IBM uyumlu bilgisayar nedir? DIY IBM PC - çok basit

Günümüz bilgisayarlarının çoğu (%90'dan fazlası) IBM PC uyumlu kişisel bilgisayarlardır. Bu bilgisayarlar, dünyanın en büyük bilgisayar şirketi IBM tarafından 1981 yılında geliştirilen IBM PC ile uyumlu oldukları için IBM PC uyumlu olarak adlandırılıyor. Buradaki "uyumluluk" kelimesi şu anlama gelir: yazılım uyumluluğu - IBM PC için geliştirilen tüm programlar, IBM PC uyumlu tüm bilgisayarlarda çalışır; büyük ölçüde - ve donanım uyumluluğu: IBM PC bilgisayarları ve daha yeni sürümleri (IBM PC XT, IBM PC AT, vb.) için aygıtların büyük çoğunluğu modern bilgisayarlar için de uygundur. Doğru, genellikle eski cihazlar (beş veya on yaşında), uzun süredir eski olduklarından modern bilgisayarlarda kullanılmaz.

Ve "kişisel" kelimesi, bu bilgisayarın aynı anda bir kullanıcıyla çalışmak üzere tasarlandığı anlamına gelir (büyük bilgisayarlar, kural olarak, birçok kullanıcının eşzamanlı çalışmasını destekler).

IBM PC uyumlu bilgisayarların geliştirilmesinde en önemli rol, IBM tarafından belirlenen açık mimari ilkesi tarafından oynandı. IBM, bilgisayarı tek parça bir cihaz değil, bir çocuk tasarımcısına benzer şekilde bağımsız olarak üretilen parçalardan birleştirmeyi mümkün kıldı. Aynı zamanda, IBM PC bilgisayarının çeşitli parçalarını eşleştirme ve ona harici aygıtları bağlama yöntemleri yalnızca gizli tutulmakla kalmadı, herkes tarafından erişilebilirdi. Bu nedenle, sadece IBM'in seçtiği firmalar değil, isteyen herkes IBM PC için bileşenler ve harici cihazlar üretebiliyordu ve kısa sürede yüzlerce firma bilgisayarları kendileri monte etmeye başladı. Birkaç yıl içinde IBM, geliştirdiği bilgisayarların üretiminde artık tekel değil, binlerce rakip firmadan biri oldu. Üstelik birçok montajcı, yalnızca IBM'in başarılarını benimsemeye değil, aynı zamanda birçok teknik yeniliği IBM'den önce tanıtmaya başladı, böylece IBM bir teknolojik lider olmaktan çıktı. Artık IBM, IBM PC uyumlu bilgisayarların en büyük üreticisi olmaktan çıkmıştır. Hatta "IBM PC" terimi bile genellikle IBM tarafından üretilen bir bilgisayarın adı olarak değil, "IBM PC uyumlu bilgisayar" anlamında kullanılır.

Ancak IBM'in aleyhine olan şey, en uygun şekilde, IBM PC uyumlu bilgisayar pazarını etkiledi. Binlerce bilgisayar montajcısı, bileşen ve yazılım üreticisinin rekabeti, bilgisayarların, onlar için tasarlanmış cihazların ve yazılımların yeteneklerinin hızla artmasına ve fiyatlarının düşmesine yol açmıştır. Birçok firma yazılım geliştirmeye büyük yatırım yaptı çünkü hangi modeller ortaya çıkarsa çıksın yazılımın tüm IBM PC uyumlu bilgisayarlarda çalışacağından emindiler.

IBM PC uyumlu bilgisayarlar için pazarın açık olması, binlerce bilgisayar üreticisi ve bileşenleri arasında şiddetli bir rekabete yol açtı; bu, bilgisayarların yeteneklerini artırırken, nispeten düşük fiyatları korurken (birkaç bilgisayardan) teknik yeniliklerin mümkün olan en hızlı şekilde tanıtılması anlamına geliyor. yüz ila birkaç bin dolar). IBM PC uyumlu bilgisayarların bileşenlerinin modüler tasarımı ve entegrasyonu, bilgisayarların kompaktlığını, yüksek güvenilirliklerini ve onarım kolaylığını sağladı.

IBM PC uyumlu bilgisayarların modüler tasarımı, kullanıcıların kendileri de dahil olmak üzere, yükseltmelerini de kolaylaştırdı. Sonuç olarak, kullanıcılar bir aygıt satın alıp bağlayarak ve bilgisayarlarının gücünü artırarak (örneğin, daha güçlü bir işlemci veya daha büyük bir sabit sürücü kurarak) bu bilgisayarları ihtiyaçlarına göre özelleştirebilirler.

IBM PC uyumlu bilgisayarların nispeten yüksek bilgi işleme yetenekleri, onları (daha güçlü bilgisayarlar yerine) hem iş görevlerinin büyük çoğunluğunu çözmek hem de kullanıcıların neredeyse tüm kişisel ihtiyaçları için kullanmayı mümkün kıldı.

Metin analizi

Bilgi

Bu yayın popüler bilim literatürüne aittir, okuyucunun adresi popülerdir.

Bu kitap bilgisayarlarla ilgili bilgileri içerir, erişilebilir bir biçimde bilgisayarın aygıtı, programları, bilgisayarda çalışması hakkında bilgi verir.

Bu kitabın amacı sadece kişisel bilgisayarın yetenekleri hakkında bilgi vermek değildir. Ders kitabının derleyicisi, okuyucuya bilgisayarın görünüm tarihini sunar, rasyonel programlar ve iş yapma yöntemleri bulmaya yardımcı olur. Ve ilk bakışta bu tür bilgiler gereksiz görünüyorsa, o zaman inceledikten sonra, öncelikle ufuklar genişler ve bir bilgisayarda çalışmak son derece basitleşir, uzun ve gereksiz işlemler gerektirmez.

Bu kitap birkaç bölüme ayrılmıştır, alt bölümlere ayrılmıştır. "Bilgisayar nedir?" bölümüne baktım.

AT "Bilgisayar nedir" alt bölümü makine eklemekten modern bilgisayara geçişi anlatıyor. Bu iki cihaz tarafından gerçekleştirilen işlevlerin hacmindeki fark örnek olarak verilmiştir.

AT alt bölüm "Bilgisayarda bilginin temsili" bilgilerin bilgisayarda yalnızca sayısal biçimde saklandığını belirtir. PC'deki herhangi bir bilgi sayılara dönüştürülür, sistem biriminde veriler sadece bu formda işlenebilir.

AT "Bilgisayar nasıl çalışır" alt bölümü Bilgisayarın yapısını, çalışma prensiplerini anlatır. Alt bölüm, herhangi bir bilginin giriş araçları (klavye, tarayıcı vb.) kullanılarak bilgisayara girilmesi, ardından sistem biriminde işlenmesi ve örneğin bir monitörde kullanıcıya gösterilmesi ile ilgilidir.

AT "Bilgisayar programları" alt bölümü genel olarak bilgisayarın herhangi bir işlem yapmadığını söylüyor. Bunun için özel olarak oluşturulmuş programlarla ilgilenirler. Okuyucular ayrıca mevcut programların türleri hakkında bilgi edinebilirler.

AT "IBM PC uyumlu bilgisayarlar" alt bölümü"Uyumluluk"un anlamını, yani IBM PC için geliştirilen tüm programların tüm IBM PC uyumlu bilgisayarlarda çalışacağını açıklar. Alt bölüm, hem üretici hem de sıradan kullanıcılar için bu tür bir uyumluluk oluşturmanın sonuçları hakkında kapsamlı bilgi sağlar.

