Der interne Architektur eines PCs

Alle wichtigen Komponenten eines PCs befinden sich im inneren der Systemeinheit: Mainboard mit Prozessor und Speicher, Festplatten und Disketten, CD-ROM, etc. Darüber hinaus, in der Einheit liegt Netzteil. 

Das Mainboard. Die wichtigste Hardware-Komponente, Computer, ist das Mainboard. Auf dem Mainboard umgesetzt Autobahn Austausch von Informationen, es gibt Anschlüsse für die Installation von CPU und RAM, und auch die Slots für die Installation Controller externe Geräte. 

Der größte Teil der Mainboard — Mikroprozessor (MP) oder CPU (Central Processing Unit), er steuert alle Knoten PC und dem Programm, beschreibt den Algorithmus zu lösenden Aufgaben. MP hat eine komplexe Struktur in Form von E-logische schaltungen.

Als Komponente unterscheiden können:

1.             ALU - арифметико-logische Einheit, entwickelt für arithmetische und logische Operationen mit den Daten und Adressen Speicher; 

2.             Register oder Mikroprozessor Speicher — Cache-Speicher, arbeitet mit einer Geschwindigkeit von CPU, ALU-arbeitet mit Ihnen; 

3.             UU - Steuergerät - Verwaltung aller Knoten MP durch die Erzeugung und übertragung von anderen Komponenten Steuerimpulse, die von Quarz-Takt, die beim einschalten des PC zu vibrieren beginnt mit einer Konstanten Frequenz (100 MHz, 200-400 MHz). Diese Schwankungen und bestimmen das Tempo des gesamten Mainboards; 

4.             CNP - das System Interrupt - Spezial-groß-und Kleinschreibung, das beschreibt den Zustand der MP, so konnen Sie unterbrechen die Arbeit der MP zu jeder Zeit für die unmittelbare Behandlung einiger der eingehenden Anfrage, oder die Inszenierung in der Warteschlange; nach der Bearbeitung der Anfrage Verlangt ermöglicht die Wiederherstellung einer unterbrochenen; 

5.             Die Steuerung der gemeinsamen Bus — interface-System. 

Für die Erweiterung der Möglichkeiten der PC und die Verbesserung der funktionellen Eigenschaften der Mikroprozessor kann Optional geliefert werden mathematischer Coprozessor, der Angestellte für die Erweiterungen des Befehlssatzes MP. Zum Beispiel, mathematische Coprozessor IBM-kompatiblen PC erweitert die Funktionen von MP für Gleitkommaoperationen; Coprozessor in lokalen Netzwerken (LAN-Prozessor) erweitert die Funktionen von MP in lokalen Netzwerken. 

Eigenschaften CPU:

- Leistung (Leistung, Taktfrequenz) — die Anzahl der Operationen, die in der Sekunde. 

- bit — maximale Anzahl von Bits der binären zahlen, über die gleichzeitig ausgeführt werden kann, maschinelle операция4. 

Speicher - Vorrichtung zur Speicherung von Informationen in Form von Daten und Programmen. Speicher teilt sich vor allem auf die innere (die sich auf dem Mainboard) und die äußere (gehostet wird auf einer Vielzahl von externen Datenträgern). 

Der interne Speicher wiederum gliedert sich in:

- ROM (die ständige Speichergerät) oder ROM (read only memory), die enthält - ständige Informationen, gespeichertes auch wenn das Gerät ausgeschaltet ist, das dient zum testen der Speicherkarte und Computer-Hardware, Bootstrap PC beim einschalten. Die Aufnahme auf eine spezielle Kassette ROM erfolgt ab Werk des Herstellers PC und trägt die Merkmale seiner Individualität. ROM Größe relativ klein ist - von 64 bis 256 Kb. 

- RAM (betriebsdatenspeicher, OP — RAM) oder RAM (random access memory), dient zur schnellen Speicherung von Programmen und Daten, der speicherbaren nur während der Arbeit der PC. Es энергозависима, bei Stromausfall Informationen verloren. OP zeichnet sich die besonderen Funktionen und Besonderheiten des Zugangs: 

1.      OP speichert nicht nur die Daten, aber-und das auszuführende Programm;

2.      MP hat direkten Zugang in den OP, unter Umgehung der System-I/O.

Die logische Organisation der Speicher — Adressierung, die Platzierung der Daten wird DURCH, installiert auf dem PC, und genau das OS. 

Der Umfang der OP reicht von 64 Kb bis 64 MB und höher, in der Regel, OP ist modular aufgebaut und erweiterbar durch hinzufügen neuer Chipsatz. 

