový softvér sú dve zásadne odlišné kategórie, do ktorých možno softvér rozdeliť.

Aplikačný softvér

Aplikačný softvér

Aplikačný softvér sú tie programy, ktoré si používateľ stiahne (alebo nainštaluje) do svojho počítača a následne v nich začne pracovať. Vezmime si napríklad softvérový balík Microsoft Office (Power Point, Excel, Word), čo sú programy na prácu s prezentáciami, tabuľkami alebo wordovými dokumentmi. Mimochodom, každá nainštalovaná hračka je zároveň aplikačným softvérom. Aplikačný softvér pracuje priamo s používateľom a musí tiež vykonávať jednu alebo druhú aplikačnú úlohu.

Systémový softvér

Systémový softvér sú programy, ktoré sú určené na riadenie činnosti počítača a jeho periférnych zariadení. Toto je BIOS, ovládač alebo operačný systém. Systémový softvér najčastejšie pokračuje v práci s hardvérom počítača a „vysvetľuje“, ako a čo je potrebné urobiť s prichádzajúcimi informáciami.

V momente, keď sa počítač zapne, začne sa napájať špeciálny čip BIOS (označovaný aj ako základný vstupno-výstupný systém), ktorý riadi počiatočné spustenie hardvéru počítača. Určenie vašej konfigurácie počítačového systému (aké externé zariadenie ste pripojili, aj to, čo je súčasťou počítačového systému), ako aj testovanie počítačových uzlov a systému, to všetko sa deje počas procesu zavádzania počítačového systému. A až potom sa spustí načítanie operačného systému (používatelia si najčastejšie vyberú presne jednu z verzií systému Windows). Keď ste si kúpili počítač, mali by ste už mať nainštalovaný operačný systém. Systém Windows musí vykonať konečné nastavenie celého systému a potom musí uviesť všetok hardvér v počítači do funkčného stavu. Všetka následná práca počítača prebieha pod kontrolou Windows.

Ovládač

Všetky periférne zariadenia musia byť pripojené k hlavnému počítačovému systému (približne povedané k procesoru) prostredníctvom špeciálnych ovládačov (presnejšie povedané, zariadenie musí byť pripojené na systémovej jednotke k príslušnému konektoru; z tohto dôvodu môžeme povedať, že zariadenie musí byť pripojené cez konektor k ovládaču). Ovládač je elektronický obvod, ktorý bol špeciálne navrhnutý pre jeho vlastné zariadenie.

Vodič

Vodič

Aby ovládač mohol správne koordinovať činnosť pripojeného periférneho zariadenia a počítača, je potrebné nahrať príslušné ovládače. Ovládač je špeciálny riadiaci program, ktorý musí riadiacej jednotke „povedať“, ako a čo má robiť. Ovládače musia byť najčastejšie napísané vývojármi periférnych zariadení a musia byť tiež dodávané s týmito zariadeniami. Napríklad, keď si kúpite skener alebo tlačiareň, mali by ste v krabici nájsť CD s ovládačmi, ktoré je potrebné nainštalovať do počítača, aby zariadenie správne fungovalo a fungovalo.

V tejto fáze možno dokončíme teóriu architektúry osobného počítača.

sd-company.su

Ako funguje počítač. Časť 1. Čo je to počítač a z čoho sa počítač skladá.

Často, keď sa povie slovo „technológia“, väčšina ľudí začne premýšľať o počítačoch, pretože prakticky každý aspekt nášho života má nejaký druh počítačovej zložky. Rôzne zariadenia v našich domácnostiach majú vstavané mikroprocesory, čipy a ďalšie prvky počítačov, sú prítomné v našich televízoroch, autách, práčkach, mikrovlnkách atď., ale počítač, na ktorý každý myslí ako prvý, je zvyčajne osobný počítač aka PC. .