Bu nedenle, bu bölümün amacı, bilgisayarın kökeni, amacı ve işlevi hakkında genel bir bilgi vermektir. Bu bilgiler, daha önce bu tür ekipmanlarla ilgilenmemiş olanlar da dahil olmak üzere herkes tarafından kullanılabilir. Ancak aynı zamanda onları atlamak imkansızdır, bu adımı geçmeden bir sonraki eğitim aşamasına geçmek imkansızdır.

Derleyici tarafından verilen bilgilerin kalitesini değerlendirmek için aşağıdaki kriterler açısından analiz etmek gerekir:

Genel olarak, bu metin gösterir bilgi yeterliliği yani, bu bölümdeki bilgiler, yazarın bilgisayarların ortaya çıkışı hakkındaki düşüncelerinin belirsiz veya yanlış algılanması dışlanacak şekilde sunulur, okuyucu bilgisayar çalışma ilkelerini metinden doğru anlar.

İlişkin bilgi ihtiyacı, yazarın verdiği bilgiler metni algılamaya, derleyicinin düşüncesini anlamaya yardımcı olur. Ve derleyici tarafından oluşturulan metnin yapısı, okuyucunun ileri atlamadan ve daha önce çalışılmış olana geri dönmeden kişisel bilgisayarda kademeli olarak ustalaşmasını sağlar.

Bazı modern yayınlar için ciddi bir sorun, bilgi fazlalığı. Uzun zamandır herkes tarafından bilinen gerçekler, totolojiler ve “ekstra” bilgiler sadece metni tıkar. Kitabın bizim bölümümüz acı çekmiyor bilgi fazlalığı.

Çalışmada yer alan bilgiler, onun hatasız bir şekilde anlaşılması için yeterli olmayabilir. Bizim durumumuzda, “Bilginin bilgisayarda temsili” alt bölümünde bilgi eksikliği görülmektedir. Deneyimsiz bir okuyucunun onaltılık sayı sisteminin ilkesini hemen anlaması pek olası değildir. Bu durumda bir ifade yazma örneği bu sisteme karışmaz.

Bu bölümdeki bilgilerin geniş bir okuyucu kitlesinin profesyonel olmayan çıkarlarını karşılamaya yönelik olduğu belirtilmelidir. Günümüzde bilgisayar modern yaşamın ayrılmaz bir parçası olduğu için onunla çalışmayanların bile genel bilgilere sahip olması gerekir. Görünüşe göre, derleyici bu bölümü eğitimden bağımsız olarak her yaştan bir kişi için erişilebilir hale getirdi.

Bilgi bileşeni

Bilgi bileşeni, yazarın seçtiği materyal, gerçekler, bunların gerekliliği ve çalışmanın amacına ulaşmak için yeterliliğidir. Bilgi bileşeni, iyi düşünülmüş organize bir bilgi sunumunda kendini gösterir.

Bilgi bileşenini değerlendirmek için aşağıdaki kriterler kullanılır:

• 2) Gösterilenlerin tarihi - metin, bir bilgisayar oluşturmak için en başarısız girişimleri bile kaçırmadan, bilgisayar ekleme makinesinden modern PC'ye bilgisayar oluşturma tarihini içerir.
• 3) Malzemenin sınıflandırılması - bu yayın genel okuyucuya yöneliktir, çünkü bazı bölümler genel gelişim için bilgiler içerir ve geri kalanı, materyali bilgisayarla uğraşmamış deneyimsiz bir okuyucuya bile özümsemenize izin verir.

Böylece hem kitabın tamamında hem de "Bilgisayar Nedir?" bölümünde bilgilerin sunumunun açık olduğu açıktır. mantıksal olarak organize edilmiş, düşünülmüş, bu da bilgi bileşeninin kalitesini ve gücünü gösterir.

Diğer bileşenlerle iletişim

Bir bilgi bileşeni olmadan veya zayıflıkla, nadir istisnalar dışında çalışması kullanıma uygun değildir. Aynı zamanda, bilgi bileşeni, gerçeklerin mevcudiyetinde ve çoğu zaman onların bolluğunda bile parçalanabilir. Bilgileri birbirine bağlar, onu bir esere dönüştürür, çoğu zaman metnimizde açıkça ifade edilen mantıksal bileşendir.

Metinde önemli bir rol, okuyucunun dikkatini çeken, ilgiyi sürdüren psikolojik bileşenin yanı sıra, okuyucunun yapının uygunluğunu sezgisel olarak değerlendirmesinin bir sonucu olarak ortaya çıkan estetik bileşen tarafından oynanır. Tabii ki, çalışmanın amaçlarına bağlı olarak, içindeki bir veya başka bir bileşenin anlamı değişir.

Metnimizde bilgisel ve mantıksal bileşenler başrolü oynamaktadır.

IBM PC - uyumlu bilgisayarlar hakkında kısa bilgi

Bu yazıda, IBM PC uyumlu bilgisayarların bazı özelliklerini kısaca açıklamaya çalışacağız ve ayrıca daha sonra birden fazla kez değineceğimiz bazı temel kavramları tanıtacağız.

Açık mimari (blok modüler yapı prensibi)

IBM PC uyumlu bilgisayarların çekiciliği, açık mimarilerinde yatmaktadır. Bu, özellikle, bu tür bilgisayarların modüler bir yapı prensibine sahip olduğu, yani ana bileşenlerinin ve bloklarının ayrı modüller şeklinde yapıldığı anlamına gelir. Bu nedenle, bilgisayarı oluşturan yeni aygıtları takmak veya eski aygıtları değiştirmek özellikle zor değildir. Bu tür bilgisayarların geliştirilmesi tamamen kullanıcıların kendi gücü dahilindedir.

IBM PC uyumlu kişisel bilgisayar üç ana bileşene ayrılabilir: sistem birimi, monitör ve klavye. Sistem birimi, bilgisayarın tüm ana elektronik dolgusunu içerir: güç kaynağı, anakart (sistem) kartı ve çıkarılabilir veya çıkarılamayan medyaya sahip depolama sürücüleri (sürücüler). Klavye, bilgisayarınıza belirli karakterleri veya karakterleri göndermenizi sağlayan standart bir giriş aygıtıdır.

kontrol sinyalleri. Monitör (veya ekran), ekranında monokrom veya renkli, sembolik veya grafik bilgileri görüntülemek üzere tasarlanmıştır. Yukarıda listelenen tüm ana bileşenler, konektörlü özel kablolar vasıtasıyla birbirine bağlanmıştır.

Sistem biriminin kasa tipi, özellikle kullanılan ana kartın boyutuna ve yerleşimine, minimum güç kaynağı kapasitesine (yani, olası bağlı cihaz sayısına) ve maksimum kurulu depolama sürücüsü sayısına bağlıdır. Bilgisayar kasaları kat (kule) ve masaüstü (masaüstü) yürütmedir. Bu tür durumlar arasındaki temel fark, sürücüler için farklı sayıda kurulum yeri ve buna bağlı olarak güç kaynağının gücü olarak kabul edilebilir. Bu arada, sürücüler için kurulum yerleri (montaj bölmeleri) iki tip olabilir: harici erişim ve dahili erişim ile. Bu nedenle, tanım gereği, ikinci tipteki montaj yuvalarına kurulu sürücülere erişim, yalnızca sistem ünitesi kasasının kapağı açıkken gerçekleştirilebilir. Bu tür kurulum konumları, yalnızca sabit sürücüler gibi çıkarılamayan ortamlara sahip sürücüler için kullanılabilir.

