Что такое магистрально модульный принцип построения компьютера?

20 ответов на вопрос “Что такое магистрально модульный принцип построения компьютера?”

  1. shipping Ответить


    Магистрально-модульный принцип построения ПК предполагает, что существует не только архитектура, составляемая из трех шин. Материнская плата, безусловно, объединяет разрозненные компьютерные детали в единое целое, благодаря чему мы на выходе получаем стабильную работу компьютера или ноутбука, другого устройства подобного рода. Но именно центральный процессор задает единую частоту, на которой будет работать вся система. Не будь его – и каждый отдельный элемент, каждая отдельная деталь работала бы на своей частоте и со своим интервалом времени. И что тогда? Тогда быстродействие компьютера было бы снижено в огромное количество раз, а его работа оказалась бы просто бессмысленной.
    Центральный процессор представляет собой микросхему (или же электронный блок). Он занимается исполнением машинного кода, на котором пишутся те или иные программы. Если угодно, то центральный процессор исполняет инструкции, которые определяют работу компьютера как одного целого механизма. ЦПУ можно по праву назвать самым главным элементом аппаратного компьютерного обеспечения. Он также имеет место и в случае программирующих логических контроллеров. Иногда ЦП называют также микропроцессором.
    Проводя аналогию с человеческим организмом, можно сказать, что центральный процессор есть не что иное, как “мозг”. Только он может выдать разрешение на выполнение той или иной программы. Он, наряду с материнской платой, командует тем, что происходит в компьютере, какие элементы подключаются к выполнению определенного задания, а какие – отключаются или перенаправляются на решение других задач.

    Заключение

    Итак, что мы узнали в ходе данной статьи? Магистрально-модульный принцип построения компьютера предполагает наличие системы из трех шин, каждая из которых имеет свои цели, а также центрального управляющего устройства (именуемого процессором) и остальных элементов. Шины передают сигналы, транслируемые от “центра” к периферийным устройствам, а также сигналами показывают, какой характер имеет эта информация.

  2. Puremane Ответить

    В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
    Магистраль
    Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии (рис. 4.1). К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией на машинном языке (последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов).
    Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.
    Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться или передаваться процессором одновременно. Разрядность процессоров постоянно увеличивается по мере развития компьютерной техники.

    Рис. 4.1. Магистрально-модульное устройство компьютера
    Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении – от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).
    Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле:
    N = 2I , где I – разрядность шины адреса.
    Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных персональных компьютерах составляет 36 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно:
    N = 236 = 68 719 476 736.
    Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию – считывание или запись информации из памяти – нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее.
    Важнейшим аппаратным компонентом компьютера является системная плата. На системной плате реализована магистраль обмена информацией, имеются разъёмы для установки процессора, слоты для установки оперативной памяти, а также контроллеров внешних устройств. Кроме термина «системная плата», используется название «материнская плата» (Motherboard).
    Процессор
    Центральный процессор (ЦП, или центральное процессорное устройство — ЦПУ; англ. central processing unit, сокращенно — CPU, дословно — центральное обрабатывающее устройство) — электронный блок либо микросхема — исполнитель машинных инструкций (кода программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором.
    Процессор – это главная микросхема компьютера, его “мозг”. Он разрешает выполнять программный код, находящийся в памяти и руководит работой всех устройств компьютера. Чем выше скорость работы процессора, тем выше быстродействие компьютера. Процессор имеет специальные ячейки, которые называются регистрами. Именно в регистрах помещаются команды, которые выполняются процессором, а также данные, которыми оперируют команды. Работа процессора состоит в выборе из памяти в определенной последовательности команд и данных и их выполнении. На этом и базируется выполнение программ.
    Главными характеристиками ЦПУ являются: тактовая частота, производительность, разрядность.
    Микропроцессор– важнейший элемент компьютера, так как им определяется скорость выполнения машиной программ пользователя. Со времени появления персональных компьютеров (ПК) сменилось несколько поколений процессоров, что составляет следующий ряд в порядке увеличения скорости: 8088, 286, 386SX, 386DX, 486SX, 486DX, 486DX2, Pentium, Pentium Pro и другие.
    Параметры процессора:
    . разрядность – ширина “такта”, по которому передается компьютерная информация: 8, 16, 32 или 64 бита;
    . тактовая частота, характеризующая число команд, выполняемых процессором за одну секунду (измеряется в мегагерцах (МГц)). Обычно тактовая частота соответствует 160…200МГц.
    Микропроцессор включает в себя:
    . арифметико-логическое устройство (АЛУ), которое выполняет операции (микрооперации), необходимые для выполнения команд микропроцессора;
    . устройство управления (УУ) – управляет всеми частями компьютера посредством принципов программного управления;
    . микропроцессорная память (МПП). В микропроцессоре есть несколько ячеек собственной памяти, они называются регистрами. Некоторые из них предназначены для хранения операндов – величин, участвующих в текущей операции. Такие регистры называются регистрами общего назначения (RON).
    Четвёртым этапом, в начале 1970-х годов, стало создание, благодаря прорыву в технологии создания БИС и СБИС (больших и сверхбольших интегральных схем, соответственно), микропроцессора — микросхемы, на кристалле которой физически были расположены все основные элементы и блоки процессора. Фирма Intel в 1971 году создала первый в мире 4-разрядный микропроцессор 4004, предназначенный для использования в микрокалькуляторах. Постепенно практически все процессоры стали выпускаться в формате микропроцессоров. Исключением долгое время оставались только малосерийные процессоры, аппаратно оптимизированные для решения специальных задач (например, суперкомпьютеры или процессоры для решения ряда военных задач), либо процессоры, к которым предъявлялись особые требования по надёжности, быстродействию или защите от электромагнитных импульсов и ионизирующей радиации. Постепенно, с удешевлением и распространением современных технологий, эти процессоры также начинают изготавливаться в формате микропроцессора.

  3. YKOL Ответить

    ГОУ
    ВПО “Бурятски Государственный
    Университет”
    Кафедра
    Информатики и вычислительной техники
    Реферат
    по
    информатике на тему
    “Архитектура
    ЭВМ”
    Выполнил:
    студент 1-го курса
    Гомбожапов
    Ж.Ж.
    Проверил:
    Бадмажапов Б.Ц
    пгт.Агинское,
    2012
    План
    1.Введение(3-4стр.)
    2.
    Магистрально-модульный принцип построения
    компьютера (5-6стр.)
    3.
    Структура
    персонального компьютера(6-13стр.)
    4.
    Внутреннее устройство персонального
    компьютера(14-26стр.)
    5.
    Заключение(27стр.)
    6.Использованная
    литература.(28стр.)
    Введение
    Во
    все времена людям нужно было считать.
    В туманном доисторическом прошлом они
    считали на пальцах или делали насечки
    на костях. Примерно около 4000 лет назад,
    на заре человеческой цивилизации, были
    изобретены уже довольно сложные системы
    счисления, позволявшие осуществлять
    торговые сделки, рассчитывать
    астрономические циклы, проводить другие
    вычисления. Несколько тысячелетий
    спустя, появились первые ручные
    вычислительные инструменты. А в наши
    дни сложнейшие вычислительные задачи,
    как и множество других операций, казалось
    бы, не связанных с числами, решаются при
    помощи “электронного мозга”, который
    называется компьютером.
    Специалисты,
    наверное, не преминут заметить, что
    компьютер – это не мозг (по крайней мере
    пока – уточнят некоторые). Это просто-напросто
    еще один инструмент, еще одно устройство,
    придуманное для того, чтобы облегчить
    наш труд или усилить нашу власть над
    природой. Ведь при всем его кажущемся
    великолепии современный компьютер
    обладает, по существу, одним-единственным
    талантом реагировать с молниеносной
    быстротой на импульсы электрического
    напряжения. Истинное величие заключено
    в человеке, его гении, который нашел
    способ преобразовывать разнообразную
    информацию, поступающую из реального
    мира, в последовательность нулей и
    единиц двоичного кода, т.е. записывать
    ее на математическом языке, идеально
    подходящем для электронных схем
    компьютера.
    И
    все же, пожалуй, ни одна другая машина
    в истории не привнесла в наш мир столь
    быстрых и глубоких изменений. Благодаря
    компьютерам стали возможными такие
    знаменательные достижения, как посадка
    аппаратов на поверхность Луны и
    исследование планет Солнечной системы.
    Компьютеры создают тысячи удобств и
    услуг в нашей повседневной жизни. Они
    управляют анестезионной аппаратурой
    в операционных, помогают детям учиться
    в школах, “изобретают” видеотрюки
    для кинематографа. Компьютеры взяли на
    себя функции пишущих машинок в редакциях
    газет и счетных аппаратов в банках. Они
    улучшают качество телевизионного
    изображения, управляют телефонными
    станциями и определяют цену покупок в
    кассе универсального магазина. Иными
    словами, они столь прочно вошли в
    современную жизнь, что обойтись без них
    практически невозможно.
    Именно
    поэтому важно знать основные принципы
    работы и устройства компьютера и его
    основных составных. Именно эти цели для
    исследования я преследовал в своем
    реферате.
    Магистрально-модульный принцип построения компьютера