PC je univerzálny nástroj postavený na malom mikroprocesore. Počítač má mnoho rôznych častí – pamäť, pevný disk, modem a ďalšie – ktoré majú jeden spoločný cieľ – dokončiť danú úlohu. To znamená, že na počítači môžete robiť rôzne veci. Môžete ho použiť na vytváranie a úpravu dokumentov, odosielanie e-mailov, hranie hier a prehliadanie internetu a množstvo ďalších vecí.

Počítače siahajú do 70. rokov 20. storočia, keď muž menom Edward Roberts začal predávať počítačové zostavy založené na mikroprocesorovom čipe vyvinutom spoločnosťou Intel. Roberts pomenoval svoj počítač Altair 8800 a predával nezmontované súpravy za 395 dolárov za kus. Na prekvapenie mnohých vtedajších šikovných ľudí sa stavebnice okamžite stali hitom a začala sa éra osobného počítača.

O niekoľko rokov neskôr dvojica Steve Jobs a Steve Waznieck vydala Apple II a od tej chvíle sa popularita osobného počítača skutočne zvýšila. Ďalší výrobcovia nasledovali tento príklad a čoskoro boli vydané počítače od spoločností Commodore, Atari a Texas Instruments. Ako môžete vidieť, IBM po debute Apple II do hry vôbec neprišlo.

Dnes, keď niekto hovorí o PC, má na mysli stroj bežiaci na operačnom systéme Microsoft Windows s x86-64 kompatibilným mikroprocesorom, ale počítače Apple Macintosh – technicky spadajúce pod PC, by väčšina z vás nenazvala osobným počítačom, hoci začiatok výpočtovej techniky zostáva na Apple.

V tomto článku budem hovoriť o PC vo všeobecnosti, o jeho rôznych častiach, ktoré sú zahrnuté v zložení. Dozviete sa o rôznych komponentoch a ich interakcii v hlavnom operačnom procese.

Poďme sa pozrieť na hlavné komponenty typického stolného počítača:

1. Centrálna procesorová jednotka (CPU) – mikroprocesor „Mozog“ počítačového systému sa nazýva centrálna procesorová jednotka. Ide o mikroobvod, ktorý obsahuje kompletný výpočtový mechanizmus. CPU používa jazyk symbolických inštrukcií ako svoj rodný jazyk. Všetko, čo počítač robí, sleduje CPU.

2. Pamäť – online ukladanie informácií. Vysoká rýchlosť prenosu dát je potrebná, pretože pamäť je pripojená priamo k mikroprocesoru. V počítači existuje niekoľko špecifických typov pamäte:

3. Pamäť s náhodným prístupom (RAM) - slúži na dočasné ukladanie informácií, s ktorými počítač práve pracuje;

4. Pamäť iba na čítanie (ROM) je trvalý typ pamäte, ktorú počítač používa na dôležité údaje, ktoré sa počas prevádzky nemenia. Základný vstupný/výstupný systém (BIOS) je typ pamäte ROM, ktorý sa používa vo všetkých počítačoch na vytvorenie počiatočného prenosu údajov po zapnutí počítača.

5. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte – ukladanie často používaných údajov do extrémne rýchlej pamäte RAM, ktorá sa pripája priamo k CPU.

6. Virtuálna pamäť - priestor na pevnom disku slúžiaci na dočasné ukladanie dát a načítanie do az pamäte RAM ako pracovné informácie.

7. Pamäť Flash je polovodičové pamäťové zariadenie. Pamäť Flash nevyžaduje žiadne ďalšie zariadenia a uchováva údaje aj po vypnutí počítača.

8. Základná doska (základná doska) je hlavná doska plošných spojov, ku ktorej sú pripojené všetky ostatné vnútorné komponenty ako CPU, pamäť atď. sloty. možno zvuková karta, grafická karta atď.)

9. Napájací zdroj je elektrický menič, ktorý reguluje elektrinu používanú počítačom.

10. Pevný disk - kapacita pre trvalé uloženie veľkého množstva informácií ako sú programy, dokumenty, hry a pod. Tradičné pevné disky obsahujú pohyblivé časti - interné disky ("placky"), na ktoré sa ukladajú dáta. Disk otáča placky na zapisovanie a čítanie údajov. Niektoré novšie pevné disky sú založené na flash pamäti bez pohyblivých častí. Tieto jednotky sa nazývajú jednotky SSD.

11. Operačný systém – hlavný softvér, ktorý umožňuje používateľovi interakciu prostredníctvom rozhrania s počítačom.

12. Disková jednotka so vstavaným radičom (IDE, SATA I, II, III).

13. Radič je primárne rozhranie pre jednotku pevného disku, jednotku CD-ROM a disketovú jednotku.

14. Accelerated Graphics Port (AGP, PCI-E I, II) je veľmi vysokorýchlostné pripojenie, ktoré používa grafická karta na komunikáciu cez rozhranie s počítačom.

15. Zvuková karta – používa sa v počítači na nahrávanie a prehrávanie zvuku, pričom konvertuje analógový zvuk na digitálne informácie, dopredu aj dozadu.

16. Video karta – Prevádza obrazové údaje z počítača do formátu, ktorý je možné zobraziť na obrazovke monitora. Moderné grafické karty majú svoje vlastné výkonné procesory (nazývané GPU – Graphic Processing Unit). GPU zvláda operácie, ktoré by CPU zvládal v jeho neprítomnosti.

17. Porty - V rámci počítačového hardvéru je port rozhraním, ktoré umožňuje počítaču komunikovať s periférnym zariadením.

18. Hodiny reálneho času – Každý počítač má hodiny obsahujúce vibrujúci kremenný kryštál. S odkazom na tieto hodinky sa všetky komponenty v počítači môžu správne synchronizovať.

19. Prídavná batéria a pridružená pamäť - CMOS a CMOS batéria umožňujú počítaču ukladať informácie aj keď je odpojený od 220V siete. Batéria poskytuje neprerušované napájanie pamäte CMOS.

20. Ventilátory, chladiče a chladiace systémy sú komponenty v počítači, ktoré sú nevyhnutné na odvod tepla, pretože prehriatie prvkov počítača môže ovplyvniť jeho výkon alebo sa dokonca prehriať a stratiť funkčnosť.

V ďalšom článku vám poviem o interakcii počítača s okolitým svetom a o tomto článku môžete diskutovať na fóre.

Počítač Je to elektronické zariadenie, ktoré pracuje s informáciami a dátami. Môže uchovávať informácie, spracovávať, prijímať, prenášať atď. Pravdepodobne už viete, že s počítačom môžete pracovať s dokumentmi, e-mailom, hrať hry, prehliadať web, ako aj pracovať s tabuľkami, prezentáciami, pozerať videá a mnoho iného.

V tejto lekcii odpovieme na základné otázky, ktoré majú začiatočníci, napríklad čo je počítač a aké typy počítačov existujú.

Hardvér a softvér

Predtým, ako pôjdete ďalej, mali by ste vedieť o dvoch dôležitých veciach: ide o hardvér počítača, alebo inak povedané „hardvér“ a softvér alebo len programy, pomocou ktorých denne vykonávame akékoľvek úlohy na počítači.

Všetky vaše aktivity na počítači súvisia s hardvérom a softvérom. Napríklad, práve si prezeráte túto webovú stránku a učíte sa používať webový prehliadač(softvér) a na pravej ruke držíte myš(hardvér), pomocou ktorého sa môžete jednoducho pohybovať po stránkach.

Typy a typy počítačov

Keď väčšina ľudí počuje slovo počítač, predstaví si osobný počítač alebo notebook. Počítače však prichádzajú vo všetkých tvaroch a veľkostiach a v našom každodennom živote plnia rôzne funkcie. Keď vyberáte hotovosť z bankomatu, keď vaše potraviny prechádzajú cenovým skenerom v supermarkete, alebo keď používate kalkulačku. Všetko sú to tiež počítače, ale len iného typu a účelu.

Stolové počítače

Stolné počítače používame v práci, doma, v škole, v knižnici atď. Môžu byť malé, stredné, veľké a zvyčajne sa nachádzajú na stole. Skladá sa z klávesnice, myši, monitora a systémovej jednotky. Prečítajte si viac o tom, z čoho pozostáva počítač.

Väčšinu desktopov je možné jednoducho upgradovať a rozšíriť alebo pridať nové časti. Ďalšou výhodou desktopov je ich cena. Ak porovnáte stolný počítač a notebook s rovnakou funkcionalitou, s najväčšou pravdepodobnosťou zistíte, že stolný počítač je lacnejší.

Prenosné počítače

Druhým typom počítačov sú notebooky. Ich výhodou je, že sú na batérie a sú kompaktnejšie, mobilnejšie a preto sa dajú použiť takmer kdekoľvek.

Keďže prenosný počítač je menší ako stolný počítač, bude ťažší prístup k vnútorným komponentom. To znamená, že nemôžete aktualizovať alebo pridávať nové diely tak jednoducho ako pri stolnom počítači.

Tabletové počítače

Tabletové počítače alebo jednoducho „tablet“. Sú ešte kompaktnejšie a mobilnejšie ako notebooky. Namiesto klávesnice a touchpadu sa na písanie a navigáciu používa dotyková obrazovka. iPad je príkladom tabletového počítača.

Tablet nemôže úplne nahradiť váš domáci počítač alebo notebook, pretože bude pohodlnejšie spúšťať programy a pracovať s dokumentmi na prenosnom alebo stolnom počítači. Ak však chcete len hrať hry, surfovať na sociálnych sieťach, počúvať hudbu a sledovať videá, potom pre vás môže byť tablet výbornou náhradou počítača.

servery

Server je počítač, ktorý obsluhuje ostatné počítače v sieti. Mnoho firiem, podnikov má súborové servery na ukladanie informácií. Server môže vyzerať ako bežný stolný počítač alebo môže byť oveľa väčší.

Servery zohrávajú dôležitú úlohu. Ukladajú webové stránky, lokality, fotografie a videá. A sú zodpovední za ich bezpečnosť a čas načítania v prehliadači.

Iné typy počítačov

Existuje mnoho zariadení, ktoré sú tiež väčšinou špecializovanými počítačmi, aj keď nie vždy ich považujeme za počítače. Tu je niekoľko príkladov:

• Mobilné telefóny: Dnes vám dokážu poskytnúť mnoho funkcií, ktoré sa predtým dali vykonávať len na počítači, napríklad hranie hier, sledovanie filmov atď. Tieto telefóny sa nazývajú smartfóny.
• Herné konzoly: Špecializovaný typ počítača, ktorý sa používa na hranie videohier. Aj keď nie sú tak plnohodnotné ako stolné počítače, mnohé z nich dokážu vykonávať úlohy, ako je prehliadanie webu a internetové video.
• TV prijímače: Mnohé televízory teraz obsahujú programy a aplikácie, ktoré vám umožňujú prehliadať internet alebo sledovať filmy online.

Osobné počítače sa dodávajú v dvoch variantoch: PC a Mac. Obe sú plne funkčné, ale vyzerajú inak.

PC: Prvý takýto počítač bol tzv IBM PC ktorý vyšiel v roku 1981. Potom začali podobné počítače vyrábať ďalšie spoločnosti. Dnes je to najbežnejší typ PC a používa operačný systém Microsoft Windows.

Mac: Tieto počítače začala v roku 1984 vyrábať spoločnosť Apple Inc. Sú to prvé počítače s grafickým užívateľským rozhraním (GUI). Používajú operačný systém Mac OS X.