KOMPUTER
Najpopularniejszym obecnie rodzajem komputera jest stacjonarny komputer osobisty (desktop), z tego powodu potocznie traktowany jest jako synonim komputera w ogóle.
KOMPUTER PC
Płyta główna
Płyta główna (ang. mainboard) jest najważniejszym elementem komputera, stanowiącym podstawę jego konstrukcji. |
Zadaniem płyty głównej jest umożliwienie komunikacji wszystkim
pozostałym modułom (procesor, pamięć operacyjna lub gniazda do
zainstalowania tych urządzeń oraz gniazda do zainstalowania dodatkowych
płyt zwanych kartami rozszerzającymi (np. PCI), urządzeń składujących
(dyski twarde, napędy optyczne itp.) i zasilacza) oraz port szeregowy,
port równoległy, USB, złącze klawiatury, złącze myszy).
Kontrolery poszczególnych urządzeń zgrupowane są głównie w dwóch mostkach – północnym i południowym:
Kontrolery poszczególnych urządzeń zgrupowane są głównie w dwóch mostkach – północnym i południowym:
- Mostek północny, podłączony bezpośrednio do procesora przy pomocy FSB, zawiera kontroler pamięci oraz kontroler szyny graficznej.
- W przypadku zintegrowania kontrolera pamięci z procesorem mostek ten może nie występować, wówczas bezpośrednio do procesora podłączany jest przez HyperTransport mostek południowy.
- Mostek południowy może zawierać kontrolery: PCI, USB, dźwięku, Ethernetu,
dysków (ATA, SATA) itp. Do niego też zazwyczaj podłączone są dodatkowe zewnętrzne kontrolery (np. IEEE 1394).
Karta graficzna
Procesory
Procesor (CPU, ang. processor) jest urządzeniem cyfrowym pobierającym dane z pamięci, interpretującym je i wykonującym jako rozkazy. |
Ewolucja procesorów
- 8086 (1978):
» fmax: 8MHz, 0,029 mln tranzystorów
» 16-bitowy
» tylko tryb rzeczywisty
» 16-bitowa szyna danych (lub ośmiobitowa w tańszej wersji "SX" czyli 8088)
» nie posiadał MMU (Memory Management Unit)
» składał się z dwóch jednostek - współpracy z pamięcią czyli kolejki oraz wykonawczą - 80286 (1982):
» fmax: 12,5MHz (w chwili wprowadzenia), 0,134 mln tranzystorów
» 16-bitowy
» zwiększona do 24-bitów szyna adresowa
» istotnie usprawniona wydajność; nowe rozkazy
» nowy tryb pracy - chroniony (wspierający wielozadaniowość), adresowanie 16 MB RAM i 1 GB pamięci wirtualnej - 80386
- 80486
Technologie
- MMX - rozszerzenie architektury 80386 wykorzystujące rejestry koprocesora dla instrukcji SIMD, stosowany w układach Pentium MMX i późniejszych
- SSE, SSE2, SSE3, SSE4 - rozszerzenie MMX
- 3DNow! - zaproponowane przez AMD rozszerzenie MMX
- HT - technologia hiperwątkowości (procesor widziany jako dwie niezależne jednostki logiczne)
Pamięci
RAM (ang. Random Access Memory)W pamięci RAM przechowywane są aktualnie wykonywane programy i dane dla tych programów, oraz wyniki ich pracy. Zawartość większości pamięci RAM jest tracona w momencie zaniku napięcia zasilania, dlatego wyniki pracy programów muszą być zapisane na jakimś nośniku danych.
RAM - rodzaj pamięci cyfrowej, określany także jako pamięć użytkownika lub pamięć o dostępie swobodnym, oznacza tylko te rodzaje pamięci o bezpośrednim dostępie, które mogą być też zapisywane przez procesor. |
W pamięci RAM przechowywane są kody aktualnie wykonywanych
programów oraz dane, zawartość większości pamięci RAM jest tracona w
momencie zaniku napięcia zasilania.
Jest wykorzystywana jako pamięć operacyjna komputera, pamięć niektórych komponentów, procesorów specjalizowanych komputera (np. kart graficznych, dźwiękowych, itp.).
Jest wykorzystywana jako pamięć operacyjna komputera, pamięć niektórych komponentów, procesorów specjalizowanych komputera (np. kart graficznych, dźwiękowych, itp.).