Anakart bilgisayarın temelidir ve üzerinde ana elektronik elemanların bulunduğu düz bir folyo fiberglas levhadır: temel mikroişlemci, RAM, kuvars rezonatör ve diğer yardımcı mikro devreler.

Açık mimari ilkesine uygun olarak, çoğu

IBM PC uyumlu bilgisayarlarda, yalnızca ana bileşenleri içeren ana kartlar bulunur ve örneğin depolama sürücüleri, monitör ve diğer çevresel aygıtlarla iletişim öğeleri yoktur. böyle

Bu durumda, bu eksik elemanlar, sistem kartında bunun için sağlanan özel genişletme konektörlerine takılan ayrı baskılı devre kartlarında bulunur. Bu ek kartlara ek kartlar denir ve sistem kartına ana kart denir. Ek kartlarda yapılan işlevsel aygıtlara genellikle denetleyiciler veya adaptörler denir ve ek kartların kendilerine genişletme kartları denir.

Mikroişlemciler ve sistem veriyolları

IBM PC uyumlu bilgisayarlar, yalnızca Intel mikroişlemcilerini veya benzer mimariye sahip klonlarını kullanır.

Mikroişlemci, bilgisayarın ana cihazlarına sözde sistem veri yolu aracılığıyla bağlanır. Bu veri yolunda sadece bilgi iletilmez, aynı zamanda cihazların adreslenmesi ve özel servis sinyallerinin değişimi de iletilir. Kural olarak, genişletme konektörleri aracılığıyla sistem veri yoluna ek cihazlar bağlanır.

62 pimli konektörler, i8088 mikroişlemci (IBM PC ve IBM PC/XT) tabanlı bilgisayarların sistem veri yolundaki genişletme kartlarını bağlamak için kullanılır. Özellikle, bu sistem veriyolu, bilgisayarın adres alanını bir limit ile sınırlayan 8 veri hattı ve 20 adres hattı içerir.

1 MB. PC/AT286 bilgisayarları ilk kez yeni ISA (Endüstri Standardı Mimarisi) sistem bus'ını kullanmaya başladı, bu sayede 16 bit veriyi paralel olarak transfer etmek mümkün oldu ve 24 adres hattı sayesinde 16 MB'lık sisteme doğrudan erişim sağlandı. hafıza. Bu sistem veriyolu, ilgili genişletme kartları için ek bir 36 pimli konektörün varlığı ile öncekinden farklıdır. i80386/486 mikroişlemcilere dayalı bilgisayarlar, bellek için özel veriyolları kullanmaya başladı ve bu da performansını en üst düzeye çıkarmayı mümkün kıldı. Ancak, sistem veri yolu genişletme konektörleri aracılığıyla bağlanan bazı cihazlar, bir mikroişlemciyle karşılaştırılabilir baud hızına ulaşamaz. Bu, esas olarak sürücü denetleyicileri ve video bağdaştırıcıları ile çalışmakla ilgilidir. Bu sorunu çözmek için, mikroişlemciyi doğrudan bu çevresel aygıtların denetleyicilerine bağlayan yerel (yerel) veriyollarını kullanmaya başladılar. Şu anda iki standart yerel veri yolu bilinmektedir: VL-bus (VESA Local-bus) ve PCI (Peripheral Component Interconnect). Aygıtları bu tür veri yollarına bağlamak için bilgisayarın ana kartında özel konektörler bulunur.

Bağlantı noktaları, kesintiler, doğrudan bellek erişimi

Sistem veri yolundaki tüm cihazlar, mikroişlemci tarafından adreslenebilir bellek veya G/Ç bağlantı noktaları olarak kabul edilir. Genel olarak konuşursak, bir bağlantı noktası, genellikle bir veya daha fazla G / Ç kaydı (özel bellek hücreleri) içeren belirli bir arabirim şeması olarak anlaşılır.

Mikroişlemci, kesme adı verilen bir sinyalle belirli bir olayın komisyonunu öğrenebilir. Bu durumda, mevcut komut dizisinin yürütülmesi askıya alınır (kesilir) ve bunun yerine bu kesintiye karşılık gelen başka bir dizi yürütülmeye başlar. Kesintiler genellikle donanım, mantıksal ve yazılım kesintilerine ayrılır.

Donanım kesintileri (IRQ) özel sistem veri yolu hatları üzerinden iletilir ve harici cihazlardan gelen isteklerle ilişkilendirilir (örneğin, klavyede bir tuşa basılması). Mantıksal kesintiler, mikroişlemcinin kendisinin çalışması sırasında (örneğin, sıfıra bölme) meydana gelirken, yazılım kesintileri yürütülmekte olan program tarafından başlatılır ve genellikle özel alt rutinleri çağırmak için kullanılır.

İlk IBM PC bilgisayarları, kesme sinyalleri için sekiz girişe (IRQ0-IRQ7) sahip olan i8259 kesinti denetleyici yongasını (Kesme Denetleyicisi) kullandı. Bildiğiniz gibi, aynı anda, mikroişlemci yalnızca bir olaya hizmet edebilir ve kesme denetleyicisi, girişlerinin her biri için belirli bir önem düzeyi belirleyen bu olayı seçmesine yardımcı olur - öncelik. En yüksek öncelik, kesme istek satırı IRQ0'a ve en düşük - IRQ7'ye sahiptir, yani öncelik, satır numarasının artan sırasına göre azalır. IBM PC/AT'de sekiz kesme hattı artık yeterli değildi ve sayıları 15'e çıkarıldı. İlk modellerde bunun için iki i8259 yongasının basamaklandırılması kullanıldı. İkinci kontrolörün çıkışını birincinin IRQ2 girişine bağlayarak gerçekleştirildi.

Burada şunu anlamak önemlidir. Kesme hatları IRQ8 - IRQ15 (yani, ikinci denetleyicinin girişleri) IRQ1'den daha düşük, ancak IRQ3'ten daha yüksek bir önceliğe sahiptir.

Doğrudan erişim modunda (DMA, Doğrudan Bellek Erişimi), çevresel aygıt, mikroişlemcinin dahili kayıtları aracılığıyla değil, doğrudan RAM'e bağlanır. Bu tür veri aktarımı, büyük miktarda bilgi için yüksek bir döviz kurunun gerekli olduğu durumlarda en etkilidir. Sistem veriyolunda doğrudan erişim sürecini başlatmak için uygun sinyaller kullanılır.

IBM PC ve PC/XT uyumlu bilgisayarlar, doğrudan bellek erişimi için bir adet 4 kanallı DMA i8237 yongası kullanır, kanal 0'ı dinamik bellek yenileme içindir. Kanal 2 ve 3, sırasıyla disket sürücüler, sabit sürücü ve RAM arasında yüksek hızlı veri aktarımını kontrol etmek için kullanılır.

IBM PC/AT uyumlu bilgisayarlarda 7 DMA kanalı bulunur. İlk bilgisayarlarda bu, kesme denetleyicilerinde olduğu gibi iki i8237 yongasının basamaklandırılmasıyla sağlandı.

bilgisayar hafızası

Tüm kişisel bilgisayarlar üç tür bellek kullanır: operasyonel, kalıcı ve harici (çeşitli sürücüler). RAM, mikroişlemci tarafından ilgili işlemlerin yürütülmesi sırasında içeriğinin değiştirilmesine izin verdiği için değişken bilgileri depolamak için tasarlanmıştır. Herhangi bir zamanda isteğe bağlı olarak seçilen bir hücreye erişilebildiğinden, bu tür belleğe rastgele erişimli bellek - RAM (Rastgele Erişimli Bellek) de denir.

