Személyi számítógép, fő eszközök és céljuk összetétele - absztrakt, 1. oldal
A használt irodalomjegyzék ............................................. .21.
1. A személyi számítógép felépítése.
Jellemzően a PC három fő eszközt tartalmaz: egy rendszeregységet, egy billentyűzetet és egy kijelzőt (monitor).
Ahhoz azonban, hogy bővül a PC-k képességeit tud csatlakozni a különböző perifériák, mint például: nyomtató eszközök (nyomtatók), szalagos meghajtók (szerpentin), a különböző manipulátorok (egér, joystick, trackball, könnyű toll), egy optikai képet olvasó (szkenner) , plotter (plotterek) stb.
Ezek az eszközök a rendszeregységhez csatlakoztatva speciális aljzatok (csatlakozók) segítségével vannak, amelyek rendszerint a rendszeregység hátulján találhatók.
A PC rendszerint moduláris felépítésű. Minden modul csatlakozik a rendszerbuszhoz (busz).
A rendszeregység. A fő PC-ként ez a készülék tartalmaz egy központi mikroprocesszort, egy párhuzamos processzort, operációs és állandó memóriamodulokat, vezérlőket, mágneses meghajtókat és egyéb funkcionális modulokat. A modulok készletét a PC típus határozza meg. A felhasználók személyre szabhatják PC-konfigurációjukat kiegészítő perifériák csatlakoztatásával.
A rendszer egység integrált audio eszköz, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy kényelmesen nyomon követése a gép működését, az idő, hogy fordítson figyelmet a feltörekvő zavarok bizonyos eszközök vagy az előfordulása szokatlan helyzet, hogy megoldja a problémát a számítógépen. 2
Az időzítő gyakran csatlakoztatva van a hangeszközhöz, lehetővé téve a készülék időtartamának számozását, a naptár időtartamának megadását, a feladat végrehajtása során meghatározott időtartam végét jelezve.
Vezérlők (K). Ezek az eszközök a külső eszközök vezérlésére szolgálnak. Minden vezérlő megfelel saját vezérlőjének. Az elektronikus vezérlők különálló nyomtatott áramköri kártyákon kerülnek beépítésre a rendszeregységbe. Ezeket a kártyákat gyakran VU adaptereknek nevezik (az alkalmazkodástól - alkalmazkodástól). Miután megkapta a parancsot a mikroprocesszorból, a vezérlő önállóan működik, felszabadítva a mikroprocesszort az adott adott VU-hoz szükséges speciális funkciók végrehajtására.
A mikroprocesszor és a külső eszközök közötti információcsere felgyorsítása érdekében a számítógép közvetlen memória-hozzáférést (DMA) használ. A DMA vezérlő, amely egy külső eszközről kérésjelet fogad, elfogadja a cserevezérlést önmagára, és adatcserét biztosít az OP-lel a központi mikroprocesszor megkerülésével. Ekkor a mikroprocesszor megszakítás nélkül folytatja az aktuális program végrehajtását. A memória közvetlen elérése egyrészt megszabadítja a mikroprocesszort a memória és a külső eszközök közvetlen cseréjéről, másrészt lehetővé teszi, hogy a megszakítási mód sokkal gyorsabb legyen a csere iránti kérelmek kielégítésére.
Mikroprocesszor. A PC magja egy központi mikroprocesszor, amely elvégzi az információ feldolgozásának funkcióit és vezérli az összes PC-egység működését.
Szerkezetileg az MP-t rendszerint egy kristályon (egy VLSI-n) készítik. Az MP összetétele magában foglalja:
• központi vezérlő egység;
• belső regiszter memória;
• a rendszerbusz vezérlő rendszerei stb. Tekintsük a mikroprocesszor szerkezetét és működését az Intel cég 486 modellje által kifejlesztett példával.
ALU logikai műveleteket hajt végre, és aritmetikai műveletek bináris jelölés, és a BCD kód, a számtani műveletek számát képviseli lebegőpontos formában, amelyeket egy speciális egységet. Bizonyos konfigurációkban egy aritmetikai koprocesszort használnak erre a célra. Saját adat- és kontrollregiszterekkel rendelkezik, párhuzamosan működik a központi adatközponttal, feldolgozza az adatokat lebegőponttal.
