Прынцып працы кампутара. Кампутар для "чайнікаў"

Сёння кампутарныя прылады настолькі трывала ўвайшлі ў наша жыццё, што ўявіць сабе наша існаванне без іх здаецца немагчымым. Аднак большасць карыстальнікаў практычна ніколі не задумваецца пра тое, як жа працуюць усе гэтыя сістэмы. Далей будзе разгледжана, як уладкованы кампутар (для «чайнікаў», так бы мовіць). Вядома, апісаць усе падрабязна і асвятліць усе тэхнічныя бакі не атрымаецца (ды гэта большасці і не трэба). Таму абмяжуемся асноўнымі аспектамі, кажучы простай «чалавечым» мовай.

Кампутар для «чайнікаў»: асноўныя кампаненты

Кажучы пра прыладу любога камп'ютэрнага прылады, варта выразна разумець, што ў аснове сваёй ён складаецца з апаратнай і праграмнай часткі.

Пад апаратнай часткай разумеюць усе падлучаныя прылады, якія, калі можна так выказацца, можна дакрануцца (працэсары, планкі памяці, жорсткія дыскі, маніторы, відэа-, аўдыё- і гукавыя адаптары, клавіятуру, мыш, перыферыйныя прылады накшталт друкарак, сканараў і т . д.). У народзе ўсе гэтыя кампаненты часам называюць «кампутарным жалезам».

Праграмная частка складаецца з мноства кампанентаў, сярод якіх галоўную ролю адыгрывае аперацыйная сістэма, на аснове якой вырабляецца ўзаемадзеянне паміж апаратнай часткай і іншымі праграмамі і ўсталёўваюцца ў ёй драйвера прылад - спецыяльныя праграмы, з дапамогай якіх АС можа ўзаемадзейнічаць з самім «жалезам» і задзейнічаць яго пры выкананні пэўных задач.

Адсюль няцяжка зрабіць выснову аб тым, што галоўны прынцып працы кампутара любога тыпу складаецца ва ўзаемадзеянні «жалезных» і праграмных кампанентаў. Але гэта толькі павярхоўнае ўяўленне. Гэтыя працэсы будуць апісаны некалькі пазней.

Камп'ютэрнае «жалеза»

У апаратнай часткі, як лічаць многія, на першым месцы стаяць працэсар і аператыўная памяць. Збольшага, гэта так і ёсць. Менавіта яны забяспечваюць выкананне ўсіх праграмных каманд і даюць магчымасць запускаць тыя ці іншыя працэсы.

З іншага боку, калі капнуць глыбей, ні адзін «жалезны» кампанент сам па сабе нічога не варта, бо яго для выкарыстання трэба кудысьці падключыць. І тут першараднае значэнне надаецца, так званым, матчыным поплаткам (у народзе - «мацярынка») - адмысловым прыладам, на якія мантуюцца ўсе астатнія кампаненты, мікрасхемы і т. Д. У гэтым сэнсе асноўны прынцып працы кампутара (карэктнага функцыянавання без збояў) складаецца у тым, каб правільна падключыць усе апаратныя кампаненты праз адпаведныя кантролеры да спецыяльных слотам або раздымам на самой поплатку. Тут ёсць свае правілы, напрыклад, па карэктнаму выкарыстання шын PCI, па падлучэнні жорсткіх дыскаў і здымных дыскаводаў з выкарыстаннем прынцыпу Master / Slave і т. Д.

Асобна варта сказаць аб пастаянным запамінальнай прыладзе (ПЗУ), на якім запісана інфармацыя, як бы навечна, і аператыўным запамінальнай прыладзе (АЗП), служачы для выканання праграмных кампанентаў.

Віды праграмнага забеспячэння

Праграмны прынцып працы кампутара на ўвазе выкарыстанне адпаведнага праграмнага забеспячэння для выканання пастаўленых задач.

У агульным разуменні ПА дзеліцца на некалькі катэгорый, сярод якіх асобна можна вылучыць сістэмнае і прыкладное ПА. Да сістэмным праграмным забеспячэнні адносяць самі аперацыйныя сістэмы, драйвера прылад, часам сэрвісныя ўтыліты, неабходныя для забеспячэння карэктнай працы ўсёй сістэмы. Гэта, так бы мовіць, агульная абалонка, у якую ўбудоўваюцца прыкладныя праграмы і дадатку. ПА гэтага тыпу мае строгую накіраванасць, гэта значыць, арыентавана на выкананне нейкай пэўнай задачы.

Але раз гаворка ідзе менавіта пра тое, што ўяўляюць сабой асноўныя прынцыпы працы кампутара ў агульным сэнсе, на першае месца выходзіць менавіта сістэмнае ПА. Далей разгледзім, як запускаецца ўся кампутарная сістэма.