Oyunlar dahil tüm programlar RAM'de yürütülür. Kalıcı bellek genellikle uzun süre değişmemesi gereken bilgileri içerir. Kalıcı belleğin kendi adı vardır - yalnızca okuma ve saklama modları sağladığını gösteren ROM (Salt Okunur Bellek).

Hafızanın mantıksal organizasyonu

Bildiğiniz gibi IBM PC, PC/XT'de kullanılan i8088 mikroişlemci, sahip olduğu 20 adres yolu sayesinde toplamda 1 MB bellek alanına erişim sağlıyor. IBM PC uyumlu bilgisayarlarda ilk 640 KB adreslenebilir alan genellikle geleneksel bellek olarak adlandırılır. Kalan 384 KB sistem kullanımı için ayrılmıştır ve üst adreslerde bellek olarak adlandırılır (UMB, Upper Memory Blocks, High DOS Memory veya UM Area - UMA).Bu bellek alanı sistem ROM BIOS'u (Read Only Memory Basic Input) için ayrılmıştır. Çıkış Sistemi), ek adaptörlerin video belleği ve ROM belleği için.

Ek (genişletilmiş) bellek

Hemen hemen tüm kişisel bilgisayarlarda, UMB bellek alanı nadiren doludur. Kural olarak, sistem ROM BIOS genişletme alanı veya video belleğinin bir kısmı ve ek ROM modülleri için alan boştur. Bu, ilk olarak Lotus Development, Intel ve Microsoft tarafından geliştirilen EMS belirtiminin (Genişletilmiş Bellek Belirtimi) temelidir (bu nedenle bazen LIM belirtimi olarak adlandırılır). Bu özellik, uygulama programları için standart 640 KB'yi aşan RAM kullanımına izin verir. Ek bellek kullanma ilkesi, belleğin bloklarını (sayfalarını) değiştirmeye dayanır. UMB alanında, video arabelleği ve sistem RGM BIOS'u arasında, sayfalara ayrılmış, boş bir 64 KB "pencere" tahsis edilir. Yazılım ve donanım, fazladan belleğin herhangi bir bölümünün "window(TM)'un tahsis edilmiş sayfalarından herhangi birine eşlenmesine izin verir. Mikroişlemci her zaman "pencerede" (1 MB'nin altındaki adresler) depolanan verilere erişse de, bunun adresleri veriler, birkaç megabaytlık "pencerelere" göre ekstra bellekte dengelenebilir (bkz. Şekil 1).

i8088 işlemci tabanlı bilgisayarlarda, ek bellek uygulamak için, bellek bloklarını (sayfaları) değiştirmek için donanım destekli özel kartlar ve ilgili yazılım sürücüsü kullanılmalıdır. Elbette, i80286 ve üstü işlemcilere dayalı bir bilgisayara ek bellek kartları da takılabilir.

Genişletilmiş hafıza

24 bit adres veri yollu l80286 işlemciyi kullanan bilgisayarlar fiziksel olarak 16 MB'yi ve i80386/486 işlemcileri durumunda 4 GB belleği adresleyebilir. Bu özellik yalnızca işlemcinin MS-DOS işletim sisteminin desteklemediği korumalı modu için kullanılabilir. Genişletilmiş bellek, 1 MB adres alanının üzerinde bulunur (1 MB RAM ile 1 MB adres alanını karıştırmayın). Genişletilmiş bellekle çalışmak için, mikroişlemci gerçek moddan korumalı moda veya tam tersine geçiş yapmalıdır. l80286'dan farklı olarak, i80386/486 mikroişlemciler bu işlemi oldukça basit bir şekilde gerçekleştirir, bu nedenle MS-DOS onlar için özel bir sürücü içerir - EMM386 bellek yöneticisi (bkz. Şekil 2).

Bu arada, uygun sürücü ile genişletilmiş bellek ek olarak taklit edilebilir. Bu durumda donanım desteği, i80386'dan düşük olmayan bir mikroişlemci veya yardımcı bir özel yonga seti (örneğin, Chips and Technologies'den NEAT setleri) tarafından sağlanmalıdır. LIM/EMS standardını destekleyen birçok bellek kartının genişletilmiş bellek olarak da kullanılabileceği unutulmamalıdır.

	Genişletilmiş bellek
	HMA alanı				NMA alanı - bellek
	Sistem ROM BIOS'u
	ROM BIOS uzantısı
					"EMS Penceresi"
	Sabit Disk ROM BIOS
	EGA/VGA ROM BIOS
					video belleği
	CGA ekranı
	tek renkli ekran
	EGA/VGA Ekran
					Sürücü EMM.SYS
	TSR programları
Pirinç. 1 Ek bellek			Pirinç. 2 Genişletilmiş bellek

önbellek

Önbellek, hızlı mikroişlemcili dinamik bellek gibi nispeten yavaş aygıtların hızına uyacak şekilde tasarlanmıştır. Önbellek kullanımı, çalışmasında tüm sistemin performansını azaltan bekleme döngülerini önler.

Önbellek yardımıyla, genellikle çeşitli sürücüler ve mikroişlemci gibi harici cihazların çalışmasını koordine etmeye de çalışılır. İlgili önbellek denetleyicisi, mikroişlemcinin belirli bir zamanda ihtiyaç duyacağı komutların ve verilerin o anda önbellekte olmasını sağlamalıdır.

depolama aygıtları

Depolama aygıtları aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırılabilir:

bellek öğelerinin türüne göre

işleve göre

türe göre, dolaşım organizasyonu yöntemi

okumanın doğasına göre

depolama yoluyla

organizasyon yoluyla

Bellek öğelerinin türüne göre

yarı iletken

Manyetik

kondansatör

optoelektronik

holografik

kriyojenik

fonksiyona göre

Temyizi organize etme yöntemine göre

Sıralı arama ile

doğrudan erişimli

Adres

ilişkisel

Yığılmış

Mağaza

Okumanın doğasına göre

Bilginin yok edilmesiyle

Bilgi imhası yok

Depolama yöntemiyle

Statik

dinamik

Organizasyon yolu ile

tek koordinat

iki koordinatlı

üç koordinat

iki-üç-koordinat

bibliyografya

Bu çalışmanın hazırlanması için http://referat2000.bizforum.ru/ sitesinden materyaller kullanılmıştır.

Bu yazıda, IBM PC uyumlu bilgisayarların bazı özelliklerini kısaca açıklamaya çalışacağız ve ayrıca daha sonra birden fazla kez değineceğimiz bazı temel kavramları tanıtacağız.

Açık mimari (blok modüler yapı prensibi)

IBM PC uyumlu bilgisayarların çekiciliği, açık mimarilerinde yatmaktadır. Bu, özellikle, bu tür bilgisayarların modüler bir yapı prensibine sahip olduğu, yani ana bileşenlerinin ve bloklarının ayrı modüller şeklinde yapıldığı anlamına gelir. Bu nedenle, bilgisayarı oluşturan yeni aygıtları takmak veya eski aygıtları değiştirmek özellikle zor değildir. Bu tür bilgisayarların geliştirilmesi tamamen kullanıcıların kendi gücü dahilindedir.