A mikroprocesszor-alapú vezérlőegység csővezetékes adatfeldolgozást biztosít egy előfeldolgozó egységgel (parancssorral).
A parancsok és adatok előzetes leképzésének blokkja 32 bájt hosszúságú parancssor befejezését teszi lehetővé, és a bájtok a fő utasításhurok közötti intervallumokban a memóriából kerülnek kiválasztásra.
A mikroprocesszor teljesítményét nagymértékben javítja a gyakran használt parancsok és adatok 8 KB méretű (ebben az esetben) belső CACH memóriájában. Ez csökkenti a külső memória hívásait. A belső cache memória számos működési módot tartalmaz, amely rugalmasan biztosítja a hibakeresést és a munkaprogramok végrehajtását.
A szegmentálás hasznos a helyi modulok szervezésében a memóriában. Ez egy alkalmazásprogramozó eszköze, míg egy paging eloszlás kényelmes egy rendszer programozó számára, hogy hatékonyan használja a számítógép fizikai memóriáját.
Az MP belső memóriája tartalmazza a programozó számára elérhető funkcionális regisztereket: általános célú regisztereket, parancsmutatót, zászlóregisztereket és szegmensregisztereket.
A 32 bites zászlóregiszter jelzi a parancs eredményét.
A fentiek mellett a MP regiszter memóriája a processzor regisztereit tartalmaz lebegőpontos számok, rendszer és más regiszterek feldolgozásához.
A mikroprocesszoros vezérlő berendezés többfeladatos működést tesz lehetővé. A többfeladatú munkavégzés módja egy számítógép munkájának megszervezése, amelyben több feladat és program adatait is tartalmazza. Az MP i486 részeként olyan hardver- és szoftvereszközök állnak rendelkezésre, amelyek lehetővé teszik a multitasking üzemmód hatékony megszervezését, beleértve a megszakításokat és a memória-védelmi rendszereket.
A megszakítási rendszer megszakítási kéréseket dolgoz fel mind külső eszközökről, mind belső MP blokkról. Az MP belső egység megszakítási kérelmének átvétele azt jelzi, hogy kivétel történt, például a bitrács túlcsordulása. Külső megszakítás társulhat a perifériás eszközök kéréseinek szervizeléséhez. Időbeni karbantartást igényel, a külső eszköz megszakítási kérelmet küld a mikroprocesszorba. A mikroprocesszor válaszként felfüggeszti az aktuális program normális végrehajtását, és feldolgozza ezt a kérést annak érdekében, hogy ezt követően bizonyos adat-I / O műveleteket végrehajtson. Az ilyen műveletek elvégzése után a program visszatér a megszakított programhoz. Az i486 256 különböző típusú megszakítást képes kezelni, az első 32 típus pedig intrasystem célokra szánt és nem elérhető a felhasználó számára.
A memória védelmét illetéktelen hozzáférést többfeladatú üzemmódban egy olyan kiváltságrendszerrel végzik, amely a biztonsági szint és a fontossági szint függvényében szabályozza az adott memória szegmenshez való hozzáférést.
A biztonságot a megfelelő szegmens eléréséhez szükséges jogosultsági szint határozza meg. Privilege szintekhez van beállítva, a 0-tól 3 A legtöbb védett memória terület - fenntartva az operációs rendszer magja - egy 0-ás szintű ellenőrzése akkor történik, amikor a program kezeléséhez szegmenshez programokat vagy adatokat védett módban kiváltság, és ha ez a szint nem elég, van egy megszakítani.
Az adatbusz az MP, a memória és a perifériák közötti információcserét biztosítja. Ezzel a buszral 32, 16 és 8 bites adat továbbítható. A busz kétirányú, i. lehetővé teszi az adatok továbbítását mind előre, mind hátrafelé.
A vezérlő busz vezérlőjelek - memóriakezelés, adatcsere-vezérlés, megszakításkérések stb.
A PC belső memóriája RAM-ból és állandó memóriából (PP) áll.
Állandó memória (PP). Nem illékony, rendszerprogramok tárolására használható, különösen az úgynevezett alap bemeneti / kimeneti rendszer (BIOS), segédprogramok és így tovább. A PP-ben tárolt programokat a mikroprocesszor folyamatos használatra szánja.