Êàê ðàáîòàåò êîìïüþòåð
Êàê óæå áûëî ñêàçàíî ðàíåå, îòêðûòàÿ àðõèòåêòóðà è áëî÷íî-ìîäóëüíûé ïðèíöèï îðãàíèçàöèè IBM-êîìïüþòåðîâ ñòàëè ðåøàþùèìè ôàêòîðàìè, ïîçâîëèâøèìè èì íûíå áåçðàçäåëüíî ãîñïîäñòâîâàòü íà ðûíêå êîìïüþòåðíîé òåõíèêè. Äàâàéòå æå ðàññìîòðèì, èç êàêèõ áëîêîâ è ìîäóëåé ñîáèðàåòñÿ ñîâðåìåííûé êîìïüþòåð è êàê îðãàíèçîâàíà åãî ðàáîòà, êîòîðàÿ ïîêàçàíà ñõåìàòè÷åñêè íèæå.
Öåíòðàëüíûé ïðîöåññîð ("êàìåíü" â æàðãîííîì ëåêñèêîíå êîìïüþòåðùèêîâ) - "ìîçãè" êîìïüþòåðà. Èìåííî â öåíòðàëüíîì ïðîöåññîðå ïðîèñõîäÿò îñíîâíûå âû÷èñëåíèÿ, ðàäè êîòîðûõ, ñîáñòâåííî è ïðèäóìûâàëñÿ êîìïüþòåð, ÷òîáû îáëåã÷èòü æèçíü ÷åëîâåêà. Ôèçè÷åñêè öåíòðàëüíûé ïðîöåññîð (ìèêðîïðîöåññîð) âûïîëíÿåòñÿ â âèäå áîëüøîé èíòåãðàëüíîé ñõåìû (ÁÈÑ), êîòîðàÿ óñòàíàâëèâàåòñÿ â ñîîòâåòñòâóþùèé ðàçúåì íà ìàòåðèíñêîé ïëàòå. Ñâåðõó íà ïðîöåññîð îáÿçàòåëüíî êðåïèòñÿ ðàäèàòîð è êóëåð (âåíòèëÿòîð), êîòîðûå îõëàæäàþò ïðîöåññîð, ò.ê. òîò â ïðîöåññå ðàáîòû âûäåëÿåò äîñòàòî÷íî ìíîãî òåïëà.
Ïàìÿòü - òî "ìåñòî", ãäå õðàíèòñÿ ðàçíîîáðàçíàÿ èíôîðìàöèÿ (äàííûå, ïðîãðàììíûå êîäû), ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ öåíòðàëüíîãî ïðîöåññîðà (è íå òîëüêî), à òàêæå ðåçóëüòàòû ïðîèçâåäåííûõ èì âû÷èñëåíèé. Êîìïüþòåðíàÿ ïàìÿòü áûâàåò äâóõ âèäîâ: ÏÇÓ (ïîñòîÿííî-çàïîìèíàþùåå óñòðîéñòâî) è ÎÇÓ (îïåðàòèâíî-çàïîìèíàþùåå óñòðîéñòâî).
ÏÇÓ ìîæíî òîëüêî ñ÷èòûâàòü. Êàê ïðàâèëî, ÏÇÓ ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ íà÷àëüíîé çàãðóçêè êîìïüþòåðà.  ÏÇÓ õðàíÿòñÿ ñïåöèàëüíûå èíñòðóêöèè (BIOS), êîòîðûå óïðàâëÿþò â ìîìåíò âêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ ðàáîòîé êîìïüþòåðà è "ðàññêàçûâàþò" åìó, ÷òî îí äîëæåí äåëàòü. Ôèçè÷åñêè ÏÇÓ âûïîëíÿåòñÿ â âèäå ìèêðîñõåìû, êîòîðàÿ âïàèâàåòñÿ â ìàòåðèíñêóþ ïëàòó.