    В
    основу архитектуры современных
    персональных компьютеров положен
    магистрально-модульный принцип. Модульный
    принцип позволяет потребителю самому
    комплектовать нужную ему конфигурацию
    компьютера и производить при необходимости
    ее модернизацию. Модульная организация
    компьютера опирается на магистральный
    (шинный) принцип обмена информацией
    между устройствами. Магистраль включает
    в себя три многоразрядные шины: шину
    данных, шину адреса и шину управления.
    Шина
    данных. По этой шине данные передаются
    между различными устройствами. Разрядность
    шины данных определяется разрядностью
    процессора, т.е. количеством двоичных
    разрядов, которые процессор обрабатывает
    за один такт. За 25 лет, со времени создания
    первого персонального компьютера (1975
    г), разрядность шины данных увеличилась
    с 8 до 64 бит.
    Шина
    адреса. Каждая ячейка оперативной памяти
    имеет свой адрес. Адрес передается по
    адресной шине. Разрядность шины адреса
    определяет адресное пространство
    процессора, т.е. количество ячеек
    оперативной памяти, которые могут иметь
    уникальные адреса. Количество адресуемых
    ячеек памяти можно рассчитать по формуле:
    N=2I,
    где I
    – разрядность шины адреса.
    В
    первых персональных компьютерах
    разрядность шины адреса составляла 16
    бит, а количество адресуемых ячеек
    памяти –

    В
    современных персональных компьютерах
    разрядность шины адреса составляет 32
    бита, а максимально возможное количество
    адресуемых ячеек памяти равно N=232=4
    294 967 296
    Шина
    управления. По шине управления передаются
    сигналы, определяющие характер обмена
    информацией по магистрали. Сигналы
    управления определяют, какую операцию
    – считывание или запись информации из
    памяти – нужно производить, синхронизируют
    обмен информацией между устройствами
    и т.д.

    Структура персонального компьютера

    Архитектура
    компьютера обычно определяется
    совокупностью ее свойств, существенных
    для пользователя. Основное внимание
    при этом уделяется структуре и
    функциональным возможностям машины,
    которые можно разделить на основные и
    дополнительные.
    Основные
    функции определяют назначение ЭВМ:
    обработка и хранение информации, обмен
    информацией с внешними объектами.
    Дополнительные функции повышают
    эффективность выполнения основных
    функций: обеспечивают эффективные
    режимы ее работы, диалог с пользователем,
    высокую надежность и др. Названные
    функции ЭВМ реализуются с помощью ее
    компонентов: аппаратных и программных
    средств.
    Структура
    компьютера – это некоторая модель,
    устанавливающая состав, порядок и
    принципы взаимодействия входящих в нее
    компонентов.
    Персональный
    компьютер-это настольная или переносная
    ЭВМ, удовлетворяющая требованиям
    общедоступности и универсальности
    применения.
    Достоинствами
    ПК являются:
    малая
    стоимость, находящаяся в пределах
    доступности для индивидуального
    покупателя;
    автономность
    эксплуатации без специальных требований
    к условиям окружающей среды;
    гибкость
    архитектуры, обеспечивающая ее
    адаптивность к разнообразным применениям
    в сфере управления, науки, образования,
    в быту;
    “дружественность”
    операционной системы и прочего
    программного обеспечения, обусловливающая
    возможность работы с ней пользователя
    без специальной профессиональной
    подготовки;
    высокая
    надежность работы (более 5 тыс. ч наработки
    на отказ).
    Рассмотрим
    состав и назначение основных блоков
    ПК.
    Микропроцессор
    (МП). Это центральный блок ПК, предназначенный
    для управления работой всех блоков
    машины и для выполнения арифметических
    и логических операций над информацией.
    В
    состав микропроцессора входят:
    устройство
    управления (УУ) – формирует и подает во
    все блоки машины в нужные моменты времени
    определенные сигналы управления
    (управляющие импульсы), обусловленные
    спецификой выполняемой операции и
    результатами предыдущих операций;
    формирует адреса ячеек памяти, используемых
    выполняемой операцией, и передает эти
    адреса в соответствующие блоки ЭВМ;
    опорную последовательность импульсов
    устройство управления получает от
    генератора тактовых импульсов;
    арифметико-логическое
    устройство (АЛУ) – предназначено для
    выполнения всех арифметических и
    логических операций над числовой и
    символьной информацией (в некоторых
    моделях ПК для ускорения выполнения
    операций к АЛУ подключается дополнительный
    математический сопроцессор);
    микропроцессорная
    память (МПП) – служит для кратковременного
    характера, записи и выдачи информации,
    непосредственно используемой в
    вычислениях в ближайшие такты работы
    машины, ибо основная память (ОП) не всегда
    обеспечивает скорость записи, поиска
    и считывания информации, необходимую
    для эффективной работы быстродействующего
    микропроцессор. Регистры – быстродействующие
    ячейки памяти различной длины (в отличие
    от ячеек ОП, имеющих стандартную длину
    1 байт и более низкое быстродействие);
    интерфейсная
    система микропроцессора – реализует
    сопряжение и связь с другими устройствами
    ПК; включает в себя внутренний интерфейс
    МП, буферные запоминающие регистры и
    схемы управления портами ввода-вывода
    (ПВВ) и системной шиной. Интерфейс
    (interface) – совокупность средств сопряжения
    и связи устройств компьютера, обеспечивающая
    их эффективное взаимодействие. Порт
    ввода-вывода (I/O – Input/Output port) – аппаратура
    сопряжения, позволяющая подключить к
    микропроцессору другое устройство ПК.