Der Cache-Speicher - eine geringe Zugriffszeit, dient zum temporären speichern der Zwischenergebnisse und des Inhalts der am häufigsten verwendeten Zellen OP und Register MP. 

Der Cache hängt vom Modell PC und beträgt in der Regel 256 Kb.

Externer Speicher. Gerät externen Speicher sind sehr vielfältig. Die vorgeschlagene Klassifizierung berücksichtigt Medientyp, dh. der materiellen Objekts, das fähig ist, Informationen zu speichern. 

Bandlaufwerke historisch gab es früher, als Laufwerke, die auf einem magnetischen Datenträger. Бобинные Festplatten werden in суперЭВМ und mainframe. Bandlaufwerke genannt стримерами, Sie sind für die Erstellung von Sicherungskopien der Programme und Dokumente, die den Wert der. Die Aufnahme erfolgt auf übliche Videokassette oder eine spezielle Kassette. Die Kapazität einer solchen Kassette bis 1700 MB, die Länge des Bandes 120 m, Breite 3.81 mm (2 - 4 Titel). Lesegeschwindigkeit Informationen-bis 100 Kb/s. 

Festplatten beziehen sich auf die Träger der Informationen mit direktem Zugang, dh. Der PC kann sich an die Spur, auf die Phase beginnt mit der gesuchten Informationen oder wo es notwendig ist, neue Informationen aufnehmen, непосредственно5. 

Magnetische Festplatten (MD)als Speichermedien werden magnetische Materialien mit besonderen Eigenschaften, die Fix zwei Richtungen der Magnetisierung. Jeder dieser Zustände werden in übereinstimmung binäre zahlen — 0 und 1. Die Informationen auf der MD aufgezeichnet und gelesen magnetischen Köpfen entlang der konzentrischen Kreise - Titel. Jeder Track ist auf Sektor (1 Sektor = 512 B). Der Austausch zwischen den Scheiben und der OP passiert eine ganze Zahl von Sektoren. Der Cluster ist die kleinste Einheit die Veröffentlichung von Informationen auf der Festplatte, er kann einen oder mehr benachbarte Sektoren der Spur. Beim schreiben und Lesen der MD dreht sich um die eigene Achse, und den Mechanismus der Verwaltung von magnetischen Kopf bringt Sie zu den ausgewählten schreib-oder lese-Titel. 

Daten auf Datenträgern gespeichert werden, die in den Dateien — von benannten Bereichen externen Speicher, dedizierten Speicher-array-Daten. Cluster, die Datei, können sich in jeder freien Stelle Festplatten-Speicher und Optional benachbart sind. Alle Informationen, wo genau aufgezeichnet Stücke Datei, in der Tabelle gespeichert, die Dateien FAT (file allocation table). Für Pakete MD (diese Laufwerke, die auf einer Achse) und für die bilateralen Laufwerk das Konzept der Zylinder - die Gesamtheit der Titel der MD, die auf gleichem Abstand von der Mitte. 

Auf JMT magnetische Schicht wird auf die flexible Basis. Durchmesser JMT: 5,25″ und 3,5″. Kapazität von JMT 180 Kb bis 2,88 MB. Die Anzahl der Tracks auf einer Oberfläche - 80. Drehzahl von 3000 bis 7200 U/min. Die mittlere Zugriffszeit 65 - 100 MS. 

Jede neue Diskette vor der Arbeit muss formatiert werden, dh. die Struktur geschaffen Aufzeichnung von Informationen auf Ihrer Oberfläche: Markup-Tracks, Sektoren, Aufnahme-Marker, FAT-Tabelle. Diskette speichern müssen vorsichtig, vor Staub, mechanische Beschädigungen, Magnetfelder, Lösungsmittel. Dies ist der größte Nachteil dieser Art von Speicher.

 

HDD oder «Festplatten» sind aus Aluminium-Legierungen oder aus Keramik und mit ферролаком, zusammen mit dem magnetischen Köpfe werden in hermetisch geschlossenes Gehäuse. Die Kapazität der Laufwerke durch die extrem Dichte der Aufzeichnung von bis zu mehreren Gigabyte, die Leistung ist auch höher, als Wechseldatenträger (durch die Erhöhung der Drehzahl, da. die Scheibe starr befestigt ist, auf der Achse der Drehung). Das erste Modell wurde bei der Firma IBM in 1973 G. Es hatte eine Kapazität 16 Kb und 30 Titel/30 Sektoren, dass zufällig zeitgleich mit der beliebten Kaliber Gewehre 30’730″ «Winchester». 