IBM PC uyumlu kişisel bilgisayar üç ana bileşene ayrılabilir: sistem birimi, monitör ve klavye. Sistem birimi, bilgisayarın tüm ana elektronik dolgusunu içerir: güç kaynağı, anakart (sistem) kartı ve çıkarılabilir veya çıkarılamayan medyaya sahip depolama sürücüleri (sürücüler). Klavye, bilgisayarınıza belirli karakterleri veya karakterleri göndermenizi sağlayan standart bir giriş aygıtıdır.

kontrol sinyalleri. Monitör (veya ekran), ekranında monokrom veya renkli, sembolik veya grafik bilgileri görüntülemek üzere tasarlanmıştır. Yukarıda listelenen tüm ana bileşenler, konektörlü özel kablolar vasıtasıyla birbirine bağlanmıştır.

Sistem biriminin kasa tipi, özellikle kullanılan ana kartın boyutuna ve yerleşimine, minimum güç kaynağı kapasitesine (yani, olası bağlı cihaz sayısına) ve maksimum kurulu depolama sürücüsü sayısına bağlıdır. Bilgisayar kasaları kat (kule) ve masaüstü (masaüstü) yürütmedir. Bu tür durumlar arasındaki temel fark, sürücüler için farklı sayıda kurulum yeri ve buna bağlı olarak güç kaynağının gücü olarak kabul edilebilir. Bu arada, sürücüler için kurulum yerleri (montaj bölmeleri) iki tip olabilir: harici erişim ve dahili erişim ile. Bu nedenle, tanım gereği, ikinci tipteki montaj yuvalarına kurulu sürücülere erişim, yalnızca sistem ünitesi kasasının kapağı açıkken gerçekleştirilebilir. Bu tür kurulum konumları, yalnızca sabit sürücüler gibi çıkarılamayan ortamlara sahip sürücüler için kullanılabilir.

Anakart bilgisayarın temelidir ve üzerinde ana elektronik elemanların bulunduğu düz bir folyo fiberglas levhadır: temel mikroişlemci, RAM, kuvars rezonatör ve diğer yardımcı mikro devreler.

Açık mimari ilkesine uygun olarak, çoğu

IBM PC uyumlu bilgisayarlarda, yalnızca ana bileşenleri içeren ana kartlar bulunur ve örneğin depolama sürücüleri, monitör ve diğer çevresel aygıtlarla iletişim öğeleri yoktur. böyle

Bu durumda, bu eksik elemanlar, sistem kartında bunun için sağlanan özel genişletme konektörlerine takılan ayrı baskılı devre kartlarında bulunur. Bu ek kartlara ek kartlar denir ve sistem kartına ana kart denir. Ek kartlarda yapılan işlevsel aygıtlara genellikle denetleyiciler veya adaptörler denir ve ek kartların kendilerine genişletme kartları denir.

Mikroişlemciler ve sistem veriyolları

IBM PC uyumlu bilgisayarlar, yalnızca Intel mikroişlemcilerini veya benzer mimariye sahip klonlarını kullanır.

Mikroişlemci, bilgisayarın ana cihazlarına sözde sistem veri yolu aracılığıyla bağlanır. Bu veri yolunda sadece bilgi iletilmez, aynı zamanda cihazların adreslenmesi ve özel servis sinyallerinin değişimi de iletilir. Kural olarak, genişletme konektörleri aracılığıyla sistem veri yoluna ek cihazlar bağlanır.

62 pimli konektörler, i8088 mikroişlemci (IBM PC ve IBM PC/XT) tabanlı bilgisayarların sistem veri yolundaki genişletme kartlarını bağlamak için kullanılır. Özellikle, bu sistem veriyolu, bilgisayarın adres alanını bir limit ile sınırlayan 8 veri hattı ve 20 adres hattı içerir.

1 MB. PC/AT286 bilgisayarları ilk kez yeni ISA (Endüstri Standardı Mimarisi) sistem bus'ını kullanmaya başladı, bu sayede 16 bit veriyi paralel olarak transfer etmek mümkün oldu ve 24 adres hattı sayesinde 16 MB'lık sisteme doğrudan erişim sağlandı. hafıza. Bu sistem veriyolu, ilgili genişletme kartları için ek bir 36 pimli konektörün varlığı ile öncekinden farklıdır. i80386/486 mikroişlemcilere dayalı bilgisayarlar, bellek için özel veriyolları kullanmaya başladı ve bu da performansını en üst düzeye çıkarmayı mümkün kıldı. Ancak, sistem veri yolu genişletme konektörleri aracılığıyla bağlanan bazı cihazlar, bir mikroişlemciyle karşılaştırılabilir baud hızına ulaşamaz. Bu, esas olarak sürücü denetleyicileri ve video bağdaştırıcıları ile çalışmakla ilgilidir. Bu sorunu çözmek için, mikroişlemciyi doğrudan bu çevresel aygıtların denetleyicilerine bağlayan yerel (yerel) veriyollarını kullanmaya başladılar. Şu anda iki standart yerel veri yolu bilinmektedir: VL-bus (VESA Local-bus) ve PCI (Peripheral Component Interconnect). Aygıtları bu tür veri yollarına bağlamak için bilgisayarın ana kartında özel konektörler bulunur.

Bağlantı noktaları, kesintiler, doğrudan bellek erişimi

Sistem veri yolundaki tüm cihazlar, mikroişlemci tarafından adreslenebilir bellek veya G/Ç bağlantı noktaları olarak kabul edilir. Genel olarak konuşursak, bir bağlantı noktası, genellikle bir veya daha fazla G / Ç kaydı (özel bellek hücreleri) içeren belirli bir arabirim şeması olarak anlaşılır.

Mikroişlemci, kesme adı verilen bir sinyalle belirli bir olayın komisyonunu öğrenebilir. Bu durumda, mevcut komut dizisinin yürütülmesi askıya alınır (kesilir) ve bunun yerine bu kesintiye karşılık gelen başka bir dizi yürütülmeye başlar. Kesintiler genellikle donanım, mantıksal ve yazılım kesintilerine ayrılır.

Donanım kesintileri (IRQ) özel sistem veri yolu hatları üzerinden iletilir ve harici cihazlardan gelen isteklerle ilişkilendirilir (örneğin, klavyede bir tuşa basılması). Mantıksal kesintiler, mikroişlemcinin kendisinin çalışması sırasında (örneğin, sıfıra bölme) meydana gelirken, yazılım kesintileri yürütülmekte olan program tarafından başlatılır ve genellikle özel alt rutinleri çağırmak için kullanılır.

İlk IBM PC bilgisayarları, kesme sinyalleri için sekiz girişe (IRQ0-IRQ7) sahip olan i8259 kesinti denetleyici yongasını (Kesme Denetleyicisi) kullandı. Bildiğiniz gibi, aynı anda, mikroişlemci yalnızca bir olaya hizmet edebilir ve kesme denetleyicisi, girişlerinin her biri için belirli bir önem düzeyi belirleyen bu olayı seçmesine yardımcı olur - öncelik. En yüksek öncelik, kesme istek satırı IRQ0'a ve en düşük - IRQ7'ye sahiptir, yani öncelik, satır numarasının artan sırasına göre azalır. IBM PC/AT'de sekiz kesme hattı artık yeterli değildi ve sayıları 15'e çıkarıldı. İlk modellerde bunun için iki i8259 yongasının basamaklandırılması kullanıldı. İkinci kontrolörün çıkışını birincinin IRQ2 girişine bağlayarak gerçekleştirildi.

