A számítástechnika összetétele. A számítástechnika főbb jellemzői. A számítástechnika fejlődésének története

A számítástechnika fogalma - a számítástechnika és az információfeldolgozás folyamatainak gépesítésére és automatizálására szolgáló technikai és matematikai eszközök, módszerek és technikák összessége. A modern számítástechnika technikai eszközeinek alapját az elektronikus számítógépek (számítógépek, számítógépek), a bemeneti, kimeneti, prezentációs és adatátviteli eszközök (szkennerek, nyomtatók, modemek, monitorok, plotterek, billentyűzetek, mágnesszalagos és lemezmeghajtók) adják, stb.), laptopok, számológépek, elektronikus notebookok stb.

A személyi számítógép olyan asztali vagy hordozható, egyfelhasználós mikroszámítógép, amely megfelel az általános rendelkezésre állás és az egyetemesség követelményének.

A PC alapja a mikroprocesszor. A mikroprocesszoros technológia és technológia fejlődése meghatározta a PC-generációk változását:

1. generáció (1975 - 1980) - 8-as és bites MP alapján;

2. generáció (1981 - 1985) - 16-on alapuló - és bit MP;

3. generáció (1986 - 1992) - 32 bites MP-en alapul;

4. generáció (1993 óta) - 64 bites MP-en alapul.

Ma a számítógépes világ a forradalom küszöbén áll: új generációs tranzisztorokkal és nagy teljesítményű CPU-k mobil chipek nagyságrenddel növeli a laptopok, táblagépek és okostelefonok teljesítményét.

A 10 és 12 nm-es processzorelemek a következő évben teljesen megváltoztatják a számítógépes világot: vastagságuk 10 000-szer kisebb, mint egy emberi hajszál (100 000 nm), átmérőjük pedig megközelíti a szilícium atomokat (0,3 nm).

A PC-khez való mikroprocesszorok fő gyártói jelenleg a következők:

Az Intel úttörő szerepet tölt be a modern processzorok létrehozásában és gyártásában. A mai napig a drága számítógépek piacán a legnépszerűbb PC-k többmagos architektúrán alapuló processzorral Intel Core.

2012 áprilisában az Intel bemutatta az Intel® Core™ négymagos processzorcsalád harmadik generációját, amely nagy teljesítményű változatban érhető el. asztali rendszerek professzionális szintű és mobil és vékony minden egyben PC-k, amelyek a világ első chipjei, amelyek 22 nm-es gyártástechnológiával és 3D Tri-Gate tranzisztorokkal készültek.

Az AMD (Advanced Micro Deviced) az Intel legvalódibb versenytársa. Egészen a közelmúltig az olcsó, de gyors processzorok rését foglalta el a számítógéppiacon, főként olcsó számítógépekhez és frissítésekhez.

Az Athlon processzor 1999-es megalkotásával, a Thunderbird, Polamino, Thoroughbred, Barton processzorokkal, majd 2003 után a K8 sorozatú processzorokkal komoly versenyt kezdett az Intellel. Ma már mindkét cég jó minőségű terméket gyárt, amely szinte minden igényes felhasználó igényeit kielégíti.

Jelenleg a PC-k mintegy 85%-a ezeken a processzorokon alapul. A céltól függően három csoportra oszthatók:

Háztartás, tömegfogyasztásra szánt és a legegyszerűbb alapkonfigurációval rendelkezik;

Általános célú, tudományos, műszaki, gazdasági és egyéb feladatok, képzések megoldására hivatott. Ez az osztály kapta a legnagyobb terjesztést, és általában nem professzionális felhasználók szolgálják ki;

Professzionális, tudományos területen alkalmazott, komplex információs és gyártási feladatokat. Nagy teljesítményűek, és professzionális felhasználók szervizelték.

Ezenkívül a számítógép kialakítása szerint a következőkre oszthatók:

LAPTOP számítógépek ("térd" számítógép). A Laptopban a billentyűzet és a rendszeregység egy tokban készül, amely felül LCD-kijelzős fedéllel van lezárva. A legtöbb modell nem különbözik a jobb műszaki paraméterektől, és monokróm kijelzőkkel rendelkezik;

NOTEBOOK ("jegyzetfüzetek"). A legújabb modellek meglehetősen magas műszaki paraméterekkel rendelkeznek, amelyek összehasonlíthatók egy általános célú PC-vel ( Core processzorok i7-3612QM, videó 6144 Mb-ig, merevlemezek - 600 GB feletti HDD vagy 256 GB-ig SSD;

ULTRABOOK (eng. Ultrabook) - ultravékony és könnyű laptop, amely a hagyományos alnotebookokhoz képest még kisebb méretekkel és tömeggel rendelkezik, ugyanakkor - a teljes értékű laptop jellemzőinek többsége. A kifejezés 2011-ben vált széles körben elterjedtté, miután az Intel bemutatta a mobil PC-k új osztályát - az ultrabookokat, az Intel és az Apple koncepcióját, amelyet a 2008-as alapon fejlesztettek ki. Apple laptop MacBook Air. Az Ultrabookok kisebbek, mint a hagyományos laptopok, de valamivel nagyobbak, mint a netbookok. Kisméretű, 11-13,3 hüvelykes folyadékkristályos kijelzővel vannak felszerelve, kompaktak - legfeljebb 20 mm vastagok, és legfeljebb 2 kg-ot nyomnak. Kis méretük miatt az ultrabookok kevés külső porttal rendelkeznek, és többségükben nincs DVD-meghajtó.

Netbook (eng. Netbook) - viszonylag alacsony teljesítményű laptop, amelyet elsősorban az internet eléréséhez és irodai alkalmazásokkal való munkához terveztek. Kicsi, 7-12 hüvelykes képernyőmérete, alacsony fogyasztása, könnyű súlya és viszonylag alacsony költsége van.

A modern PC-k működési elve a következő algoritmussal írható le:

ÉN. Inicializálás

A számítógép bekapcsolása, az operációs rendszer és a szükséges program betöltése után a programszámláló egy kezdeti értéket kap, amely megegyezik a program első parancsának címével.

II. Csapat elhozása

A CPU végrehajtja azt a műveletet, hogy kiolvassa az utasítást a memóriából. A programszámláló tartalma a memóriacella címeként szolgál.

III. A parancs értelmezése és a programszámláló növelése

Az olvasási memóriahely tartalmát a CPU parancsként értelmezi és a parancsregiszterbe helyezi. A CU értelmezi a parancsot. A parancs első szavától kezdődően a műveleti kód mezőjéből a CU meghatározza annak hosszát, és szükség esetén további olvasási műveleteket szervez, amíg a teljes parancsot be nem olvassa a CPU. Az utasítás hosszát hozzáadjuk a programszámláló tartalmához, és az utasítás teljes beolvasásakor a programszámlálóban kialakul a következő utasítás címe.

IV. Parancsok visszafejtése és parancs végrehajtása

Az utasítás címmezőiből a CU meghatározza, hogy az utasításnak vannak-e operandusai a memóriában. Ha van, akkor a címmezőkben megadott címzési módok alapján kiszámolja az operandusok címét, és memóriaolvasási műveleteket hajt végre az operandusok olvasására.

A CU és az ALU végrehajtja az utasítás műveleti kód mezőjében meghatározott műveletet. A processzor zászlóregiszterében a művelet jelei tárolódnak.

V. Szükség esetén az IH végzi az eredmény memóriába írásának művelete.

Ha az utolsó parancs nem a „processzor leállítása” volt, akkor a leírt műveletsor újra végrehajtásra kerül. Ezt a műveletsort ún processzor ciklus .

Egyes számítógépeken ennek az algoritmusnak a megvalósítása kissé eltérhet. De elvileg minden Neumann-számítógép működését egy hasonló algoritmus írja le, és meglehetősen egyszerű műveletek sorozata.

A számítógép három fő eszközt tartalmaz: rendszeregység, billentyűzet és kijelző . A számítógép funkcionalitásának bővítése érdekében perifériás eszközök is csatlakoztathatók: nyomtató, szkenner, manipulátorok stb. Ezek az eszközök vagy kábelekkel csatlakoznak a rendszeregységhez a rendszeregység hátsó falán található csatlakozókon keresztül, vagy közvetlenül a rendszeregységbe illeszthetők. A PC moduláris felépítésű. Minden modul a rendszerbuszra csatlakozik.

Külső eszközök vezérlésére szolgál vezérlők (VU adapterek) . Miután megkapta a parancsot az MP-től, az önállóan működő vezérlő felszabadítja az MP-t a külső eszköz szervizeléséhez szükséges bizonyos funkciók végrehajtása alól.

Megjegyzendő, hogy a modern MP és az egyes külső eszközök (fő- és külső memória, videorendszerek stb.) sebességének növekedése a növekvő problémához vezetett. sávszélesség rendszerbusz, amikor ezeket az eszközöket csatlakoztatja. A probléma megoldására helyi buszokat fejlesztettek ki, amelyek közvetlenül csatlakoznak az MP buszhoz.

A számítógép fő eszköze az rendszer egysége . CPU-ból, társprocesszorból, konstansból és véletlen hozzáférésű memória, vezérlők, mágneses lemezmeghajtók, tápegység és egyéb funkcionális modulok. A számítógép konfigurációja további modulok csatlakoztatásával módosítható. A PC-eszközök egyenletes működésének biztosítása alaplap chipkészletet tartalmaz, pl. mikroáramkörök (chipek) készlete.

A lapkakészlet meghatározza a tábla főbb jellemzőit:

támogatott CPU-k típusai;

A rendszerbusz maximális frekvenciája;

eszközkapcsolási logika;

támogatott típusok és maximális méret fő memória;

a munka sebessége minden típusú memória esetében;

gyorsított grafikus port támogatása;

a lemez interfész típusa és módjai;

a bővítőhelyek maximális száma;

PC monitorozás.

A modern PC lapkakészlete általában két chipből áll: az északi hídból (North Bridge) vagy a memóriavezérlő hubból (eng. Memory Controller Hub, MCH), amely a központi eszközöket szolgálja ki, és a fő memória, grafikus busz vezérlőit tartalmazza, rendszerbusz és memóriabusz, valamint a déli híd (South Bridge) vagy az I / O Controller Hub (ICH), amely vezérlőket tartalmaz I / O eszközökhöz és szabványhoz perifériák.

Számítógép funkcionális diagramja - rendeltetésének megfelelően számítógép - ez egy univerzális eszköz az információkkal való munkavégzéshez. Eszközének elvei szerint a számítógép egy információval dolgozó ember modellje.

Személyi számítógép(PC) egy olyan számítógép, amelyet egy munkahely kiszolgálására terveztek. Jellemzői szerint eltérhet a nagy számítógépektől, de funkcionálisan képes hasonló műveletek elvégzésére. A működési mód szerint megkülönböztetünk asztali (asztali), hordozható (laptop és notebook) és zseb (tenyér) PC-modelleket.

Hardver. Mivel a számítógép az információs módszerek mindhárom osztályát (hardver, szoftver és természetes) biztosítja az adatokkal való munkavégzéshez, a számítógépes rendszerről szokás úgy beszélni, mint amely hardver és szoftver együttes működéséből áll. A számítógép hardverét alkotó részeket hardvernek nevezzük. Az adatokkal minden fizikai munkát végeznek: nyilvántartást, tárolást, szállítást és átalakítást mind formailag, mind tartalmilag, és a természeti erőforrásokkal való interakcióhoz kényelmes formában jelenítik meg. információs módszerek személy.

A számítógép hardverének összességét hardverkonfigurációnak nevezzük.

Szoftver. A programok két állapotúak lehetnek: aktív és passzív. Passzív állapotban a program nem működik, és úgy néz ki, mint egy adat, amelynek tartalma információ. Ebben az állapotban a program tartalma más programokkal „olvasható”, a könyvek olvasása, módosítása közben. Ebből megtudhatja a program célját és működését. Passzív állapotban a programokat létrehozzák, szerkesztik, tárolják és továbbítják. A programok létrehozásának és szerkesztésének folyamatát programozásnak nevezzük.

Amikor a program aktív állapotban van, akkor az adatainak tartalmát parancsként kezeli, amely szerint a számítógép hardvere működik. Munkájuk sorrendjének megváltoztatásához elegendő egy program végrehajtását megszakítani, és egy másik, eltérő utasításkészletet tartalmazó program végrehajtását elindítani.

A számítógépen tárolt programok halmaza teszi azt szoftver. A munkára előkészített programok halmazát telepített szoftvernek nevezzük. Az egy időben futó programok halmazát programkonfigurációnak nevezzük.

Számítógépes eszköz. Bármely számítógép (még a legnagyobb is) négy részből áll:

• beviteli eszközök
• információfeldolgozó eszközök
• tárolóeszközök
• kimeneti eszközök.

