Zloženie výpočtovej techniky. Hlavné charakteristiky výpočtovej techniky. História vývoja výpočtovej techniky

Pojem výpočtová technika - súbor technických a matematických nástrojov, metód a techník používaných na mechanizáciu a automatizáciu procesov výpočtovej techniky a spracovania informácií. Základ technických prostriedkov modernej výpočtovej techniky tvoria elektronické počítače (počítače, počítače), zariadenia na vstup, výstup, prezentáciu a prenos dát (skenery, tlačiarne, modemy, monitory, plotre, klávesnice, magnetické pásky a diskové mechaniky, atď.), notebooky, kalkulačky, elektronické notebooky atď.

Osobný počítač je stolný alebo prenosný jednoužívateľský mikropočítač, ktorý spĺňa požiadavku všeobecnej dostupnosti a univerzálnosti.

Základom PC je mikroprocesor. Vývoj mikroprocesorovej technológie a technológie predurčil zmenu generácií PC:

1. generácia (1975 - 1980) - založená na 8 - a bitovom MP;

2. generácia (1981 - 1985) - založená na 16 - a bitovom MP;

3. generácia (1986 - 1992) - založená na 32-bitovom MP;

4. generácia (od roku 1993) - založená na 64-bitovom MP.

Dnes je počítačový svet na pokraji revolúcie: CPU s tranzistormi novej generácie a výkonnými mobilné čipy rádovo zvýši výkon notebookov, tabletov a smartfónov.

Prvky procesora s veľkosťou 10 a 12 nm v budúcom roku úplne zmenia počítačový svet: sú 10 000-krát menšie ako ľudský vlas (100 000 nm) v hrúbke a v priemere sa blížia k atómom kremíka (0,3 nm).

Hlavnými výrobcami mikroprocesorov pre PC sú v súčasnosti:

Intel je priekopníkom vo vytváraní a výrobe moderných procesorov. K dnešnému dňu sú na trhu drahých počítačov najobľúbenejšie počítače s procesormi založenými na viacjadrovej architektúre Intel Core.

V apríli 2012 spoločnosť Intel predstavila 3. generáciu štvorjadrových procesorov Intel® Core™, ktorá je k dispozícii vo výkonných desktopové systémy profesionálne a mobilné a tenké all-in-one PC, ktoré sú prvými čipmi na svete vyrobenými pomocou 22nm výrobnej technológie a pomocou 3D Tri-Gate tranzistorov.

AMD (Advanced Micro Deviced) je najreálnejším konkurentom Intelu. Až donedávna zaberal výklenok lacných, ale rýchlych procesorov na trhu s počítačmi, určených hlavne pre lacné počítače a upgrady.

S vytvorením procesora Athlon v roku 1999, procesorov Thunderbird, Polamino, Thoroughbred, Barton a po roku 2003 aj procesorov série K8 začala vážne konkurovať Intelu. Dnes obe spoločnosti vyrábajú kvalitný produkt, ktorý dokáže uspokojiť potreby takmer každého náročného užívateľa.

V súčasnosti sa na báze týchto procesorov vyrába približne 85 % počítačov. V závislosti od účelu ich možno rozdeliť do troch skupín:

Domácnosť, určená na hromadnú spotrebu a má najjednoduchšiu základnú konfiguráciu;

Všeobecný účel, určený na riešenie vedeckých, technických, ekonomických a iných úloh a školení. Táto trieda má najväčšiu distribúciu a obsluhujú ju spravidla neprofesionálni používatelia;

Profesionálne, používané vo vedeckej oblasti, na riešenie zložitých informácií a výrobné úlohy. Sú vysoko výkonné a obsluhované profesionálnymi používateľmi.

Okrem toho sa podľa dizajnu počítača delia na:

LAPTOP počítače ("kolenný" počítač). V notebooku sú klávesnica a systémová jednotka vyrobené v jednom obale, ktorý je na vrchu uzavretý vekom s LCD displejom. Väčšina modelov sa svojimi technickými parametrami nelíši k lepšiemu a má monochromatické displeje;

NOTEBOOK („notebooky“). Najnovšie modely majú pomerne vysoké technické parametre porovnateľné s univerzálnym PC ( Jadrové procesory i7-3612QM, video do 6144 Mb, pevné disky - HDD nad 600 GB alebo SSD do 256 GB;

ULTRABOOK (angl. Ultrabook) - ultratenký a ľahký notebook, ktorý má v porovnaní s bežnými subnotebookmi ešte menšie rozmery a hmotnosť, no zároveň - väčšinu charakteristických vlastností plnohodnotného notebooku. Tento pojem sa rozšíril v roku 2011, keď spoločnosť Intel predstavila novú triedu mobilných počítačov - ultrabooky, koncept Intel a Apple, vyvinutý na základe 2008 laptop Apple Macbook air. Ultrabooky sú menšie ako bežné notebooky, no o niečo väčšie ako netbooky. Sú vybavené malým displejom z tekutých kryštálov od 11 do 13,3 palca, sú kompaktné - do hrúbky 20 mm a vážia do 2 kg. Vďaka malým rozmerom majú ultrabooky málo externých portov a väčšina z nich nemá DVD mechaniku.

Netbook (angl. Netbook) - notebook s relatívne nízkym výkonom, určený hlavne na prístup na internet a prácu s kancelárskymi aplikáciami. Má malú veľkosť obrazovky 7-12 palcov, nízku spotrebu energie, nízku hmotnosť a relatívne nízke náklady.

Princíp fungovania moderných počítačov možno opísať pomocou nasledujúceho algoritmu:

ja Inicializácia

Po zapnutí počítača, načítaní OS a potrebného programu je počítadlu programu priradená počiatočná hodnota rovnajúca sa adrese prvého príkazu tohto programu.

II. Tímový aport

CPU vykonáva operáciu čítania inštrukcie z pamäte. Obsah programového počítadla sa používa ako adresa pamäťovej bunky.

III. Interpretácia príkazu a zvýšenie programového počítadla

Obsah čítacej pamäte je CPU interpretovaný ako príkaz a umiestnený do príkazového registra. CU pokračuje v interpretácii príkazu. Na základe poľa operačného kódu z prvého slova príkazu CU určí jeho dĺžku a v prípade potreby zorganizuje ďalšie operácie čítania, až kým CPU neprečíta celý príkaz. Dĺžka inštrukcie sa pripočíta k obsahu programového počítadla a po úplnom prečítaní inštrukcie sa v programovom počítadle vytvorí adresa ďalšej inštrukcie.

IV. Dešifrovanie príkazov a vykonávanie príkazov

Z polí adresy inštrukcie CU určí, či má inštrukcia v pamäti operandy. Ak áno, potom sa na základe režimov adresovania špecifikovaných v poliach adresy vypočítajú adresy operandov a vykonajú sa operácie čítania z pamäte na čítanie operandov.

CU a ALU vykonajú operáciu špecifikovanú v poli operačného kódu inštrukcie. V registri príznakov procesora sú uložené znaky operácie.

V. V prípade potreby vykonáva RO operácia zápisu výsledku do pamäte.

Ak posledný príkaz nebol "zastavte procesor", potom sa znova vykoná opísaná postupnosť operácií. Táto postupnosť operácií sa nazýva procesorový cyklus .

V konkrétnych počítačoch sa implementácia tohto algoritmu môže mierne líšiť. V zásade je však fungovanie akéhokoľvek von Neumannovho počítača opísané podobným algoritmom a je to postupnosť pomerne jednoduchých operácií.

Počítač obsahuje tri hlavné zariadenia: systémová jednotka, klávesnica a displej . Na rozšírenie funkčnosti počítača sú dodatočne pripojené periférne zariadenia: tlačiareň, skener, manipulátory atď. Tieto zariadenia sa buď pripájajú k systémovej jednotke pomocou káblov cez konektory umiestnené na zadnej stene systémovej jednotky, alebo sa vkladajú priamo do systémovej jednotky. Počítač má modulárnu štruktúru. Všetky moduly sú pripojené na systémovú zbernicu.

Používa sa na ovládanie externých zariadení ovládače (VU adaptéry) . Po prijatí príkazu od MP, ovládač, ktorý funguje autonómne, uvoľní MP z vykonávania špecifických funkcií na obsluhu externého zariadenia.

Treba poznamenať, že zvýšenie rýchlosti moderného MP a jednotlivých zariadení, ktoré sú k nemu externé (hlavná a externá pamäť, video systémy atď.), viedlo k problému zvyšovania šírku pásma systémová zbernica pri pripájaní týchto zariadení. Na vyriešenie tohto problému boli vyvinuté miestne autobusy, ktoré sú pripojené priamo na zbernicu MP.

Hlavným zariadením v PC je systémová jednotka . Skladá sa z CPU, koprocesora, konštantného a Náhodný vstup do pamäťe, radiče, magnetické diskové mechaniky, napájacie zdroje a ďalšie funkčné moduly. Konfiguráciu PC je možné zmeniť pripojením prídavných modulov. Na zabezpečenie konzistentnej prevádzky PC zariadení základná doska obsahuje čipset, t.j. súbor mikroobvodov (čipov).

Čipset definuje hlavné vlastnosti dosky:

typy podporovaných CPU;

Maximálna frekvencia systémovej zbernice;

logika prepínania zariadení;

podporované typy a maximálna veľkosť Hlavná pamäť;

rýchlosť práce s každým typom pamäte;

podpora zrýchleného grafického portu;

typ diskového rozhrania a jeho režimy;

maximálny počet rozširujúcich slotov;

Monitorovanie PC.

Čipová súprava moderného PC sa zvyčajne skladá z dvoch čipov: severný most (North Bridge) alebo rozbočovač pamäťového radiča (angl. Memory Controller Hub, MCH), obsluhujúci centrálne zariadenia a obsahujúci radiče hlavnej pamäte, grafickú zbernicu, systémová zbernica a pamäťová zbernica a južný mostík (South Bridge) alebo I/O Controller Hub (ICH), obsahujúci radiče pre I/O zariadenia a štandardné periférií.

Funkčná schéma počítača-Podľa jeho účelu počítač - ide o univerzálne zariadenie na prácu s informáciami. Počítač je podľa princípov svojho zariadenia modelom človeka pracujúceho s informáciami.

Osobný počítač(PC) je počítač určený na obsluhu jedného pracoviska. Podľa svojich vlastností sa môže líšiť od veľkých počítačov, ale je funkčne schopný vykonávať podobné operácie. Podľa spôsobu ovládania sa rozlišujú stolové (desktopové), prenosné (laptop a notebook) a vreckové (palmtop) PC modely.

Hardvér. Keďže počítač poskytuje všetky tri triedy informačných metód na prácu s údajmi (hardvérové, softvérové ​​a prirodzené), je zvykom hovoriť o počítačovom systéme, ktorý pozostáva z hardvéru a softvéru, ktoré spolupracujú. Časti, ktoré tvoria hardvér počítača, sa nazývajú hardvér. Vykonávajú všetku fyzickú prácu s údajmi: registráciu, uchovávanie, prepravu a transformáciu vo forme aj obsahu a tiež ich prezentujú vo forme vhodnej na interakciu s prírodnými zdrojmi. informačných metód osoba.

Celý hardvér počítača sa nazýva jeho hardvérová konfigurácia.

softvér. Programy môžu byť v dvoch stavoch: aktívny a pasívny. V pasívnom stave program nefunguje a vyzerá ako dáta, ktorých obsahom sú informácie. V tomto stave môže byť obsah programu „čítaný“ inými programami, ako sa čítajú a upravujú knihy. Z nej môžete zistiť účel programu a ako funguje. V pasívnom stave sa programy vytvárajú, upravujú, ukladajú a prenášajú. Proces vytvárania a úpravy programov sa nazýva programovanie.

Keď je program v aktívnom stave, s obsahom jeho údajov sa zaobchádza ako s príkazmi, podľa ktorých pracuje hardvér počítača. Na zmenu poradia ich práce stačí prerušiť vykonávanie jedného programu a spustiť vykonávanie iného, ​​ktorý obsahuje inú sadu inštrukcií.

Robí to súbor programov uložených v počítači softvér. Súbor programov pripravených na prácu sa nazýva nainštalovaný softvér. Súbor programov spustených v rovnakom čase sa nazýva konfigurácia programu.

Počítačové zariadenie. Každý počítač (aj ten najväčší) sa skladá zo štyroch častí:

• vstupné zariadenia
• zariadenia na spracovanie informácií
• úložné zariadenia
• výstupné zariadenia.

Konštrukčne môžu byť tieto časti kombinované do jedného puzdra veľkosti knihy alebo môže každá časť pozostávať z niekoľkých pomerne objemných zariadení.