Burada şunu anlamak önemlidir. Kesme hatları IRQ8 - IRQ15 (yani, ikinci denetleyicinin girişleri) IRQ1'den daha düşük, ancak IRQ3'ten daha yüksek bir önceliğe sahiptir.

Doğrudan erişim modunda (DMA, Doğrudan Bellek Erişimi), çevresel aygıt, mikroişlemcinin dahili kayıtları aracılığıyla değil, doğrudan RAM'e bağlanır. Bu tür veri aktarımı, büyük miktarda bilgi için yüksek bir döviz kurunun gerekli olduğu durumlarda en etkilidir. Sistem veriyolunda doğrudan erişim sürecini başlatmak için uygun sinyaller kullanılır.

IBM PC ve PC/XT uyumlu bilgisayarlar, doğrudan bellek erişimi için bir adet 4 kanallı DMA i8237 yongası kullanır, kanal 0'ı dinamik bellek yenileme içindir. Kanal 2 ve 3, sırasıyla disket sürücüler, sabit sürücü ve RAM arasında yüksek hızlı veri aktarımını kontrol etmek için kullanılır.

IBM PC/AT uyumlu bilgisayarlarda 7 DMA kanalı bulunur. İlk bilgisayarlarda bu, kesme denetleyicilerinde olduğu gibi iki i8237 yongasının basamaklandırılmasıyla sağlandı.

bilgisayar hafızası

Tüm kişisel bilgisayarlar üç tür bellek kullanır: operasyonel, kalıcı ve harici (çeşitli sürücüler). RAM, mikroişlemci tarafından ilgili işlemlerin yürütülmesi sırasında içeriğinin değiştirilmesine izin verdiği için değişken bilgileri depolamak için tasarlanmıştır. Herhangi bir zamanda isteğe bağlı olarak seçilen bir hücreye erişilebildiğinden, bu tür belleğe rastgele erişimli bellek - RAM (Rastgele Erişimli Bellek) de denir.

Oyunlar dahil tüm programlar RAM'de yürütülür. Kalıcı bellek genellikle uzun süre değişmemesi gereken bilgileri içerir. Kalıcı belleğin kendi adı vardır - yalnızca okuma ve saklama modları sağladığını gösteren ROM (Salt Okunur Bellek).

Hafızanın mantıksal organizasyonu

Bildiğiniz gibi IBM PC, PC/XT'de kullanılan i8088 mikroişlemci, sahip olduğu 20 adres yolu sayesinde toplamda 1 MB bellek alanına erişim sağlıyor. IBM PC uyumlu bilgisayarlarda ilk 640 KB adreslenebilir alan genellikle geleneksel bellek olarak adlandırılır. Kalan 384 KB sistem kullanımı için ayrılmıştır ve üst adreslerde bellek olarak adlandırılır (UMB, Upper Memory Blocks, High DOS Memory veya UM Area - UMA).Bu bellek alanı sistem ROM BIOS'u (Read Only Memory Basic Input) için ayrılmıştır. Çıkış Sistemi), ek adaptörlerin video belleği ve ROM belleği için.

Ek (genişletilmiş) bellek

Hemen hemen tüm kişisel bilgisayarlarda, UMB bellek alanı nadiren doludur. Kural olarak, sistem ROM BIOS genişletme alanı veya video belleğinin bir kısmı ve ek ROM modülleri için alan boştur. Bu, ilk olarak Lotus Development, Intel ve Microsoft tarafından geliştirilen EMS belirtiminin (Genişletilmiş Bellek Belirtimi) temelidir (bu nedenle bazen LIM belirtimi olarak adlandırılır). Bu özellik, uygulama programları için standart 640 KB'yi aşan RAM kullanımına izin verir. Ek bellek kullanma ilkesi, belleğin bloklarını (sayfalarını) değiştirmeye dayanır. UMB alanında, video arabelleği ve sistem RGM BIOS'u arasında, sayfalara ayrılmış, boş bir 64 KB "pencere" tahsis edilir. Yazılım ve donanım, fazladan belleğin herhangi bir bölümünün "window(TM)'un tahsis edilmiş sayfalarından herhangi birine eşlenmesine izin verir. Mikroişlemci her zaman "pencerede" (1 MB'nin altındaki adresler) depolanan verilere erişse de, bunun adresleri veriler, birkaç megabaytlık "pencerelere" göre ekstra bellekte dengelenebilir (bkz. Şekil 1).

İlk adım, gelecekteki sistem biriminizin kullanılacağı görevleri tam olarak belirlemektir. Oyun ekipmanı satın alınması planlanıyorsa, video kartına özel dikkat gösterilmelidir ve bir grafik iş istasyonu için işlemci gücü ve RAM miktarı temel bir rol oynar. Performans açısından en az talepkar olan ofis sistemleridir. Harici bir video kartı eklemenize bile gerek yok, çünkü yerleşik olan yeterli olacaktır. İlk adım bir işlemci seçmektir. Bu unsur, tüm sistemin genel performansını etkiler ve ne kadar çok çekirdek varsa (ve çalışma sıklığı ne kadar yüksek olursa), işlemler o kadar hızlı gerçekleştirilir.

Ardından, PC yapılandırıcı anakartı seçmenize yardımcı olacaktır. CPU ile uyumlu olmalı ve gerekli frekansın RAM'ini desteklemelidir. Gerekli tüm yuvaların ve konektörlerin varlığına ve ayrıca anakartın boyutuna (ATX, mikro ATX, mini ATX, vb.) dikkat edin. Genellikle, herhangi birinin zaten yerleşik bir ağı ve ses kartı vardır. Çevrimiçi mağaza oluşturucu sitesi, işlemciyi seçtikten sonra uygun seçenekleri otomatik olarak seçecek ve uygun olmayanları hariç tutacaktır. Oyun bilgisayarında harici bir ekran kartı bulunmalıdır. Düzenli olarak modern oyunlar oynamak ve sisteminizi yükseltmeyi uzun süre unutmak istiyorsanız, kaydetmeye değmez. Bu aynı zamanda RAM miktarı için de geçerlidir, özellikle bir bilgisayarın maliyetini etkilemez, ancak performansı önemli ölçüde etkiler. Bilgisayarınızda aynı anda saklayabileceğiniz bilgi miktarı, sabit sürücünün boyutuna bağlıdır. Ancak sistemin performansını artırmak için ayrıca bir SSD sürücüsü takılması önerilir. İşletim sistemini, programları ve uygulamaları içerecektir.

Harici veri taşıyıcılarla rahat çalışma için, istenirse sistem birimi bir optik sürücü ve bir kart okuyucu ile donatılmıştır. Sistem biriminin önemli unsurlarından biri güç kaynağıdır. Gücü, bileşenlere göre toplam elektrik tüketimi hacmi hesaplandıktan sonra seçilmelidir. Ek olarak, işlemci ve ekran kartında artan yükler altında güvenilir çalışma için 100-200 watt'lık bir marj bırakın. Tasarımcı, seçtiğiniz bileşenleri dikkate alacağı ve yalnızca güç kaynaklarıyla uygun durumlar sağlayacağı için güç kaynağı seçiminde hata yapmanıza izin vermeyecektir.