Szerkezetileg ezek az alkatrészek egy könyv méretű tokban kombinálhatók, vagy egy-egy rész több, meglehetősen terjedelmes eszközből állhat.

Alapvető PC hardver konfiguráció. A személyi számítógép alapvető hardverkonfigurációja az a minimális hardverkészlet, amely elegendő a számítógéppel való munka megkezdéséhez. Idővel az alapkonfiguráció fogalma fokozatosan változik.

A személyi számítógép leggyakrabban a következő eszközökből áll:

• Rendszer egysége
• Monitor
• Billentyűzet

Ezenkívül más bemeneti és kimeneti eszközök is csatlakoztathatók, például hangszórók, nyomtató, szkenner...

Rendszer egysége- fő egység számítógépes rendszer. Belsőnek minősülő eszközöket tartalmaz. A rendszeregységhez kívülről csatlakoztatott eszközök külsőnek minősülnek. A külső eszközökre a periféria kifejezés is használatos.
Monitor- a karakter vizuális reprodukálására szolgáló eszköz és grafikus információk. Kimeneti eszközként szolgál. Az asztali PC-knél jelenleg a katódsugárcsövekre épülő monitorok a legelterjedtebbek. Homályosan hasonlítanak a háztartási televíziókra.
Billentyűzet- a számítógép működésének vezérlésére és információbevitelre tervezett billentyűzet. Az információ alfanumerikus karakteradatként kerül bevitelre.
Egér- "grafikus" vezérlőeszköz.

Személyi számítógép belső eszközei.
A rendszeregységben található eszközök belsőnek minősülnek. Némelyikük az előlapról érhető el, ami kényelmes a gyors változtatásokhoz. információhordozók mint például a hajlékonylemezek. Egyes eszközök csatlakozói a hátsó falon jelennek meg - ezek a perifériás berendezések csatlakoztatására szolgálnak. A rendszeregység egyes eszközeihez nincs hozzáférés - ez nem szükséges a normál működéshez.

CPU. A mikroprocesszor a személyi számítógép fő mikroáramköre. Minden számítást ebben hajtanak végre. A processzor fő jellemzője az órajel frekvencia (megahertzben, MHz-ben mérve). Minél nagyobb az órajel, annál nagyobb a processzor teljesítménye. Így például 500 MHz órajelnél a processzor megváltoztathatja
állapot 500 milliószor. A legtöbb művelethez nem elegendő egy ciklus, így a processzor által másodpercenként végrehajtható műveletek száma nem csak az órajel frekvenciától, hanem a műveletek összetettségétől is függ.

Az egyetlen eszköz, amelyről a processzor "születésétől fogva tud", az a RAM - azzal együtt működik. Innen származnak az adatok és a parancsok. Az adatokat processzorcellákba másolják (ezeket regisztereknek nevezik), majd az utasítások tartalmának megfelelően konvertálják. Ha teljesebb képet szeretne kapni arról, hogy a processzor hogyan kommunikál a RAM-mal, a programozás alapjairól szóló fejezetekben olvashat.

RAM. A RAM-ot cellák hatalmas tömbjének tekinthetjük, amelyek számadatokat és parancsokat tárolnak, miközben a számítógép be van kapcsolva. A RAM mennyiségét millió bájtban – megabájtban (MB) mérik.

A processzor bármely RAM cellához (byte-hoz) hozzáférhet, mert egyedi numerikus címmel rendelkezik. A processzor nem tud hozzáférni a RAM egyes bitjéhez, mivel a bitnek nincs címe. Ugyanakkor a processzor bármely bit állapotát megváltoztathatja, de ehhez több műveletre van szükség.

Alaplap. Az alaplap a legnagyobb kártya a személyi számítógépekben. Rajta vannak az autópályák, amelyek összekötik a processzort a RAM-mal - az úgynevezett gumiabroncsok. Megkülönböztetik az adatbuszt, amelyen keresztül a processzor a memóriacellákból másolja az adatokat, a címbuszt, amelyen keresztül csatlakozik meghatározott memóriacellákhoz, és a parancsbuszt, amelyen keresztül a processzor a programoktól kapja a parancsokat. A számítógép összes többi belső eszköze is az alaplap buszaira csatlakozik. Vezérli az alaplapi mikroprocesszoros lapkakészlet - az úgynevezett chipkészlet - működését.

Videó adapter. A videoadapter egy belső eszköz, amely az alaplap egyik csatlakozójába van telepítve. Az első személyi számítógépeken nem volt videoadapter. Ehelyett egy kis területet foglaltak le a RAM-ban a videoadatok tárolására. Egy speciális mikroáramkör (videovezérlő) olvassa ki a videomemória cellák adatait, és ezeknek megfelelően vezérli a monitort.

Ahogy a számítógépek grafikus képességei javultak, a videomemória területét leválasztották a fő RAM-tól, és a videovezérlővel együtt egy külön eszközbe, amelyet videoadapternek neveztek. A modern videoadapterek saját számítástechnikai processzorral (videoprocesszorral) rendelkeznek, amely csökkentette a fő processzor terhelését összetett képek készítésekor. A videoprocesszor különösen fontos szerepet tölt be, ha lapos képernyőre építünk. 3D képek. Az ilyen műveletek során különösen sok matematikai számítást kell végrehajtania.

Az alaplapok egyes modelljeiben a videoadapter funkcióit chipset chipek látják el - ebben az esetben azt mondják, hogy a videó adapter integrálva van alaplap. Ha a videoadapter különálló eszközként készül, akkor azt videokártyának nevezik. A videokártya csatlakozója a hátsó falon található. Monitor csatlakozik hozzá.

Hang adapter. Az IBM PC számítógépek esetében eredetileg nem biztosították a hanggal való munkát. Fennállásának első tíz évében ennek a platformnak a számítógépeit irodai berendezéseknek tekintették, és hangeszközök nélkül működtek. Jelenleg a hanggal való munkavégzéshez szükséges eszközök szabványosnak számítanak. Erre tovább alaplap audio adapter telepítve van. Integrálható az alaplapi lapkakészletbe, vagy megvalósítható külön beépíthető kártyaként, amelyet hangkártyának nevezünk.
A hangkártya csatlakozói a számítógép hátulján találhatók. Hang lejátszásához csatlakoztasson hozzájuk hangszórókat vagy fejhallgatót. Külön csatlakozó a mikrofon csatlakoztatására szolgál. Jelenlétében speciális program ez lehetővé teszi hang rögzítését. Ezen kívül van egy csatlakozó (vonali kimenet) külső hangrögzítő vagy -lejátszó berendezések (szalagos magnók, erősítők stb.) csatlakoztatásához.

HDD. Mivel a számítógép RAM-ja törlődik az áramellátás kikapcsolásakor, szükség van egy eszközre az adatok és programok hosszú távú tárolására. Jelenleg ezekre a célokra széles körben használják az úgynevezett merevlemezeket.
Működési elve merevlemez alapja a mágneses tér változásainak regisztrálása a rögzítőfej közelében.

Fő kemény A lemez a kapacitás, gigabájtban (milliárd bájtban) mérve, GB. Egy modern merevlemez átlagos mérete 80-160 GB, és ez a paraméter folyamatosan növekszik.

Floppy meghajtó. Az adatok távoli számítógépek közötti átviteléhez úgynevezett floppy lemezeket használnak. Egy szabványos hajlékonylemez (hajlékonylemez) viszonylag kicsi, 1,44 MB kapacitású. A modern szabványok szerint ez a legtöbb adattárolási és -szállítási feladathoz teljesen kevés, de az adathordozók alacsony költsége és a munkához való magas rendelkezésre állás miatt a hajlékonylemezek a leggyakoribb adathordozók.

A hajlékonylemezekre helyezett adatok írásához és olvasásához speciális eszközt használnak - egy lemezmeghajtót. A meghajtó fogadónyílása megjelenik a rendszeregység előlapján.

CD-ROM meghajtó. Nagy mennyiségű adat szállításához kényelmes a CD-ROM használata. Ezek a lemezek csak a korábban megírt adatok olvasását teszik lehetővé – nem lehet rájuk írni. Egy lemez kapacitása körülbelül 650-700 MB.

A CD-ROM-meghajtók CD-k olvasására szolgálnak. A CD-ROM meghajtó fő paramétere az olvasási sebesség. Több mértékegységben mérik. Az egység a 80-as évek közepén jóváhagyott olvasási sebesség. zenei CD-khez (audio CD-k). A modern CD-ROM meghajtók 40x-52x olvasási sebességet biztosítanak.
Fő hátránya CD-ROM meghajtók- a lemezrögzítés lehetetlensége - a modern, egyszer rögzítő eszközökkel leküzdve - CD-R. Vannak olyan CD-RW eszközök is, amelyek több felvételt tesznek lehetővé.

A CD-n történő adattárolás elve nem mágneses, mint a hajlékonylemezeken, hanem optikai.

Kommunikációs portok. Más eszközökkel, például nyomtatóval, szkennerrel, billentyűzettel, egérrel stb. való kommunikációhoz a számítógép úgynevezett portokkal van felszerelve. A port nem csak egy csatlakozó külső berendezések csatlakoztatására, bár a port egy csatlakozóval végződik. A port bonyolultabb eszköz, mint egy csatlakozó, amely saját mikroáramkörökkel rendelkezik, és szoftver vezérli.

hálózati adapter. A számítógépeknek hálózati adapterekre van szükségük, hogy kommunikálni tudjanak egymással. Ez az eszköz biztosítja, hogy a processzor ne küldjön új adatrészt egy külső portra, amíg a szomszédos számítógép hálózati adaptere le nem másolta az előző részt. Ezt követően a feldolgozó jelzést kap, hogy az adatok felvétele megtörtént, és újak beküldhetők. Így történik az átvitel.

Amikor egy hálózati adapter „megtanulja” a szomszédos adaptertől, hogy rendelkezik egy adattal, azokat saját magának másolja, majd ellenőrzi, hogy neki vannak-e címezve. Ha igen, akkor továbbítja őket a processzornak. Ha nem, akkor kiteszi őket a kimeneti portra, ahonnan a következő szomszédos számítógép hálózati adaptere veszi fel őket. Így mozognak az adatok a számítógépek között, amíg el nem érik a célt.
A hálózati kártyák beépíthetők az alaplapba, de gyakrabban külön-külön, hálózati kártyáknak nevezett kiegészítő kártyákként telepíthetők.

Az elektronikus számítógépeket általában számos kritérium szerint osztályozzák, különösen: funkcionalitás illetve a megoldandó feladatok jellege, a szervezés módja szerint számítási folyamat, az építészeti jellemzők és a számítási teljesítmény alapján.

A megoldandó feladatok funkcionalitása és jellege szerint a következők:

Univerzális (általános célú) számítógépek;

Problémaorientált számítógépek;

speciális számítógépek.

Mainframe-ek Különféle mérnöki és műszaki problémák megoldására szolgálnak, amelyeket az algoritmusok összetettsége és a feldolgozott adatok nagy mennyisége jellemez.

Problémaorientált számítógépek kis mennyiségű adat nyilvántartásával, felhalmozásával és feldolgozásával kapcsolatos feladatok szűkebb körének megoldására készült.

Speciális számítógépek feladatok szűk körének megoldására szolgálnak (mikroprocesszorok és vezérlők, amelyek a műszaki eszközök vezérlésének funkcióit látják el).

A számítási folyamat szervezésének módszere szerint A számítógépeket egyprocesszoros és többprocesszoros, valamint soros és párhuzamos számítógépekre osztják.

Egyprocesszoros. A számítógép egy központi processzorral rendelkezik, és minden számítási művelet, valamint a bemeneti-kimeneti eszközök vezérlésére szolgáló művelet ezen a processzoron történik.

Többprocesszoros. A számítógép több processzorral rendelkezik, amelyek között a számítási folyamat szervezésének és az információbeviteli-kimeneti eszközök vezérlésének funkciói újra megoszlanak.

Egymás utáni. Egyprogramos üzemmódban működnek, amikor a számítógépet úgy tervezték, hogy csak egy programot tudjon végrehajtani, és minden erőforrását csak a végrehajtható program érdekében használják fel.

Párhuzamos. Többprogramos üzemmódban működnek, amikor több felhasználói program fut a számítógépen, és ezek a programok megosztják az erőforrásokat, biztosítva a párhuzamos végrehajtást.

Az építészeti jellemzők és a számítási teljesítmény szerint a következők:

Tekintsük a számítógépek osztályozási sémáját e tulajdonság szerint (1. ábra).

1. ábra. A számítógépek osztályozása építészeti jellemzők szerint

és a számítási teljesítmény.

Szuperszámítógépek- Sebesség és teljesítmény szempontjából ezek a legerősebb számítógépek. A szuperszámítógépek közé tartozik a "Cray" és az "IBM SP2" (USA). Használják nagyszabású számítási problémák és szimulációk megoldására, komplex számításokhoz aerodinamikai, meteorológiai, nagyenergiájú fizikában, valamint a pénzügyi szektorban is alkalmazhatók.