    Генератор
    тактовых импульсов.     Он
    генерирует последовательность
    электрических импульсов; частота
    генерируемых импульсов определяет
    тактовую частоту машины.
    Промежуток
    времени между соседними импульсами
    определяет время одного такта работы
    машины или просто такт работы машины.
    Частота
    генератора тактовых импульсов является
    одной из основных характеристик
    персонального компьютера и во многом
    определяет скорость его работы, ибо
    каждая операция в машине выполняется
    за определенное количество тактов.
    Системная
    шина.     Это
    основная интерфейсная система компьютера,
    обеспечивающая сопряжение и связь всех
    его устройств между собой.
    Системная
    шина включает в себя:
    кодовую
    шину данных (КШД), содержащую провода и
    схемы сопряжения для параллельной
    передачи всех разрядов числового кода
    (машинного слова) операнда;
    кодовую
    шину адреса (КША), включающую провода и
    схемы сопряжения для параллельной
    передачи всех разрядов кода адреса
    ячейки основной памяти или порта
    ввода-вывода внешнего устройства;
    кодовую
    шину инструкций (КШИ), содержащую провода
    и схемы сопряжения для передачи инструкций
    (управляющих сигналов, импульсов) во
    все блоки машины;
    шину
    питания, имеющую провода и схемы
    сопряжения для подключения блоков ПК
    к системе энергопитания.
    Системная
    шина обеспечивает три направления
    передачи информации:
    между
    микропроцессором и основной памятью;
    между
    микропроцессором и портами ввода-вывода
    внешних устройств;
    между
    основной памятью и портами ввода-вывода
    внешних устройств (в режиме прямого
    доступа к памяти).
    Не
    блоки, а точнее их порты ввода-вывода,
    через соответствующие унифицированные
    разъемы (стыки) подключаются к шине
    единообразно: Непосредственно или через
    контроллеры (адаптеры). Управление
    системной шины осуществляется
    микропроцессором либо непосредственно,
    либо, что чаще, через дополнительную
    микросхему – контроллер шины, формирующий
    основные сигналы управления.
    Основная
    память (ОП).     Она
    предназначена для хранения и оперативного
    обмена информацией с прочими блоками
    машины. ОП содержит два вида запоминающих
    устройств: постоянное запоминающее
    устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее
    устройство (ОЗУ).
    ПЗУ
    служит для хранения неизменяемой
    (постоянной) программной и справочной
    информации, позволяет оперативно только
    считывать хранящуюся в нем информацию
    (изменить информацию в ПЗУ нельзя).
    ОЗУ
    предназначено для оперативной записи,
    хранения и считывания информации
    (программ и данных), непосредственно
    участвующей в информационно – вычислительном
    – процессе, выполняемом ПК в текущий
    период времени. Главными достоинствами
    оперативной памяти являются ее высокое
    быстродействие и возможность обращения
    к каждой ячейке памяти отдельно (прямой
    адресный доступ к ячейке). В качестве
    недостатка ОЗУ следует отменить
    невозможность сохранения информации
    в ней после выключения питания машины
    (энергозависимость).
    Внешняя
    память.     Она
    относится к внешним устройствам ПК и
    используется для долговременного
    хранения любой информации, которая
    может когда-либо потребоваться для
    решения задач. В частности, во внешней
    памяти хранится все программное
    обеспечение компьютера. Внешняя память
    содержит разнообразные виды запоминающих
    устройств, но наиболее распространенными,
    имеющимися практически на любом
    компьютере, являются накопители на
    жестких (HDD) и гибких (HD) магнитных дисках.
    Назначение
    этих накопителей – хранение больших
    объемов информации, запись и выдача
    хранимой информации по запросу в
    оперативное запоминающее устройство.
    В качестве устройств внешней памяти
    используются также запоминающие
    устройства на магнитной дискете,
    накопители на оптических дисках
    (CD-ROM-Compact Disk Read Only, DVD, Memory-компакт-диск с
    памятью, только читаемой) и др.
    Источник
    питания. Это блок, содержащий системы
    автономного и сетевого энергопитания
    ПК.
    Таймер.
    Это
    внутримашинные электронные часы,
    обеспечивающие при необходимости
    автоматический съем текущего момента
    времени (год, месяц, часы, минуты, секунды
    и доли секунд). Таймер подключается к
    автономному источнику питания –
    аккумулятору и при отключение машины
    от сети продолжает работать.
    Внешние
    устройства (ВУ).     Это
    важнейшая составная часть любого
    вычислительного комплекса. Достаточно
    сказать, что по стоимости ВУ иногда
    составляют 50-80% всего ПК. ОТ состава и
    характеристик ВУ во многом зависят
    возможность и эффективность применения
    ПК в системах управления и в народном
    хозяйстве в целом.
    ВУ
    ПК обеспечивают взаимодействие машины
    с окружающей средой пользователями,
    объектами управления и другими ЭВМ. ВУ
    весьма разнообразны и могут быть
    классифицированы по ряду признаков.
    Так, по назначению можно выделить
    следующие виды ВУ:
    внешние
    запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя
    память ПК;
    диалоговые
    средства пользователя;
    устройства
    ввода информации;
    устройства
    вывода информации;
    средства
    связи и телекоммуникации.
    Диалоговые
    средства пользователя включают в свой
    состав видеомониторы (дисплеи), реже
    пультовые пишущие машинки (принтеры с
    клавиатурой) и устройства речевого
    ввода-вывода информации.
    Видеомонитор
    (дисплей) – устройство для отображения
    вводимой и выводимой из ПК информации.
    Устройства
    речевого ввода    -вывода
    относятся к средствам мультимедиа.
    Устройства речевого ввода – это различные
    микрофонные акустические системы,
    “звуковые мыши”, например, со сложным
    программным обеспечением, позволяющим
    распознавать произносимые человеком
    буквы и слова, идентифицировать их и
    закодировать.
    Устройства
    речевого вывода – это различные синтезаторы
    звука, выполняющие преобразования
    цифровых кодов в буквы и слова,
    воспроизводимые через динамики или
    звуковые колонки, подсоединенные к
    компьютеру.
    К
    устройствам ввода информации относятся:
    клавиатура
    – устройство для ручного ввода числовой,
    текстовой и управляющей информации в
    ПК;
    графические
    планшеты (диджитайзеры) – для ручного
    ввода графической информации, изображений
    путем перемещения по планшету специального
    указателя (пера); при перемещении пера
    автоматически выполняются считывание
    координат его местоположения и ввод
    этих координат в ПК;
    сканеры
    – для автоматического считывания с
    бумажных носителей и ввода в ПК
    машинописных текстов, графиков, рисунков,
    чертежей; в устройстве кодирования
    сканера в текстовом режиме считанные
    символы после сравнения с эталонными
    контурами специальными программами
    преобразуются в коды ASCII, а в графическом
    режиме считанные графики и чертежи
    преобразуются в последовательности
    двухмерных координат;
    манипуляторы
    (устройства указания): джойстик – рычаг,
    мышь, трекбол-шар в оправе, световое
    перо и др. – для ввода графической
    информации на экран дисплея путем
    управления движением курсора по экрану
    с последующим кодированием координат
    курсора и вводом их в ПК;
    сенсорные
    экраны – для ввода отдельных элементов
    изображения, программ или команд с
    полиэкрана дисплея в ПК.
    К
    устройствам вывода
    информации
    относятся:
    Принтеры
    – печатающие устройства для регистрации
    информации на бумажный носитель;
    графопостроители
    (плоттеры) – для вывода графической
    информации (графиков, чертежей, рисунков)
    из ПК на бумажный носитель; плоттеры
    бывают векторные с вычерчиванием
    изображения с помощью пера и растровые:
    термографические, электростатические,
    струйные и лазерные. По конструкции
    плоттеры подразделяются на планшетные
    и барабанные. Основные характеристики
    всех плоттеров примерно одинаковые:
    скорость вычерчивания-100-1000 мм/с, у лучших
    моделей возможны цветное изображение
    и передача полутонов; наибольшая
    разрешающая способность и четкость
    изображения у лазерных плоттеров, но
    они самые дорогие.
    Устройства
    связи и телекоммуникации для связи с
    приборами и другими средствами
    автоматизации (согласователи интерфейсов,
    адаптеры, цифроаналоговые и аналого-цифровые
    преобразователи и т.п.) и для подключения
    ПК к каналам связи, к другим ЭВМ и
    вычислительным сетям (сетевые интерфейсные
    платы, “стыки”, мультиплексоры
    передачи данных, модемы).

  4. Baramar Ответить

    В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) прин­цип обмена информацией между устройствами.
    Магистраль
    Магистраль (системная шина) включает в себя три много­разрядные шины, которые представляют собой многопроводные линии (рис. 2.4.) :
    · :шину данных,
    · шину адреса и
    · шину управ­ления,

    Рис. 9. Магистрально-модульное устройство компьютера
    Упрощенно можно понимать магистраль как пучок проводов , к которому подключены все компоненты. К магистрали подключаются процессор и опера­тивная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются ин­формацией на машинном языке (последовательностями ну­лей и единиц в форме электрических импульсов)
    Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из опера­тивной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправле­ны обратно в оперативную память для хранения. Таким об­разом, данные но шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.
    Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, кото­рые могут обрабатываться или передаваться процессором од­новременно. Разрядностьпроцессоров постоянно увеличива­ется по мере развитиякомпьютерной техники.
    Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес переда­ется по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении — от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина). Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобай­товых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уни­кальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти мож­но рассчитать по формуле:
    N = 21, где / — разрядность шины адреса.
    Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных персональных компьютерах составляет 36 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресу­емых ячеек памяти равно:
    N = 236 = 68 719 476 736.
    Шина управления. По шине управления передаются сиг­налы, определяющие характер обмена информацией по ма­гистрали. Сигналы управления показывают, какую опера­цию — считывание или запись информации из памяти — нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее.

  5. Faur Ответить

    5) принцип двоичной системы счисления: для внутреннего представления данных и программ в памяти ЭВМ применяется двоичная система счисления, которую можно проще реализовать технически.

    Рисунок 3.1. Схема Принстонской машины
    Рассмотрим назначение отдельных элементов этой схемы и их взаимосвязь в процессе функционирования ЭВМ.
    Через устройство ввода (УВв) в память (П) вводится программа – набор команд, предписывающих ЭВМ выполнять требуемые действия (на схеме связь 1). При вводе программы (а позже и данных) выполняется отображение вводимой информации во внутреннее представление, принятое в ЭВМ.
    После размещения программы в памяти устройство управления (УУ) выбирает последовательно команду за командой из памяти (связь 2) и интерпретирует ее по следующим правилам:
    • если выбранная команда является командой ввода данных, УУ посылает управляющий сигнал (связь 3) в УВв для начала ввода данных. Данные также вводятся по связи 1 и размещаются в памяти П;
    • если выбранная команда связана с выполнением арифметических или логических операций, то в память П из УУ посылается сигнал (связь 4) на выборку указанных в команде данных с последующей их пересылкой в арифметико-логическое устройство (АЛУ) (связь 5), а в само АЛУ передается сигнал с кодом нужной операции (связь 7). АЛУ выполняет арифметические и логические действия над переданными операндами. После выполнения требуемых действий, АЛУ возвращает результат в память П (связь 6);
    • если выбранная команда является командой вывода, УУ генерирует управляющий сигнал устройству вывода (УВыв) (связь 8) на начало операции по выводу данных. Сами данные выбираются из памяти П по связи 9.
    УВыв выводит информацию из ЭВМ и преобразует ее из внутреннего представления во внешнее.
    В соответствии с принципом иерархии памяти блок Память на рис. 3.1 делится на два блока – внешняя и внутренняя память. Внешняя память традиционно отводится для долговременного хранения данных и программ, а сама оперативная обработка данных в соответствии с программой, как это было рассмотрено выше, выполняется во внутренней памяти.
    В современных компьютерах блоки УУ и АЛУ объединены в блок, называемый процессором. В состав процессора, кроме указанных блоков, входят также несколько регистров – специальных небольших областей памяти, куда процессор помещает промежуточные результаты и некоторую другую информацию, необходимую ему в ближайшие такты работы.
    Под архитектурой компьютера понимаются его логическая организация, структура, ресурсы, то есть средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени. В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип (рис. 3.2).