Güçlü bir oyun bilgisayarının konfigürasyonu, seçilen işlemciye bağlı olarak otomatik olarak seçilen ek bir soğutma sistemi sağlar. Vücuttaki her şeyi toplamak için kalır. Sistem birimini kimsenin göremeyeceği bir masanın altına kurmayı planlıyorsanız veya neon ışıkları ve sistemin çalışmasını gözlemlemenizi sağlayan bir pencereye sahip olabilir (oyun seçenekleri) oldukça basit ve anlaşılır olabilir. ). Bu bir zevk meselesidir, ancak bir oyun bilgisayarı kasasının geniş olması ve bileşenlerin en yüksek yüklerde aşırı ısınmaması için iyi bir havalandırmaya sahip olması gerektiğini unutmayın.

Herhangi bir zorluk?

Müşterilerin rahatlığı için, ortaya çıkan konfigürasyonu baskı için göndermek mümkündür. Ve zorluklar varsa, optimum teknik özellikleri elde etmek için hangi bileşenlerin kullanılmasının daha doğru olduğunu size söyleyecek olan mühendisimizin yardımını almalısınız.
Bizimle bir bilgisayar kurmayı seçerek en iyi fiyatları ve hizmeti alırsınız. Sistem biriminizin hızlı ama dikkatli bir şekilde teslim edilmesini garanti ediyoruz.

IBM PC bilgisayarlarının mimarisi, işlemci ile bilgisayar bileşenlerinin geri kalanı arasındaki veri yolu bağlantısı ilkesine dayanmaktadır. O zamandan beri kullanılan otobüs türleri ve tasarımları defalarca değişmesine rağmen, bilgisayarın iç organizasyonunun temel ilkesi olan mimari değişmeden kaldı. Bilgisayar cihazı aşağıdaki şemada gösterilmektedir.

Merkezi işlem birimi (CPU), bir bilgisayar sisteminin çekirdeğidir. Diğer bileşenlerle iletişim, işlemcinin harici veri yolu aracılığıyla gerçekleştirilir. İşlemcinin içinde ALU, kontrol cihazı ve bellek kayıtları arasındaki etkileşim için veri yolları vardır. İşlemcinin harici veri yolu, verilerin aktarıldığı hatlar, adresler (bu verilerin nereden geldiğini ve bu verilerin nereye aktarıldığını gösteren) ve kontrol talimatlarından oluşur. Bu nedenle, ortak veri yolu, veri yolu, adres yolu ve kontrol yolu olarak ayrılmıştır. Her satır bir bit veri, adres veya kontrol komutu taşıyabilir. Bir otobüsteki satır sayısına bus genişliği denir. Veri yolu genişliği, aynı anda iletilebilecek maksimum bit sayısını belirler ve bu da bilgisayarın genel performansını belirler. Yani, veri yolu genişliği ne kadar büyük olursa, aynı anda o kadar fazla veri iletilebilir, performans o kadar yüksek olur. Performansı etkileyen ikinci parametre, bus saat hızı ile belirlenen bus üzerindeki veri aktarım hızıdır.

Veri yolu frekansı oldukça önemli bir özelliktir, ancak yine de bilgisayarın performansını belirlemez. Bir bilgisayarın genel performansı için en önemli parametreler CPU'nun saat hızı ve bit derinliğidir. Ve bu birçok nedenden dolayı doğaldır. Veri işlemenin ana görevlerini yerine getiren, genellikle veri alışverişini başlatan ve yöneten işlemcidir. Saat frekansı, işlemlerin hızını belirler ve bit derinliği, bir işlem sürecinde işlenen veri miktarını belirler.

Soru 20: PC'nin yapısal elemanları sistemi. Biçim faktörleri.

rekabet ter(İngilizce bilgisayar, - “bilgisayar”) - belirli, açıkça tanımlanmış, değişken bir işlem dizisini gerçekleştirebilen bir cihaz veya sistem. Bunlar çoğunlukla sayısal hesaplamalar ve veri işleme işlemleridir, ancak buna G / Ç işlemlerini de içerir. Bir işlem dizisinin açıklamasına program denir.

elektronik bilgisayar,bilgisayar- hesaplama ve bilgi problemlerini çözme sürecinde bilgilerin otomatik olarak işlenmesi için tasarlanmış elektronik elemanlar üzerinde ana işlevsel elemanların (mantıksal, bellek, gösterge vb.) Yapıldığı bir dizi teknik araç.

Kişiye özel bir bilgisayar , bilgisayar(İngilizce kişisel bilgisayar, PC), bilgisayar(kişisel elektronik bilgisayar) - bir ev aletinin performans özelliklerine ve evrensel işlevselliğe sahip bir masaüstü mikro bilgisayar.

Form faktörü(İngilizceden. form faktörü) - teknik bir ürünün genel boyutlarını belirten ve ayrıca teknik parametrelerinin ek setlerini, örneğin şekli, cihaza / üzerine yerleştirilen ek elemanların türlerini, konumlarını ve yönelimlerini tanımlayan bir standart.

Form faktörü (diğer standartlar gibi) doğası gereği tavsiye niteliğindedir.

Form faktörü belirtimi, gerekli ve isteğe bağlı bileşenleri tanımlar. Bununla birlikte, üreticilerin büyük çoğunluğu, mevcut standartlara uyumun fiyatı, gelecekte diğer üreticilerin anakartının ve standartlaştırılmış ekipmanın (çevre birimleri, genişletme kartları) uyumluluğu olduğundan, spesifikasyona uymayı tercih eder.

Elektronik bir bilgisayar, işlevsel birimleri olarak elektronik bileşenlerin kullanımını ima eder, ancak bir bilgisayar başka ilkeler üzerine de inşa edilebilir - mekanik, biyolojik, optik, kuantum vb. olabilir (daha fazla: Bilgisayar sınıfları Çalışma ortamının türüne göre ), mekanik parçaların hareketi, elektronların, fotonların hareketi veya diğer fiziksel olayların etkileri nedeniyle çalışma. Ayrıca, çalışma türüne göre bir bilgisayar dijital (bilgisayar) ve analog (AVM) olabilir.

Öte yandan, "bilgisayar" terimi, yürütülmekte olan programı değiştirme (yeniden programlama) olasılığını ifade eder. Birçok elektronik bilgisayar, kesin olarak tanımlanmış bir işlem dizisini gerçekleştirebilir, giriş ve çıkış aygıtları içerebilir veya bir elektronik bilgisayarda kullanılanlara benzer yapısal öğelerden (örneğin, kayıtlar) oluşabilir, ancak yeniden programlama olasılığını ima etmez.

Tasarım özellikleri

Modern bilgisayarlar, bilgisayar teknolojisinin tüm gelişimi boyunca geliştirilen tüm tasarım çözümlerini kullanır. Bu çözümler genellikle bilgisayarların fiziksel uygulamasından bağımsızdır, ancak geliştiricilerin güvendiği temeldir. Bilgisayarların yaratıcıları tarafından çözülen en önemli sorular aşağıdadır:

Dijital veya analog

Bir bilgisayarın tasarımındaki temel karar, onun dijital mi yoksa analog bir sistem mi olacağıdır. Dijital bilgisayarlar ayrı sayısal veya sembolik değişkenlerle çalışıyorsa, analog olanlar sürekli gelen veri akışlarını işlemek için tasarlanmıştır. Günümüzde dijital bilgisayarlar çok daha geniş bir uygulama alanına sahiptir, ancak analog benzerleri hala bazı özel amaçlar için kullanılmaktadır. Ayrıca burada, örneğin darbe ve kuantum hesaplamada kullanılan başka yaklaşımların da mümkün olduğu belirtilmelidir, ancak şimdiye kadar bunlar ya çok özelleşmiş ya da deneysel çözümlerdir.

