Računalni uređaji danas su tako izdržljiviušli u naš život da se čini nemogućim zamisliti naše postojanje bez njih. Međutim, većina korisnika gotovo nikada ne razmišlja o tome kako svi ti sustavi rade. Dalje ćemo razmotriti kako je računalo uređeno (za "lutke", da tako kažem). Naravno, neće uspjeti sve detaljno opisati i istaknuti sve tehničke aspekte (a većini ljudi to nije potrebno). Stoga ćemo se ograničiti na glavne aspekte, govoreći jednostavnim "ljudskim" jezikom.
Govoreći o uređaju bilo kojeg računalnog uređaja, treba jasno razumjeti da se on u osnovi sastoji od hardvera i softvera.
Hardver znači da je sve povezanouređaji kojih se, da se tako izrazimo, može dodirnuti rukama (procesori, memorijske kartice, tvrdi diskovi, monitori, video, audio i zvučni adapteri, tipkovnica, miš, periferni uređaji poput pisača, skenera itd.). Popularno se sve ove komponente ponekad nazivaju "računalnim hardverom".
Softverski dio sastoji se od mnogihkomponente, među kojima vodeću ulogu ima operativni sustav, na temelju kojih se ostvaruje interakcija između hardvera i drugih programa i u njemu instalirani upravljački programi posebni su programi uz pomoć kojih OS može komunicirati sa samim hardverom i koristiti ga za izvršavanje određenih zadataka.
Iz ovoga je lako zaključiti da glavniNačelo rada bilo koje vrste računala je interakcija hardverskih i softverskih komponenata. Ali ovo je samo površni prikaz. Ti će procesi biti opisani malo kasnije.
U hardverskom dijelu, kako mnogi vjeruju, prvimjesto je procesor i RAM. To je djelomično točno. Oni su ti koji osiguravaju izvršavanje svih softverskih naredbi i omogućuju pokretanje određenih procesa.
S druge strane, ako dublje kopate, nijednuSama komponenta "željeza" je bezvrijedna, jer je treba negdje povezati da bi se koristila. I tu se najvažnija važnost pridaje takozvanim matičnim pločama (popularno nazvanim "matične ploče") - posebnim uređajima na koje su montirane sve ostale komponente, mikrovezja itd. U tom je smislu glavno načelo računala (ispravno funkcioniranje bez kvarova) je ispravno povezivanje svih hardverskih komponenata putem odgovarajućih kontrolera na posebne utore ili konektore na samoj ploči. Ovdje postoje pravila, na primjer, o ispravnoj upotrebi PCI sabirnica, o povezivanju tvrdih diskova i prijenosnih pogona po principu Master / Slave itd.
Odvojeno, treba reći i o trajnom pamćenjuuređaj (ROM) na koji se bilježe informacije kao da su zauvijek i memorija s slučajnim pristupom (RAM) koja služi za izvršavanje softverskih komponenti.
Softversko načelo rada računala podrazumijeva upotrebu odgovarajućeg softvera za izvršavanje dodijeljenih zadataka.
Općenito govoreći, softver je podijeljen u nekolikokategorije, među kojima se mogu zasebno razlikovati sistemski i aplikativni softver. Sistemski softver uključuje same operativne sustave, upravljačke programe uređaja, a ponekad i uslužne programe potrebne za osiguravanje ispravnog rada cijelog sustava. To je, tako reći, općenita ljuska u koju su ugrađeni aplikacijski programi i aplikacije. Softver ove vrste strogo je usredotočen, odnosno usredotočen je na izvršavanje određenog zadatka.
Ali budući da govorimo upravo o onome što oni predstavljajuosnovni su principi računala u općenitom smislu, sistemski softver je taj koji dolazi na prvo mjesto. Dalje, pogledajmo kako se pokreće cijeli računalni sustav.