Nagy gépek vagy nagyszámítógépek (Mainframe). A nagyszámítógépeket a pénzügyi szektorban, a védelmi iparban használják, valamint osztályok, területi és regionális számítástechnikai központok felszerelésére szolgálnak.

Közepes számítógépekáltalános célú komplex technológiai gyártási folyamatok vezérlésére szolgálnak.

miniszámítógép vezérlő számítástechnikai komplexumként, hálózati szerverként való használatra irányulnak.

Mikroszámítógép olyan számítógépek, amelyek központi egységként mikroprocesszort használnak. Ide tartoznak a beágyazott mikroszámítógépek (különféle berendezésekbe, készülékekbe vagy eszközökbe ágyazva) és a személyi számítógépek.

Személyi számítógépek. Az elmúlt 20 évben elért gyors fejlődés. A személyi számítógépet (PC) egyetlen munkahely kiszolgálására tervezték, és képes kielégíteni a kisvállalkozások és magánszemélyek igényeit. Az Internet megjelenésével jelentősen megnőtt a PC népszerűsége, hiszen a személyi számítógép segítségével tudományos, referencia, oktatási és szórakoztató információkat használhat fel.

A személyi számítógépek közé tartoznak az asztali és laptop számítógépek. A hordozható számítógépek közé tartozik a notebook (notebook vagy notebook) és a személyi digitális asszisztensek (személyi számítógépek - kézi számítógépek, személyi digitális asszisztensek - PDA és kézi számítógép).

Beágyazott számítógépek. Számítógépek, amelyeket különféle eszközökben, rendszerekben, komplexekben használnak meghatározott funkciók megvalósítására. Például autódiagnosztika.

1999 óta egy nemzetközi tanúsítási szabványt, az RS99 specifikációt használják a PC-k osztályozására. E specifikáció szerint a PC-ket a következő csoportokba osztják:

Tömegszámítógépek (fogyasztói számítógépek);

Üzleti PC-k (irodai PC-k);

hordozható PC-k (Mobile PC);

munkaállomások (WorkStation);

Szórakoztató PC-k (Szórakoztató PC).

A legtöbb PC az tömegesés tartalmazzon egy szabványos (minimálisan szükséges) hardvert. Ez a készlet tartalma: rendszeregység, kijelző, billentyűzet, egér. Szükség esetén ez a készlet a felhasználó kérésére könnyen kiegészíthető más eszközökkel, például nyomtatóval.

Üzleti PC-k tartalmaznak egy minimális eszközt a grafika és a hang reprodukálásához.

Hordozható PC-k különböznek a távoli hozzáférés kommunikációs eszközeinek meglétében.

Munkaállomások megfelel a tárolóeszközök megnövekedett memóriaigényének.

Szórakoztató PC-k a grafika és a hang kiváló minőségű reprodukálására összpontosít.

Által tervezési jellemzők A PC-k a következőkre oszthatók:

helyhez kötött (asztali, Asztali);

hordozható:

Hordozható (laptop);

Jegyzettömbök (Notebook);

zseb (Palmtop).

Az alkalmazott számítástechnikai technológiák hatékony tanulmányozásához rendkívül fontos a számítástechnika hardverének és szoftverének világos ismerete. A számítástechnika összetételét ún konfigurációt . Hardver és szoftver a számítástechnikát külön vizsgáljuk. Ennek megfelelően külön mérlegeljük hardver konfiguráció és ők program konfigurációt. Ez az elválasztási elv különösen fontos a számítástechnika számára, mivel nagyon gyakran ugyanazon problémák megoldását hardveresen és szoftveresen is meg lehet oldani. A hardver- vagy szoftvermegoldás kiválasztásának kritériuma a teljesítmény és a hatékonyság. Például, vagy írjon be szöveget szöveg szerkesztő, vagy használjon szkennert.

Személyi számítógép alapvető hardverkonfigurációja

A személyi számítógép egy univerzális technikai rendszer. Övé konfigurációt (felszerelés összetétele) igény szerint rugalmasan változtatható. Van azonban egy koncepció alapkonfiguráció , ami tipikusnak tekinthető, i.e. minimális felszerelés. Egy ilyen készletben a számítógépet általában szállítják. Az alapkonfiguráció fogalma változhat. Jelenleg az alapkonfigurációt veszik figyelembe következő eszközöket(2.1. ábra):

Nézzük meg a részeit.

A főbe technikai eszközökkel A személyi számítógép a következőket tartalmazza:

- rendszer egysége;

- monitor (kijelző);

- billentyűzet.

Ezenkívül csatlakozhat számítógéphez, például:

- Nyomtató;

- egér;

- szkenner;

- modem (modulátor-demodulátor);

- plotter;

- joystick stb.

Rendszer egysége

A rendszeregység a fő csomópont, amelyen belül a legfontosabb alkatrészek telepítve vannak. Rendszer egysége (lásd 2.2., 2.3. ábra) - ez az az eset, amikor a számítógép szinte minden hardvere megtalálható.

A rendszeregységen belül található eszközöket hívják belső, és a hozzá kívülről csatlakoztatott eszközöket ún külső. Külső további eszközök, más néven kerületi.

Belső szervezet rendszerblokk:

· alaplap;

· HDD:

floppy meghajtó;

CD-ROM meghajtó;

videokártya (videoadapter);

· hangkártya;

· tápegység.

helyen található rendszerek alaplap:

· RAM;

processzor;

ROM chip és BIOS rendszer;

busz interfészek stb.

A mágneses lemezeket a RAM-mal ellentétben állandó információk tárolására tervezték.

A számítógépekben kétféle mágneses lemezt használnak:

merevlemez (merevlemez);

Cserélhető, hajlékonylemezek (floppy lemezek).

A merevlemez a munkában többé-kevésbé gyakran használt információk tartós tárolására szolgál: operációs rendszer programok, programnyelvi fordítók, szerviz (szerviz) programok, felhasználói alkalmazás programok, szöveges dokumentumok, adatbázis fájlok stb. A Winchester hozzáférési sebessége, kapacitása és megbízhatósága tekintetében messze felülmúlja a hajlékonylemezeket.

3. Számítástechnika 1

3.1 A számítástechnika fejlődésének története 1

3.2 Számítógépes osztályozási módszerek 3

3.3 A számítógépek egyéb osztályozása 5

3.4 A számítógépes rendszer összetétele 7

3.4.1 Hardver 7

3.4.2 Szoftver 7

3.5 Alkalmazási szoftverek osztályozása 9

3.6 A segédprogramok osztályozása 12

3.7 A számítástechnikai rendszerek információs és matematikai támogatásának fogalma 13

3.8 Tájékoztatás 13

1. Informatika

   1. A számítástechnika fejlődésének története

Számítástechnikai rendszer, számítógép

A munkagépesítés és automatizálás eszközeinek és módszereinek megtalálása a műszaki tudományágak egyik fő feladata. Az adatokkal végzett munka automatizálásának megvannak a maga sajátosságai és különbségei a többi típusú munka automatizálásától. Ehhez a feladatosztályhoz speciális típusú eszközöket használnak, amelyek többsége elektronikus eszköz. Az automatikus vagy automatizált adatfeldolgozásra tervezett eszközök halmazát ún számítógépes technológia, Egy munkaterület kiszolgálására kialakított, kölcsönható eszközök és programok meghatározott készletét hívják számítástechnikai rendszer. A legtöbb számítástechnikai rendszer szíve az számítógép.

A számítógép olyan elektronikus eszköz, amely az adatok létrehozásának, tárolásának, feldolgozásának és szállításának automatizálására szolgál.

A számítógép működési elve

A számítógép mint eszköz definíciójában megjelöltünk egy meghatározó jellemzőt - elektronikus. Az automatikus számításokat azonban nem mindig végezték el elektronikus eszközök. Ismert és mechanikus eszközök, amelyek képesek a számítások automatikus elvégzésére.

Elemzés korai történelem számítástechnika, egyes külföldi kutatók gyakran emlegetik a mechanikus számlálókészüléket, mint a számítógép ősi elődjét. golyós számológép. Az „abakuszról” megközelítés mély módszertani hibára utal, mivel az abakusznak nincs meg az a tulajdonsága, hogy automatikusan végezzen számításokat, számítógép számára pedig ez a meghatározó.

Az abakusz a legkorábbi számítástechnikai eszköz, eredetileg egy agyaglemez hornyokkal, amelyekbe számokat ábrázoló köveket raktak ki. Az abakusz megjelenését a Krisztus előtti negyedik évezrednek tulajdonítják. e. A származási hely Ázsia. A középkorban Európában az abakuszt grafikonos táblázatok váltották fel. Segítségükkel számításokat hívtak számla a sorokon, és században Oroszországban egy sokkal fejlettebb találmány jelent meg, amelyet ma is használnak - Orosz abakusz.

Ugyanakkor jól ismerünk egy másik eszközt, amely automatikusan tud számításokat végezni - ez egy óra. A működési elvtől függetlenül minden óratípus (homokos, vizes, mechanikus, elektromos, elektronikus stb.) rendelkezik azzal a képességgel, hogy rendszeres időközönként mozgásokat vagy jeleket generáljon, és az ilyenkor bekövetkező változásokat regisztrálja, azaz végrehajtsa. a jelek vagy mozgások automatikus összegzése. Ez az elv még a csak rögzítő eszközt tartalmazó napórákban is nyomon követhető (a generátor szerepét a Föld-Nap rendszer látja el).

A mechanikus óra egy olyan eszköz, amely rendszeres időközönként automatikusan végrehajt mozdulatokat, és egy olyan eszközből, amely ezeket a mozgásokat rögzíti. Az első mechanikus óra eredete ismeretlen. A legkorábbi példák a 14. századból származnak, és kolostorokhoz tartoznak (toronyóra).

Minden modern számítógép középpontjában, mint pl elektronikus óra, hazugság óra generátor, rendszeres időközönként elektromos jeleket generál, amelyek a számítógépes rendszer összes eszközének táplálására szolgálnak. A számítógép-kezelés valójában a jelek eszközök közötti elosztásának kezelésében rejlik. Az ilyen vezérlés automatikusan végrehajtható (ebben az esetben arról beszélünk programvezérlés) vagy manuálisan külső kezelőszervekkel - gombok, kapcsolók, jumperek stb. (korai modellekben). A modern számítógépekben a külső vezérlés nagyrészt automatizált speciális hardver-logikai interfészek segítségével, amelyekhez vezérlő- és adatbeviteli eszközök (billentyűzet, egér, joystick és mások) csatlakoznak. A programvezérléssel ellentétben az ilyen vezérlést ún interaktív.

Mechanikai elsődleges források

A világ első automata eszköze az összeadási művelet végrehajtására mechanikus óra alapján készült. 1623-ban Wilhelm Schickard, a Tübingeni Egyetem (Németország) keleti nyelvek professzora fejlesztette ki. Ma a készülék működő modelljét a rajzok szerint reprodukálták, és megerősítették annak teljesítményét. Maga a feltaláló leveleiben „összesítő órának” nevezte a gépet.

1642-ben Blaise Pascal (1623-1662) francia szerelő kifejlesztett egy kompaktabb összeadó készüléket, amely a világ első sorozatgyártású mechanikus számológépe lett (főleg párizsi pénzkölcsönzők és pénzváltók igényeire). 1673-ban a német matematikus és filozófus, G. W. Leibniz (1646-1717) megalkotott egy mechanikus számológépet, amely szorzási és osztási műveleteket tudott végrehajtani az összeadás és kivonás műveletek ismételt ismétlésével.

A felvilágosodás korának nevezett 18. században új, fejlettebb modellek jelentek meg, de a számítási műveletek mechanikus szabályozásának elve változatlan maradt. A számítási műveletek programozásának ötlete ugyanabból az óraiparból származik. Az ókori szerzetesi toronyórákat úgy állították fel, hogy adott időpontban bekapcsolják a harangrendszerhez tartozó mechanizmust. Ilyen programozás volt kemény - ugyanazt a műveletet hajtották végre egy időben.

A mechanikus eszközök perforált papírszalaggal történő rugalmas programozásának ötlete először 1804-ben valósult meg a Jacquard szövőszékben, ami után már csak egy lépés volt hátra programvezérlés számítási műveletek.