Základná hardvérová konfigurácia PC. Základná hardvérová konfigurácia osobného počítača sa nazýva minimálna sada hardvéru, ktorá je dostatočná na začatie práce s počítačom. Postupom času sa koncept základnej konfigurácie postupne mení.

Osobný počítač sa najčastejšie skladá z nasledujúcich zariadení:

• Systémová jednotka
• Monitor
• Klávesnica

Dodatočne je možné pripojiť ďalšie vstupné a výstupné zariadenia, napr zvukové reproduktory tlačiareň, skener...

Systémová jednotka- Hlavná jednotka počítačový systém. Obsahuje zariadenia, ktoré sa považujú za interné. Zariadenia pripojené k systémovej jednotke zvonku sa považujú za externé. Pre externé zariadenia sa používa aj pojem periférne zariadenia.
Monitor- zariadenie na vizuálnu reprodukciu postavy a grafické informácie. Slúži ako výstupné zariadenie. Pre stolné počítače sú v súčasnosti najbežnejšie monitory založené na katódových trubiciach. Nejasne pripomínajú televízory pre domácnosť.
Klávesnica- klávesnicové zariadenie určené na ovládanie činnosti počítača a zadávanie informácií do neho. Informácie sa zadávajú ako údaje alfanumerických znakov.
Myška- "grafické" ovládacie zariadenie.

Interné zariadenia osobného počítača.
Zariadenia umiestnené v systémovej jednotke sa považujú za interné. Niektoré z nich sú prístupné z predného panela, čo je vhodné pre rýchle zmeny. nosiče informácií ako sú diskety. Konektory niektorých zariadení sú zobrazené na zadnej stene - slúžia na pripojenie periférnych zariadení. Prístup k niektorým zariadeniam systémovej jednotky nie je zabezpečený - nie je potrebný na normálnu prevádzku.

CPU. Mikroprocesor je hlavným mikroobvodom osobného počítača. Vykonávajú sa v ňom všetky výpočty. Hlavnou charakteristikou procesora je hodinová frekvencia (meraná v megahertzoch, MHz). Čím vyššia je rýchlosť hodín, tým vyšší je výkon procesora. Takže napríklad pri taktovacej frekvencii 500 MHz môže procesor zmeniť svoju
stav 500 miliónov krát. Pre väčšinu operácií nestačí jeden cyklus, takže počet operácií, ktoré môže procesor vykonať za sekundu, závisí nielen od frekvencie hodín, ale aj od zložitosti operácií.

Jediným zariadením, o ktorom procesor „vie od narodenia“ je RAM – spolupracuje s ňou. Odtiaľ pochádzajú dáta a príkazy. Dáta sa skopírujú do buniek procesora (nazývajú sa registre) a potom sa konvertujú v súlade s obsahom inštrukcií. Kompletnejší obraz o interakcii procesora s RAM získate v kapitolách o základoch programovania.

RAM. RAM si možno predstaviť ako obrovské množstvo buniek, ktoré ukladajú číselné údaje a príkazy, keď je počítač zapnutý. Množstvo pamäte RAM sa meria v miliónoch bajtov – megabajtoch (MB).

Procesor môže pristupovať k akejkoľvek bunke RAM (bajtu), pretože má jedinečnú číselnú adresu. Procesor nemôže pristupovať k jednotlivému bitu pamäte RAM, pretože tento bit nemá adresu. Procesor môže zároveň zmeniť stav ľubovoľného bitu, čo si však vyžaduje niekoľko akcií.

Základná doska. Základná doska je najväčšia doska v osobnom počítači. Na ňom sú diaľnice, ktoré spájajú procesor s RAM - takzvané pneumatiky. Rozlišuje sa dátová zbernica, cez ktorú procesor kopíruje dáta z pamäťových buniek, adresová zbernica, cez ktorú sa pripája ku konkrétnym pamäťovým bunkám, a príkazová zbernica, cez ktorú procesor prijíma príkazy z programov. Na zbernice základnej dosky sú pripojené aj všetky ostatné interné zariadenia počítača. Riadi činnosť čipsetu mikroprocesora základnej dosky - takzvaného čipsetu.

Video adaptér. Grafický adaptér je interné zariadenie, ktoré je nainštalované v jednom z konektorov základnej dosky. Prvé osobné počítače nemali grafické adaptéry. Namiesto toho bola v RAM vyhradená malá oblasť na ukladanie video dát. Špeciálny mikroobvod (ovládač videa) čítal údaje z buniek videopamäte a podľa nich ovládal monitor.

Keď sa grafické možnosti počítačov zlepšili, oblasť video pamäte bola oddelená od hlavnej pamäte RAM a spolu s ovládačom videa bola pridelená do samostatného zariadenia, ktoré sa nazývalo grafický adaptér. Moderné grafické adaptéry majú svoj vlastný výpočtový procesor (video procesor), ktorý znížil zaťaženie hlavného procesora pri vytváraní zložitých obrázkov. Video procesor hrá obzvlášť dôležitú úlohu pri stavaní na plochej obrazovke. 3D obrázky. Pri takýchto operáciách musí vykonávať najmä množstvo matematických výpočtov.

V niektorých modeloch základných dosiek sú funkcie grafického adaptéra vykonávané čipmi čipovej sady - v tomto prípade hovoria, že grafický adaptér je integrovaný s základná doska. Ak je grafický adaptér vyrobený ako samostatné zariadenie, nazýva sa grafická karta. Konektor grafickej karty sa nachádza na zadnej stene. Je k nemu pripojený monitor.

Zvukový adaptér. Pre počítače IBM PC práca so zvukom pôvodne nebola poskytovaná. Prvých desať rokov svojej existencie boli počítače tejto platformy považované za kancelárske vybavenie a zaobišli sa bez zvukových zariadení. V súčasnosti sú nástroje na prácu so zvukom považované za štandard. Pre toto základná doska je nainštalovaný zvukový adaptér. Môže byť integrovaný do čipsetu základnej dosky alebo implementovaný ako samostatná zásuvná doska nazývaná zvuková karta.
Konektory zvukovej karty sa nachádzajú na zadnej strane počítača. Ak chcete prehrať zvuk, pripojte k nim reproduktory alebo slúchadlá. Samostatný konektor slúži na pripojenie mikrofónu. V prítomnosti špeciálny program to vám umožní nahrávať zvuk. Nechýba ani konektor (linkový výstup) na pripojenie externého zariadenia na záznam alebo reprodukciu zvuku (magnetofóny, zosilňovače a pod.).

HDD. Keďže sa pamäť RAM počítača vymaže po vypnutí napájania, na dlhodobé ukladanie údajov a programov je potrebné zariadenie. V súčasnosti sa na tieto účely široko používajú takzvané pevné disky.
Princíp fungovania pevný disk je založená na registrácii zmien magnetického poľa v blízkosti záznamovej hlavy.

Hlavná ťažké disk je kapacita meraná v gigabajtoch (miliardách bajtov), ​​GB. Priemerná veľkosť moderného pevného disku je 80 - 160 GB a tento parameter neustále rastie.

Disketová mechanika. Na prenos dát medzi vzdialenými počítačmi sa používajú takzvané diskety. Bežná disketa (disketa) má relatívne malú kapacitu 1,44 MB. Podľa moderných štandardov je to úplne nedostatočné pre väčšinu úloh ukladania a prepravy údajov, ale nízke náklady na médiá a vysoký stupeň dostupnosti pre prácu urobili z diskiet najbežnejšie pamäťové médium.

Na zápis a čítanie dát umiestnených na disketách sa používa špeciálne zariadenie - disková mechanika. Prijímací otvor jednotky je zobrazený na prednom paneli systémovej jednotky.

CD-ROM mechanika. Na prenos veľkého množstva dát je vhodné použiť CD-ROM. Tieto disky vám umožňujú iba čítať predtým zapísané údaje – nemôžete na ne zapisovať. Kapacita jedného disku je cca 650-700 MB.

Jednotky CD-ROM sa používajú na čítanie diskov CD. Hlavným parametrom CD-ROM mechaniky je rýchlosť čítania. Meria sa vo viacerých jednotkách. Jednotkou je rýchlosť čítania, schválená v polovici 80. rokov. pre hudobné CD (audio CD). Moderné CD-ROM mechaniky poskytujú rýchlosť čítania 40x - 52x.
Hlavná nevýhoda CD-ROM mechaniky- nemožnosť nahrávania diskov - prekonaná v moderných jednorazových zariadeniach - CD-R. Existujú aj CD-RW zariadenia, ktoré umožňujú viacnásobné nahrávanie.

Princíp ukladania dát na CD nie je magnetický, ako napríklad diskety, ale optický.

Komunikačné porty. Na komunikáciu s inými zariadeniami, ako je tlačiareň, skener, klávesnica, myš a pod., je počítač vybavený portami tzv. Port nie je len konektor na pripojenie externého zariadenia, hoci port končí konektorom. Port je komplexnejšie zariadenie ako len konektor, ktoré má vlastné mikroobvody a je riadené softvérom.

sieťový adaptér. Počítače potrebujú sieťové adaptéry, aby mohli medzi sebou komunikovať. Toto zariadenie zaisťuje, že procesor neodošle novú časť údajov na externý port, kým sieťový adaptér susedného počítača neskopíruje predchádzajúcu časť na seba. Potom dostane procesor signál, že údaje boli prevzaté a môžu sa odoslať nové. Takto prebieha prenos.

Keď sa sieťový adaptér „naučí“ od susedného adaptéra, že má časť údajov, skopíruje si ich na seba a potom skontroluje, či sú adresované jemu. Ak áno, odovzdá ich procesoru. Ak nie, vystaví ich výstupnému portu, odkiaľ ich vyberie sieťový adaptér najbližšieho susedného počítača. Takto sa dáta presúvajú medzi počítačmi, kým sa nedostanú do cieľa.
NIC môžu byť zabudované do základnej dosky, ale častejšie sa inštalujú samostatne ako prídavné dosky nazývané sieťové karty.

Elektronické počítače sa zvyčajne klasifikujú podľa viacerých kritérií, najmä: funkčnosť a charakter úloh, ktoré sa majú riešiť, podľa spôsobu organizácie výpočtový proces podľa architektonických prvkov a výpočtového výkonu.

Podľa funkčnosti a povahy úloh, ktoré sa majú vyriešiť, existujú:

Univerzálne (univerzálne) počítače;

Problémovo orientované počítače;

špecializované počítače.

Sálové počítače sú určené na riešenie rôznych inžinierskych a technických problémov, ktoré sa vyznačujú zložitosťou algoritmov a veľkým množstvom spracovávaných dát.

Problémovo orientované počítače určené na riešenie užšieho okruhu úloh súvisiacich s registráciou, zhromažďovaním a spracovaním malého množstva údajov.

Špecializované počítače sa používajú na riešenie úzkeho okruhu úloh (mikroprocesory a ovládače, ktoré plnia funkcie riadenia technických zariadení).

Podľa spôsobu organizácie výpočtového procesu Počítače sa delia na jednoprocesorové a viacprocesorové, ako aj sériové a paralelné.

Jednoprocesorový. Počítač má jeden centrálny procesor a všetky výpočtové operácie a operácie na ovládanie vstupno-výstupných zariadení sa vykonávajú na tomto procesore.

Viacprocesorový. Počítač má niekoľko procesorov, medzi ktorými sú prerozdelené funkcie organizácie výpočtového procesu a riadenia informačných vstupno-výstupných zariadení.

Sekvenčné. Pracujú v jednoprogramovom režime, kedy je počítač navrhnutý tak, aby mohol vykonávať len jeden program a všetky jeho zdroje sú využívané len v záujme spustiteľného programu.

Paralelné. Pracujú v multiprogramovom režime, kedy sa v počítači spúšťa niekoľko užívateľských programov a medzi týmito programami sú zdieľané zdroje, čím sa zabezpečuje ich paralelné vykonávanie.

Podľa architektonických prvkov a výpočtového výkonu existujú:

Zoberme si klasifikačnú schému počítačov podľa tohto znaku (obr. 1).

Obr.1. Klasifikácia počítačov podľa architektonických prvkov

a výpočtový výkon.

Superpočítače- Ide o najvýkonnejšie počítače z hľadiska rýchlosti a výkonu. Medzi superpočítače patria „Cray“ a „IBM SP2“ (USA). Používajú sa na riešenie rozsiahlych výpočtových problémov a simulácií, na zložité výpočty v aerodynamike, meteorológii, fyzike vysokých energií a uplatnenie nachádzajú aj vo finančnom sektore.

Veľké stroje alebo sálové počítače (Mainframe). Sálové počítače sa používajú vo finančnom sektore, obrannom priemysle a používajú sa na vybavenie rezortných, územných a regionálnych výpočtových stredísk.

