Сегодня компьютерные устройства настолько прочно weszło w nasze życie, że wyobrażenie sobie naszego istnienia bez nich wydaje się niemożliwe. Jednak większość użytkowników prawie nigdy nie myśli o tym, jak działają wszystkie te systemy. Następnie rozważymy, jak działa komputer (dla manekinów, że tak powiem). Oczywiście, aby opisać wszystko szczegółowo i podkreślić wszystkie aspekty techniczne, nie zadziała (tak, nie jest to konieczne dla większości). Dlatego ograniczamy się do głównych aspektów, w prostym „ludzkim” języku.
Mówiąc o urządzeniu dowolnego urządzenia komputerowego, należy jasno zrozumieć, że składa się ono w zasadzie ze sprzętu i oprogramowania.
Sprzęt oznacza wszystko połączoneurządzenia, które, by tak rzec, można dotykać rękami (procesory, karty pamięci, dyski twarde, monitory, adaptery wideo, audio i dźwiękowe, klawiatura, mysz, urządzenia peryferyjne, takie jak drukarki, skanery itp.). Powszechnie wszystkie te komponenty są czasami nazywane „sprzętem komputerowym”.
Część oprogramowania składa się z wielukomponenty, wśród których system operacyjny odgrywa wiodącą rolę, na podstawie których dokonywana jest interakcja między sprzętem a innymi programami, a zainstalowane w nim sterowniki urządzeń to specjalne programy, za pomocą których system operacyjny może współdziałać z samym sprzętem i używaj go do wykonywania określonych zadań.
Z tego łatwo wywnioskować, że głównyzasada działania każdego typu komputera polega na współdziałaniu komponentów sprzętowych i programowych. Ale to tylko powierzchowne przedstawienie. Te procesy zostaną opisane nieco później.
W części sprzętowej, jak wielu uważa, pierwszymiejsce to procesor i pamięć RAM. To częściowo prawda. To oni zapewniają wykonanie wszystkich poleceń oprogramowania i umożliwiają uruchomienie określonych procesów.
Z drugiej strony, jeśli sięgniesz głębiej, nic„Żelazny” element sam w sobie jest bezwartościowy, ponieważ trzeba go gdzieś podłączyć, aby go używać. I tutaj ogromne znaczenie mają tzw. Płyty główne (potocznie zwane „płytami głównymi”) - specjalne urządzenia, na których montowane są wszystkie inne podzespoły, mikroukłady itp. W tym sensie główna zasada działania komputera (poprawne działanie bez awarie) polega na poprawnym podłączeniu wszystkich komponentów sprzętowych poprzez odpowiednie kontrolery do specjalnych gniazd lub złączy na samej płycie. Istnieją tutaj zasady, na przykład, dotyczące prawidłowego korzystania z magistrali PCI, podłączania dysków twardych i dysków wymiennych na zasadzie Master / Slave itp.
Osobno należy powiedzieć o pamięci trwałejurządzenie (ROM), na którym zapisywane są informacje, jakby na zawsze, oraz pamięć o dostępie swobodnym (RAM), która służy do wykonywania elementów oprogramowania.
Programowa zasada działania komputera zakłada stosowanie odpowiedniego oprogramowania do wykonywania powierzonych zadań.
Ogólnie rzecz biorąc, oprogramowanie dzieli się na kilkakategorie, wśród których można wyodrębnić oprogramowanie systemowe i aplikacyjne. Oprogramowanie systemowe obejmuje same systemy operacyjne, sterowniki urządzeń, a czasem narzędzia serwisowe niezbędne do zapewnienia prawidłowego działania całego systemu. Jest to, że tak powiem, ogólna powłoka, w której osadzane są aplikacje i aplikacje. Oprogramowanie tego typu ma ścisły nacisk, to znaczy jest nastawione na wykonanie określonego zadania.
Ale ponieważ mówimy o tym, co dokładnie reprezentująto podstawowe zasady działania komputera w ogólnym sensie, to oprogramowanie systemowe wychodzi na wierzch. Następnie przyjrzyjmy się, jak uruchamia się cały system komputerowy.
Prawdopodobnie wielu użytkowników komputerów stacjonarnychzauważyli, że po włączeniu komputera słychać charakterystyczny dźwięk głośnika systemowego. Niewiele osób zwraca na to uwagę, jednak z faktu jego wyglądu można wywnioskować, że wszystkie „żelazne” urządzenia pracują normalnie.