Ezt a lépést a kiváló angol matematikus és feltaláló, Charles Babbage (1792-1871) tette meg Analytical Engine-jében, amelyet sajnos életében a feltaláló soha nem épített meg teljesen, hanem ma reprodukálták rajzai alapján, így ma már jogunk van az analitikai motorról mint valós eszközről beszélni. Az Analytical Engine egyik jellemzője, hogy itt vezették be először az információ parancsokra és adatokra való szétválasztásának elve. Az analitikai motor két nagy csomópontot tartalmazott - egy "raktárt" és egy "malmot". Az adatok a „raktár” mechanikus memóriájába fogaskerekek blokkjainak beépítésével kerültek be, majd a „malomban” a perforált kártyákról bevitt parancsok segítségével (mint egy Jacquard szövőszéknél) dolgozták fel azokat.

Charles Babbage munkásságának kutatói minden bizonnyal felhívják a figyelmet arra, hogy Augusta Ada Lovelace grófnő (1815-1852), a híres költő Lord Byron lánya különleges szerepet játszott az Analytical Engine projekt kidolgozásában. Ő volt az, aki kitalálta a perforált kártyák használatát a számítási műveletek programozásához (1843). Egyik levelében különösen ezt írta: „Az Analytical Engine ugyanúgy szövi algebrai mintákat, ahogy a szövőszék virágokat és leveleket reprodukál.” Lady Adu méltán nevezhető a világ legelső programozójának. Ma az egyik híres programozási nyelvet nevezték el róla.

Charles Babbage elképzelése a külön mérlegelésről parancsokatÉs adat rendkívül eredményesnek bizonyult. A XX században. John von Neumann (1941) elvei alapján fejlesztették ki, ma pedig a külön mérlegelés elve. programokatÉs adat nagyon fontos. Figyelembe veszik mind a modern számítógép-architektúrák, mind a számítógépes programok fejlesztése során.

Matematikai források

Ha belegondolunk, hogy a modern elektronikus számítógép első mechanikus előfutárai milyen tárgyakkal dolgoztak, fel kell ismernünk, hogy a számokat vagy a lánc- és fogasléc-mechanizmusok lineáris mozgásaként, vagy a fogaskerekek és a fogaskerekes mechanizmusok szögletes mozgásaként ábrázolták. Mindkét esetben mozgásokról volt szó, amelyek nem befolyásolhatták a készülékek méreteit és a munka sebességét. Csak a mozgásrögzítésről a jelek rögzítésére való áttérés tette lehetővé a méretek jelentős csökkentését és a sebesség növelését. Az ehhez az eredményhez vezető úton azonban több fontosabb elv és koncepció bevezetésére is szükség volt.

Bináris Leibniz rendszer. A mechanikus eszközökben a fogaskerekeknek elég sok rögzített és ami a legfontosabb, különbözik egymástól rendelkezések. Az ilyen pozíciók száma legalább egyenlő a fogaskerekek fogainak számával. Az elektromos és elektronikus eszközök beszélgetünk nem a regisztrációról rendelkezések szerkezeti elemek, hanem a regisztrációról Államok készülék elemei. olyan stabil és megkülönböztethető csak két állapot van: be - ki; nyitva zárva; feltöltött - lemerült stb. Ezért a mechanikus számológépekben használt hagyományos decimális rendszer kényelmetlen az elektronikus számítástechnikai eszközök számára.

Bármilyen szám (és nem csak szám) kettes számjegyekkel való ábrázolásának lehetőségét először Gottfried Wilhelm Leibniz vetette fel 1666-ban. A kettes számrendszerhez az egység és az ellentétek harcának filozófiai koncepcióját kutatva jutott el. Az a kísérlet, hogy az univerzumot két alapelv ("fekete" és "fehér", férfi és nő, jó és gonosz) folytonos kölcsönhatásaként mutassa be, és a "tiszta" matematika módszereit alkalmazza tanulmányozására, Leibnizt a bináris tulajdonságok vizsgálatára késztette. adatábrázolás. El kell mondanunk, hogy Leibniz már akkor felvetette a bináris rendszer számítástechnikai eszközben való felhasználásának lehetőségét, de mivel erre nem volt szükség mechanikus eszközökre, nem élt a bináris rendszer elveivel. bináris rendszert a számológépében (1673).

George Boole matematikai logikája George Boole munkásságáról szólva a számítástechnika-történet kutatói mindenképpen hangsúlyozzák, hogy a 19. század első felének ez a kiváló angol tudós autodidakta volt. Talán éppen a „klasszikus” (akkori felfogás szerint) oktatás hiánya miatt vezetett George Boole forradalmi változásokat a logikában mint tudományban.

Mivel a gondolkodás törvényeinek tanulmányozásával foglalkozott, a logikában a matematikához közel álló formális jelölések és szabályok rendszerét alkalmazta. Ezt követően ez a rendszer logikai algebrának nevezzük vagy logikai algebra. Ennek a rendszernek a szabályai sokféle objektumra és csoportjukra vonatkoznak. (készletek, a szerző terminológiája szerint). A rendszer fő célja J. Boole elképzelése szerint a logikai állítások kódolása és a logikai következtetések struktúráinak egyszerű kifejezésekre való redukálása, amelyek formailag közel állnak a matematikai képletekhez. Egy logikai kifejezés formális kiértékelésének eredménye a két logikai érték egyike: igaz vagy fekszik.

A logikai algebra jelentőségét sokáig figyelmen kívül hagyták, mivel technikái és módszerei nem tartalmaztak gyakorlati hasznot az akkori tudomány és technika számára. Amikor azonban elvileg lehetővé vált a számítógépes létesítmények elektronikus alapon történő létrehozása, a Boole által bevezetett műveletek nagyon hasznosnak bizonyultak. Kezdetben csak két entitással való együttműködésre összpontosítanak: igazÉs fekszik. Könnyen belátható, hogyan jöttek jól a bináris kóddal végzett munkához, amelyet a modern számítógépekben szintén csak két jel képvisel: nullaÉs Mértékegység.

Nem George Boole teljes rendszerét (és nem az összes általa javasolt logikai műveletet) használták az elektronikus számítógépek létrehozásához, hanem négy alapvető műveletet: És (átkelés), VAGY (Unió), NEM (fellebbezés)és KIZÁRÓLAGOS VAGY - a modern számítógépek minden típusú processzorának munkájának hátterében.

Rizs. 3.1. Alapvető Boole-algebrai műveletek

Számítógépes berendezések osztályozása

1. Hardver

A számítógépes rendszer összetételét konfigurációnak nevezzük. A számítógépes hardvert és a szoftvert külön kell figyelembe venni. Ennek megfelelően a számítástechnikai rendszerek hardverkonfigurációját és azok szoftverkonfigurációját külön vizsgáljuk. Ez az elválasztási elv különösen fontos a számítástechnika számára, mivel nagyon gyakran ugyanazon problémák megoldását hardveresen és szoftveresen is meg lehet oldani. A hardver- vagy szoftvermegoldás kiválasztásának kritériuma a teljesítmény és a hatékonyság. Általánosan elfogadott, hogy a hardveres megoldások átlagosan drágábbak, de a megvalósítás szoftveres megoldások magasabban képzett személyzetet igényel.

NAK NEK hardver a számítástechnikai rendszerek olyan eszközöket és eszközöket foglalnak magukban, amelyek hardverkonfigurációt alkotnak. Modern számítógépekés a számítástechnikai rendszerek blokk-moduláris felépítésűek - a végrehajtáshoz szükséges hardverkonfiguráció meghatározott típusok művek, melyek kész egységekből, blokkokból összeállíthatók.

A számítástechnikai rendszer főbb hardverelemei: memória, központi processzor és perifériás eszközök, melyeket egy rendszerút köt össze (1. ábra). A fő memória a programok és adatok bináris formátumban való tárolására szolgál, és rendezett formában van felszerelve. cellák tömbje, amelyek mindegyike egyedi digitális címmel rendelkezik. A cella mérete általában 1 bájt. Tipikus műveletek a fő memórián: egy adott címmel rendelkező cella tartalmának olvasása és írása.

2. CPU

A központi feldolgozó egység a számítógép központi eszköze, amely adatfeldolgozási műveleteket végez és a számítógép perifériás eszközeit vezérli. A központi feldolgozó egység összetétele a következőket tartalmazza:

Vezérlőeszköz - megszervezi a programok végrehajtásának folyamatát, és működése során koordinálja a számítási rendszer összes eszközének interakcióját;

Aritmetikai logikai egység - számtani és logikai műveleteket végez az adatokon: összeadás, kivonás, szorzás, osztás, összehasonlítás stb.;

A tárolóeszköz az belső memória processzor, amely regiszterekből áll, amelyek használatakor a processzor számításokat végez és közbenső eredményeket tárol; a RAM-mal való munka felgyorsítása érdekében gyorsítótárat használnak, amelybe a RAM-ból származó parancsokat és adatokat előre pumpálják, amelyek szükségesek a processzor számára a későbbi műveletekhez;

Óragenerátor - elektromos impulzusokat generál, amelyek szinkronizálják az összes számítógépes csomópont működését.

A központi processzor különféle adatműveleteket hajt végre speciális cellák segítségével a kulcsváltozók és az ideiglenes eredmények - belső regiszterek - tárolására. A regiszterek két típusra oszthatók (2. ábra):

Általános célú regiszterek - a kulcsfontosságú helyi változók és a számítások közbenső eredményeinek ideiglenes tárolására szolgálnak, beleértve az adatregisztereket és a mutatóregisztereket; fő funkciója a biztosítása gyors hozzáférés gyakran használt adatokhoz (általában memória-hozzáférések nélkül).

Speciális regiszterek - a processzor működésének vezérlésére szolgálnak, ezek közül a legfontosabbak: az utasításregiszter, a veremmutató, a flag regiszter és a program állapotára vonatkozó információkat tartalmazó regiszter.

A programozó saját belátása szerint használhat adatregisztereket bármilyen objektum (adat vagy cím) ideiglenes tárolására és azokon a szükséges műveletek elvégzésére. Az indexregiszterek az adatregiszterekhez hasonlóan tetszőlegesen használhatók; fő céljuk az adatok és utasítások indexeinek vagy eltolásainak tárolása az alapcím elejétől (az operandusok memóriából való lekérésekor). Az alapcím az alapregiszterekben lehet.

A szegmensregiszterek a processzorarchitektúra kritikus elemei, 20 bites címteret biztosítanak 16 bites operandusokkal. Fő szegmensregiszterek: CS - kódszegmensregiszter; DS - adatszegmens regiszter; SS - verem szegmensregiszter, ES - kiegészítő szegmensregiszter. A memóriához szegmenseken keresztül lehet hozzáférni – a fizikai címtér bármely részére ráhelyezett logikai formációkon keresztül. A szegmens kezdőcíme osztva 16-tal (a legkisebb jelentőségű hexadecimális számjegy nélkül) bekerül az egyik szegmensregiszterbe; amely után hozzáférést kap a memória egy szakaszához, amely egy adott szegmenscímről indul.

Bármely memóriacella címe két szóból áll, amelyek közül az egyik meghatározza a megfelelő szegmens memória helyét, a másik pedig az eltolást ezen a szegmensen belül. A szegmens méretét a benne lévő adatok mennyisége határozza meg, de soha nem haladhatja meg a 64 KB-ot, amelyet a maximális lehetséges eltolási érték határoz meg. Az utasításszegmens szegmenscíme a CS regiszterben, a megcímzett bájthoz való eltolás pedig az IP utasításmutató regiszterben kerül tárolásra.

2. ábra. 32 bites processzor regiszterek

A program betöltése után a program első parancsának eltolása kerül az IP-be. A processzor a memóriából kiolvasva pontosan ennek az utasításnak a hosszával növeli az IP tartalmát (az Intel processzor utasításai 1-6 bájt hosszúak lehetnek), ennek eredményeként az IP a program második utasítására mutat. Az első parancs végrehajtása után a processzor beolvassa a másodikat a memóriából, ezzel ismét növelve az IP értékét. Ennek eredményeként az IP mindig tartalmazza a következő parancs eltolását - a végrehajtandó parancsot. A leírt algoritmus csak ugrásparancsok, szubrutinhívások és megszakítások kiszolgálásakor sérül.

Az adatszegmens szegmenscímét a DS regiszter tárolja, az eltolás az általános célú regiszterek valamelyikében lehet. Egy további ES szegmensregiszter segítségével hozzáférhet a programhoz nem tartozó adatmezőkhöz, például a videopufferhez vagy a rendszercellákhoz. Szükség esetén azonban beállítható a program valamelyik szegmenséhez. Például, ha a program nagy mennyiségű adattal dolgozik, akkor két szegmenst biztosíthat számukra, és az egyiket a DS regiszteren, a másikat az ES regiszteren keresztül érheti el.

Az SP veremmutató-regisztert használjuk veremmutatóként. A verem egy programterület tetszőleges adatok ideiglenes tárolására. A verem kényelme abban rejlik, hogy a területét újra felhasználják, és a veremben lévő adatok tárolása és onnan való lekérése push és pop parancsokkal történik, nevek megadása nélkül. A verem hagyományosan a program által használt regiszterek tartalmának tárolására szolgál az alprogram meghívása előtt, amely viszont a processzor regisztereit saját céljaira használja. A regiszterek eredeti tartalma a szubrutinból való visszatéréskor kiugrik a veremből. Egy másik gyakori technika a szükséges paraméterek átadása egy szubrutinnak a veremen keresztül. A szubrutin, tudva, hogy a paraméterek milyen sorrendben kerülnek a verembe, onnan átveheti és felhasználhatja a végrehajtás során.

A verem sajátossága a benne lévő adatok lekérésének sajátos sorrendje: bármikor csak a legfelső elem érhető el a veremben, vagyis az utolsóként betöltött elem. A legfelső elem kiemelése a veremből elérhetővé teszi a következő elemet. A verem elemei a verem számára lefoglalt memóriaterületen helyezkednek el, a verem aljától (a maximális címétől) kezdve az egymás után csökkenő címekig. A legfelső elérhető elem címét az SP veremmutató regiszter tárolja.

A speciális regiszterek csak privilegizált módban érhetők el, és az operációs rendszer használja őket. Ezek vezérlik a különböző gyorsítótár blokkokat, a fő memóriát, az I/O eszközöket és a számítási rendszer egyéb eszközeit.

Van egy regiszter, amely privilegizált és felhasználói módban is elérhető. Ez a PSW (Program State Word) regiszter, amelyet zászlóregiszternek neveznek. A jelzőregiszter különböző, a CPU számára szükséges biteket tartalmazza, amelyek közül a legfontosabbak az összehasonlításokban és feltételes ugrásokban használt feltételkódok, amelyek a processzor ALU-jának minden ciklusában beállítva az előző művelet eredményének állapotát tükrözik. A jelzőregiszter tartalma a számítástechnikai rendszer típusától függ, és további mezőket is tartalmazhat, amelyek a következőket jelzik: gépi mód (például felhasználói vagy privilegizált); nyomkövetési bit (amit hibakeresésre használnak); processzor prioritási szint; megszakítás engedélyezése állapot. A jelzőregisztert általában felhasználói módban olvassuk, de egyes mezők csak privilegizált módban írhatók (például a módot meghatározó bit).

Az utasításmutató regiszter a végrehajtási sorban következő utasítás címét tartalmazza. Miután kiválasztott egy utasítást a memóriából, az utasításregiszter frissül, és a mutató a következő utasításra lép. Az utasításmutató nyomon követi a program végrehajtását, és minden pillanatban jelzi a végrehajtandó utasítás relatív címét. A regiszter programozással elérhetetlen; a címet a mikroprocesszor növeli, figyelembe véve az aktuális utasítás hosszát. Az ugrásokra, megszakításokra, szubrutinok hívására és az azokból való visszatérésre vonatkozó utasítások megváltoztatják a mutató tartalmát, ezáltal ugrásokat hajtanak végre a programban a kívánt pontokra.

Az akkumulátor regisztert a parancsok túlnyomó többségében használják. A gyakran használt parancsok, amelyek ezt a regisztert használják, rövidített formátumúak.

Az információ feldolgozásához általában az adatok a memóriacellákból az általános célú regiszterekbe kerülnek, a műveletet végrehajtják központi feldolgozó egységés az eredmények átvitele a fő memóriába. A programokat a CPU által végrehajtandó gépi utasítások sorozataként tárolják. Minden parancs egy műveleti mezőből és operandusmezőkből áll – azokból az adatokból, amelyeken ez a művelet végrehajtódik. A gépi utasítások halmazát gépi nyelvnek nevezzük. A program végrehajtása a következőképpen történik. A programszámláló által mutatott gépi utasítás beolvasásra kerül a memóriából és bemásolódik az utasításregiszterbe, ahol dekódolja, majd végrehajtja. A végrehajtás után a programszámláló a következő utasításra mutat, és így tovább. Ezeket a műveleteket gépi ciklusnak nevezzük.

A legtöbb CPU-nak két működési módja van: kernel mód és felhasználói mód, amelyet egy bit a processzor állapotszóban (flag regiszter) határoz meg. Ha a processzor kernel módban fut, akkor képes végrehajtani az utasításkészlet összes utasítását, és használhatja a hardver összes képességét. Az operációs rendszer kernel módban fut, és hozzáférést biztosít az összes hardverhez. A felhasználói programok felhasználói módban futnak, ami sok utasítás végrehajtását teszi lehetővé, de a hardvernek csak egy részét teszi elérhetővé.

Az operációs rendszerrel való kommunikációhoz a felhasználói programnak rendszerhívást kell kiadnia, amely áttér a kernel módba, és aktiválja az operációs rendszer funkcióit. A trap utasítás (emulált megszakítás) átkapcsolja a processzor módot felhasználói módból kernel módba, és átadja a vezérlést az operációs rendszernek. A munka befejezése után a vezérlés visszatér a felhasználói programhoz, a rendszerhívást követő utasításhoz.

A számítógépekben a rendszerhívások lebonyolítására vonatkozó utasítások mellett vannak megszakítások, amelyeket hardver hív meg, hogy figyelmeztessen kivételes helyzetekre, például nullával való osztási kísérletre vagy túlcsordulásra a lebegőpontos műveletek során. Az irányítás minden ilyen esetben az operációs rendszerre száll át, amelynek el kell döntenie, hogy mi legyen a következő lépés. Néha hibaüzenettel le kell állítani a programot, néha figyelmen kívül kell hagyni (például, ha a szám elveszti jelentőségét, akkor nullával egyenlőnek tekintheti), vagy át kell adni a vezérlést magára a programra bizonyos típusú feltételek kezeléséhez.

Az eszközök központi processzorhoz viszonyított elhelyezkedése szerint belső és külső eszközöket különböztetünk meg. A külső eszközök jellemzően a legtöbb I/O eszközt (más néven perifériát) és néhány, hosszú távú adattárolásra tervezett eszközt tartalmaznak.

Az egyes csomópontok és blokkok közötti koordinációt átmeneti hardver-logikai eszközök, úgynevezett hardver interfészek segítségével hajtják végre. A számítástechnikában a hardveres interfészekre vonatkozó szabványokat protokolloknak nevezik - olyan műszaki feltételek összessége, amelyeket az eszközfejlesztőknek biztosítaniuk kell ahhoz, hogy sikeresen összehangolják munkájukat más eszközökkel.

Bármely számítógépes rendszer architektúrájában jelen lévő számos interfész feltételesen két nagy csoportra osztható: soros és párhuzamos. Soros interfészen keresztül az adatok továbbítása szekvenciálisan, bitenként, és párhuzamos interfészen keresztül, egyidejűleg, bitcsoportokban történik. Az egy csomagban szereplő bitek számát az interfész bitszélessége határozza meg, például a nyolcbites párhuzamos interfészek ciklusonként egy bájtot (8 bitet) továbbítanak.

A párhuzamos interfészek általában bonyolultabbak, mint a soros interfészek, de jobb teljesítményt nyújtanak. Ott használatosak, ahol fontos az adatátviteli sebesség: nyomtatóeszközök, grafikus információbeviteli eszközök, adatrögzítő eszközök külső adathordozóhoz való csatlakoztatására stb. A párhuzamos interfészek teljesítményét bájt per másodpercben mérik (byte/s; Kbytes/s; Mbytes/s).

Eszköz soros interfészek könnyebb; általában nem kell szinkronizálniuk az adó- és vevőkészülék működését (ezért is szokták aszinkron interfészeknek nevezni), de kisebb a sávszélességük és az együtthatójuk. hasznos akció lent. Mivel a soros eszközök nem bájtokban, hanem bitekben kommunikálnak, teljesítményüket bit per másodpercben mérik (bps, kbps, Mbps). Annak ellenére, hogy a soros átviteli sebesség mértékegységeit a párhuzamos adatátviteli sebesség mértékegységeivé alakítják át mechanikusan 8-cal, az ilyen átalakítást nem hajtják végre, mivel a szolgáltatási adatok jelenléte miatt nem helyes. Extrém esetben a szolgáltatási adatokhoz igazítva a soros eszközök sebességét néha karakter per másodpercben vagy szimbólum per másodpercben (s / s) fejezik ki, de ez az érték nem technikai, hanem referencia, fogyasztói karakter.

A soros interfészek a lassú eszközök (a legegyszerűbb gyenge minőségű nyomtatóeszközök: jel- és jelinformáció bemeneti és kimeneti eszközök, vezérlőérzékelők, kis teljesítményű kommunikációs eszközök stb.) csatlakoztatására szolgálnak, valamint olyan esetekben, amikor nincs jelentősebb az adatcsere időtartamára vonatkozó korlátozások (digitális kamerák).

A számítógép második fő alkotóeleme a memória. A memóriarendszer rétegek hierarchiájaként van kialakítva (3. ábra). A felső réteg a CPU belső regisztereiből áll. A belső regiszterek 32 bites processzoron 32 x 32 bit, 64 bites processzoron 64 x 64 bit tárolását teszik lehetővé, ami mindkét esetben kevesebb, mint egy kilobájt. A programok maguk is képesek hardveres beavatkozás nélkül kezelni a regisztereket (vagyis eldönteni, hogy mit tároljanak bennük).

3. ábra. Tipikus hierarchikus struktúra memória

A következő réteg a gyorsítótár, amelyet többnyire a hardver vezérel. A RAM gyorsítótár-sorokra van felosztva, általában egyenként 64 bájtos, a 0-s sorban 0-tól 63-ig, az 1. sorban 64-től 127-ig stb. A leggyakrabban használt gyorsítótár-sorok a CPU-n belül vagy ahhoz nagyon közel található nagy sebességű gyorsítótárban tárolódnak. Amikor egy programnak ki kell olvasnia egy szót a memóriából, a cache chip ellenőrzi, hogy a kívánt sor a gyorsítótárban van-e. Ha igen, akkor a gyorsítótár hatékonyan elérhető, a kérés teljes egészében a gyorsítótárból kielégítésre kerül, és a memóriakérés nem kerül a buszra. A sikeres gyorsítótár-hozzáférés általában körülbelül két óraciklust vesz igénybe, a sikertelen pedig jelentős időveszteséggel járó memóriahozzáféréshez vezet. A gyorsítótár-memória mérete korlátozott a magas költsége miatt. Egyes gépek két vagy akár három szintű gyorsítótárral rendelkeznek, mindegyik lassabb és nagyobb, mint az előző.

Ezt követi a RAM (RAM - Random Access Memory, angol RAM, Random Access Memory - memória véletlen eléréssel). Ez a számítási rendszer tárolóeszközének fő munkaterülete. Minden olyan CPU kérés, amelyet a gyorsítótár nem tud teljesíteni, a fő memóriába kerül feldolgozásra. Ha több programot futtat egy számítógépen, kívánatos összetett programokat a RAM-ban elhelyezni. A programok egymás elleni védelmét és a memóriában való mozgásukat két speciális regiszterrel: egy alapregiszterrel és egy határregiszterrel rendelkező számítógépes berendezéssel valósítják meg.

A legegyszerűbb esetben (4.a ábra), amikor a program elindul, a program végrehajtható moduljának kezdőcíme betöltődik az alapregiszterbe, és a limitregiszter megmondja, hogy a program végrehajtható modulja mennyit foglal el a program futtatható moduljával együtt adat. Utasítás memóriából való lekérésekor a hardver ellenőrzi az utasításszámlálót, és ha az kisebb, mint a limitregiszter, hozzáadja az alapregiszter értékét, és az összeget átviszi a memóriába. Amikor a program ki akar olvasni egy adatszót (például az 10000 címről), a hardver automatikusan hozzáadja az alapregiszter tartalmát (például 50000) ehhez a címhez, és átadja a memória összegét (60000). Az alapregiszter lehetővé teszi, hogy a program a benne tárolt címet követően a memória bármely részére hivatkozzon. Ezenkívül a limitregiszter megakadályozza, hogy a program a program után hozzáférjen a memória bármely részéhez. Így e séma segítségével mindkét probléma megoldódik: a programok védelme és mozgatása.

Az adatok ellenőrzése és konvertálása eredményeként a program által generált és virtuális címnek nevezett címet a memória által használt címre fordítják le, és fizikai címnek nevezik. Az ellenőrzést és az átalakítást végző eszközt memóriakezelő egységnek (MMU) nevezik. A memóriakezelő vagy a processzor áramkörében, vagy annak közelében található, de logikusan a processzor és a memória között helyezkedik el.