Stredné počítače všeobecné účely slúžia na riadenie zložitých technologických výrobných procesov.

minipočítač sú orientované na použitie ako riadiace výpočtové komplexy, ako sieťové servery.

Mikropočítač sú počítače, ktoré používajú mikroprocesor ako centrálnu procesorovú jednotku. Patria sem vstavané mikropočítače (vložené do rôznych zariadení, prístrojov alebo zariadení) a osobné počítače PC.

Osobné počítače. Za posledných 20 rokov došlo k rýchlemu rozvoju. Osobný počítač (PC) je navrhnutý tak, aby slúžil jednému pracovisku a je schopný uspokojiť potreby malých podnikov a jednotlivcov. S príchodom internetu sa popularita počítača výrazne zvýšila, pretože pomocou osobného počítača môžete využívať vedecké, referenčné, vzdelávacie a zábavné informácie.

Osobné počítače zahŕňajú stolové a prenosné počítače. Prenosné počítače zahŕňajú notebook (notebook alebo notebook) a osobných digitálnych asistentov (Personal Computers Handheld – Handheld PC, Personal Digital Assistant – PDA a Palmtop).

Vstavané počítače. Počítače, ktoré sa používajú v rôznych zariadeniach, systémoch, komplexoch na implementáciu špecifických funkcií. Napríklad diagnostika áut.

Od roku 1999 sa na klasifikáciu počítačov používa medzinárodný certifikačný štandard, špecifikácia RS99. Podľa tejto špecifikácie sa počítače delia do nasledujúcich skupín:

Hromadné PC (Consumer PC);

Podnikové počítače (kancelárske počítače);

prenosné počítače (mobilné počítače);

pracovné stanice (WorkStation);

Entertainment PC (Zábavné PC).

Väčšina PC je masívne a zahŕňajú štandardnú (minimálne vyžadovanú) sadu hardvéru. Táto sada obsahuje: systémovú jednotku, displej, klávesnicu, myš. V prípade potreby je možné túto súpravu na želanie užívateľa jednoducho doplniť o ďalšie zariadenia, napríklad tlačiareň.

Firemné počítače obsahovať minimálne prostriedky na reprodukciu grafiky a zvuku.

Prenosné počítače sa líšia v prítomnosti komunikačných prostriedkov vzdialeného prístupu.

Pracovné stanice spĺňajú zvýšené požiadavky na pamäť úložných zariadení.

Zábavné počítače zameraný na kvalitnú reprodukciu grafiky a zvuku.

Autor: dizajnové prvky PC sa delia na:

stacionárne (desktop, Desktop);

prenosný:

Prenosný (laptop);

Poznámkové bloky;

vrecko (Palmtop).

Pre efektívne štúdium aplikovaných počítačových technológií je mimoriadne dôležité mať jasné pochopenie hardvéru a softvéru výpočtovej techniky. Zloženie výpočtovej techniky je tzv konfigurácia . Hardvér a softvér výpočtová technika sa posudzuje samostatne. V súlade s tým uvažujeme oddelene hardvérová konfigurácia a oni program konfigurácia. Tento separačný princíp je obzvlášť dôležitý pre informatiku, pretože riešenie rovnakých problémov môže byť veľmi často zabezpečené hardvérom aj softvérom. Kritériá pre výber hardvérového alebo softvérového riešenia sú výkon a efektívnosť. Napríklad alebo zadajte text textový editor alebo použite skener.

Základná hardvérová konfigurácia osobného počítača

Osobný počítač je univerzálny technický systém. Jeho konfigurácia (zloženie výbavy) je možné flexibilne meniť podľa potreby. Existuje však koncept základná konfigurácia , čo sa považuje za typické, t.j. minimálna sada vybavenia. V takejto súprave sa zvyčajne dodáva počítač. Koncept základnej konfigurácie sa môže zmeniť. V súčasnosti sa zvažuje základná konfigurácia nasledujúce zariadenia(Obr. 2.1.):

Poďme sa pozrieť na jeho časti.

K hlavnému technické prostriedky osobný počítač obsahuje:

- systémová jednotka;

- monitor (displej);

- klávesnica.

Okrem toho sa môžete pripojiť k počítaču, napríklad:

- tlačiareň;

- myš;

- skener;

- modem (modulátor-demodulátor);

- ploter;

- joystick atď.

Systémová jednotka

Systémová jednotka je hlavným uzlom, vo vnútri ktorého sú nainštalované najdôležitejšie komponenty. Systémová jednotka (pozri obr. 2.2., 2.3.) - ide o prípad, v ktorom sa nachádza takmer všetok hardvér počítača.

Zariadenia umiestnené vo vnútri systémovej jednotky sa nazývajú interný, a zvonku k nemu pripojené zariadenia sa nazývajú externé. Vonkajšie prídavné zariadenia, tiež nazývaný periférne.

Vnútorná organizácia systémový blok:

· základná doska;

· HDD:

disketová mechanika;

CD-ROM mechanika;

grafická karta (video adaptér);

· zvuková karta;

· pohonná jednotka.

Systémy umiestnené na základná doska:

· RAM;

procesor;

Čip ROM a systém BIOS;

zbernicové rozhrania atď.

Magnetické disky sú na rozdiel od RAM určené na trvalé ukladanie informácií.

V PC sa používajú dva typy magnetických diskov:

pevný disk (pevný disk);

Odnímateľné, diskety (diskety).

Pevný disk je určený na trvalé uloženie informácií, ktoré sa viac či menej často používajú pri práci: programy operačného systému, kompilátory z programovacích jazykov, servisné (servisné) programy, používateľské aplikačné programy, textové dokumenty, databázové súbory atď. Winchester je oveľa lepší ako diskety, pokiaľ ide o rýchlosť prístupu, kapacitu a spoľahlivosť.

3. Výpočet 1

3.1 História vývoja výpočtovej techniky 1

3.2 Metódy počítačovej klasifikácie 3

3.3 Iné klasifikácie počítačov 5

3.4 Zloženie počítačového systému 7

3.4.1 Hardvér 7

3.4.2 Softvér 7

3.5 Klasifikácia aplikačného softvéru 9

3.6 Klasifikácia obslužného softvéru 12

3.7 Koncepcia informačnej a matematickej podpory výpočtových systémov 13

3.8 Prehľad 13

1. Počítačové inžinierstvo

   1. História vývoja výpočtovej techniky

Výpočtový systém, počítač

Hľadanie prostriedkov a metód mechanizácie a automatizácie práce je jednou z hlavných úloh technických disciplín. Automatizácia práce s dátami má svoje vlastné charakteristiky a odlišnosti od automatizácie iných typov práce. Pre túto triedu úloh sa používajú špeciálne typy zariadení, z ktorých väčšina sú elektronické zariadenia. Súbor zariadení určených na automatické alebo automatizované spracovanie údajov sa nazýva tzv počítačová technológia, Nazýva sa špecifická sada interagujúcich zariadení a programov určených na obsluhu jednej pracovnej oblasti výpočtový systém. Srdcom väčšiny výpočtových systémov je počítač.

Počítač je elektronické zariadenie určené na automatizáciu vytvárania, ukladania, spracovania a prepravy údajov.

Princíp činnosti počítača

V definícii počítača ako zariadenia sme naznačili definujúcu vlastnosť - elektronické. Nie vždy však automatické výpočty vykonávali elektronické zariadenia. Známe a mechanické zariadenia schopné vykonávať výpočty automaticky.

Analyzuje sa raná história výpočtovej techniky, niektorí zahraniční výskumníci často označujú mechanické počítacie zariadenie ako dávneho predchodcu počítača. počítadlo. Prístup „z počítadla“ naznačuje hlbokú metodologickú chybu, pretože počítadlo nemá vlastnosť automatického vykonávania výpočtov, ale pre počítač je rozhodujúce.

Počítadlo je najstaršie počítacie mechanické zariadenie, pôvodne hlinená doska s drážkami, v ktorých boli uložené kamene predstavujúce čísla. Vzhľad počítadla sa pripisuje štvrtému tisícročiu pred naším letopočtom. e. Miesto pôvodu je Ázia. V stredoveku v Európe bolo počítadlo nahradené grafickými tabuľkami. Výpočty s ich pomocou boli tzv účtu na riadkoch, a v Rusku sa v 16.-17. storočí objavil oveľa pokročilejší vynález, ktorý sa používa dodnes - Ruské počítadlo.

Zároveň dobre poznáme ďalšie zariadenie, ktoré dokáže automaticky vykonávať výpočty – ide o hodinky. Bez ohľadu na princíp fungovania majú všetky typy hodiniek (pieskové, vodné, mechanické, elektrické, elektronické atď.) schopnosť v pravidelných intervaloch generovať pohyby alebo signály a zaznamenávať zmeny, ktoré v tomto prípade nastanú, to znamená vykonávať automatické zhrnutie signálov alebo pohybov. Tento princíp možno vysledovať aj v slnečných hodinách obsahujúcich len záznamové zariadenie (úlohu generátora plní systém Zem-Slnko).

Mechanické hodiny sú zariadenie pozostávajúce zo zariadenia, ktoré automaticky vykonáva pohyby v pravidelných intervaloch a zariadenia na zaznamenávanie týchto pohybov. Pôvod prvých mechanických hodiniek nie je známy. Najstaršie príklady pochádzajú zo 14. storočia a patria kláštorom (vežové hodiny).

V srdci každého moderného počítača, ako napr elektronické hodiny, lži generátor hodín, generovanie v pravidelných intervaloch elektrických signálov, ktoré sa používajú na napájanie všetkých zariadení v počítačovom systéme. Správa počítača v skutočnosti spočíva v riadení distribúcie signálov medzi zariadeniami. Takáto kontrola môže byť vykonaná automaticky (v tomto prípade sa hovorí o ovládanie programu) alebo manuálne pomocou externých ovládacích prvkov - tlačidiel, prepínačov, prepojok atď. (v skorých modeloch). V moderných počítačoch je externé ovládanie do značnej miery automatizované pomocou špeciálnych hardvérovo-logických rozhraní, ku ktorým sú pripojené ovládacie a dátové vstupné zariadenia (klávesnica, myš, joystick a iné). Na rozdiel od programového riadenia je takéto riadenie tzv interaktívne.

Mechanické primárne zdroje

Prvé automatické zariadenie na svete na vykonávanie operácie pridávania bolo vytvorené na báze mechanických hodiniek. V roku 1623 ho vyvinul Wilhelm Schickard, profesor orientálnych jazykov na univerzite v Tübingene (Nemecko). Dnes bol pracovný model zariadenia reprodukovaný podľa výkresov a potvrdil jeho výkon. Samotný vynálezca vo svojich listoch nazval stroj „sčítacími hodinami“.

V roku 1642 vyvinul francúzsky mechanik Blaise Pascal (1623-1662) kompaktnejšie sčítacie zariadenie, ktoré sa stalo prvou sériovo vyrábanou mechanickou kalkulačkou na svete (hlavne pre potreby parížskych úžerníkov a vekslákov). V roku 1673 vytvoril nemecký matematik a filozof G. W. Leibniz (1646-1717) mechanickú kalkulačku, ktorá dokázala vykonávať operácie násobenia a delenia opakovaným opakovaním operácií sčítania a odčítania.

V priebehu 18. storočia, známeho ako vek osvietenstva, sa objavili nové, pokročilejšie modely, ale princíp mechanického riadenia výpočtových operácií zostal rovnaký. Myšlienka programovania výpočtových operácií prišla z rovnakého hodinárskeho priemyslu. Staroveké kláštorné vežové hodiny boli nastavené tak, aby v danom čase zapli mechanizmus spojený so zvonovým systémom. Takéto programovanie bolo tvrdý - rovnaká operácia bola vykonaná v rovnakom čase.

Myšlienka flexibilného programovania mechanických zariadení pomocou perforovanej papierovej pásky bola prvýkrát realizovaná v roku 1804 v žakárovom tkáčskom stave, po ktorom už zostával len jeden krok ovládanie programu výpočtové operácie.

Tento krok urobil vynikajúci anglický matematik a vynálezca Charles Babbage (1792-1871) vo svojom analytickom motore, ktorý, žiaľ, vynálezca nikdy počas svojho života úplne neskonštruoval, ale dnes bol reprodukovaný podľa jeho nákresov, takže dnes máme právo hovoriť o analytickom motore ako o skutočnom zariadení. Charakteristickým rysom analytického motora bolo, že bol prvýkrát implementovaný tu princíp oddeľovania informácií na príkazy a dáta. Analytický stroj obsahoval dva veľké uzly – „sklad“ a „mlyn“. Dáta sa vložili do mechanickej pamäte „skladu“ inštaláciou blokov ozubených kolies a potom sa spracovali v „mlyne“ pomocou príkazov, ktoré boli zadané z perforovaných kariet (ako v žakárovom tkáčskom stave).

Výskumníci práce Charlesa Babbagea si určite všimli osobitnú úlohu pri vývoji projektu Analytical Engine grófky Augusty Ady Lovelace (1815-1852), dcéry slávneho básnika Lorda Byrona. Bola to ona, ktorá prišla s myšlienkou použitia perforovaných kariet na programovanie výpočtových operácií (1843). Konkrétne v jednom zo svojich listov napísala: „Analytický stroj tká algebraické vzory rovnakým spôsobom, ako tkáčsky stav reprodukuje kvety a listy.“ Lady Adu možno právom nazvať úplne prvou programátorkou na svete. Dnes je po nej pomenovaný jeden zo slávnych programovacích jazykov.

Myšlienka Charlesa Babbagea o oddelenom zvažovaní príkazy A údajov sa ukázalo ako mimoriadne plodné. V XX storočí. bol vyvinutý na princípoch Johna von Neumanna (1941) a dnes vo výpočtoch na princípe oddelenej úvahy programy A údajov je veľmi dôležité. Zohľadňuje sa tak pri vývoji moderných počítačových architektúr, ako aj pri vývoji počítačových programov.

Matematické zdroje

Ak sa zamyslíme nad tým, s akými predmetmi pracovali prvé mechanické prekurzory moderného elektronického počítača, musíme uznať, že čísla boli reprezentované buď ako lineárne pohyby reťazových a hrebeňových mechanizmov, alebo ako uhlové pohyby prevodových a pákových mechanizmov. V oboch prípadoch išlo o pohyby, ktoré nemohli ovplyvniť rozmery prístrojov a rýchlosť ich práce. Až prechod od zaznamenávania pohybov k zaznamenávaniu signálov umožnil výrazne zmenšiť rozmery a zvýšiť rýchlosť. Na ceste k tomuto úspechu však bolo potrebné zaviesť niekoľko dôležitejších princípov a konceptov.

Binárny Leibnizov systém. V mechanických zariadeniach môžu mať ozubené kolesá pomerne veľa pevných a čo je dôležité, rozdiel medzi ustanovenia. Počet takýchto polôh sa rovná aspoň počtu zubov ozubeného kolesa. V elektrických a elektronické zariadenia rozprávame sa nie o registrácii ustanovenia konštrukčné prvky, ale o registráciu štátov prvky zariadenia. tak stabilný a rozlíšiteľné existujú len dva stavy: zapnuté - vypnuté; otvorené - zatvorené; nabitý - vybitý atď. Preto je tradičný desiatkový systém používaný v mechanických kalkulačkách pre elektronické výpočtové zariadenia nepohodlný.

Možnosť reprezentovať ľubovoľné čísla (a nielen čísla) binárnymi číslicami ako prvý navrhol Gottfried Wilhelm Leibniz v roku 1666. K binárnej číselnej sústave prišiel pri výskume filozofického konceptu jednoty a boja protikladov. Pokus prezentovať vesmír ako súvislú interakciu dvoch princípov („čierny“ a „biely“, mužský a ženský, dobro a zlo) a aplikovať metódy „čistej“ matematiky pri jeho štúdiu podnietil Leibniza študovať vlastnosti dvojhviezd. reprezentácia údajov. Treba povedať, že Leibniz už vtedy mal predstavu o možnosti využitia binárneho systému vo výpočtovom zariadení, ale keďže to nebolo potrebné pre mechanické zariadenia, nevyužil princípy binárneho systému. vo svojej kalkulačke (1673).

Matematická logika Georgea Boolea Keď už hovoríme o práci Georgea Boolea, výskumníci v oblasti histórie počítačovej techniky určite zdôrazňujú, že tento vynikajúci anglický vedec prvej polovice 19. storočia bol samouk. Možno práve pre nedostatok „klasického“ (v vtedajšom chápaní) vzdelania George Boole zaviedol revolučné zmeny do logiky ako vedy.

Zaoberal sa štúdiom zákonov myslenia, aplikoval v logike systém formálneho zápisu a pravidiel, blízky matematike. Následne tento systém nazývaná logická algebra alebo booleovská algebra. Pravidlá tohto systému sú použiteľné pre širokú škálu objektov a ich skupín. (sady, podľa terminológie autora). Hlavným účelom systému, ako ho koncipoval J. Boole, bolo zakódovať logické výroky a zredukovať štruktúry logických záverov na jednoduché výrazy, ktoré sa svojou formou podobajú matematickým vzorcom. Výsledkom formálneho hodnotenia logického výrazu je jedna z dvoch logických hodnôt: pravda alebo klamať.

Význam logickej algebry bol dlho ignorovaný, pretože jej techniky a metódy neobsahovali praktické výhody pre vedu a techniku ​​tej doby. Keď však bolo v zásade možné vytvoriť počítačové zariadenia na elektronickej báze, operácie zavedené Boolom sa ukázali ako veľmi užitočné. Spočiatku sa zameriavajú len na prácu s dvoma subjektmi: pravda A klamať. Je ľahké vidieť, ako sa hodili na prácu s binárnym kódom, ktorý je v moderných počítačoch tiež reprezentovaný iba dvoma signálmi: nula A jednotka.

Pri vytváraní elektronických počítačov nebol použitý celý systém Georgea Boolea (rovnako ako nie všetky logické operácie, ktoré navrhol), ale štyri základné operácie: A (prechod), ALEBO (Únia), NIE (príťažlivosť) a EXKLUZÍVNE ALEBO - sú základom práce všetkých typov procesorov moderných počítačov.

Ryža. 3.1. Základné boolovské algebrické operácie

Klasifikácia počítačového vybavenia

1. Hardvér

Zloženie počítačového systému sa nazýva konfigurácia. Počítačový hardvér a softvér sa posudzujú samostatne. Preto sa hardvérová konfigurácia výpočtových systémov a ich softvérová konfigurácia posudzujú oddelene. Tento separačný princíp je obzvlášť dôležitý pre informatiku, pretože riešenie rovnakých problémov môže byť veľmi často zabezpečené hardvérom aj softvérom. Kritériá pre výber hardvérového alebo softvérového riešenia sú výkon a efektívnosť. Všeobecne sa uznáva, že hardvérové ​​riešenia sú v priemere drahšie, ale implementácia softvérové ​​riešenia vyžaduje viac vysokokvalifikovaného personálu.

TO hardvér počítačové systémy zahŕňajú zariadenia a zariadenia, ktoré tvoria hardvérovú konfiguráciu. Moderné počítače a výpočtové systémy majú blokovo-modulárny dizajn - hardvérovú konfiguráciu potrebnú na vykonanie konkrétne typy diela, ktoré je možné zostaviť z hotových jednotiek a blokov.

Hlavnými hardvérovými komponentmi výpočtového systému sú: pamäť, centrálny procesor a periférne zariadenia, ktoré sú vzájomne prepojené systémovou diaľnicou (obr. 1.) Hlavná pamäť je určená na ukladanie programov a dát v binárnej forme a je organizovaná ako usporiadaná pole buniek, z ktorých každá má jedinečnú digitálnu adresu. Veľkosť bunky je zvyčajne 1 bajt. Typické operácie s hlavnou pamäťou: čítanie a zápis obsahu bunky so špecifickou adresou.

2. CPU

Centrálna procesorová jednotka je centrálne zariadenie počítača, ktoré vykonáva operácie spracovania údajov a riadi periférne zariadenia počítača. Zloženie centrálnej procesorovej jednotky zahŕňa:

Riadiace zariadenie - organizuje proces vykonávania programov a koordinuje interakciu všetkých zariadení výpočtového systému počas jeho prevádzky;

Aritmetická logická jednotka - vykonáva aritmetické a logické operácie s údajmi: sčítanie, odčítanie, násobenie, delenie, porovnávanie atď.;

Úložné zariadenie je vnútorná pamäť procesor, ktorý pozostáva z registrov, pri použití ktorých procesor vykonáva výpočty a ukladá medzivýsledky; na urýchlenie práce s RAM sa používa vyrovnávacia pamäť, do ktorej sa vopred čerpajú príkazy a údaje z RAM, ktoré sú potrebné pre procesor pre následné operácie;

Generátor hodín - generuje elektrické impulzy, ktoré synchronizujú činnosť všetkých počítačových uzlov.

Centrálny procesor vykonáva rôzne dátové operácie pomocou špecializovaných buniek na ukladanie kľúčových premenných a dočasných výsledkov – interných registrov. Registre sa delia na dva typy (obr. 2.):

Všeobecné registre – používajú sa na dočasné ukladanie kľúčových lokálnych premenných a medzivýsledkov výpočtov, zahŕňajú dátové registre a registre ukazovateľov; hlavnou funkciou je poskytovať rýchly prístup k často používaným údajom (zvyčajne bez prístupov do pamäte).

Špecializované registre – slúžia na riadenie činnosti procesora, najdôležitejšie z nich sú: register inštrukcií, ukazovateľ zásobníka, register príznakov a register obsahujúci informácie o stave programu.

Programátor môže pomocou dátových registrov podľa vlastného uváženia dočasne ukladať ľubovoľné objekty (údaje alebo adresy) a vykonávať s nimi požadované operácie. Indexové registre, podobne ako dátové registre, možno použiť ľubovoľne; ich hlavným účelom je ukladať indexy alebo ofsety údajov a inštrukcií od začiatku základnej adresy (pri získavaní operandov z pamäte). Základná adresa môže byť v základných registroch.

Segmentové registre sú kritickým prvkom architektúry procesora a poskytujú 20-bitový adresný priestor so 16-bitovými operandmi. Hlavné registre segmentov: CS - register kódových segmentov; DS - register dátových segmentov; SS - zásobníkový segmentový register, ES - doplnkový segmentový register. K pamäti sa pristupuje prostredníctvom segmentov - logických útvarov navrstvených na ľubovoľnú časť fyzického adresného priestoru. Začiatočná adresa segmentu delená 16 (bez najmenej významnej hexadecimálnej číslice) sa zadá do jedného zo segmentových registrov; po ktorom je udelený prístup k časti pamäte počnúc od danej adresy segmentu.

Adresa akejkoľvek pamäťovej bunky pozostáva z dvoch slov, z ktorých jedno určuje umiestnenie zodpovedajúceho segmentu v pamäti a druhé - posun v rámci tohto segmentu. Veľkosť segmentu je určená množstvom údajov, ktoré obsahuje, ale nikdy nemôže prekročiť 64 kB, čo je určené maximálnou možnou hodnotou posunu. Adresa segmentu segmentu inštrukcie je uložená v registri CS a posun adresovaného bajtu je uložený v registri ukazovateľa IP inštrukcie.

Obr.2. 32-bitové registre procesora

Po načítaní programu sa do IP zadá offset prvého príkazu programu. Procesor, ktorý ho číta z pamäte, zväčšuje obsah IP presne o dĺžku tejto inštrukcie (inštrukcie procesora Intel môžu mať dĺžku od 1 do 6 bajtov), ​​v dôsledku čoho IP ukazuje na druhú inštrukciu programu. Po vykonaní prvého príkazu procesor načíta druhý z pamäte, čím opäť zvýši hodnotu IP. Výsledkom je, že IP vždy obsahuje posun nasledujúceho príkazu - príkazu nasledujúceho po vykonanom príkaze. Opísaný algoritmus je porušený iba pri vykonávaní skokových príkazov, volaní podprogramov a pri obsluhe prerušení.

Adresa segmentu dátového segmentu je uložená v registri DS, offset môže byť v jednom zo všeobecných registrov. Ďalší register segmentov ES sa používa na prístup k dátovým poliam, ktoré nie sú súčasťou programu, ako je video buffer alebo systémové bunky. V prípade potreby ho však možno nakonfigurovať pre jeden zo segmentov programu. Ak napríklad program pracuje s veľkým množstvom údajov, môžete pre ne poskytnúť dva segmenty a do jedného z nich pristupovať cez register DS a do druhého cez register ES.

Ako ukazovateľ zásobníka sa používa register ukazovateľa zásobníka. Zásobník je oblasť programu na dočasné ukladanie ľubovoľných údajov. Pohodlie zásobníka spočíva v tom, že jeho oblasť sa opätovne používa a ukladanie údajov do zásobníka a ich načítanie sa vykonáva pomocou príkazov push a pop bez zadávania mien. Zásobník sa tradične používa na uloženie obsahu registrov používaných programom pred volaním podprogramu, ktorý následne použije registre procesora pre svoje vlastné účely. Pôvodný obsah registrov sa po návrate z podprogramu vyberie zo zásobníka. Ďalšou bežnou technikou je odovzdanie parametrov, ktoré vyžaduje, do podprogramu cez zásobník. Podprogram, ktorý vie, v akom poradí sú parametre umiestnené v zásobníku, ich môže odtiaľ prevziať a použiť pri svojom vykonávaní.

