Основи роботи в internet
жүктеу/скачать 3,18 Mb.
|
Архітектура ПК - Крупельницький (практикум)
Аралық ХАӘ
ВСТУППерсональній комп’ютер (ПК) став обов’язковим атрибутом в будь- якому сучасному офісі. Особливо великий інтерес до комп’ютерів є у молоді, яка широко використовує його для своїх цілей. Розвиток електронної промисловості здійснюється такими швидкими темпами, що буквально через 1–2 роки, сьогоднішнє «чудо техніки» стане морально застарілим. Проте принципи комп’ютера залишаються незмінними ще з тієї миті як знаменитий математик Джон фон Нейман в 1945 році підготував доповідь про побудову і влаштування та функціонування універсальних обчислювальних пристроїв, тобто комп’ютерів. Тому розглянуті в лабораторному практикумі теми дають уявлення про те, яке суттєве місце в житті суспільства займають в даний час персональні комп’ютери, сфера застосування яких безмежна. Звичайно, персональні комп’ютери IBM PC складаються з трьох частин (блоків): системного блока; клавіатури, що дозволяє вводити в комп’ютер символи; монітора (або дисплея) – для зображення текстової і графічної інформації. Системний блок комп’ютера є головним. В ньому розташовуються всі основні вузли комп’ютера. Також до системного блока комп’ютера IBM PC можна підключати різні пристрої введення-виведення інформації, розширюючи тим самим його функціональні можливості. Багато пристроїв під’єднуються через спеціальні гнізда (роз’єми), що знаходяться, зазвичай, на задній стінці системного блока комп’ютера. Найголовнішим елементом в комп’ютері є мікропроцесор – невелика (у декілька сантиметрів) електронна схема, що виконує всі обчислення та обробку інформації. У комп’ютерах типу IBM PC використовуються мікропроцесори фірми Intel, а також сумісні з ними мікропроцесори інших фірм (AMD, Cyrix, IBM й ін.). Важливим елементом комп’ютера є оперативна пам’ять. Саме з неї процесор і співпроцесор беруть програми і початкові дані для обробки, У основу побудови більшості ЕОМ покладені принципи, сформульований в 1945 р. Джоном фон Нейманом: принцип програмного керування (програма складається з набору команд, які виконуються процесором автоматично одна за одною у певній послідовності); принцип однорідності пам’яті (програма й дані зберігаються в одній і тій же пам’яті; над командами можна виконувати дії так, як і над даними); принцип адресності (основна пам’ять структурно складається з нумерованих осередків). ЕОМ побудована на цих принципах і має класичну архітектуру (архітектуру фон Неймана). Основні електронні компоненти, що визначають архітектуру процесора, розміщаються на основній платі комп’ютера, що називається системною або материнською. А контролери й адаптери додаткових пристроїв, або самі ці пристрої, виконуються у вигляді плат розширення (DаughterBoard – дочірня плата) і підключаються до шини за допомогою роз’ємів розширення, названих також слотами розширення (англ. slot – щілина, паз). Реальна структура комп’ютера значно складніша. У сучасних комп’ютерах, зокрема персональних, все частіше здійснюється відхід від традиційної архітектури фон Неймана, зумовлений прагненням розробників та користувачів до підвищення якості та продуктивності комп’ютерів. Якість ЕОМ характеризується багатьма показниками. Це і набір команд, які комп’ютер здатний розуміти, і швидкість роботи (швидкодія) центрального процесора, кількість периферійних пристроїв введення-виведення, які можна приєднати до комп’ютера одночасно і т. д. Головним показником є швидкодія – кількість операцій, яку процесор здатний виконати за одиницю часу. На практиці користувача більше цікавить продуктивність комп’ютера – показник його ефективної швидкодії, тобто здатності не просто швидко функціонувати, а швидко розв’язувати коректно сформульовані задачі. Як результат, всі ці та інші фактори спричинили принципове і конструктивне вдосконалення елементної бази комп’ютерів, тобто створення нових, більш швидких, надійних і зручних у роботі процесорів, запам’ятовувальних пристроїв, пристроїв введення-виведення і т. д. Однак потрібно усвідомлювати, що швидкість роботи елементів неможливо збільшувати безмежно (існують сучасні технологічні обмеження та обмеження, зумовлені фізичними законами). Тому розробники комп’ютерної техніки шукають вирішення цієї проблеми вдосконаленням архітектури ЕОМ. Так, з’явилися комп’ютери з багатопроцесорною архітектурою, в яких кілька процесорів працюють одночасно, а це означає, що продуктивність такого комп’ютера дорівнює сумі продуктивностей процесорів. У потужних комп’ютерах, призначених для складних інженерних розрахунків і систем автоматизованого проектування (САПР), часто встановлюють два або чотири процесори. У надпотужних ЕОМ (такі машини можуть, наприклад, моделювати ядерні реакції в режимі реального часу, передбачати погоду в глобальному масштабі) кількість процесорів досягає кількох десятків. Швидкість роботи комп’ютера істотно залежить від швидкодії оперативної пам’яті. Тому постійно ведуться пошуки елементів для оперативної пам’яті, які потребували б якомога менше часу на операції читання-запису. Але разом із швидкодією зростає вартість елементів пам’яті, тому збільшення оперативної пам’яті до потрібної ємності не завжди прийнятно економічно. Проблема вирішується побудовою багаторівневої пам’яті. Оперативна пам’ять складається з двох–трьох частин: основна частина великої ємності будується на відносно повільних (більш дешевих) елементах, а додаткова (так звана кеш-пам’ять) складається зі швидкодійних елементів. Дані, до яких процесор звертається найчастіше, містяться в кеш-пам’яті, а більший обсяг оперативної інформації зберігається в основній пам’яті. Раніше роботою пристроїв введення-виведення керував центральний процесор, що займало в нього чимало часу. Архітектура сучасних комп’ютерів передбачає наявність каналів прямого доступу до оперативної пам’яті для обміну даними з пристроями введення-виведення без участі центрального процесора, а також передачу більшості функцій керування периферійними пристроями спеціалізованим процесорам, що розвантажує центральний процесор і підвищує його продуктивність. Лабораторний практикум складається з чотирьох лабораторних робіт. Лабораторна робота № 1 – Вивчення архітектури персонального компп’ютера. Лабораторна робота № 2 – Дослідження порядку запуску комп’ютера. Лабораторна робота № 3 – Складання персонального комп’ютера; Лабораторна робота № 4 – Дослідження роботи комп’ютера. Емулятор EMU 8086. Лабораторна робота № 1 жүктеу/скачать 3,18 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|