Basitten karmaşığa analog hesap makinelerine örnekler: nomogram, sürgülü cetvel, usturlap, osiloskop, televizyon, analog ses işlemcisi, otopilot, beyin.

En basit ayrık hesap makineleri arasında abaküs veya sıradan abaküs bilinmektedir; Bu sistemlerin en karmaşık olanı süper bilgisayardır.

Sayı sistemi

Ondalık sayı sistemine dayalı bir bilgisayar örneği, ilk Amerikan bilgisayarı Mark I'dir.

Bilgisayar teknolojisinin gelişimindeki en önemli adım, sayıların ikili biçimde içsel temsiline geçiş oldu. Bu, bilgi işlem cihazlarının ve çevresel ekipmanların tasarımını büyük ölçüde basitleştirdi. İkili sayı sisteminin temel alınması, aritmetik fonksiyonların ve mantıksal işlemlerin uygulanmasını kolaylaştırdı.

Ancak ikili mantığa geçiş anlık ve koşulsuz bir süreç değildi. Birçok tasarımcı, insanlara daha tanıdık gelen ondalık sayı sistemine dayalı bilgisayarlar geliştirmeye çalıştı. Diğer yapıcı çözümler de uygulandı. Bu nedenle, ilk Sovyet makinelerinden biri, kullanımı birçok açıdan ikili sistemden daha karlı ve kullanışlı olan üçlü sayı sistemi temelinde çalıştı (üçlü bilgisayar Setun projesi yetenekli Sovyet tarafından geliştirildi ve uygulandı). mühendis N.P. Brusentsov).

Akademisyen Ya. A. Khetagurov'un rehberliğinde, aktif sıfırlı 4'te 1 kodlama sistemi kullanılarak "gerçek zamanlı cihazlar için ikili olmayan kodlama sisteminin son derece güvenilir ve güvenli mikroişlemcisi" geliştirildi.

Bununla birlikte, genel olarak, dahili veri temsil sisteminin seçimi, bilgisayar çalışmasının temel ilkelerini değiştirmez - herhangi bir bilgisayar, bir diğerini taklit edebilir.

Programların ve verilerin depolanması

Hesaplamaların yürütülmesi sırasında, genellikle daha sonra kullanılmak üzere ara verileri depolamak gerekir. Birçok bilgisayarın performansı, büyük ölçüde, toplam kapasitesinin (belleğine) değerlerini okuyabilme ve yazabilme hızları ile belirlenir. Başlangıçta, bilgisayar belleği yalnızca ara değerleri depolamak için kullanıldı, ancak kısa süre sonra program kodunun veri olarak aynı bellekte (von Neumann mimarisi, diğer adıyla "Princeton") saklanması önerildi. Bu çözüm günümüzde çoğu bilgisayar sisteminde kullanılmaktadır. Bununla birlikte, kontrol denetleyicileri (mikrobilgisayarlar) ve sinyal işlemcileri için, verilerin ve programların belleğin farklı bölümlerinde (Harvard mimarisi) depolandığı bir şema daha uygun olduğu ortaya çıktı.

Aşağıdakiler dahil olmak üzere PC'nin ana kısmı:

bilgisayarın çalışmasını kontrol eden elektronik cihazlar ("merkezi işlem birimi", "yardımcı işlemci", "RAM", "kontrolörler" ("adaptörler"), "veri yolu" dahil);

şebekenin alternatif voltajını gerekli düşük değerin bir sabitine dönüştüren ve bunu elektronik devrelere ve bilgisayarın diğer bileşenlerine besleyen bir güç kaynağı birimi;

programları ve verileri yazmak ve okumak için tasarlanmış ve bir sabit disk sürücüsü (HDD) ve bir veya iki disket sürücüsünden (FMD) oluşan harici bellek aygıtları.

PC sistem biriminin tasarımı bir kasa, birkaç elektronik kart (her şeyden önce bir “sistem” veya “ana kart” kartı), birleşik konektörler (yuvalar), esnek çok çekirdekli bağlantı kabloları, bir güç anahtarı ve küçük bir anahtardan oluşur. PC'nin çalışma modlarını kontrol etmek için anahtar (düğme) sayısı.

PC sistem biriminin durumu aşağıdaki versiyonlarda yürütülür:

Yatay (masaüstü) dahil. küçültülmüş (Mini-footprint, Slimline) ve küçük boyutlu versiyonlarında (Ultra-slimline);

Dikey ("kule"), dahil. zemine montaja uygun, büyütülmüş haliyle, - “Büyük kule”, küçük boyutlu - “Küçük kule” ve orta versiyon - “Orta kule”;

“Hepsi bir arada” - Tek bir durumda sistem birimi ve monitör kombinasyonu ile masaüstü;

"Diz" ve "dizüstü bilgisayar" dahil olmak üzere bir dizi farklı seçenek dahil olmak üzere taşınabilir veya taşınabilir (bkz. - Dizüstü Bilgisayar veya Cep Defteri). Bu durumlarda, sistem biriminin kasasında ayrıca bir monitör, klavye, hareket topu ve bazı modellerde bir CD-ROM sürücüsü bulunur.

yürütmede sıfıra bölme

sonuçları yazarken bellek hatası

Bugüne kadar, talimatların sıralı yürütülmesine sahip neredeyse hiç işlemci yoktur; bunların yerini, talimatların paralel yürütülmesi, diğer her şey eşit olmak üzere, daha yüksek performans sağlayan işlemciler almıştır. Paralel talimat yürütmeye sahip en basit işlemci, talimat boru hattına sahip bir işlemcidir. Bir talimat boru hattı işlemcisi, talimat döngüsünün her aşamasını önceki ve sonraki aşamalardan bağımsız hale getirerek sıralı bir talimat işlemcisinden elde edilebilir.

Bunu yapmak için, sonuncusu hariç her aşamanın sonuçları, aşamalar arasında bulunan yardımcı bellek öğelerinde (kayıtlar) saklanır:

Getirmenin sonucu - kodlanmış talimat - getirme ve kod çözme adımları arasında bulunan bir kayıt defterinde saklanır.

Kod çözme sonucu - işlemin türü, işlenenlerin değerleri, sonucun adresi - kod çözme ve yürütme aşamaları arasındaki kayıtlarda saklanır.

Yürütme sonuçları - koşullu bir dal için program sayacının yeni değeri, ALU'da hesaplanan bir aritmetik işlemin sonucu vb. - yürütme ve sonuçların kaydedilmesi aşamaları arasındaki kayıtlarda saklanır

Son aşamada, sonuçlar zaten kayıtlara ve/veya belleğe yazılır, bu nedenle yardımcı kayıtlara gerek yoktur.

Vektör kesme

Kesinti sisteminin böyle bir organizasyonu ile, hizmet talep eden VU, kendisini kesme vektörünü kullanarak tanımlar - mikro bilgisayarın ana bellek hücresinin adresi, bu VU'nun kesme servis rutininin ilk komutunu veya adresi depolar. Böyle bir altyordamın başlangıcı. Böylece, kesme vektörünü alan işlemci, derhal gerekli kesinti hizmeti rutininin yürütülmesine geçer. Vektör kesme sistemine sahip bir mikrobilgisayarda, her VU'nun kendi kesme rutini olmalıdır.