Charakteristickým rysom zásobníka je zvláštne poradie načítavania údajov v ňom obsiahnutých: v zásobníku je kedykoľvek k dispozícii iba horný prvok, to znamená, že prvok je načítaný do zásobníka ako posledný. Vytiahnutím horného prvku zo zásobníka sa sprístupní ďalší prvok. Prvky zásobníka sú umiestnené v pamäťovej oblasti pridelenej pre zásobník, začínajúc od spodnej časti zásobníka (od jeho maximálnej adresy) po postupne klesajúce adresy. Adresa najvyššieho prístupného prvku je uložená v registri ukazovateľa zásobníka SP.

Špeciálne registre sú dostupné iba v privilegovanom režime a používa ich operačný systém. Ovládajú rôzne bloky vyrovnávacej pamäte, hlavnú pamäť, I/O zariadenia a ďalšie zariadenia vo výpočtovom systéme.

Existuje jeden register, ktorý je dostupný v privilegovanom aj používateľskom režime. Ide o register PSW (Program State Word), ktorý sa nazýva register príznakov. Vlajkový register obsahuje rôzne bity potrebné pre CPU, najdôležitejšie sú stavové kódy, ktoré sa používajú pri porovnávaní a podmienených skokoch.Nastavujú sa v každom cykle ALU procesora a odrážajú stav výsledku predchádzajúcej operácie. Obsah registra príznakov závisí od typu výpočtového systému a môže obsahovať ďalšie polia, ktoré označujú: režim stroja (napríklad používateľský alebo privilegovaný); sledovací bit (ktorý sa používa na ladenie); úroveň priority procesora; stav povolenia prerušenia. Príznakový register sa zvyčajne číta v užívateľskom režime, ale niektoré polia je možné zapisovať len v privilegovanom režime (napríklad bit, ktorý určuje režim).

Register ukazovateľov inštrukcií obsahuje adresu ďalšej inštrukcie vo fronte na vykonanie. Po výbere inštrukcie z pamäte sa register inštrukcií aktualizuje a ukazovateľ sa presunie na ďalšiu inštrukciu. Ukazovateľ inštrukcie sleduje vykonávanie programu, pričom v každom okamihu označuje relatívnu adresu inštrukcie nasledujúcej po vykonanej. Register je programovo nedostupný; adresa je inkrementovaná mikroprocesorom s prihliadnutím na dĺžku aktuálnej inštrukcie. Inštrukcie na skoky, prerušenia, volanie podprogramov a návrat z nich menia obsah ukazovateľa, čím sa robia skoky na požadované body v programe.

Akumulátorový register sa používa v drvivej väčšine príkazov. Často používané príkazy využívajúce tento register majú skrátený formát.

Na spracovanie informácií sa údaje zvyčajne prenesú z pamäťových buniek do všeobecných registrov, vykoná sa operácia centrálna procesorová jednotka a prenos výsledkov do hlavnej pamäte. Programy sú uložené ako postupnosť strojových inštrukcií, ktoré má CPU vykonať. Každý príkaz sa skladá z operačného poľa a polí operandov – údajov, na ktorých sa táto operácia vykonáva. Súbor strojových inštrukcií sa nazýva strojový jazyk. Vykonávanie programu sa vykonáva nasledovne. Strojová inštrukcia, na ktorú ukazuje počítadlo programu, sa načíta z pamäte a skopíruje sa do registra inštrukcií, kde sa dekóduje a potom vykoná. Po jej vykonaní programové počítadlo ukazuje na ďalšiu inštrukciu atď. Tieto činnosti sa nazývajú strojový cyklus.

Väčšina CPU má dva režimy prevádzky: režim jadra a režim používateľa, ktorý je špecifikovaný bitom v stavovom slove procesora (vlajkovom registri). Keď procesor beží v režime jadra, môže vykonávať všetky inštrukcie v inštrukčnej sade a využívať všetky možnosti hardvéru. Operačný systém beží v režime jadra a poskytuje prístup ku všetkému hardvéru. Užívateľské programy bežia v užívateľskom režime, ktorý umožňuje vykonať veľa inštrukcií, ale sprístupňuje len časť hardvéru.

Na komunikáciu s operačným systémom musí užívateľský program vydať systémové volanie, ktoré zabezpečí prechod do režimu jadra a aktivuje funkcie operačného systému. Inštrukcia trap (emulované prerušenie) prepne režim procesora z režimu používateľa do režimu jadra a prenesie riadenie na operačný systém. Po dokončení práce sa riadenie vráti do užívateľského programu, k inštrukcii nasledujúcej po systémovom volaní.

V počítačoch sa okrem inštrukcií na uskutočňovanie systémových volaní vyskytujú prerušenia, ktoré sa volajú hardvérom, aby upozornili na výnimočné situácie, napríklad pokus o delenie nulou alebo pretečenie počas operácií s pohyblivou rádovou čiarkou. Vo všetkých takýchto prípadoch prechádza kontrola na operačný systém, ktorý musí rozhodnúť, čo ďalej. Niekedy je potrebné ukončiť program s chybovým hlásením, niekedy ho môžete ignorovať (ak napríklad číslo stratí svoj význam, môžete ho považovať za rovné nule) alebo preniesť kontrolu na samotný program, aby zvládol určité typy podmienok.

Podľa spôsobu umiestnenia zariadení vzhľadom na centrálny procesor sa rozlišujú interné a externé zariadenia. Externé zariadenia zvyčajne zahŕňajú väčšinu I/O zariadení (nazývaných aj periférne zariadenia) a niektoré zariadenia určené na dlhodobé ukladanie údajov.

Koordinácia medzi jednotlivými uzlami a blokmi sa vykonáva pomocou prechodných hardvérovo-logických zariadení nazývaných hardvérové ​​rozhrania. Normy pre hardvérové ​​rozhrania vo výpočtovej technike sa nazývajú protokoly - súbor technických podmienok, ktoré musia poskytnúť vývojári zariadení, aby mohli úspešne koordinovať svoju prácu s inými zariadeniami.

Početné rozhrania prítomné v architektúre akéhokoľvek počítačového systému možno podmienečne rozdeliť do dvoch veľkých skupín: sériové a paralelné. Cez sériové rozhranie sa dáta prenášajú postupne, bit po bite a cez paralelné rozhranie, súčasne v skupinách bitov. Počet bitov zahrnutých v jednom balíku je určený bitovou šírkou rozhrania, napríklad osembitové paralelné rozhrania prenášajú jeden bajt (8 bitov) za cyklus.

Paralelné rozhrania sú zvyčajne zložitejšie ako sériové rozhrania, ale poskytujú lepší výkon. Používajú sa tam, kde je dôležitá rýchlosť prenosu dát: na pripojenie tlačových zariadení, zariadení na vstup grafických informácií, zariadení na záznam údajov k externým médiám atď. Výkon paralelných rozhraní sa meria v bajtoch za sekundu (bajty/s; Kbytes/s; Mbytes/s).

Zariadenie sériové rozhraniaľahšie; spravidla nepotrebujú synchronizovať činnosť vysielacieho a prijímacieho zariadenia (preto sa často nazývajú asynchrónne rozhrania), ale ich šírka pásma je menšia a koeficient užitočná akcia nižšie. Pretože sériové zariadenia komunikujú v bitoch a nie v bajtoch, ich výkon sa meria v bitoch za sekundu (bps, kbps, Mbps). Napriek zjavnej jednoduchosti prevodu jednotiek merania rýchlosti sériového prenosu na jednotky merania rýchlosti paralelného prenosu údajov mechanickým delením číslom 8 sa takýto prevod nevykonáva, pretože nie je správny z dôvodu prítomnosti servisných údajov. V extrémnom prípade upravenom o servisné údaje sa niekedy rýchlosť sériových zariadení vyjadruje v znakoch za sekundu alebo symboloch za sekundu (s / s), ale táto hodnota nie je technického, ale referenčného, ​​spotrebiteľského charakteru.

Sériové rozhrania sa používajú na pripojenie pomalých zariadení (najjednoduchšie nekvalitné tlačové zariadenia: vstupné a výstupné zariadenia pre signálne a signálové informácie, riadiace senzory, nízkovýkonné komunikačné zariadenia atď.), ako aj v prípadoch, keď neexistujú žiadne významné obmedzenia dĺžky výmeny údajov (digitálne fotoaparáty).

Druhou hlavnou súčasťou počítača je pamäť. Pamäťový systém je navrhnutý ako hierarchia vrstiev (obr. 3.). Vrchnú vrstvu tvoria vnútorné registre CPU. Interné registre poskytujú možnosť uložiť 32 x 32 bitov na 32-bitovom procesore a 64 x 64 bitov na 64-bitovom procesore, čo je v oboch prípadoch menej ako jeden kilobajt. Samotné programy dokážu registre spravovať (teda rozhodovať o tom, čo sa v nich bude ukladať) bez hardvérového zásahu.

Obr.3. Typické hierarchická štruktúra Pamäť

Ďalšou vrstvou je vyrovnávacia pamäť, väčšinou riadená hardvérom. RAM je rozdelená do riadkov vyrovnávacej pamäte, zvyčajne po 64 bajtoch, s adresovaním 0 až 63 na riadku 0, 64 až 127 na riadku 1 atď. Najčastejšie používané riadky vyrovnávacej pamäte sú uložené vo vysokorýchlostnej vyrovnávacej pamäti umiestnenej v procesore alebo veľmi blízko neho. Keď program potrebuje prečítať slovo z pamäte, čip vyrovnávacej pamäte skontroluje, či je požadovaný riadok vo vyrovnávacej pamäti. Ak je to tak, potom sa efektívne pristupuje k vyrovnávacej pamäti, požiadavka je plne uspokojená z vyrovnávacej pamäte a požiadavka na pamäť nie je umiestnená na zbernici. Úspešný prístup do vyrovnávacej pamäte spravidla trvá približne dva cykly hodín a neúspešný vedie k prístupu do pamäte s výraznou stratou času. Veľkosť vyrovnávacej pamäte je obmedzená kvôli jej vysokej cene. Niektoré počítače majú dve alebo dokonca tri úrovne vyrovnávacej pamäte, pričom každá je pomalšia a väčšia ako predchádzajúca.

Nasleduje RAM (RAM - Random Access Memory, anglicky RAM, Random Access Memory - pamäť s náhodným prístupom). Toto je hlavná pracovná oblasť úložného zariadenia výpočtového systému. Všetky požiadavky CPU, ktoré nemôže vyrovnávacia pamäť splniť, idú do hlavnej pamäte na spracovanie. Pri spustení niekoľkých programov na počítači je žiaduce umiestniť zložité programy do pamäte RAM. Vzájomná ochrana programov a ich pohyb v pamäti je realizovaná pomocou počítačového vybavenia s dvoma špecializovanými registrami: základným registrom a limitným registrom.

V najjednoduchšom prípade (obr.4.a), keď sa program spustí, sa adresa začiatku spustiteľného modulu programu nahrá do základného registra a limitný register povie, koľko zaberie spustiteľný modul programu spolu so údajov. Keď je inštrukcia načítaná z pamäte, hardvér skontroluje počítadlo inštrukcií a ak je menšie ako limitný register, pridá k nemu hodnotu základného registra a prenesie súčet do pamäte. Keď chce program prečítať slovo dát (napríklad z adresy 10000), hardvér automaticky pridá obsah základného registra (napríklad 50000) na túto adresu a prenesie súčet (60000) pamäte. Základný register umožňuje programu odkazovať na akúkoľvek časť pamäte podľa adresy v nej uloženej. Okrem toho limitný register bráni programu v prístupe k akejkoľvek časti pamäte po programe. S pomocou tejto schémy sú teda vyriešené oba problémy: ochrana a pohyb programov.

V dôsledku kontroly a konverzie údajov sa adresa vygenerovaná programom a nazývaná virtuálna adresa preloží na adresu používanú pamäťou a nazýva sa fyzická adresa. Zariadenie, ktoré vykonáva overovanie a konverziu, sa nazýva jednotka správy pamäte (MMU). Správca pamäte sa nachádza buď v obvode procesora, alebo blízko neho, ale logicky sedí medzi procesorom a pamäťou.