Odmiany pamięci RAM:
- SRAM - statyczna pamięć o dostępie swobodnym, przechowuje dane tak długo, jak długo włączone jest zasilanie, w odróżnieniu od pamięci typu DRAM, która wymaga okresowego odświeżania
- DRAM - rodzaj pamięci o dostępie swobodnym stosowanej w komputerach jako pamięć operacyjną, która przechowuje każdy bit danych w oddzielnym kondensatorze, wymaga okresowego odświeżania
- DDR
- DDR2
- DDR3
Moduły (kości) pamięci:
- SIMM
- DIMM
- SPD
ROM (ang. Read-Only Memory)
Pamięć operacyjna zawiera stałe dane potrzebne w pracy urządzenia - np. procedury startowe komputera, czy próbki przebiegu w cyfrowym generatorze funkcyjnym.
Pamięć operacyjna zawiera stałe dane potrzebne w pracy urządzenia - np. procedury startowe komputera, czy próbki przebiegu w cyfrowym generatorze funkcyjnym.
Dysk twardy
Dysk twardy (HDD) - urządzenie służące do zapisu i odczytu danych wykorzystujące nośnik magnetyczny. Jest on standardowym elementem komputera PC, na którym przechowuje się np: system operacyjny, gry i programy. |
Pojemność dysku twardego
Pojemność dysku twardego jest zależna od jego konstrukcji i wynikającej z tego organizacji zapisu.
- Podobnie jak na dyskietce informacja zapisywana jest na ścieżkach ale tutaj jest ich od kilkuset do kilku tysięcy.
- Liczba sektorów na ścieżce może wynosić 16, 32, 64, 128.
- Kolejny parametr to liczba głowic, która waha się od 2 do 64.
Pojemność dysku obliczamy jako iloczyn: Liczba ścieżek * liczba głowic * liczba sektorów * 512B |
S.M.A.R.T.
S.M.A.R.T. (ang. Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) - system monitorowania i powiadamiania o błędach działania twardego dysku. |
Technologia ta została zaimplementowana w dyskach ATA-3,
późniejszych ATA, ATAPI, IDE oraz SCSI-3, aby zwiększyć bezpieczeństwo
składowanych danych. Dzięki niej dysk potrafi ocenić swój stan i jeśli
awaria jest wysoce prawdopodobna zaalarmować system operacyjny i
użytkownika komputera. System zapewnia skuteczne ostrzeganie o
zbliżającej się awarii w około 30 do 40% przypadków.
S.M.A.R.T monitoruje wiele parametrów dysku twardego co pozwala mu na bieżąco oceniać stan urządzenia. Monitorowanie obejmuje m.in.:
S.M.A.R.T monitoruje wiele parametrów dysku twardego co pozwala mu na bieżąco oceniać stan urządzenia. Monitorowanie obejmuje m.in.:
- liczbę cykli start/stop (Start_Stop_Count)
- sumaryczny czas pracy dysku (Power_On_Hours)
- temperatura dysku (Temperature_Celsius)
- liczbę naprawionych błędów ECC (Hardware_ECC_Recovered)
- liczbę błędów transmisji w trybie Ultra DMA (UDMA_CRC_Error_Count)
- liczbę błędów operacji seek (Seek_Error_Rate)
Master Boot Record
MBR (ang. Master Boot Record) – główny rekord startowy, czyli umowna struktura zapisana w pierwszym sektorze dysku twardego. Często nazywany też Master Boot Block. Zawiera on program rozruchowy oraz główną tablicę partycji (w przypadku dysku twardego – dyskietki zwykle nie posiadają tablicy partycji). MBR znajduje się na pierwszej ścieżce, w pierwszym cylindrze, w pierwszym sektorze. |
MBR ma 512 bajtów długości, z czego pierwsze 446 bajtów zajmuje
bootstrap. Druga część MBR – tablica partycji – zawiera 4 struktury
opisujące poszczególne partycje podstawowe, każda po 16 bajtów. MBR
kończą 2 bajty sygnatury – szesnastkowo 0x55 0xAA, co daje 446 + (4 ·
16) + 2 = 512.
Program rozruchowy
Program rozruchowy (ang. boot loader) to program uruchamiany jako pierwszy po wykonaniu początkowego programu BIOS-u (lub EFI). Służy do załadowania systemu operacyjnego do pamięci operacyjnej. Wiele ma także funkcje menedżera uruchamiania (pozwala wybrać system do uruchomienia). |
Nagłówek (segment startowy) programu rozruchowego w komputerach
PC może być umieszczony w pierwszym, 446-bajtowym fragmencie sektora MBR
dysku twardego. W systemach DOS/Win32 jest tam zapisany program, który
ładuje kolejny program rozruchowy z partycji oznaczonej jako aktywna. W
systemach uniksowych pliki dodatkowe programu rozruchowego znajdują się
zazwyczaj w katalogu lub partycji montowanej w katalogu /boot.