    Рисунок 3.2. Магистрально-модульный принцип строения ЭВМ
    Магистраль (системная шина) – это набор электронных линий, связывающих центральный процессор, основную память и периферийные устройства воедино относительно передачи данных, служебных сигналов и адресации памяти. Благодаря модульному принципу построения потребитель сам может комплектовать компьютер нужной ему конфигурации и производить при необходимости ее модернизацию.
    Модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией. Процессор выполняет арифметические и логические операции, взаимодействует с памятью, управляет и согласует работу периферийных устройств.
    Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по образующим магистраль трем многоразрядным шинам (многопроводным линиям связи), соединяющим все модули, – шине данных, шине адресов, шине управления. Разрядность шины определяется количеством бит информации, передаваемых по шине параллельно.
    Магистраль включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления.
    Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, т. е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. За 25 лет, прошедших со времени создания первого персонального компьютера (1975 г.), разрядность шины данных увеличилась с 8 до 64 бит. К основным режимам работы процессора с использованием шины передачи данных можно отнести:
    • запись/чтение данных из оперативной памяти (оперативное запоминающее устройство – ОЗУ);
    • запись/чтение данных из внешних запоминающих устройств (ВЗУ);
    • чтение данных с устройств ввода;
    • пересылка данных на устройства вывода.
    Шина адреса. Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине. Разрядность шины адреса определяет адресное пространство процессора, т. е. количество ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле:
    N = 2m, где N – разрядность шины адреса.
    В первых персональных компьютерах разрядность шины адреса составляла 16 бит, а количество адресуемых ячеек памяти – N = 216= 65 536.
    В современных персональных компьютерах разрядность шины адреса составляет 32 бита, а максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно: N = 232 = 4 294 967 296. Выбор абонента по обмену данными производит процессор, формируя код адреса данного устройства, а для ОЗУ – код адреса ячейки памяти. Код адреса передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении – от процессора к устройствам (однонаправленная шина).
    Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления определяют, какую операцию – считывание или запись информации из памяти – нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и т. д.
    Классификации электронно-вычислительных машин
    По назначению выделяют следующие виды компьютеров:
    а) универсальные – предназначены для решения различных задач, типы которых не оговариваются. Эти ЭВМ характеризуются:
    • разнообразием форм обрабатываемых данных (числовых, символьных и т. д.) при большом диапазоне их изменения и высокой точности представления;
    • большой емкостью внутренней памяти;
    • развитой системой организации ввода-вывода информации, обеспечивающей подключение разнообразных устройств ввода-вывода.
    б) проблемно-ориентированные – служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами, регистрацией, накоплением и обработкой небольших объемов данных, выполнением расчетов по несложным правилам. Они обладают ограниченным набором аппаратных и программных средств.
    в) специализированные – применяются для решения очень узкого круга задач. Это позволяет специализировать их структуру, снизить стоимость и сложность при сохранении высокой производительности и надежности. К этому классу ЭВМ относятся компьютеры, управляющие работой устройств ввода-вывода и внешней памятью в современных компьютерах. Такие устройства называются адаптерами, или контроллерами.
    По размерам и функциональным возможностям различают четыре вида компьютеров: суперЭВМ, большие, малые и микроЭВМ.
    СуперЭВМ являются мощными многопроцессорными компьютерами с огромным быстродействием. Многопроцессорность позволяет распараллеливать решение задач и увеличивает объемы памяти, что значительно убыстряет процесс решения. Они часто используются для решения экспериментальных задач, например, для проведения шахматных турниров с человеком.
    Большие ЭВМ (их называют мэйнфреймами от англ. mainframe) характеризуются многопользовательским режимом (до 1000 пользователей одновременно могут решать свои задачи). Основное направление – решение научно-технических задач, работа с большими объемами данных, управление компьютерными сетями и их ресурсами.
    Малые ЭВМ используются как управляющие компьютеры для контроля над технологическими процессами. Применяются также для вычислений в многопользовательских системах, в системах автоматизации проектирования, в системах моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта.
    По назначению микроЭВМ могут быть универсальными и специализированными. По числу пользователей, одновременно работающих за компьютером – много– и однопользовательские. Специализированные многопользовательские микроЭВМ (серверы – от англ. server) являются мощными компьютерами, используемыми в компьютерных сетях для обработки запросов всех компьютеров сети. Специализированные однопользовательские (рабочие станции – workstation, англ.) эксплуатируются в компьютерных сетях для выполнения прикладных задач. Универсальные многопользовательские микроЭВМ являются мощными компьютерами, оборудованными несколькими терминалами. Универсальные однопользовательские микроЭВМ общедоступны. К их числу относятся персональные компьютеры – ПК. Наиболее популярным представителем ПК в нашей стране является компьютер класса IBM PC (International Business Machines – Personal Computer).
    По конструктивным особенностям ПК делятся на стационарные (настольные – тип DeskTop) и переносные.

    Рисунок 3.3. Классификация персональных компьютеров по конструктивным особенностям
    Переносные компьютеры обычно нужны руководителям предприятий, менеджерам, ученым, журналистам, которым приходится работать вне офиса – дома, на презентациях или во время командировок.
    Notebook (блокнот, записная книжка) по размерам ближе к книге крупного формата. Имеет вес около 3 кг. Помещается в портфель-дипломат. Для связи с офисом его обычно комплектуют модемом. Ноутбуки зачастую снабжают приводами CD-ROM.

    Многие современные ноутбуки включают в себя взаимозаменяемые блоки со стандартными разъемами. Такие модули предназначены для очень разных функций. В одно и то же гнездо можно по мере надобности вставлять привод компакт-дисков, накопитель на магнитных дисках, запасную батарею или съемный винчестер. Ноутбук устойчив к сбоям в энергопитании. Даже если он получает энергию от обычной электросети, в случае какого-либо сбоя он мгновенно переходит на питание от аккумуляторов.

    Palmtop (наладонник) – самые маленькие современные персональные компьютеры. Умещаются на ладони. Магнитные диски в них заменяет энергонезависимая электронная память. Нет и накопителей на дисках – обмен информацией с обычными компьютерами идет по линиям связи. Если Palmtop дополнить набором деловых программ, записанных в его постоянную память, получится персональный цифровой помощник (Personal Digital Assistant).

  6. Scul Girl Ответить

    Контроллер жестких дисков обычно находится на системной плате. Существуют различные типы контроллеров жестких дисков, которые различаются по количеству подключаемых дисков, скорости обмена информацией, максимальной емкости диска и др.
    Тип
    Количество устройств
    Скорость обмена
    Макс. емкость
    IDE
    1Мб/С
    540Мб
    EIDE
    2+2
    3—4 Мб/с
    8Г6
    SCSI
    5—10 Мб/с
    8Г6
    Таблица 1
    IDE — Integrated Device Electronics
    EIDE — Enhanced Integrated Device Electronics
    SCSI — Small Computers System Interface
    Набор контроллеров
    В стандартный набор контроллеров, разъемы которых имеются на системном блоке компьютера, обычно входят:
    — видеоадаптер (с помощью него обычно подключается дисплей);
    — последовательный порт СОМ1 (с помощью него обычно подключается мышь);
    — последовательный порт COM2 (с помощью него обычно подключается модем);
    — параллельный порт (с помощью него обычно подключается принтер); — контроллер клавиатуры.
    Через последовательный порт единовременно может передаваться 1 бит данных в одном направлении, причем данные от процессора к периферийному устройству и в обратную сторону, от периферийного устройства к процессору, передаются по разным проводам. Максимальная дальность передачи составляет обычно несколько десятков метров, а скорость до 115 200 бод. Устройства подключаются к этому порту через стандартный разъем RS-232.
    Через параллельный порт может передаваться в одном направлении одновременно 8 бит данных. К этому порту устройства подключаются через разъем Centronics. Максимальное удаление принимающего устройства обычно не должно превышать 3 м.
    Подключение других периферийных устройств требует установки в компьютер дополнительных адаптеров (плат).
    Литература:
    Уинн Л. Рош. Библия по модернизации персонального компьютера. ИПП ”Тивали-Стиль”, 2002г.
    Журналы ”HARD’n’SOFT” 2007-08гг.
    FAQ по Blu-ray
    Виктор Устинов, Хранение данных на CD – и DVD-дисках: на наш век хватит?
    ECMA-стандарт (аналог ISO) на диски CD-ROM
    Скотт Мюллер. Глава 6. Оперативная память // Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. – 17 изд. – М.: “Вильямс”, 2007. – С.499-572. – ISBN 0-7897-3404-4
    Формфакторы системных плат КомпьютерМастер, 2004 год
    Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. –
    17-е изд. – М.: Вильямс, 2007. – С.59-241. – ISBN 0-7897-3404-4