Zložitejší správca pamäte pozostáva z dvoch párov základných a limitných registrov. Jeden pár je pre text programu, druhý pár je pre dáta. Príkazový register a všetky odkazy na text programu pracujú s prvým párom registrov, dátové referencie využívajú druhý pár registrov. Vďaka tomuto mechanizmu je možné zdieľať jeden program medzi viacerými používateľmi pri ukladaní iba jednej kópie programu v RAM, čo je v jednoduchej schéme vylúčené. Keď beží program č. 1, štyri registre sú umiestnené tak, ako je znázornené na obr. 4 (b) vľavo, keď beží program č. 2 - vpravo. Správa správcu pamäte je funkciou operačného systému.

Ďalším v štruktúre pamäte je magnetický disk (pevný disk). Disková pamäť je o dva rády lacnejšia ako RAM, pokiaľ ide o bity a väčšia veľkosť, ale prístup k údajom umiestneným na disku trvá približne o tri rády dlhšie. Dôvodom nízkej rýchlosti pevného disku je skutočnosť, že disk je mechanická konštrukcia. Pevný disk pozostáva z jednej alebo viacerých kovových platní, ktoré sa otáčajú rýchlosťou 5400, 7200 alebo 10800 ot./min (obr. 5.). Informácie sú zaznamenané na platniach vo forme sústredných kruhov. Čítacie/zapisovacie hlavy na každej danej pozícii dokážu prečítať krúžok na tanieri nazývaný stopa. Dráhy pre danú polohu vidlice spolu tvoria valec.

Každá stopa je rozdelená do niekoľkých sektorov, zvyčajne 512 bajtov na sektor. Zapnuté moderné disky vonkajšie valce obsahujú viac sektorov ako vnútorné. Presun hlavy z jedného valca na druhý trvá približne 1 ms a presun na ľubovoľný valec trvá 5 až 10 ms v závislosti od disku. Keď je hlava umiestnená nad požadovanou stopou, musíte počkať, kým motor neotočí disk tak, aby sa požadovaný sektor dostal pod hlavu. Trvá to ďalších 5 až 10 ms v závislosti od rýchlosti otáčania disku. Keď je sektor pod hlavou, proces čítania alebo zápisu prebieha rýchlosťou od 5 MB/s (pre nízkorýchlostné disky) do 160 MB/s (pre vysokorýchlostné disky).

Poslednú vrstvu zaberá magnetická páska. Toto médium sa často používalo na tvorbu zálohy miesto na pevnom disku alebo úložisko veľké súpravyúdajov. Pre prístup k informáciám bola páska umiestnená do čítačky magnetickej pásky a následne bola previnutá na požadovaný blok s informáciami. Celý proces trval minúty. Opísaná hierarchia pamäte je typická, ale v niektorých uskutočneniach nemusia byť prítomné všetky úrovne alebo ich iné typy (napríklad optický disk). V každom prípade, pri pohybe nadol v hierarchii sa čas náhodného prístupu medzi zariadeniami výrazne zvyšuje a kapacita rastie ekvivalentne času prístupu.

Okrem vyššie opísaných typov má mnoho počítačov pamäť iba na čítanie (ROM - read-only memory, ROM, Read Only Memory - read-only memory), ktorá nestráca svoj obsah ani pri zapnutí počítačového systému. vypnuté. Pamäť ROM je naprogramovaná počas výrobného procesu a jej obsah nie je možné dodatočne meniť. Na niektorých počítačoch ROM obsahuje bootstrap programy používané na spustenie počítača a niektoré I/O karty na ovládanie nízkoúrovňových zariadení.

Elektricky vymazateľná ROM (EEPROM, Electrically Erasable ROM) a flash RAM (flash RAM) sú tiež energeticky nezávislé, ale na rozdiel od ROM je možné ich obsah vymazať a prepísať. Zápis údajov do nich však trvá oveľa viac času ako zápis do pamäte RAM. Preto sa používajú rovnakým spôsobom ako ROM.

Existuje ďalší typ pamäte – pamäť CMOS, ktorá je volatilná a slúži na uloženie aktuálneho dátumu a aktuálneho času. Pamäť je napájaná batériou zabudovanou v počítači a môže obsahovať konfiguračné parametre (napríklad označenie, z ktorého pevného disku sa má zaviesť systém).

3. I/O zariadenia

Ďalšími zariadeniami, ktoré úzko spolupracujú s operačným systémom, sú I/O zariadenia, ktoré pozostávajú z dvoch častí: radiča a samotného zariadenia. Ovládač je mikročip (čipová súprava) na zásuvnej doske, ktorá prijíma a vykonáva príkazy z operačného systému.

Napríklad radič dostane príkaz na čítanie konkrétneho sektora z disku. Na vykonanie príkazu radič skonvertuje lineárne číslo sektora disku na číslo valca, sektora a hlavy. Operáciu konverzie komplikuje skutočnosť, že vonkajšie valce môžu mať viac sektorov ako vnútorné. Regulátor potom určí, v ktorom valci sa nachádza tento moment hlavu a dáva sekvenciu impulzov na pohyb hlavy na požadovaný počet valcov. Potom radič čaká, kým sa disk otočí a umiestni požadovaný sektor pod hlavu. Potom procesy čítania a ukladania bitov, keď prichádzajú z disku, procesy odstraňovania hlavičky a výpočtu kontrolný súčet. Potom radič zhromažďuje prijaté bity do slov a ukladá ich do pamäte. Na vykonanie tejto práce obsahujú ovládače vstavaný firmvér.

Samotné I/O zariadenie má jednoduché rozhranie, ktoré musí vyhovovať jedinému štandardu IDE (IDE, Integrated Drive Electronics – vstavané rozhranie pohonu). Keďže rozhranie zariadenia je ovládačom skryté, operačný systém vidí iba rozhranie ovládača, ktoré sa môže líšiť od rozhrania zariadenia.

Keďže ovládače rôzne zariadenia I/O sa navzájom líšia, potom je na ich ovládanie potrebný príslušný softvér - ovládače. Preto musí každý výrobca ovládačov dodať ovládače pre ovládače, ktoré podporuje. operačné systémy. Existujú tri spôsoby, ako nainštalovať ovládač do operačného systému:

Znovu prepojte jadro s novým ovládačom a potom reštartujte systém, takto funguje veľa UNIXových systémov;

Vytvorte záznam v súbore obsiahnutom v operačnom systéme, že je potrebný ovládač, a reštartujte systém, počas počiatočného zavádzania operačný systém nájde správny vodič a stiahnite si ho; takto funguje operačný systém Windows;

Prijmite nové ovládače a rýchlo ich nainštalujte pomocou operačného systému, keď je spustený; metódu využívajú vymeniteľné zbernice USB a IEEE 1394, ktoré vždy potrebujú dynamicky načítané ovládače.

Na komunikáciu s každým ovládačom existujú špecifické registre. Napríklad minimálny radič disku môže mať registre na špecifikovanie adresy disku, adresy pamäte, čísla sektora a smeru operácie (čítanie alebo zápis). Na aktiváciu ovládača dostane ovládač príkaz z operačného systému a následne ho prevedie na hodnoty vhodné na zápis do registrov zariadenia.

Na niektorých počítačoch sú registre I/O zariadení mapované do adresného priestoru operačného systému, takže ich možno čítať alebo zapisovať ako bežné slová v pamäti. Adresy registrov sú umiestnené v RAM mimo dosahu užívateľských programov, aby sa užívateľské programy chránili pred hardvérom (napríklad pomocou základných a limitných registrov).

Na iných počítačoch sú registre zariadení umiestnené v špeciálnych I/O portoch a každý register má svoju vlastnú adresu portu. Na takýchto strojoch sú inštrukcie IN a OUT dostupné v privilegovanom režime, ktoré umožňujú ovládačom čítať a zapisovať registre. Prvá schéma eliminuje potrebu špeciálnych I/O príkazov, ale využíva určitý priestor adries. Druhá schéma neovplyvňuje adresný priestor, ale vyžaduje prítomnosť špeciálnych pokynov. Obe schémy sú široko používané. Vstup a výstup údajov sa uskutočňuje tromi spôsobmi.

1. Používateľský program vydá systémovú požiadavku, ktorú jadro prevedie na volanie procedúry na príslušný ovládač. Ovládač potom spustí I/O proces. Počas tejto doby ovládač vykoná veľmi krátky programový cyklus a neustále sa pýta na pripravenosť zariadenia, s ktorým pracuje (zvyčajne je tam nejaký bit, ktorý indikuje, že zariadenie je stále zaneprázdnené). Po dokončení I/O operácie ovládač umiestni údaje tam, kde sú potrebné, a vráti sa do pôvodného stavu. Operačný systém potom vráti riadenie programu, ktorý uskutočnil volanie. Táto metóda sa nazýva ready-waiting alebo active-waiting a má jednu nevýhodu: procesor sa musí pýtať zariadenia, kým nedokončí svoju prácu.

2. Ovládač spustí zariadenie a požiada ho, aby vydalo prerušenie na konci I/O. Potom vodič vráti údaje, operačný systém v prípade potreby zablokuje volajúceho a začne vykonávať ďalšie úlohy. Keď kontrolér zistí koniec prenosu dát, vygeneruje prerušenie, ktoré signalizuje dokončenie operácie. Mechanizmus implementácie I/O je nasledovný (obr. 6.a):

Krok 1: ovládač odošle príkaz do ovládača a zapíše informácie do registrov zariadenia; radič spustí I/O zariadenie.

Krok 2: Po dokončení čítania alebo zápisu radič odošle signál do čipu radiča prerušenia.

Krok 3: Ak je radič prerušenia pripravený prijať prerušenie, odošle signál na konkrétny pin na CPU.

Krok 4: Radič prerušenia umiestni číslo I/O zariadenia na zbernicu, aby ho CPU mohol prečítať a vedel, ktoré zariadenie dokončilo. Keď CPU prijme prerušenie, obsah programového počítadla (PC) a stavového slova procesora (PSW) sa presunie do aktuálneho zásobníka a procesor sa prepne do privilegovaného režimu prevádzky (režim jadra operačného systému). Číslo I/O zariadenia možno použiť ako index časti pamäte, ktorá sa používa na vyhľadanie adresy obsluhy prerušenia. toto zariadenie. Tento kus pamäte sa nazýva vektor prerušenia. Keď sa spustí obsluha prerušenia (časť ovládača zariadenia, ktorá prerušenie odoslala), odstráni počítadlo programu a stavové slovo procesora zo zásobníka, uloží ich a požiada zariadenie o informácie o jeho stave. Po ukončení spracovania prerušenia sa riadenie vráti do predtým spusteného užívateľského programu, k príkazu, ktorého vykonanie ešte nebolo ukončené (obr. 6 b).

3. Pre vstupno-výstupné informácie sa používa radič priameho prístupu do pamäte (DMA, Direct Memory Access), ktorý riadi tok bitov medzi RAM a niektorými radičmi bez neustáleho zásahu centrálneho procesora. Procesor zavolá čip DMA, povie mu, koľko bajtov má preniesť, povie adresu zariadenia a pamäte a smer prenosu dát a nechá čip, aby sa o seba postaral sám. Po dokončení DMA iniciuje prerušenie, s ktorým sa primerane zaobchádza.

Prerušenia sa môžu vyskytnúť v nevhodnom čase, napríklad pri spracovaní iného prerušenia. Z tohto dôvodu má CPU možnosť zakázať prerušenia a povoliť ich neskôr. Kým sú prerušenia zakázané, všetky zariadenia, ktoré dokončili svoju prácu, pokračujú vo vysielaní svojich signálov, ale procesor nie je prerušený, kým nie sú prerušenia povolené. Ak viacero zariadení ukončí naraz, kým sú prerušenia vypnuté, radič prerušení rozhodne, ktoré z nich by sa malo spracovať ako prvé, zvyčajne na základe statických priorít priradených každému zariadeniu.

Počítačový systém Pentium má osem zberníc (zbernica vyrovnávacej pamäte, lokálna zbernica, pamäťová zbernica, PCI, SCSI, USB, IDE a ISA). Každá zbernica má svoju vlastnú rýchlosť prenosu dát a svoje funkcie. Operačný systém musí mať informácie o všetkých zberniciach, aby mohol spravovať počítač a jeho konfiguráciu.

ISA zbernica (Industry Standard Architecture, priemyselná štandardná architektúra) - prvýkrát sa objavila na počítačoch IBM PC / AT, pracuje na frekvencii 8,33 MHz a dokáže prenášať dva bajty za hodinu s maximálnou rýchlosťou 16,67 MB / s.; je súčasťou dodávky pre spätnú kompatibilitu so staršími pomalými I/O kartami.