Ўрок інфарматыкі. Кампутар: ўключэнне і праверка прылад

Напэўна, многія карыстальнікі стацыянарных ПК заўважалі, што пры ўключэнні кампутара раздаецца характэрны гук сістэмнага дынаміка. Мала хто звяртае на яго ўвагі, аднак з факту яго з'яўлення можна зрабіць выснову аб тым, што ўсе «жалезныя» прылады працуюць нармальна.

Што атрымліваецца? Прынцып працы кампутара складаецца ў тым, што пры падачы харчавання на спецыяльную мікрасхему, званую прыладай першаснага ўводу / высновы, вырабляецца тэставанне ўсіх прылад. У першую чаргу ідзе выяўленне непаладак у працы відэаадптара, бо калі ён не ў парадку, сістэма проста не зможа вывесці на экран візуальную інфармацыю. Толькі потым вызначаецца тып працэсара і яго характарыстыкі, параметры аператыўнай памяці, жорсткія дыскі і іншыя прылады. Па сутнасці, у BIOS першапачаткова захоўваецца інфармацыя па ўсім «залозу».

варыянты загрузкі

Акрамя таго, загрузка таксама можа тлумачыцца як праграмны прынцып працы кампутара, паколькі праверка адбываецца менавіта праграмным, а не фізічным спосабам.

Тут жа маецца і сістэма выбару загрузнай прылады (жорсткі дыск, аптычны носьбіт, USB-прылада, сетка, і т. Д.). У любым выпадку далейшы прынцып працы кампутара ў плане загрузкі складаецца ў тым, каб на прыладзе прысутнічала, так званая, загрузны запіс, неабходная для старту сістэмы.

Старт аперацыйнай сістэмы

Для загрузкі АС неабходны спецыяльны загрузнік, які ініцыялізуе ядро сістэмы, запісанае на цвёрдым дыску, і змяшчае яго ў аператыўную памяць, пасля чаго кіраванне працэсамі перадаецца ўжо самой АС.

Акрамя таго, асноўная загрузны запіс можа мець і больш гнуткія налады, падаючы права выбару загружанай сістэмы карыстальніку. Калі ж старт вырабляецца са здымнага носьбіта, выкананы загрузны код счытваецца з яго, але загрузка ў любым варыянце вырабляецца толькі ў тым выпадку, калі BIOS вызначыць выкананы код як сапраўдны. У адваротным выпадку на экране з'явіцца паведамленне аб немагчымасці старту, накшталт таго, што загрузны падзел не знойдзены. Пры гэтым часам выкарыстоўваецца табліца частак, якая ўтрымлівае інфармацыю аб усіх лагічных дысках, на якія можа быць падзелены вінчэстар. Акрамя ўсяго іншага, доступ да інфармацыі напрамую залежыць ад структуры арганізацыі файлаў, якая носіць назву файлавай сістэмы (FAT, NTFS і інш.).

Заўважце, гэта самая прымітыўная інтэрпрэтацыя працэсу загрузкі, паколькі на самай справе ўсё значна складаней.

Памяць кампутара: запуск праграм

Такім чынам, аперацыйная сістэма загрузілася. Цяпер спынімся на пытаннях функцыянавання праграм і прыкладанняў. За іх выкананне ў першую чаргу адказваюць цэнтральны працэсар і аператыўная памяць, не кажучы аб задзейнічаных драйверах іншых прылад.

Прынцып работы памяці кампутара заключаецца ў тым, што пры запуску выкананага файла праграмы або іншага аб'екта з ПЗУ або здымнага носьбіта, калі праграма выконвае як бы дапаўняльную ролю, у аператыўную памяць (АЗП) праз ядро сістэмы змяшчаюцца некаторыя спадарожныя кампаненты, часцей за ўсё ўяўляюць сабой дынамічныя бібліятэкі (хоць для простых праграм іх наяўнасць можа быць і не прадугледжана), і неабходныя для працы драйверы прылад.

Яны забяспечваюць сувязь паміж аперацыйнай сістэмай, самай праграмай і карыстальнікам. Зразумела, што чым большы аб'ём мае аператыўная памяць, тым больш кампанентаў у яе можна загрузіць і тым хутчэй будзе адбывацца іх апрацоўка. Пры паступленні каманд ўзаемадзеяння ў справу ўступае цэнтральны працэсар, які і вырабляе ўсе вылічальныя дзеянні ў сістэме. Па завяршэнні працы прыкладання або пры выключэнні кампутара ўсе кампаненты з «аператыўкі» выгружаюцца. Але так бывае не заўсёды.

Змена параметраў сістэмы

Некаторыя працэсы могуць знаходзіцца ў аператыўнай памяці ўвесь час. Таму іх трэба спыняць ўручную. У Windows-сістэмах многія службы стартуюць аўтаматычна, а вось карыстачу яны аказваюцца цалкам непатрэбнымі. У гэтым выпадку ўжываецца налада аўтазапуску. У самым простым варыянце прымяняюцца праграмы-аптымізатар, якія чысцяць непатрэбныя працэсы, выдаляюць кампутарны смецце ў аўтаматычным рэжыме. Але гэта ўжо асобная размова.