  7. Chillsmasher Ответить

    В. 17. Операционная система компьютера (назначение, состав, загрузка)
    Назначение. Операционная система (ОС) – совокупность программ, обеспечивающая целостное функционирование всех компонентов компьютера и предоставляющая пользователю доступ к ресурсам компьютера.
    Операционные системы выполняют три основные функции:
    1) они упрощают использование аппаратных средств компьютера, и делают работу с ним эффективной и удобной.
    2) унифицируют программное обеспечение. Раньше программы были машинно-зависимыми. То есть программа, написанная для одного компьютера, не могла работать на другом, пусть даже таком же компьютере, без корректировки. С появлением операционных систем, программистам больше не надо переписывать приложения для каждого нового компьютера, так как все машинно-зависимые части программы были перенесены в код операционных систем.
    3) операционная система должна быть организована так, чтобы она допускала эффективную разработку, тестирование и внедрение новых приложений и системных функций, причем это не должно мешать нормальному функционированию вычислительной системы.
    Состав ОС. Структуру ОС составляют следующие модули:
    · базовый модуль (ядро ОС) – управляет работой программ и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными устройствами;
    · командный процессор – расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие прежде всего через клавиатуру;
    · драйверы периферийных устройств – программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором (каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по-разному и в различном темпе);
    · программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс;
    · дополнительные сервисные программы (утилиты) – делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером;
    · справочная система.
    Загрузка ОС. Файлы, составляющие ОС, хранятся на диске, поэтому система называется дисковой операционной (ДОС). Известно, что для выполнения программ и они сами, и файлы операционной системы должны находиться в оперативной памяти – оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ). Однако чтобы произвести запись ОС в ОЗУ, необходимо выполнить программу загрузки, которой сразу после включения компьютера в ОЗУ нет. Выход из этой ситуации состоит в последовательной, поэтапной загрузке ОС в оперативную память.
    Первый этап загрузки ОС. В системном блоке компьютера находится постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, память с доступом только для чтения), в котором содержатся программы тестирования блоков компьютера и первого этапа загрузки ОС. Они начинают выполняться с первым импульсом тока при включении компьютера (это возможно, поскольку информация в ПЗУ хранится в виде электронных схем, что допускает ее сохранение и после выключения компьютера, то есть она обладает свойством энергонезависимости). На этом этапе процессор обращается к диску и проверяет наличие на определенном месте (в начале диска) очень небольшой программы-загрузчика (BOOT). Если эта программа обнаружена, то она считывается в ОЗУ и ей передается управление.
    Второй этап загрузки ОС. Программа-загрузчик (BOOT), в свою очередь, ищет на диске базовый модуль ОС, переписывает его в память и передает ему управление.
    Третий этап загрузки ОС. В состав базового модуля входит основной загрузчик, который ищет остальные модули ОС и считывает их в ОЗУ. После окончания загрузки ОС управление передается командному процессору и на экране появляется приглашение системы к вводу команд пользователя.
    В оперативной памяти во время работы компьютера обязательно должны находиться базовый модуль ОС и командный процессор. Следовательно, нет необходимости загружать в оперативную память все файлы ОС одновременно. Драйверы устройств и утилиты могут подгружаться в ОЗУ по мере необходимости, что позволяет уменьшать обязательный объем оперативной памяти, отводимый под системное программное обеспечение.

  8. Fenris Ответить

    Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура, ресурсы, т. е. средства вычислительной системы. Архитектура современных ПК основана на магистрально-модульном принципе.

    Модульный принцип позволяет потребителю самому подобрать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости его модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации. Магистраль или системная шина – это набор электронных линий, связывающих воедино по адресации памяти, передачи данных и служебных сигналов процессор, память и периферийные устройства.
    Обмен информацией между отдельными устройствами ЭВМ производится по трем многоразрядным шинам, соединяющим все модули, – шине данных, шине адресов и шине управления.
    Подключение отдельных модулей компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, а на программном обеспечивается драйверами. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и отреагировать на него. За реакцию устройства процессор не отвечает – это функция контроллера. Поэтому внешние устройства ЭВМ заменяемы, и набор таких модулей произволен.
    Разрядность шины данных задается разрядностью процессора, т. е. количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт.
    Данные по шине данных могут передаваться как от процессора к какому-либо устройству, так и в обратную сторону, т. е. шина данных является двунаправленной. К основным режимам работы процессора с использованием шины передачи данных можно отнести следующие: запись/чтение данных из оперативной памяти и из внешних запоминающих устройств, чтение данных с устройств ввода, пересылка данных на устройства вывода.
    Выбор абонента по обмену данными производит процессор, который формирует код адреса данного устройства, а для ОЗУ – код адреса ячейки памяти. Код адреса передается по адресной шине, причем сигналы передаются в одном направлении, от процессора к устройствам, т. е. эта шина является однонаправленной.
    По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией, и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией.
    Внешние устройства к шинам подключаются посредством интерфейса. Под интерфейсом понимают совокупность различных характеристик какого-либо переферийного устройства ПК, определяющих организацию обмена информацией между ним и центральным процессором. В случае несовместимости интерфейсов (например, интерфейс системной шины и интерфейс винчестера) используют контроллеры.