Zbernica PCI (Peripheral Component Interconnect, Peripheral Device Interface) - vytvorená spoločnosťou Intel ako nástupca zbernice ISA, dokáže pracovať na frekvencii 66 MHz a prenášať 8 bajtov za hodinu rýchlosťou 528 MB/s. V súčasnosti PCI zbernica používať väčšinu vysokorýchlostných I/O zariadení, ako aj počítače s inými procesormi ako Intel, pretože je s nimi kompatibilných veľa I/O kariet.

Lokálnu zbernicu na systéme Pentium používa CPU na odosielanie údajov do mostového čipu PCI, ktorý pristupuje k pamäti cez vyhradenú pamäťovú zbernicu, často bežiacu na 100 MHz.

Zbernica vyrovnávacej pamäte sa používa na pripojenie externej vyrovnávacej pamäte, pretože systémy Pentium majú vyrovnávaciu pamäť prvej úrovne (vyrovnávacia pamäť L1) zabudovanú v procesore a veľkú externú vyrovnávaciu pamäť druhej úrovne (vyrovnávacia pamäť úrovne L2).

Zbernica IDE sa používa na pripojenie periférnych zariadení: diskov a jednotiek CD-ROM. Zbernica je potomkom rozhrania radiča disku PC/AT a je teraz štandardom na všetkých systémoch založených na Pentiu.

USB zbernica (Universal Serial Bus, univerzálny sériová zbernica) je určený na pripojenie pomalých I/O zariadení (klávesnice, myši) k počítaču. Používa malý štvorvodičový konektor, z ktorého dva vodiče napájajú USB zariadenia.

USB zbernica je centralizovaná zbernica, kde hostiteľ každú milisekundu žiada I/O zariadenia, aby zistil, či majú dáta. Sťahovanie dát zvládne rýchlosťou 1,5 MB/s. Všetky zariadenia USB používajú rovnaký ovládač, takže ich možno pripojiť k systému bez reštartovania systému.

Zbernica SCSI (Small Computer System Interface, systémové rozhranie malých počítačov) je vysokovýkonná zbernica používaná pre rýchle disky, skenery a iné zariadenia, ktoré vyžadujú značnú šírku pásma. Jeho výkon dosahuje 160 MB/s. Zbernica SCSI sa používa na systémoch Macintosh a je populárna na systémoch UNIX a iných systémoch založených na Intel.

Zbernica IEEE 1394 (FireWire) je bitová sériová zbernica a podporuje zhlukové prenosové rýchlosti až do 50 MB/s. Táto funkcia vám umožňuje pripojiť k počítaču prenosné digitálne videokamery a iné multimediálne zariadenia. Na rozdiel od pneumatík USB zbernica IEEE 1394 nemá centrálny ovládač.

Operačný systém musí byť schopný rozpoznať hardvérové ​​komponenty a vedieť ich nakonfigurovať. Táto požiadavka viedla od spoločnosti Intel a Microsoft vyvinúť osobný počítačový systém s názvom plug and play. Pred týmto systémom mala každá I/O doska pevné adresy I/O registra a úroveň požiadavky na prerušenie. Napríklad klávesnica používala prerušenie 1 a adresy v rozsahu 0x60 až 0x64; radič diskety použil prerušenie 6 a adresy 0x3F0 až 0x3F7; tlačiareň použila prerušenie 7 a adresy od 0x378 do 0x37A.

Ak si používateľ zakúpil zvukovú kartu a modem, stalo sa, že tieto zariadenia omylom použili rovnaké prerušenie. Došlo ku konfliktu, takže zariadenia nemohli spolupracovať. Možné riešenie do každej dosky bolo zabudovať sadu DIP prepínačov (prepojky, jumper - jumper) a každú dosku nakonfigurovať tak, aby adresy portov a čísla prerušení rôznych zariadení neboli vo vzájomnom konflikte.

Plug and play umožňuje operačnému systému automaticky zhromažďovať informácie o I/O zariadeniach, centrálne prideľovať úrovne prerušení a I/O adresy a potom tieto informácie hlásiť každej doske. Takýto systém beží na počítačoch Pentium. Každý počítač s Procesor Pentium obsahuje základnú dosku, na ktorej je program umiestnený - systém BIOS (Basic Input Output System - základný vstupno-výstupný systém). BIOS obsahuje nízkoúrovňové I/O programy vrátane procedúr na čítanie z klávesnice, na zobrazovanie informácií na obrazovke, na zadávanie/výstup dát z disku a pod.

Po spustení počítača sa spustí systém BIOS, ktorý skontroluje množstvo pamäte RAM nainštalovanej v systéme, pripojenie a správnu činnosť klávesnice a ďalších hlavných zariadení. Ďalej systém BIOS skontroluje zbernice ISA a PCI a všetky zariadenia, ktoré sú k nim pripojené. Niektoré z týchto zariadení sú tradičné (pre-plug and play). Majú pevné úrovne prerušení a adresu I/O portu (napríklad nastavenú pomocou prepínačov alebo prepojok na vstupno-výstupnej doske, ktoré operačný systém nemôže zmeniť). Tieto zariadenia sa zaregistrujú a potom prejdú registrácie zariadení typu plug and play. Ak sa prítomné zariadenia líšia od zariadení v čase posledného zavedenia systému, nakonfigurujú sa nové zariadenia.

BIOS potom určí, z ktorého zariadenia sa má zaviesť systém tak, že postupne vyskúša každé zo zoznamu uloženého v pamäti CMOS. Používateľ môže tento zoznam upraviť vstupom do konfiguračného programu BIOS ihneď po zavedení. Zvyčajne sa najprv pokúsi zaviesť systém z diskety. Ak to zlyhá, CD sa vyskúša. Ak počítač nemá disketu aj CD, systém sa zavedie z pevného disku. Zo zavádzacieho zariadenia sa prvý sektor načíta do pamäte a vykoná sa. Tento sektor obsahuje program, ktorý kontroluje tabuľku oddielov na konci zavádzacieho sektora, aby určil, ktorý oddiel je aktívny. Sekundárny zavádzač sa potom načíta z rovnakého oddielu. Načíta operačný systém z aktívneho oddielu a spustí ho.

Operačný systém potom požiada BIOS o informácie o konfigurácii počítača a skontroluje ovládač pre každé zariadenie. Ak ovládač nie je prítomný, operačný systém vyzve užívateľa, aby vložil disketu alebo CD s ovládačom (tieto disky dodáva výrobca zariadenia). Ak sú všetky ovládače na svojom mieste, operačný systém ich načíta do jadra. Potom inicializuje tabuľky ovládačov, vytvorí potrebné procesy na pozadí a spustí program na zadávanie hesla resp GUI na každom termináli.

5. História vývoja výpočtovej techniky

Všetky osobné počítače kompatibilné s IBM sú vybavené procesormi kompatibilnými s procesormi Intel. História vývoja mikroprocesorov rodiny Intel je stručne nasledovná. Prvý univerzálny mikroprocesor Intel sa objavil v roku 1970. Volal sa Intel 4004, bol štvorbitový a mal schopnosť vstupovať/výstup a spracovávať štvorbitové slová. Jeho rýchlosť bola 8000 operácií za sekundu. Mikroprocesor Intel 4004 bol navrhnutý pre použitie v programovateľných kalkulačkách s pamäťou 4K bajtov.

O tri roky neskôr Intel vydal procesor 8080, ktorý už dokázal vykonávať 16-bitové aritmetické operácie, mal 16-bitovú adresovú zbernicu, a preto mohol adresovať až 64 KB pamäte (2516 0 = 65536). Rok 1978 sa niesol v znamení vydania procesora 8086 s veľkosťou slova 16 bitov (dva bajty), 20-bitovou zbernicou a už mohol pracovať s 1 MB pamäte (2520 0 = 1048576 alebo 1024 KB), rozdelenej na bloky (segmenty) po 64 KB každý. Procesor 8086 bol vybavený počítačmi kompatibilnými s IBM PC a IBM PC / XT. Ďalším významným krokom vo vývoji nových mikroprocesorov bol procesor 8028b, ktorý sa objavil v roku 1982. Mal 24-bitovú adresovú zbernicu, dokázal spracovať 16 megabajtov adresného priestoru a bol inštalovaný na počítačoch kompatibilných s IBM PC/AT. V októbri 1985 bol vydaný 80386DX s 32-bitovou adresovou zbernicou (maximálny adresný priestor je 4 GB) a v júni 1988 bol vydaný 80386SX, ktorý bol lacnejší ako 80386DX a mal 24-bitovú adresovú zbernicu. Potom, v apríli 1989, sa objavuje mikroprocesor 80486DX a v máji 1993 prvá verzia procesora Pentium (oba s 32-bitovou adresovou zbernicou).

V máji 1995 v Moskve na medzinárodnej výstave Komtek-95 predstavil Intel nový procesor- P6.

Jedným z najdôležitejších cieľov dizajnu P6 bolo zdvojnásobiť výkon procesora Pentium. Zároveň bude výroba prvých verzií P6 prebiehať podľa už odladeného „Intelu“ a použitého vo výrobe. najnovšie verzie Polovodičová technológia Pentium (0,6 µm, Z, Z V).

Použitie rovnakého výrobného procesu zaisťuje, že hromadnú výrobu P6 možno dosiahnuť bez väčších problémov. To však znamená, že zdvojnásobenie výkonu sa dosiahne len komplexnými vylepšeniami mikroarchitektúry procesora. Mikroarchitektúra P6 bola vyvinutá pomocou starostlivo premyslenej a vyladenej kombinácie rôznych architektonických metód. Niektoré z nich boli predtým testované v procesoroch „veľkých“ počítačov, niektoré navrhli akademické inštitúcie, zvyšok vyvinuli inžinieri zo spoločnosti Intel. Táto jedinečná kombinácia architektonických prvkov, ktorú Intel označuje ako „dynamické vykonávanie“, umožnila prvým čipom P6 prekročiť pôvodne zamýšľanú úroveň výkonu.

Pri porovnaní s alternatívnymi procesormi „Intel“ rodiny x86 sa ukazuje, že mikroarchitektúra P6 má veľa spoločného s mikroarchitektúrou procesorov Nx586 od NexGen a K5 od AMD a, aj keď v menšej miere, s mikroarchitektúrou M1 od Cyrix. Túto spoločnú črtu vysvetľuje skutočnosť, že inžinieri štyroch spoločností riešili rovnaký problém: zavádzanie prvkov technológie RISC pri zachovaní kompatibility s architektúrou Intel x86 CISC.

Dva kryštály v jednom obale

Hlavnou výhodou a unikátnou vlastnosťou P6 je umiestnenie v rovnakom balení s procesorom sekundárna statická cache pamäť s veľkosťou 256 KB, pripojená k procesoru dedikovanou zbernicou. Tento návrh by mal výrazne zjednodušiť návrh systémov založených na P6. P6 je prvý sériovo vyrábaný mikroprocesor obsahujúci dva čipy v jednom balení.

CPU matrica v P6 obsahuje 5,5 milióna tranzistorov; kryštál vyrovnávacej pamäte druhej úrovne - 15,5 milióna. Na porovnanie, najnovší model Pentium obsahoval približne 3,3 milióna tranzistorov a vyrovnávacia pamäť L2 bola implementovaná pomocou externej sady pamäťových čipov.

Taký veľký počet tranzistorov vo vyrovnávacej pamäti je spôsobený jej statickou povahou. Statická pamäť v P6 používa šesť tranzistorov na uloženie jedného bitu, zatiaľ čo dynamická pamäť by používala jeden tranzistor na bit. Statická pamäť je rýchlejšia, ale drahšia. Hoci počet tranzistorov na čipe so sekundárnou vyrovnávacou pamäťou je trikrát väčší ako na čipe procesora, fyzické rozmery vyrovnávacej pamäte sú menšie: 202 štvorcových milimetrov oproti 306 pre procesor. Obidve matrice sú umiestnené spolu v 387-kolíkovom keramickom obale ("dvojdutinové pole pin-drid"). Obe matrice sú vyrobené rovnakou technológiou (0,6 µm, 4-vrstvový Metal-BiCMOS, 2,9 V). Odhadovaná maximálna spotreba energie: 20 W pri 133 MHz.

Prvým dôvodom skombinovania procesora a sekundárnej vyrovnávacej pamäte do jedného balíka je uľahčenie návrhu a výroby vysokovýkonných systémov založených na P6. Výkon výpočtového systému postavený na rýchly procesor, veľmi závisí od jemného doladenia mikroobvodov prostredia procesora, najmä sekundárnej vyrovnávacej pamäte. Nie všetci výrobcovia počítačov si môžu dovoliť príslušný výskum. V P6 je sekundárna vyrovnávacia pamäť už optimálne zladená s procesorom, čo uľahčuje návrh základnej dosky.