Egy összetettebb memóriakezelő két pár alap- és határregiszterből áll. Az egyik pár a programszöveghez, a másik pár az adatokhoz. A parancsregiszter és minden hivatkozás a programszövegre az első regiszterpárral működik, az adathivatkozások a második regiszterpárt használják. Ennek a mechanizmusnak köszönhetően lehetővé válik egy program megosztása több felhasználó között, miközben a programnak csak egy példányát tárolja a RAM-ban, ami egy egyszerű sémában kizárt. Amikor az 1. program fut, négy regiszter található a 4. (b) ábrán látható módon a bal oldalon, amikor a 2. program fut - a jobb oldalon. A memóriakezelő kezelése az operációs rendszer függvénye.

A következő a memóriaszerkezetben a mágneslemez (merevlemez). A lemezmemória bitben két nagyságrenddel olcsóbb, mint a RAM, mérete pedig nagyobb, de a lemezen található adatok elérése körülbelül három nagyságrenddel tovább tart. A merevlemez alacsony sebességének oka, hogy a meghajtó mechanikus szerkezet. A merevlemez egy vagy több fémlemezből áll, amelyek 5400, 7200 vagy 10800 fordulat/perc fordulatszámmal forognak (5. ábra). Az információkat koncentrikus körök formájában rögzítik a lemezekre. Az író/olvasó fejek minden adott pozícióban leolvashatnak egy gyűrűt a tálcán, amelyet sávnak neveznek. Egy adott villapozícióhoz tartozó nyomok együtt hengert alkotnak.

Minden sáv több szektorra van felosztva, szektoronként jellemzően 512 bájt. Tovább modern lemezek a külső hengerek több szektort tartalmaznak, mint a belsők. A fej mozgatása az egyik hengerről a másikra körülbelül 1 ms, míg egy tetszőleges hengerre 5-10 ms, lemeztől függően. Amikor a fej a kívánt sáv felett helyezkedik el, meg kell várnia, amíg a motor elfordítja a lemezt, hogy a kívánt szektor a fej alá kerüljön. Ez további 5-10 ms-t vesz igénybe, a lemez forgási sebességétől függően. Ha egy szektor a fej alatt van, az olvasási vagy írási folyamat 5 MB/s (kis sebességű meghajtók esetén) és 160 MB/s (nagy sebességű meghajtók esetén) közötti sebességgel megy végbe.

Az utolsó réteget egy mágnesszalag foglalja el. Ezt a médiát gyakran használták az alkotáshoz biztonsági mentések merevlemez-terület vagy tárhely nagy készletek adat. Az információ eléréséhez a szalagot mágnesszalag-olvasóba helyezték, majd visszatekerték a kért blokkra információval. Az egész folyamat percekig tartott. A leírt memóriahierarchia tipikus, de egyes kiviteli alakokban nem minden szint vagy annak egyéb típusai (például optikai lemez) vannak jelen. Mindenesetre a hierarchiában lefelé haladva a véletlen elérési idő jelentősen megnő eszközről eszközre, a kapacitás pedig a hozzáférési idővel egyenértékű növekedést mutat.

A fent leírt típusokon kívül sok számítógép rendelkezik véletlen hozzáférésű csak olvasható memóriával (ROM - csak olvasható memória, ROM, Read Only Memory - csak olvasható memória), amely nem veszíti el tartalmát a számítógép rendszer bekapcsolásakor. ki. A ROM-ot a gyártási folyamat során programozzák, és a tartalma utólag nem módosítható. Egyes számítógépeken a ROM tartalmazza a számítógép indításához használt bootstrap programokat és néhány I/O kártyát az alacsony szintű eszközök vezérléséhez.

Az elektromosan törölhető ROM (EEPROM, Electrically Erasable ROM) és a flash RAM (flash RAM) szintén nem felejtő, de a ROM-mal ellentétben ezek tartalma törölhető és újraírható. Az adatok írása azonban sokkal több időt vesz igénybe, mint a RAM-ba. Ezért használatuk ugyanúgy történik, mint a ROM.

Van egy másik típusú memória - a CMOS memória, amely ingadozó, és az aktuális dátum és idő tárolására szolgál. A memóriát a számítógépbe épített akkumulátor táplálja, és konfigurációs paramétereket tartalmazhat (például jelzi, hogy melyik merevlemezről kell indítani).

3. I/O eszközök

Az operációs rendszerrel szorosan együttműködő egyéb eszközök az I/O eszközök, amelyek két részből állnak: a vezérlőből és magából az eszközből. A vezérlő egy mikrochip (chipset) egy beépülő kártyán, amely fogadja és végrehajtja az operációs rendszer parancsait.

Például a vezérlő parancsot kap egy adott szektor kiolvasására a lemezről. A parancs végrehajtásához a vezérlő a lemez lineáris szektorszámát a henger, a szektor és a fej számává alakítja. Az átalakítási műveletet nehezíti, hogy a külső hengerek több szektort tartalmazhatnak, mint a belsők. A vezérlő ezután meghatározza, hogy melyik hengerben van Ebben a pillanatban fejjel, és egy impulzussorozatot ad a fejnek a szükséges számú hengerhez való mozgatásához. Ezt követően a vezérlő megvárja a lemez forgását, és a szükséges szektort a fej alá helyezi. Ezután a bitek olvasásának és tárolásának folyamatai, amint azok a lemezről érkeznek, a fejléc eltávolítása és a számítás ellenőrző összeg. Ezután a vezérlő a kapott biteket szavakká gyűjti és tárolja a memóriában. A munka elvégzéséhez a vezérlők beépített firmware-t tartalmaznak.

Maga az I / O eszköz egy egyszerű interfésszel rendelkezik, amelynek meg kell felelnie egyetlen IDE szabványnak (IDE, Integrated Drive Electronics - beépített meghajtó interfész). Mivel az eszköz interfészét a vezérlő elrejti, az operációs rendszer csak a vezérlő interfészt látja, amely eltérhet az eszköz interfészétől.

Mivel a vezérlők különböző eszközök Az I/O eltér egymástól, akkor ezek vezérléséhez megfelelő szoftverek - illesztőprogramok - szükségesek. Ezért minden vezérlőgyártónak biztosítania kell illesztőprogramokat az általa támogatott vezérlőkhöz. operációs rendszer. Háromféleképpen telepítheti az illesztőprogramot az operációs rendszerbe:

Kapcsolja újra a kernelt az új meghajtóval, majd indítsa újra a rendszert, így sok UNIX rendszer működik;

Hozzon létre egy bejegyzést az operációs rendszerben található fájlban, hogy egy illesztőprogram szükséges, és indítsa újra a rendszert, a kezdeti rendszerindítás során az operációs rendszer megtalálja helyes sofőrés töltse le; így működik a Windows operációs rendszer;

Új illesztőprogramok elfogadása és gyors telepítése az operációs rendszer használatával, miközben az fut; a módszert a cserélhető USB és IEEE 1394 buszok használják, amelyekhez mindig dinamikusan betöltődő illesztőprogramokra van szükség.

Külön regiszterek vannak az egyes vezérlőkkel való kommunikációhoz. Például egy minimális lemezvezérlőnek lehetnek regiszterei a lemezcím, a memóriacím, a szektorszám és a művelet irányának (olvasás vagy írás) meghatározásához. A vezérlő aktiválásához az illesztőprogram parancsot kap az operációs rendszertől, majd lefordítja azt olyan értékekké, amelyek alkalmasak az eszközregiszterekbe való írásra.

Egyes számítógépeken az I/O eszközregiszterek az operációs rendszer címterére vannak leképezve, így a memóriában szokásos szavakhoz hasonlóan olvashatók vagy írhatók. A regisztercímek a felhasználói programok által elérhetetlenül elhelyezkedő RAM-ban kerülnek elhelyezésre, hogy megvédjék a felhasználói programokat a hardvertől (például alap- és limitregiszterek használatával).

Más számítógépeken az eszközregiszterek speciális I/O portokban helyezkednek el, és minden regiszternek saját portcíme van. Az ilyen gépeken az IN és OUT utasítások privilegizált módban állnak rendelkezésre, amelyek lehetővé teszik a meghajtók számára a regiszterek olvasását és írását. Az első séma kiküszöböli a speciális I/O parancsok szükségességét, de némi címteret használ. A második séma nem befolyásolja a címteret, de speciális utasításokat igényel. Mindkét sémát széles körben használják. Az adatok bevitele és kiadása háromféleképpen történik.

1. A felhasználói program rendszerkérést ad ki, amelyet a kernel a megfelelő illesztőprogramhoz intézett eljáráshívássá alakít át. Az illesztőprogram ezután elindítja az I/O folyamatot. Ezalatt az illesztőprogram egy nagyon rövid programciklust hajt végre, folyamatosan lekérdezve, hogy milyen készen áll-e az eszköz, amellyel dolgozik (általában van valami, ami azt jelzi, hogy az eszköz még mindig foglalt). Amikor az I/O művelet befejeződik, az illesztőprogram elhelyezi az adatokat a szükséges helyre, és visszatér eredeti állapotába. Az operációs rendszer ezután visszaadja a vezérlést a hívást kezdeményező programnak. Ezt a módszert hívják készenléti várakozásnak vagy aktív várakozásnak, és van egy hátránya: a processzornak le kell kérdeznie az eszközt, amíg az be nem fejezi a munkáját.

2. A meghajtó elindítja az eszközt, és megkéri, hogy adjon ki megszakítást az I / O végén. Ezt követően az illesztőprogram visszaküldi az adatokat, az operációs rendszer szükség esetén blokkolja a hívót, és megkezdi az egyéb feladatok végrehajtását. Amikor a vezérlő észleli az adatátvitel végét, megszakítást generál, hogy jelezze a művelet befejezését. Az I/O megvalósítási mechanizmus a következő (6.a ábra):

1. lépés: az illesztőprogram parancsot küld a vezérlőnek, információt írva az eszközregiszterekbe; a vezérlő elindítja az I/O eszközt.

2. lépés: Az olvasás vagy írás befejezése után a vezérlő jelet küld a megszakításvezérlő chipnek.

3. lépés: Ha a megszakításvezérlő készen áll a megszakítás fogadására, akkor jelet küld a CPU egy adott érintkezőjére.

4. lépés: A megszakításvezérlő elhelyezi az I/O eszköz számát a buszon, hogy a CPU elolvashassa és tudja, melyik eszköz fejeződött be. Amikor a CPU megszakítást kap, a programszámláló (PC) és a processzorállapotszó (PSW) tartalma az aktuális verembe kerül, és a processzor privilegizált üzemmódba (operációs rendszer kernel módba) vált. Az I/O eszköz száma használható a megszakításkezelő címének kikeresésére használt memóriarész indexeként. ez az eszköz. Ezt a memóriadarabot megszakítási vektornak nevezzük. Amikor a megszakításkezelő (a megszakítást küldő eszközillesztő egy része) elindul, eltávolítja a veremből a programszámlálót és a processzorállapotszót, elmenti őket, és lekérdezi az eszközt az állapotáról. A megszakítási feldolgozás befejezése után a vezérlés visszatér a korábban futó felhasználói programhoz, ahhoz a parancshoz, amelynek végrehajtása még nem fejeződött be (6. b. ábra).

3. A bemeneti-kimeneti információkhoz közvetlen memóriaelérési vezérlőt (DMA, Direct Memory Access) használnak, amely a központi processzor állandó beavatkozása nélkül szabályozza a RAM és egyes vezérlők közötti bitfolyamot. A processzor meghívja a DMA chipet, megmondja, hogy hány bájtot kell átvinni, megmondja az eszköz és a memória címét és az adatátvitel irányát, és hagyja, hogy a chip magától gondoskodjon. A befejezés után a DMA megszakítást kezdeményez, amelyet megfelelően kezel.

Megszakítások történhetnek nem megfelelő időpontokban, például egy másik megszakítás feldolgozása közben. Emiatt a CPU képes letiltani és később engedélyezni a megszakításokat. Amíg a megszakítások le vannak tiltva, minden olyan eszköz, amelyik befejezte a munkáját, továbbra is küldi a jeleit, de a processzort addig nem szakítják meg, amíg a megszakításokat engedélyezik. Ha egyszerre több eszköz is leáll, miközben a megszakítások le vannak tiltva, a megszakításvezérlő dönti el, hogy melyiket kell először kezelni, általában az egyes eszközökhöz rendelt statikus prioritások alapján.

A Pentium számítógépes rendszer nyolc buszból áll (cache busz, helyi busz, memóriabusz, PCI, SCSI, USB, IDE és ISA). Minden busznak saját adatsebessége és saját funkciói vannak. Az operációs rendszernek információval kell rendelkeznie az összes buszról a számítógép és annak konfigurációjának kezeléséhez.

ISA busz (Ipari szabványos architektúra, ipari szabvány architektúra) - először IBM PC / AT számítógépeken jelent meg, 8,33 MHz frekvencián működik, és órajelenként két bájtot tud továbbítani 16,67 MB / s maximális sebességgel; a régebbi lassú I/O kártyákkal való visszamenőleges kompatibilitás érdekében tartalmazza.