  9. Kathrifym Ответить

    В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
    Магистраль
    Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии (рис. 4.1). К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией на машинном языке (последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов).
    Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.
    Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться или передаваться процессором одновременно. Разрядность процессоров постоянно увеличивается по мере развития компьютерной техники.
    Рис. 4.1. Магистрально-модульное устройство компьютера
    Шина адреса. Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении – от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).
    Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса. Количество адресуемых ячеек памяти можно рассчитать по формуле:
    N = 2I , где I – разрядность шины адреса.
    Разрядность шины адреса постоянно увеличивалась и в современных персональных компьютерах составляет 36 бит. Таким образом, максимально возможное количество адресуемых ячеек памяти равно:
    N = 236 = 68 719 476 736.
    Шина управления. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию – считывание или запись информации из памяти – нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее.
    13) Память персональногокомпьютера
    Память компьютера удобно представлять себе в виде последовательности ячеек. Каждая ячейка содержит информацию в количестве один байт (восемь битов). Любая информация хранится в памяти компьютера в виде последовательности байтов. Байты памяти пронумерованы друг за другом, причем номер первого от начала памяти байта равен нулю. Каждая конкретная информация, хранимая в памяти, может занимать один или несколько байтов. Количество байтов, которое занимает та или иная информация в памяти, есть размер этой информации в байтах.
    Память состоит из ячеек. Ячейка содержит один байт информации. Размер информации – это количество байтов, занимаемых этой информацией.
    Адрес информации – это номер первого из занимаемых этой информацией байтов.
    Объем памяти компьютера – это количество содержащихся в ней байтов.
    Чем больше объем памяти, тем больше данных и программ она может вместить, тем, соответственно, больше задач можно решить с помощью компьютера.
    Обмен данными между центральным процессором и памятью осуществляется с помощью специального устройства, называемого шиной.
    Упрощенно шину можно представить себе как набор параллельных проводов, каждый из которых передает один бит информации: 1 или 0. Количество проводов в шине – это ширина шины. Именно ширина шины и есть то количество битов (разрядов), которое определяет количество одновременно передаваемой информации. Чем шире шина (больше ее разрядность), тем больше данных можно передать одновременно, тем быстрее работает компьютер.
    Для передачи адресов используется шина адреса, для передачи данных используется шина данных. Естественно, что процесс усовершенствования современных компьютеров включает в себя и переход к более широким шинам.
    Таким образом, ширина шины адреса определяет объем доступной памяти компьютера.
    Современные IBM-совместимые компьютеры имеют ширину шины адреса 20, 24 или 32 разряда. Компьютеры с 20 – разрядной шиной адреса могут обращаться (адресовать) до 1 Мбайта (= 2?´ байтов) памяти. Компьютеры с 24 – разрядной шиной адреса могут адресоваться уже до 16 Мбайтов (= 2?´ байтов) памяти, а компьютеры с 32-и разрядной шиной адреса – именно они составляют большинство используемых в нашей стране компьютеров – могут адресовать уже до 4 ГбайтОВ (= 2³? байтов) памяти.
    Весь объем памяти состоит из трех частей:
    · основная (или стандартная) память занимает первые (или, как говорят, нижние) 640 Кбайтов памяти;
    · верхняя память занимает 384 Кбайтов памяти: от 640 Кбайтов до 1Мбайта;
    · расширенная – это память за пределами 1Мбайта. Первые 64 Кбайта называются областью высокой памяти.
    В процессе работы компьютера каждая из этих частей используется для хранения определенных видов программ и данных.
    Виды памяти
    Вся память компьютера делится на два вида. Первый вид памяти называется оперативной памятью или оперативнвм запоминающим устройством (ОЗУ). В английском языке для такого вида памяти используется сокращение RAM – память с произвольныь доступом. Этот вид памяти имеет такое название потому, что позволяет не только считывать информацию из памяти по указанным адресам, но и записывать информацию в память (т. е. менять содержание памяти). Именно с этой памятью центральный процессор постоянно обменивается информацией при решении компьютером каждой конкретной задачи. Содержимое этого вида памяти не сохраняется при выключении компьютера.
    Оперативная память предназначена для чтения и записи информации
    Второй вид памяти называется постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) и характеризуется тем, что позволяет только считывать информацию. Именно поэтому такой вид памяти получил в английском языке название ROM – память только для чтения. Запист в этот вид памяти невозможна. Благодаря этому информация, находящаяся в ROM -памяти, защищена от нарушений и изменений.
    Содержимое этого вида памяти сохраняется при выключении компьютера.
    Постоянная память предназначена только для чтения информации.
    В ПЗУ находятся важные для правильной работы компьютера данные и программы, часть из которых компьютер использует для своей работы сразу после включения.
    ПЗУ расположена в верхней памяти, т. е. составляет лишь небольшую часть общего объема памяти компьютера. Большую часть всего объема памяти компьютера занимает ОЗУ.
    Кроме перечисленных есть еще один вид памяти, служащий для ускорения работы компьютера. Она называется кэш-памятью (по англ. – тайник) и представляет собой небольшую по объему отдельную память, в которой хранится наиболее часто используемая информация. Время доступа к информации, хранящейся в кэш-памяти, меньше, чем время доступа к этой же информации, хранящейся в других видах памяти компьютера. Механизм кэширования ускоряет работу компьютера, т. е. быстро действующим устройством не приходится ожидать поступления информации от медленно действующих по сравнению с ними видов памяти – информация извлекается из кэш-памяти. Таким образом, кэш-память используется для согласования времени взаимодействия быстрых и медленных устройств.
    14) Организацияинформации на внешнем носителе, файловая система: диски, файлы, каталоги.
    Информация на внешних носителях имеет файловую организацию.
    Файлом называется информация, хранящаяся на внешнем носителе и имеющее собственное имя.
    На дисках также есть директорий (справочник, указатель) диска, содержащий имена хранимых файлов, их размеры, время создания и т.д.
    Для пояснения смысла этого понятия удобно воспользоваться следующей аналогией: сам носитель информации (диск) подобен книге. Книга состоит из глав (рассказов, разделов и пр.), каждая из которых имеет свое название. Так же и файлы имеют свое название, их называют именами файлов. В начале или конце книги обычно присутствует оглавление – список названий глав. На диске тоже есть такой список, содержащий имена хранимых файлов. Название этого списка – директорий диска (от англ. directory – справочник, указатель). В директории кроме имен файлов указываются их размены в байтах, время создания, а также другая полезная информация.
    Файловая система — регламент, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях инфы. Она определяет формат физического хранения инфы, кот принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла, max возможный размер файла, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, напр-р, разграничение доступа или шифрование файлов.
    В широком смысле понятие “файловая система” включает:
    · совокупность всех файлов на диске,
    · наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, напр-р, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске,
    · комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и др операции над файлами.
    Файлы бывают разных типов: обычные файлы, спец файлы, файлы-каталоги.
    Обычные файлы подразделяются на текстовые и двоичные. Текстовые файлы состоят из строк символов, представленных в ASCII-коде. Это доки, исходные тексты прог и т.п. Текстовые файлы м. прочитать на экране и распечатать на принтере. Двоичные файлы не use ASCII-коды, они часто имеют сложвнутр структуру, напр-р, объектный код проги или архивный файл. Все ОС должны уметь распознавать хотя бы 1 тип файлов – их собственные исполняемые файлы.
    Спец файлы – это файлы, ассоциированные с устройствами ввода-вывода, кот позволяют пользователю выполнять операции ввода-вывода, используя обычные команды записи в файл или чтения из файла. Эти команды обрабатываются вначале прогами файловой системы, а затем на некотор этапе выполнения запроса преобразуются ОС в команды управления соответствующимустр-вом. Спец файлы, так же как и устр-ва ввода-вывода, делятся на блок-ориентированные и байт-ориентированные.
    Каталог – это 1)группа файлов, объединенных пользователем исходя из некотор соображений, 2) файл, содержащий системную инфу о группе файлов, его составляющих. В каталоге содержится список файлов, входящих в него, и устанавливается соответствие между файлами и их хар-ками (атрибутами).
    Файловая система – это система хранения файлов и организации каталогов.

    Схема иерархической файловой системы.
    ⇐ Предыдущая567891011Следующая ⇒

  10. Cereswyn Ответить

    Компьютер (ЭВМ)
    — это
    универсальное электронное
    программно-управляемое уст­ройство
    для хранения, обработки и передачи
    информации.
    Архитектура ЭВМ
    —     это общее
    описание структуры и функций ЭВМ на
    уровне, дос­таточном для понимания
    пользователем принципов работы и системы
    команд ЭВМ. Ар­хитектура не включает
    в себя описание деталей технического
    и физического устройства компьютера.
    Основные компоненты
    архитектуры ЭВМ:
    – процессор,
    –
    внутренняя (основная) память,
    –
    внешняя память,
    – устройства
    ввода,
    –
    устройства вывода.
    Самым массовым
    типом ЭВМ в настоящее время является
    персональный
    компьютер (ПК).     ПК
    — это малогабаритная ЭВМ, предназначенная
    для индивидуальной работы пользователя
    и оснащенная удобным для пользователя
    (дружественным) программным обеспечением.
    Основным устройством
    компьютера является микропроцессор
    (МП).     Это
    миниатюрная электронная схема, созданная
    путем очень сложной технологии и
    выполняющая функ­цию процессора ЭВМ.
    Процессор находится внутри системного
    блока на материнской плате, там же
    располагается и внутренняя память
    компьютера. Внутри системного блока
    также помещаются: блок питания, дисководы,
    контроллеры внешних устройств. Систем­ный
    блок обычно снабжен внутренним
    вентилятором для охлаждения.
    Кроме системного
    блока в обязательный минимальный
    комплект ПК входят клавиа­тура и
    монитор (дисплей). Дополнительно к ПК
    могут быть подключены: принтер,
    мани­пулятор типа “мышь”, модем,
    сканер и др.
    Все устройства
    ПК, кроме процессора и внутренней памяти,
    называются внеш­ними
    устройствами.
    Каждое внешнее
    устройство взаимодействует с процессором
    через специаль­ный блок, который
    называется контроллером
    (от англ,
    controller
    — контролер, управляю­щий). Другое
    название — адаптер.
    Системный
    блок
    Процессор
    Внутр.память
    Информационная
    магистраль (шина)
    монитор
    дисковод
    клавиатура
    принтер
    Практически все модели
    современных ПК имеют магистральный
    тип архитектуры     (в том
    числе самые распространенные в мире
    IBM
    PC,
    а также Apple
    Macintosh).
    Ниже представ­лена схема устройства
    компьютеров, построенных по магистральному
    принципу .
    Информационная
    связь между устройствами компьютера
    осуществляется через ин­формационную
    магистраль     (другое
    название — общая
    шина).     Магистраль
    — это кабель, со­стоящий из множества
    проводов. По одной группе проводов (шина
    данных)     передается
    обрабатываемая информация, по другой
    (шина адреса)
    —     адреса
    памяти или внешних уст­ройств, к
    которым обращается процессор. Есть еще
    третья часть магистрали — шина
    управления,     по
    ней передаются управляющие сигналы
    (например, сигнал готовности уст­ройства
    к работе, сигнал к началу работы устройства
    и др.) Всякая информация, передаваемая
    от процессора к другим устройствам по
    шине данных, сопровождается адресом,
    передаваемым по адресной шине (как
    письмо сопровождается адресом на
    конверте). Это может быть адрес ячейки
    в оперативной памяти или адрес (номер)
    периферийного устройства.
    В современном ПК
    реализован принцип
    открытой архитектуры.     Этот
    принцип по­зволяет менять состав
    устройств (модулей) ПК. К информационной
    магистрали могут подключаться
    дополнительные периферийные устройства,
    одни модели устройств могут заменяться
    на другие. Возможно увеличение внутренней
    памяти, замена микропроцессо­ра на
    более совершенный. Аппаратное подключение
    периферийного устройства к маги­страли
    осуществляется через специальный блок
    — контроллер
    (адап­тер).
    Программное управление работой устройства
    производится через программу — драйвер,
    которая является компонентом операционной
    системы (ОС)    .
    В целом ОС –
    ОПЕРАЦИОННАЯ
    СИСТЕМА     –
    это комплекс служебных программ,
    обеспечивающих наилучшее (оптимальное)
    управление всеми устройствами и ресурсами
    компьютера. Наиболее распространенная
    сегодня ОС – это Windows
    фирмы Microsoft.
    Процессор и его
    характеристики
    Процессор — это
    центральное устройство компьютера.
    Назначение процессора:
    – управлять
    работой ЭВМ
    по заданной программе;
    – выполнять
    операции обработки
    информации.
    Процессор выполняет
    команды на языке машинных команд в
    двоичном коде.
    Тактовая частота
    Процессор работает
    в тесном контакте с микросхемой, которая
    называется генерато­ром
    тактовых частот (ГТЧ).     ГТЧ
    вырабатывает периодические импульсы,
    синхронизи­рующие работу всех узлов
    компьютера. Это своеобразный метроном
    внутри компьютера. В ритме этого метронома
    работает процессор.
    Тактовая частота
    равна
    количеству тактов в секунду. Такт
    —     это
    промежуток времени между началом подачи
    текущего импульса и началом подачи
    следующего.
    На выполнение
    процессором каждой операции отводится
    определенное количество тактов. Ясно,
    что если “метроном стучит” быстрее,
    то и процессор работает быстрее. Тактовая
    частота измеряется в герцах
    —     Гц. Частота
    1 МГц соответствует миллиону тактов в
    1 секунду. Частота 1 ГГц – 1000000000 Гц.
    Следовательно,
    производительность ПК, т.е. быстрота
    выполнения операций, зависит от частоты.
    Разрядность
    процессора
    Разрядностью
    называют
    максимальное количество разрядов
    двоичного кода,
    которые могут
    обрабатываться или передаваться
    процессором одновременно.
    Адресное
    пространство.
    Адресное
    пространство     —
    это диапазон адресов (множество адресов),
    к которым может обратиться процессор,
    используя адресный код. Если адресный
    код содержит п
    бит, то размер
    адресного пространства равен 2п
    байтов.
    Обычно размер адресного кода равен
    количеству линий в адресной шине
    (разрядности адресной шины). Например,
    если компьютер имеет 16-разрядную адресную
    шину, то адресное пространство его
    про­цессора равно 216 = 64 Кбайт, а при
    32-разрядной адресной шине адресное
    пространство равно 232 = 4 Гбайт.

  11. Cedar Ответить

    В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модуль-ный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между модулями.
    Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по трем многоразрядным шинам (многопроводным линиям), соединяющим все модули: шине данных, шине адресов и шине управления.
    Разрядность шины данных связана с разрядностью процессора (имеются 8-, 16-, 32-, 64-разрядные процессоры).
    Данные по шине данных могут передаваться от процессора к какому-либо устройству, либо, наоборот, от устройства к процессору, т. е. шина данных является двунаправленной. К основным режимам работы процессора с использованием шины данных можно отнести следующие: запись/чтение данных из оперативной памяти, запись/чтение данных из внешней памяти, чтение данных с устройства ввода, пересылка данных на устройство вывода.

    Выбор абонента по обмену данными производит процессор, который формирует код адреса данного устройства, а для оперативной памяти код адреса ячейки памяти. Код адреса передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам, т. е. шина адреса является однонаправленной.
    Разрядность шины адреса определяет объезд адресуемой процессором памяти. Имеются 16-, 20-, 24- и 32-разрядные шины адреса.
    Каждой шине соответствует свое адресное пространство, т. е. максимальный объем адресуемой памяти:

    В персональных компьютерах величина адресного пространства процессора и величина фактически установленной оперативной памяти практически всегда различаются.
    В первых отечественных персональных компьютерах величина адресного пространства была иногда меньше, чем величина реально установленной в компьютере оперативной памяти. Обеспечение доступа к такой памяти происходило на основе поочередного (так называемого постраничного) подключения дополнительных блоков памяти к адресному пространству.
    В современных персональных компьютерах с 32-разрядной шиной адреса величина адресуемой памяти составляет 4 Гб, а величина фактически установленной оперативной памяти значительно меньше и составляет обычно 16 или 32 Мб.
    По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией (ввод/вывод), и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией.
    Аппаратно на системных платах реализуются шины различных типов. В компьютерах РС/286 использовалась шина ISA (Industry Standard Architecture), имевшая 16-разрядную шину данных и 24-разрядную шину адреса. В компьютерах РС/386 и РС/486 используется шина EISA (Extended Industry Standard Architecture), имеющая 32-разрядные шины данных и адреса. В компьютерах PC/ Pentium используется шина PCI (Peripheral Component Interconnect), имеющая 64-разрядную шину данных и 32-разрядную шину адреса.
    Подключение отдельных модулей компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, адаптеров устройств (видеоадаптер, контроллер жестких дисков и т. д.), а на программном уровне обеспечивается загрузкой в оперативную память драйверов устройств, которые обычно входят в состав операционной системы.
    Контроллер жестких дисков обычно находится на системной плате. Существуют различные типы контроллеров жестких дисков, которые различаются по количеству подключаемых дисков, скорости обмена информацией, максимальной емкости диска и др.

    IDE — Integrated Device Electronics EIDE — Enhanced Integrated Device Electronics SCSI — Small Computers System Interface В стандартный набор контроллеров, разъемы которых имеются на* системном блоке компьютера, обычно входят:
    — видеоадаптер (с помощью него обычно подключается дисплей);
    — последовательный порт СОМ1 (с помощью него обычно подключается мышь);
    — последовательный порт COM2 (с помощью него обычно подключается модем);
    — параллельный порт (с помощью него обычно подключается принтер);
    — контроллер клавиатуры.
    Через последовательный порт единовременно может передаваться 1 бит данных в одном направлении, причем данные от процессора к периферийному устройству и в обратную сторону, от периферийного устройства к процессору, передаются по разным проводам. Максимальная дальность передачи составляет обычно несколько десятков метров, а скорость до 115 200 бод. Устройства подключаются к этому порту через стандартный разъем RS-232.
    Через параллельный порт может передаваться в одном направлении одновременно 8 бит данных. К этому порту устройства подключаются через разъем Centronics. Максимальное удаление принимающего устройства обычно не должно превышать 3 м.
    Подключение других периферийных устройств требует установки в компьютер дополнительных адаптеров (плат).

  12. Drelazar Ответить

    Содержание

    Магистрально-модульный принцип построения компьютера

    В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.

    Магистраль

    Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии (рис. 4.1). К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией на машинном языке (последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов).
    Шина данных. По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.
    Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться или передаваться процессором одновременно. Разрядность процессоров постоянно увеличивается по мере развития компьютерной техники.

  13. Dagdalv Ответить

    Подчеркнем также, что описанная нами функциональная схема на практике может быть значительно сложнее. Современный компьютер может содержать несколько согласованно работающих процессоров, прямые информационные каналы между отдельными устройствами, несколько взаимодействующих магистралей и т.д. Тем не менее если понимать наиболее общую схему, то разобраться в конкретной компьютерной системе будет уже легче.
    Магистральная структура позволяет легко подсоединять к компьютеру именно те внешние устройства, которые нужны для данного пользователя. Благодаря ей удается скомпоновать из стандартных блоков любую индивидуальную конфигурацию компьютера.
    Устройстваввода и вывода вместе с устройствами внешней памяти называют внешними устройствами.
    Компоненты архитектуры компьютера конструктивно объединяются в определенные единицы оборудования – блоки. Рассмотрим базовый состав персонального компьютера. Он включает системный блок, монитор, мышь, клавиатуру.. Могут быть подключены и другие внешние устройства.
    Системный блок – это основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Основным устройством системного блока является материнская плата. Она представляет собой пластмассовую пластину, на которой размещаются микросхемы, соединенные с помощью пайки или пружинных контактов. На материнской плате размещаются процессор, микросхемы оперативной и постоянной памяти, шины магистрали, разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты), видео- и звуковые карты – дочерние платы, поддерживающие работу видеомонитора и звуковоспроизводящих устройств, некоторые другие блоки.
    В системный блок встраивается жесткий диск (винчестер), дисководы гибких дисков и компакт-дисков (CD-ROM), некоторые вспомогательные устройства (например, вентиляторы).
    Устройства, которые подключаются к системному блоку извне, называются периферийными устройствами.
    Что позволяет говорить о модульном принципе построения компьютера? Конструктивно составные части системного блока и магистраль располагаются на системной плате. На ней иногда бывают сосредоточены все необходимые для работы компьютера элементы. Такие платы называются All-In-One. Однако большая часть компьютеров имеет системные платы, которые содержат лишь основные узлы, а элементы связи, например, с приводами накопителей, дисплеем и другими периферийными устройствами на ней отсутствуют. В таком случае эти отсутствующие элементы располагаются на отдельных печатных платах, которые вставляются в специальные разъемы расширения, предусмотренные для этого на системной плате. Эти дополнительные платы называют дочерними (daughterboard), а системную плату — материнской (motherboard).
    Функциональные устройства, выполненные на дочерних платах, часто называют контроллерами или адаптерами, а сами дочерние платы — платами расширения. Таким образом, подключение отдельных модулей компьютера к магистрали, находящейся непосредственно на материнской плате, на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, а на программном обеспечивается драйверами. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и правильно отреагировать на него. За его выполнение процессор не отвечает, отвечает лишь соответствующий контроллер, поэтому периферийные устройства компьютера заменяемы и набор таких модулей произволен. Большая часть периферийных устройств подсоединяется очень просто — снаружи, через разъемы на корпусе системного блока к выходам соответствующих контроллеров — портам (периферийные устройства еще называются внешними, так как осуществляют связь ЭВМ с внешним миром).
    Благодаря модульному принципу построения потребитель сам может комплектовать компьютер нужной ему конфигурации и производить при необходимости ее модернизацию.