Druhým dôvodom kombinovania je zlepšenie výkonu. Kzsh druhej úrovne je pripojený k procesoru špeciálne vyhradenou 64-bitovou širokou zbernicou a pracuje na rovnakej taktovacej frekvencii ako procesor.

Prvé 60 a 66 MHz procesory Pentium pristupovali k sekundárnej vyrovnávacej pamäti cez 64-bitovú zbernicu s rovnakou rýchlosťou. Ako sa však rýchlosť hodín Pentia zvyšovala, pre dizajnérov bolo príliš ťažké a drahé udržať túto frekvenciu na základnej doske. Preto sa začali používať frekvenčné deličy. Napríklad pre 100 MHz Pentium pracuje externá zbernica na frekvencii 66 MHz (pre 90 MHz Pentium - 60 MHz, v tomto poradí). Pentium používa túto zbernicu ako na prístup k sekundárnej vyrovnávacej pamäti, tak aj na prístup k hlavnej pamäti a iným zariadeniam, ako je súprava čipov PCI.

Použitie vyhradenej zbernice na prístup k sekundárnej vyrovnávacej pamäti zlepšuje výkon výpočtového systému. Po prvé, tým sa dosiahne úplná synchronizácia rýchlosti procesora a zbernice; po druhé, konkurencia s inými I/O operáciami a súvisiace oneskorenia sú vylúčené. L2 cache zbernica je úplne oddelená od externej zbernice, cez ktorú sa pristupuje k pamäti a externých zariadení. 64-bitová externá zbernica môže bežať polovičnou, tretinovou alebo štvrtinovou rýchlosťou procesora, pričom zbernica sekundárnej vyrovnávacej pamäte pracuje nezávisle plnou rýchlosťou.

Kombinácia procesora a sekundárnej vyrovnávacej pamäte v rovnakom balíku a komunikácia prostredníctvom vyhradenej zbernice je krokom k technikám zvyšovania výkonu, ktoré sa používajú v najvýkonnejších RISC procesoroch. Takže v procesore Alpha 21164 od "Digital" je vyrovnávacia pamäť druhej úrovne 96 kb umiestnená v jadre procesora, podobne ako primárna vyrovnávacia pamäť. To poskytuje veľmi vysoký výkon vyrovnávacej pamäte zvýšením počtu tranzistorov na čip na 9,3 milióna. Výkon Alpha 21164 je 330 SPECint92 pri 300 MHz. Výkon P6 je nižší (Intel odhaduje 200 SPECint92 na 133 MHz), ale P6 poskytuje najlepší pomer cena/výkon pre svoj potenciálny trh.

Pri hodnotení pomeru cena/výkon treba brať do úvahy, že hoci P6 môže byť drahší ako jeho konkurenti, väčšina ostatných procesorov by mala byť obklopená dodatočnou sadou pamäťových čipov a radičom vyrovnávacej pamäte. Okrem toho na dosiahnutie porovnateľného výkonu vyrovnávacej pamäte budú musieť ostatné procesory použiť vyrovnávaciu pamäť väčšiu ako 256 KB.

„Intel“ zvyčajne ponúka množstvo variácií svojich procesorov. Toto sa robí s cieľom splniť rôznorodé požiadavky systémových dizajnérov a ponechať menej priestoru pre konkurenčné modely. Preto môžeme predpokladať, že čoskoro po uvedení P6 sa objavia ako modifikácie so zvýšeným množstvom sekundárnej cache pamäte, tak lacnejšie modifikácie s externým umiestnením sekundárnej cache, no s dedikovanou zbernicou medzi sekundárnou cache a procesorom.

Pentium ako východiskový bod

Procesor Pentium s jeho pipeline a superskalárny architektúra dosiahla pôsobivú úroveň výkonu. Pentium obsahuje dve 5-stupňové pipeline, ktoré môžu bežať paralelne a vykonávať dve celočíselné inštrukcie na strojové hodiny. V tomto prípade môže byť paralelne vykonávaná iba dvojica príkazov, ktoré nasledujú v programe za sebou a spĺňajú určité pravidlá, napríklad absenciu závislostí registrov typu "zápis po prečítaní".

V P6 sa pre zvýšenie priepustnosti uskutočnil prechod na jedno 12-stupňové potrubie. Zvýšenie počtu fáz vedie k zníženiu vykonanej práce v každej fáze a v dôsledku toho k zníženiu času, ktorý tím strávi v každej fáze, o 33 percent v porovnaní s Pentiom. To znamená, že použitie rovnakej technológie pri výrobe P6 ako pri výrobe 100 MHz Pentia bude mať za následok P6 taktovaný na 133 MHz.

Schopnosti superskalárnej architektúry Pentia s jej schopnosťou vykonávať dve inštrukcie na takt by bolo ťažké prekonať bez úplne nového prístupu. Nový prístup aplikovaný v P6 odstraňuje rigidnú závislosť medzi tradičnými fázami „fetch“ a „execute“, kedy postupnosť príkazov prechádzajúcich týmito dvoma fázami zodpovedá postupnosti príkazov v programe.

Nový prístup je spojený s využívaním takzvaného command poolu a s novým efektívne metódy predpovedanie budúceho správania programu. V tomto prípade je tradičná fáza „exekúcie“ nahradená dvoma: „odoslanie/realizácia“ a „vrátenie späť“. Výsledkom je, že príkazy sa môžu začať vykonávať v ľubovoľnom poradí, ale ich vykonávanie sa vždy dokončí v súlade s ich pôvodným poradím v programe. Jadro P6 je implementované ako tri nezávislé zariadenia interagujúce prostredníctvom súboru inštrukcií (obr. 1).

Hlavný problém na ceste k zlepšeniu výkonu

Rozhodnutie zorganizovať P6 ako tri nezávislé zariadenia interagujúce prostredníctvom súboru inštrukcií bolo prijaté po dôkladnej analýze faktorov, ktoré obmedzujú výkon moderných mikroprocesorov. Základným faktom, ktorý platí pre Pentium a mnohé ďalšie procesory, je, že skutočné programy nevyužívajú plný výkon procesora.

Zatiaľ čo rýchlosti procesorov sa za posledných 10 rokov zvýšili najmenej 10-krát, časy prístupu k hlavnej pamäti sa skrátili len o 60 percent. Toto zvyšujúce sa oneskorenie vo výkone pamäte v porovnaní s rýchlosťou procesora bolo základným problémom, ktorý bolo potrebné riešiť pri návrhu P6.

Jedným z možných prístupov k riešeniu tohto problému je presunúť jeho zameranie na vývoj vysokovýkonných komponentov obklopujúcich procesor. Hromadná výroba systémov, ktoré obsahujú vysokovýkonný procesor aj vysokorýchlostné čipy pre špeciálne prostredie, by však bola príliš nákladná.

Dalo by sa pokúsiť vyriešiť problém použitím hrubej sily, konkrétne zväčšením veľkosti vyrovnávacej pamäte druhej úrovne, aby sa znížilo percento prípadov, keď sa potrebné údaje nenachádzajú vo vyrovnávacej pamäti.

Toto riešenie je efektívne, ale aj extrémne drahé, najmä vzhľadom na dnešné rýchlostné požiadavky na komponenty L2 cache. P6 bol navrhnutý z hľadiska efektívnej implementácie kompletného výpočtového systému a vyžadovalo sa, aby vysoký výkon systému ako celku bol dosiahnutý pomocou lacného pamäťového subsystému.

teda Kombinácia architektonických techník P6, ako je vylepšená predikcia vetvenia (takmer vždy správne určuje nasledujúcu postupnosť inštrukcií), analýza toku údajov (určuje optimálne poradie vykonávania pokynov) a preventívne vykonávanie (vykonáva sa očakávaná postupnosť pokynov bez prestojov v optimálnom poradí), nám umožnili zdvojnásobiť výkon v porovnaní s Pentiom pomocou rovnakej výrobnej technológie. Táto kombinácia metód sa nazýva dynamické vykonávanie.

Intel v súčasnosti vyvíja novú výrobnú technológiu 0,35 mikrónu, ktorá umožní výrobu procesorov P6 s taktom jadra nad 200 MHz.

P6 ako platforma pre budovanie výkonných serverov

Medzi najvýznamnejšie trendy vo vývoji počítačov v posledných rokoch možno identifikovať ako rastúce používanie systémov založených na rodine procesorov x86 ako aplikačných serverov a rastúca úloha spoločnosti „Intel“ ako dodávateľa neprocesorových technológií, ako sú zbernice, sieťové technológie, kompresiu videa, flash pamäť a nástroje na správu systému.

Vydanie procesora P6 pokračuje v politike Intelu prinášať na masový trh schopnosti, ktoré boli predtým vyhradené pre drahšie počítače. Pre interné registre P6 je zabezpečená parita a 64-bitová zbernica spájajúca jadro procesora a vyrovnávaciu pamäť druhej úrovne je vybavená nástrojmi na detekciu a opravu chýb. Nové diagnostické funkcie zabudované do P6 umožňujú výrobcom navrhovať spoľahlivejšie systémy. P6 poskytuje možnosť prijímať informácie o viac ako 100 premenných procesora alebo udalostiach vyskytujúcich sa v procesore, ako je absencia údajov vo vyrovnávacej pamäti, obsah registrov, vzhľad samomodifikujúceho kódu atď., prostredníctvom kontaktov procesora. alebo pomocou softvéru. Operačný systém a ďalšie programy dokážu prečítať tieto informácie a určiť stav procesora. P6 má tiež vylepšenú podporu pre kontrolné body, to znamená, že poskytuje možnosť vrátiť počítač do predtým opraveného stavu v prípade chyby.

Podobné dokumenty

Počítačová technológia sa objavila už dávno, pretože na úsvite rozvoja civilizácie existovala potreba rôznych druhov výpočtov. Rýchly rozvoj výpočtovej techniky. Vytvorenie prvých PC, minipočítačov od 80. rokov dvadsiateho storočia.

abstrakt, pridaný 25.09.2008


Charakteristika systémov technickej a preventívnej údržby výpočtovej techniky. Diagnostické programy pre operačné systémy. Vzťah automatizovaných riadiacich systémov. Ochrana počítača pred vonkajšími nepriaznivými vplyvmi.

abstrakt, pridaný 25.03.2015


Vývoj informačno-analytického systému na analýzu a optimalizáciu konfigurácie výpočtovej techniky. Štruktúra automatizovaného riadenia výpočtovej techniky. Softvér, zdôvodnenie ekonomickej efektívnosti projektu.

práca, pridané 20.05.2013


Manuálna fáza vývoja výpočtovej techniky. Pozičný číselný systém. Rozvoj mechaniky v 17. storočí. Elektromechanická etapa vo vývoji výpočtovej techniky. Počítače piatej generácie. Možnosti a charakteristické rysy superpočítač.

semestrálna práca, pridaná 18.04.2012


Zariadenie a princíp činnosti osobného počítača (PC). Diagnostika stavu PC a riešenie problémov. Úlohy Údržba počítačové vybavenie. Vývoj metód na udržiavanie zariadení v prevádzkovom stave.

ročníková práca, pridaná 13.07.2011


Štúdium zahraničnej, domácej praxe vo vývoji výpočtovej techniky, ako aj perspektívy rozvoja počítačov v blízkej budúcnosti. Počítačové technológie. Etapy rozvoja počítačového priemyslu u nás. Zlúčenie PC a komunikácie.

ročníková práca, pridaná 27.04.2013


Klasifikácia konštrukčných postupov. História syntézy výpočtovej techniky a inžinierskeho dizajnu. Funkcie systémov počítačom podporovaného projektovania, ich programové vybavenie. Vlastnosti použitia trojrozmerných skenerov, manipulátorov a tlačiarní.

abstrakt, pridaný 25.12.2012


Automatizácia spracovania dát. Informatika a jej praktické výsledky. História vzniku digitálnej výpočtovej techniky. Elektromechanické počítače. Použitie elektronické elektrónky a počítače prvej, tretej a štvrtej generácie.

práca, pridané 23.06.2009


Pojem a charakteristika osobného počítača, jeho hlavné časti a ich účel. Prostriedky výučby informatiky a vlastnosti organizácie práce v kancelárii výpočtovej techniky. Vybavenie pracoviska a softvérová aplikácia.

abstrakt, pridaný 07.09.2012


Zloženie počítačového systému – konfigurácia počítača, jeho hardvér a softvér. Zariadenia a zariadenia, ktoré tvoria hardvérovú konfiguráciu osobného počítača. Hlavná pamäť, I/O porty, adaptér periférnych zariadení.