A PCI-busz (Peripheral Component Interconnect, Peripheral Device Interface) - amelyet az Intel az ISA-busz utódjaként hozott létre - 66 MHz-es frekvencián működhet, és órajelenként 8 bájtot tud átvinni 528 MB / s sebességgel. Jelenleg PCI busz használja a legtöbb nagy sebességű I/O eszközt, valamint a nem Intel processzorokkal rendelkező számítógépeket, mivel sok I/O kártya kompatibilis vele.

A Pentium rendszer helyi buszát a CPU arra használja, hogy adatokat küldjön egy PCI-híd chipre, amely egy dedikált memóriabuszon keresztül éri el a memóriát, gyakran 100 MHz-en.

A cache busz külső gyorsítótár csatlakoztatására szolgál, mivel a Pentium rendszerek rendelkezik egy első szintű gyorsítótárral (L1 cache) a processzorba és egy nagy külső, második szintű gyorsítótárral (L2 cache).

Az IDE busz perifériás eszközök csatlakoztatására szolgál: lemezek és CD-ROM meghajtók. A busz a PC/AT lemezvezérlő interfész leszármazottja, és ma már minden Pentium-alapú rendszeren alapfelszereltség.

USB busz (Universal Serial Bus, univerzális soros busz) lassú I/O eszközök (billentyűzetek, egerek) számítógéphez való csatlakoztatására szolgál. Kis négyeres csatlakozót használ, amelynek két vezetéke látja el az USB-eszközöket.

Az USB busz egy központi busz, ahol a gazdagép ezredmásodpercenként lekérdezi az I/O eszközöket, hogy megnézze, vannak-e rajtuk adatok. 1,5 MB/s-os adatletöltést képes kezelni. Minden USB-eszköz ugyanazt az illesztőprogramot használja, így a rendszer újraindítása nélkül is csatlakoztatható a rendszerhez.

Az SCSI-busz (Small Computer System Interface, kis számítógépek rendszerfelülete) egy nagy teljesítményű busz, amelyet gyors meghajtókhoz, szkennerekhez és egyéb jelentős sávszélességet igénylő eszközökhöz használnak. Teljesítménye eléri a 160 MB/s-ot. Az SCSI buszt Macintosh rendszereken használják, és népszerű UNIX és más Intel-alapú rendszereken.

Az IEEE 1394 (FireWire) busz egy bit-soros busz, és akár 50 MB/s-os adatátviteli sebességet is támogat. Ezzel a funkcióval hordozható digitális kamerákat és egyéb multimédiás eszközöket csatlakoztathat számítógépéhez. Ellentétben a gumikkal USB busz Az IEEE 1394 nem rendelkezik központi vezérlővel.

Az operációs rendszernek képesnek kell lennie a hardverkomponensek felismerésére és konfigurálására. Ez a követelmény vezetett az Intel általés a Microsoft egy plug and play nevű személyi számítógépes rendszer kifejlesztésére. Ezt a rendszert megelőzően minden I/O kártya rögzített I/O regiszter címmel és megszakítási kérelem szinttel rendelkezett. Például a billentyűzet az 1-es megszakítást és a 0x60 és 0x64 közötti tartományban lévő címeket használta; a hajlékonylemez-vezérlő a 6-os megszakítást használta, és 0x3F0-tól 0x3F7-ig címezte; a nyomtató 7-es megszakítást és 0x378-tól 0x37A-ig terjedő címeket használt.

Ha a felhasználó hangkártyát és modemet vásárolt, előfordult, hogy ezek az eszközök véletlenül ugyanazt a megszakítást használták. Konfliktus történt, ezért a készülékek nem tudtak együtt működni. Lehetséges megoldás az volt, hogy minden kártyába be kell építeni egy DIP-kapcsolót (jumper, jumper - jumper), és minden kártyát úgy kell beállítani, hogy a különböző eszközök portcímei és megszakítási számai ne ütközzenek egymással.

A Plug and Play lehetővé teszi az operációs rendszer számára, hogy automatikusan információkat gyűjtsön az I/O-eszközökről, központilag hozzárendeljen megszakítási szinteket és I/O-címeket, majd jelentse ezeket az információkat az egyes kártyáknak. Egy ilyen rendszer Pentium számítógépeken fut. Minden számítógéppel Pentium processzor tartalmazza az alaplapot, amelyen a program található - a BIOS rendszert (Basic Input Output System - alap bemeneti-kimeneti rendszer). A BIOS alacsony szintű I/O programokat tartalmaz, beleértve a billentyűzetről történő olvasási eljárásokat, az információk képernyőn történő megjelenítését, a lemezről történő adatok bevitelét/kiadását stb.

Amikor a számítógép elindul, elindul a BIOS rendszer, amely ellenőrzi a rendszerbe telepített RAM mennyiségét, a billentyűzet és a többi fő eszköz csatlakoztatását és megfelelő működését. Ezután a BIOS ellenőrzi az ISA- és PCI-buszokat, valamint a hozzájuk kapcsolódó összes eszközt. Ezen eszközök egy része hagyományos (plug and play). Rögzített megszakítási szintekkel és I/O port címmel rendelkeznek (például az I/O kártyán lévő kapcsolókkal vagy jumperekkel állítják be, amelyeket az operációs rendszer nem módosíthat). Ezeket az eszközöket regisztrálják, majd a plug and play eszközök regisztrációja megtörténik. Ha a meglévő eszközök eltérnek az utolsó rendszerindításkor használt eszközöktől, akkor az új eszközök konfigurálva vannak.

A BIOS ezután meghatározza, hogy melyik eszközről indítsa el a rendszert, és megpróbálja mindegyiket a CMOS memóriában tárolt listából. A felhasználó módosíthatja ezt a listát, ha közvetlenül az indítás után belép a BIOS konfigurációs programjába. Általában először hajlékonylemezről próbálják meg a rendszerindítást. Ha ez nem sikerül, megpróbálja a CD-t. Ha a számítógép nem rendelkezik hajlékonylemezzel és CD-lemezzel is, a rendszer a merevlemezről indul. A rendszerindító eszközről az első szektor beolvassa a memóriába és végrehajtja. Ez a szektor tartalmaz egy programot, amely ellenőrzi a rendszerindító szektor végén lévő partíciós táblát, hogy megállapítsa, melyik partíció aktív. A másodlagos rendszerbetöltő ugyanarról a partícióról olvassa be. Beolvassa az operációs rendszert az aktív partícióról, és elindítja.

Az operációs rendszer ezután lekérdezi a BIOS-t a számítógép konfigurációjával kapcsolatos információkért, és minden eszközhöz ellenőrzi az illesztőprogramot. Ha az illesztőprogram nincs jelen, az operációs rendszer felszólítja a felhasználót, hogy helyezze be az illesztőprogramot tartalmazó hajlékonylemezt vagy CD-t (ezeket a lemezeket az eszköz gyártója szállítja). Ha az összes illesztőprogram a helyén van, az operációs rendszer betölti azokat a kernelbe. Ezután inicializálja az illesztőprogram tábláit, létrehozza a szükséges háttérfolyamatokat, és elindítja a jelszóbeviteli programot ill GUI minden terminálon.

5. A számítástechnika fejlődésének története

Minden IBM-kompatibilis személyi számítógép Intel-kompatibilis processzorokkal van felszerelve. Az Intel család mikroprocesszorainak fejlődésének története röviden a következő. Az Intel első általános célú mikroprocesszora 1970-ben jelent meg. Intel 4004-nek hívták, négybites volt, és képes volt négybites szavak bevitelére/kimenetére és feldolgozására. Sebessége 8000 művelet volt másodpercenként. Az Intel 4004 mikroprocesszort 4K bájt memóriával rendelkező programozható számológépekben való használatra tervezték.

Három évvel később az Intel kiadta a 8080-as processzort, amely már 16 bites aritmetikai műveleteket tudott végrehajtani, 16 bites címbusszal rendelkezett, és így akár 64 KB memóriát is meg tudott címezni (2516 0 = 65536). 1978-ban megjelent a 8086-os processzor, amelynek szómérete 16 bites (két bájt), 20 bites busz, és már 1 MB memóriával (2520 0 = 1048576, vagyis 1024 KB) tudott működni, felosztva egyenként 64 KB-os blokkok (szegmensek). A 8086 processzort IBM PC-vel és IBM PC / XT-vel kompatibilis számítógépekkel szerelték fel. Az új mikroprocesszorok fejlesztésének következő nagy lépése a 8028b processzor volt, amely 1982-ben jelent meg. 24 bites címbusszal rendelkezett, 16 megabájt címterületet tudott kezelni, és IBM PC/AT-vel kompatibilis számítógépekre telepítették. 1985 októberében megjelent a 80386DX 32 bites címbusszal (maximális címterület 4 GB), 1988 júniusában pedig a 80386SX, amely olcsóbb volt, mint a 80386DX, és 24 bites címbusszal. Aztán 1989 áprilisában megjelenik a 80486DX mikroprocesszor, 1993 májusában pedig a Pentium processzor első változata (mindkettő 32 bites címbusszal).

1995 májusában Moszkvában a Komtek-95 nemzetközi kiállításon az Intel bemutatta új processzor- P6.

A P6 egyik legfontosabb tervezési célja a Pentium processzor teljesítményének megduplázása volt. Ugyanakkor a P6 első verzióinak gyártása a már debuggolt "Intel" szerint történik, és a gyártásban használatos. legújabb verziói Pentium félvezető technológia (0,6 µm, Z, Z V).

Ugyanaz a gyártási folyamat biztosítja, hogy a P6 tömeggyártása nagyobb problémák nélkül valósítható meg. Ez azonban azt jelenti, hogy a teljesítmény megkétszerezése csak a processzor mikroarchitektúrájának átfogó fejlesztésével érhető el. A P6 mikroarchitektúrát különféle építészeti módszerek gondosan átgondolt és hangolt kombinációjával fejlesztették ki. Némelyiket korábban "nagy" számítógépek processzoraiban tesztelték, néhányat akadémiai intézmények javasoltak, a többit az Intel cég mérnökei fejlesztették ki. Az építészeti jellemzők egyedülálló kombinációja, amelyet az Intel "dinamikus végrehajtásként" emleget, lehetővé tette az első P6 chipek számára, hogy meghaladják eredetileg tervezett teljesítményszintjüket.

Ha összehasonlítjuk az x86 család alternatív „Intel” processzoraival, kiderül, hogy a P6 mikroarchitektúra sok közös vonást mutat a NexGen Nx586 és az AMD K5 processzorainak mikroarchitektúrájával, és – bár kisebb mértékben – az M1-gyel. Cyrix. Ezt a közösséget az magyarázza, hogy a négy vállalat mérnökei ugyanazt a problémát oldották meg: RISC technológia elemeit vezették be, miközben megtartották a kompatibilitást az Intel x86 CISC architektúrával.

Két kristály egy dobozban

A P6 fő előnye és egyedi tulajdonsága az elhelyezés a processzorral egy csomagban egy 256 KB méretű másodlagos statikus gyorsítótár, amely dedikált buszon keresztül kapcsolódik a processzorhoz. Ez a kialakítás jelentősen leegyszerűsíti a P6-on alapuló rendszerek tervezését. A P6 az első sorozatgyártású mikroprocesszor, amely két chipet tartalmaz egy csomagban.

A P6-ban lévő CPU-kimenet 5,5 millió tranzisztort tartalmaz; második szintű gyorsítótár kristály - 15,5 millió. Összehasonlításképpen, a legújabb Pentium modell körülbelül 3,3 millió tranzisztort tartalmazott, és az L2 gyorsítótárat külső memóriachipek segítségével valósították meg.

A gyorsítótárban lévő tranzisztorok ilyen nagy száma a statikus jellegének köszönhető. A P6 statikus memóriája hat tranzisztort használ egy bit tárolására, míg a dinamikus memória bitenként egy tranzisztort használ. A statikus memória gyorsabb, de drágább. Bár a másodlagos gyorsítótárral rendelkező lapkán a tranzisztorok száma háromszor nagyobb, mint a processzorchipen, a gyorsítótár fizikai méretei kisebbek: 202 négyzetmilliméter a processzor 306-tal szemben. Mindkét szerszám egy 387 tűs kerámiacsomagban ("kétüregű pin-drid array") van elhelyezve. Mindkét szerszám ugyanazzal a technológiával készül (0,6 µm, 4 rétegű Metal-BiCMOS, 2,9 V). Becsült maximális energiafogyasztás: 20 W 133 MHz-en.

A processzor és a másodlagos gyorsítótár egy csomagban való kombinálásának első oka az, hogy megkönnyítsük a P6-on alapuló nagy teljesítményű rendszerek tervezését és gyártását. Az erre épülő számítástechnikai rendszer teljesítménye gyors processzor, nagymértékben függ a processzorkörnyezet mikroáramkörök, különösen a másodlagos gyorsítótár finomhangolásától. Nem minden számítógépgyártó engedheti meg magának a megfelelő kutatást. A P6-ban a másodlagos gyorsítótár már optimálisan a processzorra van hangolva, megkönnyítve ezzel az alaplap tervezését.

A kombinálás második oka a teljesítmény javítása. A második szintű kzsh egy speciálisan dedikált 64 bites szélességű buszon keresztül csatlakozik a processzorhoz, és ugyanazon az órajelen működik, mint a processzor.

Az első 60 és 66 MHz-es Pentium processzorok 64 bites buszon keresztül, azonos órajellel fértek hozzá a másodlagos gyorsítótárhoz. A Pentium órajelének növekedésével azonban túl nehézzé és költségessé vált a tervezők számára ennek a frekvenciának az alaplapon való fenntartása. Ezért elkezdték használni a frekvenciaosztókat. Például egy 100 MHz-es Pentium esetében a külső busz 66 MHz-es frekvencián működik (a 90 MHz-es Pentium esetében 60 MHz-en). A Pentium ezt a buszt használja mind a másodlagos gyorsítótár eléréséhez, mind a fő memória és más eszközök, például a PCI chipkészlet eléréséhez.

Dedikált busz használata a másodlagos gyorsítótár eléréséhez javítja a számítási rendszer teljesítményét. Először is ez a processzor és a busz sebességének teljes szinkronizálását éri el; másodszor, a versenyt más I/O műveletekkel és a kapcsolódó késéseket kizárjuk. Az L2 cache busz teljesen elkülönül a külső busztól, amelyen keresztül a memória elérhető, és külső eszközök. A 64 bites külső busz a processzor sebességének felével, egyharmadával vagy negyedével futhat, a másodlagos gyorsítótárbusz pedig függetlenül, teljes sebességgel.

A processzor és a másodlagos gyorsítótár egy csomagban való kombinálása, valamint a dedikált buszon keresztüli kommunikáció egy lépés a legerősebb RISC processzorokban használt teljesítménynövelő technikák felé. Tehát a „Digital” Alpha 21164 processzorában a második szintű, 96 kb-os gyorsítótár a processzormagban található, akárcsak az elsődleges gyorsítótár. Ez nagyon magas gyorsítótár-teljesítményt biztosít azáltal, hogy a chipenkénti tranzisztorok számát 9,3 millióra növeli. Az Alpha 21164 teljesítménye 330 SPECint92 300 MHz-en. A P6 teljesítménye alacsonyabb (az Intel becslése szerint 200 SPECint92 133 MHz-en), de a P6 biztosítja a legjobb költség/teljesítmény arányt potenciális piacán.

A költség/teljesítmény arány értékelésekor figyelembe kell venni, hogy bár a P6 drágább lehet versenytársainál, a legtöbb processzort további memóriachip-készlettel és gyorsítótár-vezérlővel kell körülvenni. Ezenkívül az összehasonlítható gyorsítótár-teljesítmény eléréséhez más processzoroknak 256 KB-nál nagyobb gyorsítótárat kell használniuk.

Az "Intel" rendszerint számos változatot kínál processzoraiból. Ez azért történik, hogy megfeleljen a rendszertervezők változatos követelményeinek, és kevesebb teret hagyjon a versenytárs modelleknek. Ezért feltételezhetjük, hogy a P6 megjelenése után hamarosan megjelennek mind a megnövelt mennyiségű másodlagos gyorsítótárral rendelkező módosítások, mind az olcsóbb, külső másodlagos gyorsítótárhellyel rendelkező, de dedikált busszal a másodlagos gyorsítótár és a processzor között.

Kiindulópontként a Pentium

A Pentium processzor csővezetékes és szuperskalárral az építészet lenyűgöző teljesítményszintet ért el. A Pentium két 5 fokozatú pipeline-t tartalmaz, amelyek párhuzamosan futhatnak, és gépóránként két egész számú utasítást hajthatnak végre. Ebben az esetben csak egy pár parancs hajtható végre párhuzamosan, egymás után követve a programban, és bizonyos szabályokat betartva, például az "olvasás után írás" típusú regiszterfüggőségek hiányát.

A P6-ban az átviteli sebesség növelése érdekében egyetlen 12 szakaszból álló csővezetékre tértünk át. A szakaszok számának növekedése az egyes szakaszokon végzett munka csökkenéséhez vezet, és ennek eredményeként a csapat által az egyes szakaszokon eltöltött idő 33 százalékkal csökken a Pentiumhoz képest. Ez azt jelenti, hogy ugyanazt a technológiát alkalmazva a P6 gyártása során, mint a 100 MHz-es Pentium gyártásánál, egy 133 MHz-es órajelű P6 jön létre.

A Pentium szuperskaláris architektúrájának képességeit, mivel órajelenként két utasítást tud végrehajtani, nehéz lenne felülmúlni egy teljesen új megközelítés nélkül. A P6-ban alkalmazott új megközelítés kiküszöböli a merev függőséget a hagyományos "fetch" és "execute" fázisok között, amikor az ezen a két fázison áthaladó parancsok sorrendje megfelel a programban lévő parancsok sorrendjének.

Az új megközelítés az úgynevezett parancskészlet használatához és az új hatékony módszerek a program jövőbeli viselkedésének előrejelzése. Ebben az esetben a hagyományos „végrehajtási” fázist kettő váltja fel: „elküldés/végrehajtás” és „visszaállítás”. Ennek eredményeként a parancsok tetszőleges sorrendben indulhatnak el, de a végrehajtás mindig a programban szereplő eredeti sorrendnek megfelelően fejeződik be. A P6 mag három független eszközként van megvalósítva, amelyek utasításkészleten keresztül hatnak egymásra (1. ábra).

A fő probléma a teljesítmény javítása felé vezető úton

A modern mikroprocesszorok teljesítményét korlátozó tényezők alapos elemzése után született meg a döntés, hogy a P6-ot három független eszközként szervezzük meg, amelyek egy utasításkészleten keresztül működnek együtt. Az alapvető tény, ami a Pentiumra és sok más processzorra is igaz, az, hogy a valódi programok nem használják ki a processzor teljes erejét.

Míg a processzorok sebessége legalább 10-szeresére nőtt az elmúlt 10 évben, a főmemória hozzáférési ideje csak 60 százalékkal csökkent. A memória teljesítményének a processzorsebességhez viszonyított növekvő késése volt az alapvető probléma, amellyel a P6 tervezésekor foglalkozni kellett.

A probléma megoldásának egyik lehetséges módja az, hogy a hangsúlyt a processzort körülvevő nagy teljesítményű alkatrészek fejlesztésére helyezzük. A nagy teljesítményű processzort és nagy sebességű dedikált környezeti chipeket egyaránt tartalmazó rendszerek tömeggyártása azonban túl költséges lenne.

Megpróbálhatjuk a probléma megoldását nyers erővel, nevezetesen a második szintű gyorsítótár méretének növelésével, hogy csökkentsük azon esetek százalékos arányát, amikor a szükséges adatok nincsenek a gyorsítótárban.

Ez a megoldás hatékony, de rendkívül költséges is, különösen az L2 cache komponensek mai sebességi követelményeit figyelembe véve. A P6-ot a komplett számítási rendszer hatékony megvalósítása szempontjából tervezték, és elvárás volt, hogy a rendszer egészének nagy teljesítménye olcsó memória alrendszerrel valósuljon meg.

És így, A P6 architekturális technikáinak kombinációja, mint például a továbbfejlesztett elágazás előrejelzés (majdnem mindig helyesen határozza meg a következő utasítássorozatot), az adatfolyam-elemzés (meghatározza az utasítások végrehajtásának optimális sorrendjét) és a megelőző végrehajtás (a várt utasítássorozat végrehajtása) üresjárat nélkül az optimális sorrendben), lehetővé tette, hogy megduplázzuk a teljesítményt a Pentiumhoz képest ugyanazzal a gyártási technológiával. A módszerek ezen kombinációját dinamikus végrehajtásnak nevezzük.

Az Intel jelenleg egy új, 0,35 mikronos gyártási technológiát fejleszt, amely 200 MHz feletti magórajelű P6 processzorok gyártását teszi lehetővé.

A P6 mint platform nagy teljesítményű szerverek építéséhez

A legjelentősebbek között Az elmúlt évek számítógép-fejlesztési trendjei az x86 processzorcsaládra épülő rendszerek alkalmazásszerverként való növekvő használata, valamint az „Intel” növekvő szerepe a nem processzoros technológiák, például buszok szállítójaként, hálózati technológiák, videótömörítés, flash memória és rendszeradminisztrációs eszközök.

A P6 processzor megjelenése folytatja az Intel azon politikáját, hogy a korábban a drágább számítógépek számára fenntartott képességeket tömegpiacra hozza. A P6 belső regiszterek számára paritás biztosított, a processzormagot és a második szintű gyorsítótárat összekötő 64 bites busz pedig hibaérzékelő és -javító eszközökkel van felszerelve. A P6-ba épített új diagnosztikai lehetőségek lehetővé teszik a gyártók számára, hogy megbízhatóbb rendszereket tervezzenek. A P6 lehetővé teszi több mint 100 processzorváltozóról vagy a processzorban előforduló eseményről információ fogadását, mint például a gyorsítótárban lévő adatok hiánya, a regiszterek tartalma, az önmódosító kód megjelenése stb., a processzor kapcsolatain keresztül. vagy szoftver használatával. Az operációs rendszer és más programok elolvashatják ezeket az információkat a processzor állapotának meghatározásához. A P6 továbbfejlesztett ellenőrzőpont-támogatással is rendelkezik, azaz hiba esetén lehetővé teszi a számítógép visszaállítását egy korábban rögzített állapotba.

Hasonló dokumentumok

A számítástechnika már régen megjelent, hiszen már a civilizáció fejlődésének hajnalán megvolt az igény különféle számításokra. A számítástechnika rohamos fejlődése. Az első PC-k, miniszámítógépek létrehozása a huszadik század 80-as évei óta.

absztrakt, hozzáadva: 2008.09.25


Számítógépes berendezések műszaki és megelőző karbantartására szolgáló rendszerek jellemzői. Diagnosztikai programok operációs rendszerekhez. Az automatizált vezérlőrendszerek kapcsolata. A számítógép védelme a külső káros hatásoktól.

absztrakt, hozzáadva: 2015.03.25


Informatikai-elemző rendszer fejlesztése a számítástechnika konfigurációjának elemzésére és optimalizálására. A számítástechnika automatizált vezérlésének felépítése. Szoftver, a projekt gazdasági hatékonyságának alátámasztása.

szakdolgozat, hozzáadva: 2013.05.20


A számítástechnika manuális fejlődési szakasza. Helyzetszámrendszer. A mechanika fejlődése a XVII. Elektromechanikus szakasz a számítástechnika fejlődésében. Ötödik generációs számítógépek. Opciók és megkülönböztető jellegzetességek szuperszámítógép.

szakdolgozat, hozzáadva 2012.04.18


A személyi számítógép (PC) eszköze és működési elve. A számítógép állapotának diagnosztikája és hibaelhárítása. Feladatok Karbantartás számítógépes létesítmények. A berendezések működőképes állapotban tartásának módszereinek kidolgozása.

szakdolgozat, hozzáadva 2011.07.13


A számítástechnika fejlesztésének külföldi, hazai gyakorlatának vizsgálata, valamint a számítógépek fejlesztésének kilátásai a közeljövőben. Számítógépes technológiák. A számítástechnikai ipar fejlődési szakaszai hazánkban. A PC és a kommunikáció egyesítése.

szakdolgozat, hozzáadva 2013.04.27


A tervezési eljárások osztályozása. A számítástechnika és a mérnöki tervezés szintézisének története. Számítógéppel segített tervezőrendszerek funkciói, szoftvereik. A háromdimenziós szkennerek, manipulátorok és nyomtatók használatának jellemzői.

absztrakt, hozzáadva: 2012.12.25


Az adatfeldolgozás automatizálása. Informatika és gyakorlati eredményei. A digitális számítástechnika létrejöttének története. Elektromechanikus számítógépek. Használat elektronikus csövek valamint az első, harmadik és negyedik generációs számítógépek.

szakdolgozat, hozzáadva: 2009.06.23


A személyi számítógép fogalma, jellemzői, főbb részei és rendeltetésük. Az informatika oktatásának eszközei és a munkaszervezés sajátosságai a számítástechnikai irodában. Munkahelyi berendezések és szoftveralkalmazások.

absztrakt, hozzáadva: 2012.07.09


A számítógépes rendszer összetétele - a számítógép konfigurációja, hardvere és szoftvere. Eszközök és eszközök, amelyek a személyi számítógép hardverkonfigurációját alkotják. Fő memória, I/O portok, periféria adapter.