Co się dzieje?Zasada działania komputera polega na tym, że po doprowadzeniu zasilania do specjalnego mikroukładu zwanego podstawowym urządzeniem wejścia / wyjścia, testowane są wszystkie urządzenia. Przede wszystkim następuje wykrycie nieprawidłowości w działaniu karty wideo, ponieważ jeśli nie jest w porządku, system po prostu nie będzie w stanie wyświetlać informacji wizualnych na ekranie. Dopiero wtedy określa się rodzaj procesora i jego charakterystykę, parametry pamięci RAM, dysków twardych i innych urządzeń. W rzeczywistości BIOS początkowo przechowuje informacje o całym sprzęcie.
Ponadto ładowanie można również interpretować jako zasadę oprogramowania działania komputera, ponieważ sprawdzanie odbywa się w sposób programowy, a nie fizyczny.
Istnieje również system wyboru bagażnikaurządzenia (dysk twardy, nośnik optyczny, urządzenie USB, sieć itp.). W każdym razie dalszą zasadą komputera w zakresie rozruchu jest to, że urządzenie ma tak zwany rekord rozruchowy, który jest niezbędny do uruchomienia systemu.
Do uruchomienia systemu wymagany jest specjalny program ładujący,który inicjalizuje jądro systemu, zapisane na dysku twardym i umieszcza je w pamięci RAM, po czym kontrola procesu jest przenoszona do samego systemu operacyjnego.
Ponadto MBR możemają bardziej elastyczne ustawienia, dając użytkownikowi prawo wyboru systemu do załadowania. Jeśli uruchomienie odbywa się z nośnika wymiennego, odczytywany jest z niego wykonywalny kod rozruchowy, ale w każdym przypadku ładowanie jest wykonywane tylko wtedy, gdy system BIOS określi kod wykonywalny jako prawidłowy. W przeciwnym razie na ekranie pojawi się powiadomienie o niemożności uruchomienia, na przykład, że partycja rozruchowa nie została znaleziona. W takim przypadku czasami używana jest tablica partycji, która zawiera informacje o wszystkich dyskach logicznych, na które można podzielić dysk twardy. Dostęp do informacji zależy między innymi bezpośrednio od struktury organizacji plików, która jest nazywana systemem plików (FAT, NTFS itp.).
Zauważ, że jest to najbardziej prymitywna interpretacja procesu rozruchu, ponieważ w rzeczywistości wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane.
Więc system operacyjny został uruchomiony.Zastanówmy się teraz nad kwestiami działania programów i aplikacji. Za ich implementację odpowiada przede wszystkim procesor centralny i pamięć RAM, nie wspominając o sterownikach innych urządzeń.
Zasada działania pamięci komputera jest takafakt, że przy uruchamianiu pliku wykonywalnego programu lub innego obiektu z pamięci ROM lub nośnika wymiennego, gdy aplikacja pełni rolę uzupełniającą, niektóre komponenty towarzyszące, najczęściej biblioteki dynamiczne (chociaż w przypadku prostych programów ich obecność może lub nie być dostarczone) oraz sterowniki urządzeń wymagane do działania.
Zapewniają komunikację między salą operacyjnąsystem, sam program i użytkownik. Oczywiste jest, że im więcej pamięci RAM, tym więcej komponentów można do niej załadować i tym szybsze będzie ich przetwarzanie. Po odebraniu poleceń interakcji kontrolę przejmuje centralny procesor, który wykonuje wszystkie działania obliczeniowe w systemie. Po zakończeniu działania aplikacji lub wyłączeniu komputera wszystkie składniki są wyładowywane z „pamięci RAM”. Lecz nie zawsze tak jest.
Niektóre procesy mogą być w trybie online.pamięć stale. Dlatego należy je zatrzymać ręcznie. W systemach Windows wiele usług uruchamia się automatycznie, ale są one zupełnie niepotrzebne użytkownikowi. W takim przypadku stosowane jest ustawienie automatycznego uruchamiania. W najprostszej wersji używane są programy optymalizacyjne, które oczyszczają niepotrzebne procesy, usuwają śmieci komputerowe w trybie automatycznym. Ale to osobna rozmowa.