Èíôîðìàöèþ ÎÇÓ ìîæíî íå òîëüêî ñ÷èòûâàòü, íî è çàïèñûâàòü. Áîëåå òîãî, ñêîðîñòü ðàáîòû ÎÇÓ íàïðÿìóþ âëèÿåò íà ïðîèçâîäèòåëüíîñòü âñåé êîìïüþòåðíîé ñèñòåìû â öåëîì. Ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî â ÎÇÓ õðàíèòñÿ âñÿ èíôîðìàöèÿ, íåîáõîäèìàÿ äëÿ ðàáîòû êîìïüþòåðà â äàííûé ìîìåíò è ñ êîòîðîé ïîêà (èëè óæå) íå ðàáîòàåò öåíòðàëüíûé ïðîöåññîð. Ôèçè÷åñêè ÎÇÓ âûïîëíÿåòñÿ â âèäå îòäåëüíûõ ìîäóëåé, êîòîðûå óñòàíàâëèâàþòñÿ â ñïåöèàëüíûå ðàçúåìû (ñëîòû) ìàòåðèíñêîé ïëàòû.
Îòäåëüíûå ìîäóëè è áëîêè êîìïüþòåðà äîëæíû êàêèì-òî îáðàçîì îáìåíèâàòüñÿ ìåæäó ñîáîé èíôîðìàöèåé. Äëÿ ýòîé öåëè ñëóæàò ñïåöèàëüíûå èíôîðìàöèîííûå ëèíèè, êîòîðûå ïðèíÿòî íàçûâàòü øèíàìè.
Øèíà äàííûõ - èíôîðìàöèîííàÿ ëèíèÿ (êàíàë), ïî êîòîðîé èäåò ïåðåäà÷à ýëåêòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ.
Àäðåñíàÿ øèíà - èíôîðìàöèîííûé êàíàë, êîòîðûé ïåðåäàåò àäðåñ ÿ÷åéêè ïàìÿòè, â êîòîðóþ (èç êîòîðîé) áóäåò ïðîèçâîäèòüñÿ çàïèñü (÷òåíèå) èíôîðìàöèè. Êàæäàÿ ÿ÷åéêà ïàìÿòè èìååò ñâîé óíèêàëüíûé àäðåñ, ïî êîòîðîìó èäåò îáðàùåíèå ê ïàìÿòè.
Øèíà óïðàâëåíèÿ óêàçûâàåò, êàêîå èìåííî äåéñòâèå áóäåò ïðîèçâîäèòüñÿ: ÷òåíèå èëè çàïèñü.
Òàêàÿ îðãàíèçàöèÿ ðàáîòû êîìïüþòåðà íàçûâàåòñÿ òðåõøèííîé àðõèòåêòóðîé. Ôèçè÷åñêè øèíà - ýòî îáûêíîâåííûé "êóñîê" èçîëèðîâàííîãî ïðîâîäà, êîòîðûé âûïîëíåí â âèäå ëåíòî÷íîãî æãóòà (øëåéôà) èëè â âèäå ìåòàëëè÷åñêèõ äîðîæåê íà ñèñòåìíîé ïëàòå.
Âñå âûøåïåðå÷èñëåííûå êîìïîíåíòû íàõîäÿòñÿ â "æåëåçíîì ÿùèêå", êîòîðûé íàçûâàåòñÿ ñèñòåìíûì áëîêîì, êîòîðûé ñîäåðæèò áëîê ïèòàíèÿ, ïèòàþùèé âñå ìîäóëè êîìïüþòåðà.
Äëÿ òîãî, ÷òîáû ñ êîìïüþòåðîì ìîæíî áûëî "îáùàòüñÿ" íóæíû ñðåäñòâà ââîäà è âûâîäà èíôîðìàöèè.
Èíôîðìàöèÿ ââîäèòñÿ â êîìïüþòåð ïîñðåäñòâîì êëàâèàòóðû (ñ ìûøüþ), ôëîïïè-äèñêîâ (êîòîðûå ïðàêòè÷åñêè óøëè â ïðîøëîå), êîìïàêò-äèñêîâ, ôëýø-ïàìÿòè è äðóãèõ ïîäêëþ÷àåìûõ âíåøíèõ óñòðîéñòâ.
Âûâîä èíôîðìàöèè ïðîèçâîäèòñÿ ÷åðåç ìîíèòîð, ïðèíòåð (äðóãèå óñòðîéñòâà).
Âñå âíåøíèå óñòðîéñòâà, êîòîðûå ïîäêëþ÷àþòñÿ ê ñèñòåìíîìó áëîêó êîìïüþòåðà óïðàâëÿþòñÿ ÷åðåç êîíòðîëëåðû - ñïåöèàëüíûå àïïàðàòíûå óñòðîéñòâà, èìåþùèå ñîîòâåòñòâóþùèå ðàçúåìû äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ òîãî èëè èíîãî âíåøíåãî óñòðîéñòâà. Êîíòðîëëåðû ðàáîòàþò ïîä ñïåöèàëüíûìè óïðàâëÿþùèìè ïðîãðàììàìè - äðàéâåðàìè. Äðàéâåð "ðàññêàçûâàåò" êîíòðîëëåðó êàê êîìïüþòåð äîëæåí ïðàâèëüíî îáìåíèâàòüñÿ èíôîðìàöèåé ñ ñîîòâåòñòâóþùèì ïîäêëþ÷åííûì âíåøíèì óñòðîéñòâîì. Áåç ïðàâèëüíî óñòàíîâëåííîãî äðàéâåðà íè ïðèíòåð, íè ñêàíåð, íè ìîíèòîð íå áóäåò ðàáîòàòü. Ôèçè÷åñêè êîíòðîëëåðû âûïîëíåíû â âèäå ñïåöèàëüíûõ ðàçúåìîâ, óñòàíîâëåííûõ ëèáî íà ìàòåðèíñêîé ïëàòå, ëèáî íåïîñðåäñòâåííî íà ñèñòåìíîì áëîêå êîìïüþòåðà.
Îòäåëüíîé âàæíîé äåòàëüþ êîìïüþòåðà ÿâëÿåòñÿ æåñòêèé äèñê ("âèí÷åñòåð", "âèíò"), êîòîðûé íàõîäèòñÿ âíóòðè ñèñòåìíîãî áëîêà, íî ïîäêëþ÷åí ê îáùåé ñèñòåìå òàêæå ÷åðåç êîíòðîëëåð. Âèí÷åñòåð èìååò î÷åíü áîëüøîé îáúåì õðàíåíèÿ äàííûõ (ñîâðåìåííûå æåñòêèå äèñêè óæå èçìåðÿþòñÿ â òåðàáàéòàõ - ìèëëèîíàõ ìåãàáàéòîâ). Íà æåñòêîì äèñêå õðàíèòñÿ âñÿ èíôîðìàöèÿ, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ ðàáîòû êîíêðåòíîãî êîìïüþòåðà. Ôèçè÷åñêè æåñòêèé äèñê âûïîëíåí â âèäå çàêðûòîãî ìîäóëÿ ðàçìåðîì ïðèìåðíî äâóõ-òðåõ ñèãàðåòíûõ ïà÷åê.
Êîãäà âûøåïåðå÷èñëåííûå ìîäóëè ñîáðàíû âîåäèíî, ïðàâèëüíî ïîäêëþ÷åíû è êîððåêòíî óñòàíîâëåííî íóæíîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå - êîìïüþòåð ãîòîâ ê ðàáîòå. Îïûòíûé ïîëüçîâàòåëü èç ðàáîòîñïîñîáíûõ êîìïëåêòóþùèõ ñîáåðåò è íàñòðîèò êîìïüþòåð â òå÷åíèå 3-5 ÷àñîâ.