Vjerojatno mnogi korisnici stolnih računalaprimijetili su da se prilikom uključivanja računala čuje karakteristični zvuk zvučnika sustava. Malo ljudi obraća pažnju na to, međutim, iz činjenice njegovog izgleda možemo zaključiti da svi "željezni" uređaji rade normalno.
Što se događa?Načelo rada računala je da se svi uređaji kada se napaja posebnom mikrovezom koja se naziva primarni ulazno / izlazni uređaj testiraju. Prije svega, otkriva se kvar u radu video adaptera, jer ako nije u redu, sustav jednostavno neće moći prikazati vizualne informacije na ekranu. Tek tada se određuje vrsta procesora i njegove karakteristike, parametri RAM-a, tvrdih diskova i ostalih uređaja. Zapravo, BIOS u početku pohranjuje informacije o cijelom hardveru.
Uz to, učitavanje se također može protumačiti kao softverski princip rada računala, budući da se provjera vrši na softverski, a ne na fizički način.
Tu je i sustav za odabir čizmeuređaji (tvrdi disk, optički mediji, USB uređaj, mreža itd.). U svakom slučaju, daljnje načelo računala u pogledu pokretanja sustava je da uređaj ima takozvani zapis o pokretanju, koji je neophodan za pokretanje sustava.
Za pokretanje OS-a potreban je poseban bootloader,koja inicijalizira jezgru sustava, snimljenu na tvrdi disk, i smješta je u RAM, nakon čega se kontrola procesa prenosi na sam OS.
Uz to, MBR možeimaju fleksibilnije postavke, dajući korisniku pravo da odabere sustav koji će se učitati. Ako se početak pokreće s prijenosnog medija, s njega se čita izvršni kôd za pokretanje, ali učitavanje se u svakom slučaju izvodi samo ako BIOS utvrdi da je izvršni kôd valjan. U suprotnom, na ekranu će se pojaviti obavijest o nemogućnosti pokretanja, na primjer da particija za pokretanje nije pronađena. U ovom se slučaju ponekad koristi tablica particija koja sadrži informacije o svim logičkim diskovima na koje se tvrdi disk može podijeliti. Između ostalog, pristup informacijama izravno ovisi o strukturi datoteke, koja se naziva datotečnim sustavom (FAT, NTFS, itd.).
Imajte na umu da je ovo najprimitivnije tumačenje postupka pokretanja, jer je u stvarnosti sve puno složenije.
Dakle, operativni sustav se pokrenuo.Sada se zaustavimo na problemima funkcioniranja programa i aplikacija. Za njihovu su implementaciju odgovorni prvenstveno središnji procesor i RAM, a da ne spominjemo upravljačke programe ostalih uključenih uređaja.
Načelo rada računalne memorije ječinjenica da kada pokrenete izvršnu datoteku programa ili drugog objekta s ROM-a ili prijenosnog medija, kada aplikacija igra neku vrstu komplementarne uloge, neke prateće komponente, najčešće dinamičke knjižnice (iako za jednostavne programe njihova prisutnost može, ali ne mora) i upravljački programi uređaja potrebni za rad.
Oni pružaju komunikaciju između operacijske salesustav, sam program i korisnik. Jasno je da što više RAM-a ima, to se više komponenata može učitati u njega i brže će se odvijati njihova obrada. Kada su primljene naredbe za interakciju, središnji procesor preuzima koji izvodi sve računske radnje u sustavu. Kad aplikacija završi ili kada se računalo isključi, sve se komponente istovare iz "RAM-a". Ali to nije uvijek slučaj.
Neki procesi mogu biti na mreži.pamćenje stalno. Stoga ih se mora zaustaviti ručno. U sustavima Windows mnoge se usluge pokreću automatski, ali su potpuno nepotrebne za korisnika. U ovom se slučaju primjenjuje postavka automatskog pokretanja. U najjednostavnijoj verziji koriste se programi za optimizaciju koji čiste nepotrebne procese, uklanjaju računalno smeće u automatskom načinu. Ali ovo je zaseban razgovor.