Durchmesser ЖМД: 3,5″ (es gibt 1,8″ und 5,25″). Drehzahl 7200 U/min, Zugriffs — 6 MS. 

Jedem ЖМД geht das Verfahren und die Low-Level-Formatierung — auf dem Medium aufgezeichnet Service-Informationen, die bestimmt Markup Zylinder der Festplatte auf den Sektor und nummeriert Sie, werden defekte Sektoren für die Streichung aus dem Prozess der Lebensdauer der Festplatte. Im PC gibt es ein oder zwei Laufwerke. Eine Bahn brechen kann mit Hilfe einer speziellen Software auf mehrere logische Laufwerke und mit Ihnen zu arbeiten, wie mit verschiedenen Train. 

Hardware-RAID - gelten in der Maschinen-Servern, Datenbanken und in суперЭВМ, Sie sind eine Matrix mit резервируемыми unabhängigen Festplatten, mehrere HDD kombiniert in ein logisches Laufwerk. Sie können bis zu kombinieren 48 physische Festplatten beliebiger Kapazität, die bis 120 logische Laufwerke (RAID7). Die Kapazität solcher Scheiben beträgt bis zu 5Т6 (Terabyte=1012). 

NOD (Speichergeräte optisches Laufwerk) unterteilt in:

- nicht wiederbeschreibbare Laser-und optische Laufwerke oder CD-Rom-Laufwerke (CD-ROM). Werden vom Hersteller mit bereits aufgezeichneten Ihnen Informationen. Die Aufnahme auf Sie kann im Labor durch den Laserstrahl große Leistung. In das optische Laufwerk des PC diese Titel gelesen Laserstrahl weniger Leistung. Aufgrund der extrem dichten, CD-ROM haben eine Kapazität von bis zu 1,5 GB, Zugriffszeit von 30 bis 300 MS, Geschwindigkeit Lesen von Daten von 150 bis 1500 Kb/s; 

- wiederbeschreibbare CDs haben die Möglichkeit, Informationen aufzeichnen und direkt mit einem PC, aber es ist notwendig, ein spezielles Gerät. 

Magneto-optische Laufwerke (ZIP) — Aufnahme auf ein solches Laufwerk wird unter hoher Temperatur Magnetisierung der aktiven Schicht, und Auslesen — Laserstrahls. Diese Laufwerke sind für die Speicherung von Informationen, aber die Ausrüstung ist teuer. Die Kapazität der Festplatte bis zu 20,8 MB, Zugriffszeit von 15 bis 150 MS, Lesegeschwindigkeit Informationen vor 2000 Kb/s. 

Controller dienen dazu, den direkten Zusammenhang mit der OP, unter Umgehung der MP, Sie werden verwendet, um Geräte schnellen Datenaustausch mit OP - Disketten, НЖД, Anzeige et Al., die Arbeit in Gruppen-oder Multiplayer-Modus. Tastatur, Anzeige, die Maus sind langsam Geräten, deshalb sind Sie mit der Motherboard-Controllern und haben in der OP Ihre zugeteilten Grundstücke Speicher.

 

Ports sind die Eingangs-und Ausgangs, universell (Eingabe - Fazit), Sie dienen dazu, den Austausch von Informationen PC mit externen, nicht sehr schnell Geräten. Informationen, die eingehenden Port, geht im MP, und dann in den OP. Es gibt zwei Arten von Ports:

- Seriell — bietet Bitweises Austausch von Informationen, in der Regel zu diesem Anschluss verbinden Sie das Modem; 

- parallel — bietet Byte Austausch von Informationen, zu diesem Anschluss verbinden Sie den Drucker. Moderne PCs sind in der Regel 1 parallel-und 2 seriellen Ports. 

Video-Monitore Geräte, speziell für die Ausgabe von PC-Benutzer. Monitore gibt es in einfarbig (grün oder Amber Bild, die große Auflösung) und farbige. Die hochwertige RGB-Monitore, eine hohe Auflösung für Grafiken und Farben. Verwendet das gleiche Prinzip E Radius der Röhre als vor dem Fernseher. In einem Handheld-PC verwenden электролюминесцентные oder flüssigkristallanzeigen. Monitore können in Text-und Grafik-Modi. Im Text-Modus wird das Bild besteht aus znakomest — Sonderzeichen, die in der VRAM-Display, und in der grafischen Bild besteht aus den Punkten einer bestimmten Helligkeit und Farbe. Die wichtigsten Eigenschaften videomonitoren - Auflösung (von 600х350 bis zu 1024x768 Pixel), die Anzahl der Farben (für farbige) -von 16 bis 256, Framerate fest 60 Hz.