  14. Fix fux Ответить

    Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура, ресурсы, то есть средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени. В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип.
    Магистраль (системная шина) – это набор электронных линий, связывающих центральный процессор, основную память и периферийные устройства воедино относительно передачи данных, служебных сигналов и адресации памяти. Благодаря модульному принципу построения потребитель сам может комплектовать компьютер нужной ему конфигурации и производить при необходимости ее модернизацию.
    Что позволяет говорить о модульном принципе построения компьютера? Конструктивно составные части системного блока и магистраль располагаются на системной плате. На ней иногда бывают сосредоточены все необходимые для работы компьютера элементы. Такие платы называются All-In-One. Однако большая часть компьютеров имеет системные платы, которые содержат лишь основные узлы, а элементы связи, например, с приводами накопителей, дисплеем и другими периферийными устройствами на ней отсутствуют. В этом случае эти отсутствующие элементы располагаются на отдельных печатных платах, которые вставляются в специальные разъемы расширения, предусмотренные для этого на системной плате. Эти дополнительные платы называют дочерними (daughterboard), а системную плату – материнской (motherboard).
    Функциональные устройства, выполненные на дочерних платах, часто называют контроллерами или адаптерами, а сами дочерние платы – платами расширения. Таким образом, подключение отдельных модулей компьютера к магистрали, находящиеся непосредственно на материнской плате на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, а на программном обеспечивается драйверами. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и правильно отреагировать на него. За его выполнение процессор не отвечает, отвечает лишь соответствующий контроллер, поэтому периферийные устройства компьютера заменяемы и набор таких модулей произволен. Большая часть периферийных устройств подсоединяется очень просто – снаружи, через разъемы на корпусе системного блока к выходам соответствующих контроллеров – портам ( периферийные устройства еще называются внешними, так как осуществляют связь ЭВМ с “внешним миром”).
    Модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации. Процессор выполняет арифметические и логические операции, взаимодействует с памятью, управляет и согласует работу периферийных устройств.
    Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по образующим магистраль трем многоразрядным шинам (многопроводным линиям связи), соединяющим все модули – шине данных, шине адресов, шине управления. Разрядность шины определяется количеством битов информации, предаваемых по шине параллельно.
    Данные по шине данных могут передаваться от процессора к какому-либо устройству, или наоборот, от устройства к процессору, то есть шина данных является двунаправленной. К основным режимам работы процессора с использованием шины передачи данных можно отнести:
    · запись/чтение данных из оперативной памяти (оперативное запоминающее устройство – ОЗУ);
    · запись/чтение данных из внешних запоминающих устройств (ВЗУ);
    · чтение данных с устройства ввода;
    · пересылка данных на устройства вывода;
    Выбор абонента по обмену данными производит процессор, формируя код адреса данного устройства, а для ОЗУ – код адреса ячейки памяти. Код адреса передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении – от процессора к устройствам (однонаправленная шина).
    По шине управления предаются сигналы, определяющие характер обмена информацией (ввод/вывод), и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией.

  15. leput Ответить

    Под архитектурой компьютера понимается его логическая организация, структура, ресурсы, то есть средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени. В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип (Рис. 12).
    Магистраль (системная шина) — это набор электронных линий, связывающих центральный процессор, основную память и периферийные устройства воедино относительно передачи данных, служебных сигналов и адресации памяти. Благодаря модульному принципу построения потребитель сам может комплектовать компьютер нужной ему конфигурации и производить при необходимости ее модернизацию.
    Что позволяет говорить о модульном принципе построения компьютера? Конструктивно составные части системного блока и магистраль располагаются на системной плате. На ней иногда бывают сосредоточены все необходимые для работы компьютера элементы. Такие платы называются All-In-One.

    Рис. 12
    Однако большая часть компьютеров имеет системные платы, которые содержат лишь основные узлы, а элементы связи, например, с приводами накопителей, дисплеем и другими периферийными устройствами на ней отсутствуют. В таком случае эти отсутствующие элементы располагаются на отдельных печатных платах, которые вставляются в специальные разъемы расширения, предусмотренные для этого на системной плате. Эти дополнительные платы называют дочерними (daughterboard), а системную плату — материнской (motherboard).
    На материнской плате располагаются: процессор (1), шины, порты ввода-вывода, оперативная память (2). Кроме этого, на ней располагаются устройства управления шинами — так называемые «чипсеты» (3), слоты расширения (4) для подключения самых разнообразных устройств ввода-вывода, ПЗУ (5), контроллер клавиатуры (6), разъемы для подключения жестких и гибких дисков, мыши, принтера (7), батарейка (8), обеспечивающая сохранение системных настроек после выключения компьютера, разъем для подключения питания (9), и многое другое.

    Рис. 13. Материнская плата
    Функциональные устройства, выполненные на дочерних платах, часто называют контроллерами или адаптерами, а сами дочерние платы — платами расширения. Таким образом, подключение отдельных модулей компьютера к магистрали, находящейся непосредственно на материнской плате, на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, а на программном обеспечивается драйверами. Контроллер принимает сигнал от процессора и дешифрует его, чтобы соответствующее устройство смогло принять этот сигнал и правильно отреагировать на него. За его выполнение процессор не отвечает, отвечает лишь соответствующий контроллер, поэтому периферийные устройства компьютера заменяемы и набор таких модулей произволен. Большая часть периферийных устройств подсоединяется очень просто — снаружи, через разъемы на корпусе системного блока к выходам соответствующих контроллеров — портам (периферийные устройства еще называются внешними, так как осуществляют связь ЭВМ с “внешним миром”).

  16. ФЕЙСМОБ Ответить

    В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.

    Системная шина — это

    основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Она включает в себя провода, разъемы и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов числового кода операнда, адреса ячейки памяти или команды. Магистраль (системная шина) включает в себя три многоразрядные шины: шину данных, шину адреса и шину управления, которые представляют собой многопроводные линии. К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации, которые обмениваются информацией на машинном языке (последовательностями нулей и единиц в форме электрических импульсов).

    Шина данных

    По этой шине данные передаются между различными устройствами. Например, считанные из оперативной памяти данные могут быть переданы процессору для обработки, а затем полученные данные могут быть отправлены обратно в оперативную память для хранения. Таким образом, данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении.
    Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора, то есть количеством двоичных разрядов, которые могут обрабатываться или передаваться процессором одновременно. Разрядность процессоров постоянно увеличивается по мере развития компьютерной техники.

    Шина адреса

    Выбор устройства или ячейки памяти, куда пересылаются или откуда считываются данные по шине данных, производит процессор. Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении — от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).
    Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса.

    Шина управления.

    По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию — считывание или запись информации из памяти — нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и так далее.
    Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Каждая отдельная функция компьютера реализуется одним или несколькими модулями – конструктивно и функционально законченных электронных блоков в стандартном исполнении. Организация структуры компьютера на модульной основе аналогична строительству блочного дома. Основными модулями компьютера являются память и процессор. Процессор – это устройство управляющее работой всех блоков компьютера. Действия процессора определяются командами программы, хранящейся в памяти.
    Модульная организация опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
    Магистрально-модульный принцип имеет ряд достоинств:
    1. для работы с внешними устройствами используются те же команды процессора, что и дл работы с памятью.
    2. подключение к магистрали дополнительных устройств не требует изменений в уже существующих устройствах, процессоре, памяти.
    3. меняя состав модулей можно изменять мощность и назначение компьютера в процессе его эксплуатации.

  20. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *