Principiul calculatorului. Computer pentru "manechine"

Dispozitivele de astăzi sunt atât de durabileau intrat in viata noastra, care ne imaginam existenta fara ei pare imposibila. Cu toate acestea, majoritatea utilizatorilor aproape niciodată nu se gândesc la modul în care funcționează toate aceste sisteme. În continuare se va lua în considerare modul în care funcționează calculatorul (pentru manechine, ca să spunem așa). Desigur, este imposibil să descriem totul în detaliu și să evidențiem toate aspectele tehnice (da, acest lucru nu este necesar pentru majoritatea). Prin urmare, ne limităm la principalele aspecte, în limbajul simplu "uman".

Computer pentru "manechine": componentele principale

Vorbind despre dispozitivul oricărui dispozitiv informatic, trebuie să înțelegem în mod clar că, la baza sa, constă din hardware și software.

Sub hardware înțelegeți toate conectatedispozitive care pot fi atinse (procesoare, bare de memorie, hard disk-uri, monitoare, adaptoare video, audio și de sunet, tastatură, mouse, dispozitive periferice, cum ar fi imprimante, scanere etc.). În oameni, toate aceste componente sunt uneori numite "hardware de calculator".

Partea software cuprinde mai multecomponente, dintre care rolul principal este jucat de sistemul de operare, pe baza căruia se realizează interacțiunea dintre hardware și alte programe și driverele de dispozitiv instalate în acesta - programe speciale prin care sistemul de operare poate interacționa cu hardware-ul însuși și îl poate utiliza atunci când îndeplinește anumite sarcini.

De aici nu este dificil să se concluzioneze că principalulPrincipiul de funcționare al unui calculator de orice tip constă în interacțiunea componentelor hardware și software. Dar aceasta este doar o vedere superficială. Aceste procese vor fi descrise ulterior.

Hardware pentru calculatoare

În hardware, așa cum mulți cred, pe primullocul sunt procesorul și memoria RAM. În parte, acesta este cazul. Aceștia sunt cei care asigură executarea tuturor comenzilor programului și fac posibilă derularea anumitor procese.

Pe de altă parte, dacă sapi mai adânc, nici unulComponenta "fier" în sine nu costă nimic, pentru că trebuie să o conectați undeva să o folosească. Și aici, o primă importanță este acordată așa-numitelor plăci de bază (în oameni - "motherboards") - dispozitive speciale pe care sunt montate toate celelalte componente, chips-uri etc. În acest sens, principiul de bază al computerului (funcționarea corectă fără eșecuri) să conectați corect toate componentele hardware prin intermediul controlorilor corespunzători la sloturi speciale sau conectori de pe placa. Are reguli proprii, de exemplu, cu privire la utilizarea corectă a magistralelor PCI, la conectarea unităților hard disk și a unităților detașabile folosind principiul Master / Slave etc.

Separat, trebuie spus despre memoria permanentă(ROM), care a înregistrat informațiile, ca și cum ar fi pentru totdeauna, și memorie de acces aleatoriu (RAM), care servește la rularea componentelor software.

Tipuri de software

Principiul programului de calculator implică utilizarea unui software adecvat pentru a efectua sarcinile.

În înțelegerea generală a software-ului este împărțit în mai multecategorii, printre care puteți distinge separat software-ul de sistem și de aplicație. Software-ul de sistem include sistemele de operare, driverele de dispozitiv și, uneori, utilitățile de serviciu necesare pentru a asigura funcționarea corectă a întregului sistem. Aceasta este, ca să spunem așa, schela generală în care sunt încorporate programe și aplicații de aplicații. Software-ul de acest tip are un accent strict, adică se concentrează pe îndeplinirea unei anumite sarcini.

Dar din moment ce este vorba despre ceea ce reprezintăsunt principiile de bază ale calculatorului într-un sens general, vine în primul rând este software-ul sistemului. Apoi, ia în considerare modul în care funcționează întregul sistem de calculatoare.

Lecții de informatică. Computer: porniți și testați dispozitive

Probabil mulți utilizatori de PC-uri desktopa observat că atunci când porniți computerul a auzit sunetul caracteristic al dinamicii sistemului. Puțini oameni îi acorde atenție, dar din cauza aspectului său se poate concluziona că toate dispozitivele "fierbinți" funcționează normal.

Care este rezultatul? Principiul de funcționare al calculatorului este că atunci când se aplică o sursă de alimentare la un cip special, numit un dispozitiv de intrare / ieșire primar, toate dispozitivele sunt testate. În primul rând, există o detectare a problemelor în adaptorul video, deoarece dacă nu este în ordine, sistemul nu va putea să afișeze informații vizuale pe ecran. Doar atunci este tipul de procesor și caracteristicile acestuia, parametrii de RAM, hard disk-uri și alte dispozitive determinate. De fapt, BIOS-ul stochează inițial informații despre întregul hardware.

Opțiunile de boot

În plus, descărcarea poate fi interpretată și ca principiul software al calculatorului, deoarece verificarea se face într-un program, nu într-un mod fizic.

Există, de asemenea, un sistem de selectare a sistemului de încărcare(hard disk, suport optic, dispozitiv USB, rețea etc.). În orice caz, principiul suplimentar al computerului în ceea ce privește boot-area este să se asigure că dispozitivul are o așa-numită înregistrare de boot, care este necesară pentru pornirea sistemului.

Porniți sistemul de operare

Pentru a porni sistemul de operare aveți nevoie de un încărcător special,care inițializează nucleul sistemului, înregistrat pe hard disk și îl pune în memoria RAM, după care OS transferă controlul asupra proceselor.

În plus, înregistrarea de boot master poateau setări mai flexibile, oferindu-le dreptul de a alege sistemul de descărcare pentru utilizator. Dacă pornirea este realizată din medii amovibile, codul de boot executabil se citește de la acesta, dar boot-ul în orice varianta este efectuat numai dacă BIOS-ul determină codul executabil ca valabil. În caz contrar, pe ecran apare o notificare despre imposibilitatea pornirii, cum ar fi faptul că partiția de boot nu a fost găsită. În acest caz, uneori este utilizată o tabelă de partiții, care conține informații despre toate discurile logice în care poate fi împărțită unitatea hard disk. Printre altele, accesul la informații depinde direct de structura organizării fișierelor, care se numește sistemul de fișiere (FAT, NTFS etc.).

Rețineți că aceasta este cea mai primitivă interpretare a procesului de încărcare, deoarece, de fapt, totul este mult mai complicat.

Memoria computerului: programe care rulează

Deci, sistemul de operare este încărcat. Acum, să ne ocupăm de funcționarea programelor și aplicațiilor. Pentru implementarea lor, în primul rând, procesorul central și memoria RAM sunt responsabile, ca să nu mai vorbim de driverele implicate în alte dispozitive.

Principiul memoriei computerului estecă atunci când lansează un fișier executabil al unui program sau alt obiect din ROM sau din suportul amovibil, atunci când o aplicație joacă un rol complementar, unele componente însoțitoare sunt de obicei plasate în memoria RAM (RAM) prin kernelul sistemului (deși pentru programe simple prezența lor nu poate fi furnizată) și driverele de dispozitiv necesare pentru funcționare.

Acestea asigură conexiunea dintre operatorul de rețeasistem, programul în sine și utilizatorul. Este clar că cu cât este mai mare cantitatea de memorie RAM, cu atât mai multe componente pot fi încărcate în ea și cu cât vor fi procesate mai repede. La primirea comenzilor de interacțiune, procesorul central intră în proces, care efectuează toate acțiunile de calcul în sistem. După terminarea aplicației sau când computerul este oprit, toate componentele din memoria "RAM" sunt descărcate. Dar acest lucru nu este întotdeauna cazul.

Modificați setările sistemului

Unele procese pot fi operaționale.memorie în mod constant. Prin urmare, ele trebuie oprite manual. În sistemele Windows, multe servicii pornesc automat, dar pentru utilizator sunt complet inutile. În acest caz, se aplică setarea autorun. În cea mai simplă versiune, se utilizează programe de optimizare care curăță procesele inutile, îndepărtează automat resturile de pe computer. Dar aceasta este o conversație separată.