Архитектура и устройство персонального компьютера

ПК состоит из таких основных частей : системный блок; монитор; клавиатура.

К компьютеру могут быть подключены дополнительные устройства. К наиболее распространенным относятся: мышь;принтер.

Системный блок – это центральная часть компьютера. Он не является единым целым, но в нем находится целый ряд взаимосвязанных устройств. Те из них, которые необходимы для функционирования компьютера и составляют его ядро, называются комплектующими. Основным элементом системного блока является системная (материнская) плата, на которой смонтированы все важнейшие микросхемы. На нее устанавливаются процессор, оперативная память, а также платы (карты) расширения, служащие для подключения всех остальных устройств.

Процессор – устройство, выполняющее все вычисления и обработку информации. Процессор в определенной последовательности выбирает из памяти инструкции и исполняет их. Инструкции процессора предназначены для пересылки, обработки и анализа данных, расположенных в пространствах памяти и портов ввода/вывода, а также организации ветвлений и переходов в вычислительном процессе. Для потоковой обработки придуман принцип SIMD (Single Instruction Multiple Data — множество комплектов данных, обрабатываемых одной инструкцией).

Память компьютера предназначена для кратковременного и долговременного хранения информации – кодов команд и данных.

Внешняя память – память, реализованная в виде устройств с различными принципами хранения информации и обычно с подвижными носителями. В настоящее время сюда входят устройства магнитной (дисковой и ленточной) памяти, оптическойи магнитооптической памяти.

Для процессора непосредственно доступной является внутренняя память, доступ к которой осуществляется по адресу, заданному программой. Внутренняя память подразделяется на оперативную, информация в кот. может изменяться процессором в любой момент времени, и постоянную, информацию кот. процессор может только считывать.

Внутренняя и внешняя память используются существенно различными способами. Внутренняя (оперативная и постоянная) память является хранилищем программного кода, который непосредственно может быть исполнен процессором. В ней же хранятся и данные, также непосредственно доступные процессору (а следовательно, и исполняемой программе). Внешняя память обычно используется для хранения файлов, содержимое которых может быть произвольным. Процессор (программа) имеет доступ к содержимому файлов только опосредованно через отображение их (полное или частичное) в некоторой области оперативной памяти. Исполнить программный код или обратиться к данным непосредственно на диске процессор не может в принципе.

Основной недостаток ОП заключается в том, что конструктивно достижимый ее объем во много раз меньше, чем у дисковой. Решить проблему увеличения объема ОП за счет дисковой позволяет виртуальная память, которую можно считать кэшированием оперативной памяти на диске. Суть ее заключается в том, что программам предоставляется виртуальное пространство ОП, по размерам превышающее объем физически установленной ОП. Это виртуальное пространство разбито на страницы фиксированного размера, а в физической ОП в каждый момент времени присутствует только часть из них. Остальные страницы хранятся на диске, откуда ОС может их «подкачать» в физическую на место предварительно выгруженных на диск страниц. В любом компьютере обязательно есть энергонезависимая память, в которой хранится программа начального запуска компьютера и минимально необходимый набор сервисов (ROM BIOS).

Процессор (один или несколько), память и необходимые элементы, связывающие их между собой и с другими устройствами, называют центральной частью или ядром, компьютера (или просто центром). То, что в фон-неймановском компьютере называлось устройствами ввода–вывода (УВВ), удобнее называть периферийными устройствами.

Периферийные устройства связывают компьютер с внешним миром (хранение инф,ввод-вывод, коммуникация). К ПУ относятся: устройства ввода – клавиатура, манипуляторы мышь, трекбол, джойстики, сканеры, устройства оцифровки звука и видеоизображений; устройства вывода – алфавитно-цифровые и графические мониторы, принтеры, плоттеры, акустические системы и прочие устройства в великом множестве их разновидностей; коммуникационные устройства – модемы, адаптеры локальных и глобальных сетей. Кроме того, к компьютеру можно подключать датчики и исполнительные устройства технологического оборудования, различные приборы – в общем все, что в конечном итоге может вырабатывать электрические сигналы и (или) ими управляться. Периферийные устройства подключаются к компьютеру через внешние интерфейсы или с помощью специализированных адаптеров или контроллеров, встраиваемых в системную плату или размещаемых на платах (картах) расширения.

Поиск по сайту: