Kako deluje računalnik?

Za sodobnega človeka je osebni računalnik tako običajna stvar kot hladilnik ali televizor. Prenosni računalniki, tablični računalniki in stacionarni računalniki so tako trdno vpeti v naše domove, da njihova odsotnost začne povzročati večini navadnih državljanov občutek manjvrednosti in celo nekaj občutka lastne manjvrednosti. Toda v zadnjem času, komaj pred 20-25 leti, je bilo vse ravno obratno. Silikonski prijatelj je veljal za luksuz in ni si vsakdo lahko privoščil takšne pridobitve.

Vsebina članka

• Zakaj potrebujem to??
• Komponente
• Vključenost
• Primarni škorenj
• Zagon operacijskega sistema
• Delo z aplikacijami
• Priprava na izklop

Strokovnjaki za popravila osebnih računalnikov, ki so vedeli, kako računalnik deluje, razumeli njegovo napravo in razumeli programsko opremo, so bili nato vredni zlata. Ni presenetljivo, da se je srečni lastnik "čudeža 20. stoletja" trudil po svojih najboljših močeh in zmožnostih dvigniti lastno računalniško pismenost. Danes ni tako. Poprodajne storitve, popravila in uglaševanje osebnih računalnikov so postale precej poceni in dostopne storitve. To je dobro in slabo. Dobro je, da je veliko težav odstranilo z ramen navadnega lastnika osebnih računalnikov. Slabo je, da je večina trenutnih uporabnikov zelo podobna blondinam iz različnih šaljivih programov. Praviloma imajo precej nejasno predstavo o tem, kaj je v zaprtem in rahlo brenčajočem primeru. In pogosto takšno stanje vodi v različne smešne in včasih neprijetne situacije..

Zakaj potrebujem to??

Tipičen primer življenja. Računalnik se je prenehal nalagati. Po brskalnem zaslonu proizvajalca matične plošče se prikaže napis z naslednjo vsebino: "Napaka trdega diska". Ducat osebnih in izklopljenih osebnih računalnikov ni imel nobenega učinka. Odstranjevanje stranskega pokrova in pregled notranjosti prav tako ni povzročilo ničesar - vse se zdi, da je nedotaknjeno, se blešči in obrača, vendar se noče zagnati! Izhod je le en - pripraviti se na potovanje k specialistu, saj je računalnik postal član družine, nepogrešljiv asistent, okno v veliki svet in brez njega je življenje sivo in dolgočasno.

Ko pridete do poveljnika in razložite situacijo, boste v večini primerov slišali: "Odhajajte, pridite jutri ali pojutrišnjem." Če se pojavite ob določenem času in plačate določen znesek za popravilo (včasih zelo veliko), z veseljem in veseljem poletite domov, da se hitro zataknete v svet Minecrafta ali se takoj vključite v vroče razprave o svojem najljubšem forumu. V tem primeru absolutno ne sumite, da je bila celotna težava odpravljena v dveh sekundah po odprtju primera. Dovolj je bilo le, da kabel HDD pritisnete tako, da se tesno prilega reži na trdem disku. Od nenehnih vibracij je spontano nekoliko zapustil konektor. To je bilo dovolj za izgubo stika. To je vse.

Zakaj je nastala ta situacija, v kateri delujete kot prevarana stranka? Odgovor je jasen. Vaše popolno nepoznavanje načel delovanja in PC naprave je pripeljalo do tako žalostnega konca. Ko se likalnik izklopi, najprej preverite napajalni kabel: če je skočil iz vtičnice. Zakaj tega niste storili v opisanem primeru? Odgovor smo podali v dveh zgornjih stavkih. Zato bomo v tem članku izvedli majhen izobraževalni program o načelih računalnika in njegove naprave, tako da v prihodnosti ne boste nikoli padli na to mesto.

Komponente

Za začetek bomo na kratko in čim bolj preprosto opisali glavne komponente, ki sestavljajo računalnik. V naš izbor nismo vključili veliko dodatnih naprav. To presega osnovno idejo članka - razvrstiti po načelu delovanja osebnega računalnika. V bistvu so navedena vozlišča, brez katerih je nemogoče delati. Izjemoma so dodani samo opisi zvoka, miške in telesa. Seveda lahko storite tudi brez njih. Vendar v tem primeru ni treba govoriti o nobenem udobnem delu..

Procesor (CPU - centralna procesna enota)

Srce in možgani računalnika. Vsa obdelava informacij sodi na ta košček silikona (procesor je izdelan iz tega minerala). Odločuje, daje ukaze. Na splošno sedanji izvršni direktor.

Opomba Upoštevajte, da je procesor zelo vroč fant. Zato je potrebno dodatno hlajenje tega velikega šefa.

Pomnilnik z naključnim dostopom (OP)

Skoraj popolnoma ustreza njenemu imenu. Z majhnim amandmajem. Za razliko od na primer človeškega spomina informacije v RAM-u najdejo le začasno zatočišče. Točno toliko, kot ga potrebuje predsednik uprave. Ne pozabite - kombinacija CPU-ja in OP-ja je neločljiva. Vse informacije se najprej postavijo v OP in šele nato jih prebere procesor. In obratno - od procesorja do RAM-a in nato namenoma.

Procesor komunicira samo neposredno z različnimi krmilniki..

Video kartica (adapter, VC)

PC očesnega živca. Prav on fantastične sanje procesorja spremeni v resnične vizualne slike.

Trdi disk (Winchester, HDD)

Skladišče, osnova, skladišče - pokličite, kar želite. Glavna stvar, ki ustreza osnovni ideji, je kraj za shranjevanje informacij.

Zvočni krmilnik

Čip, kodek: imen je veliko, bistvo je enako - zvok in slušni aparat. Seveda, da bi začutili (slišali) njegovo delo, bodo potrebni dodatni zvočniki ali slušalke, vendar so to že podrobnosti.

Tipkovnica in miška

Komponente, ki nam omogočajo, da svoje želje prenesemo na računalnik. Figurativno gledano je to nadaljevanje naših rok, s katerimi komuniciramo s svojim železnim prijateljem.

Matična plošča (matična plošča, MV)

Osnova vsega, planet, na katerem se nahajajo ali so z njim povezani preko kablov, zanke, so vsi zgoraj omenjeni prebivalci računalnika. Za sadovnjak je kot plodno koruzno polje. Neguje in podpira jih, združuje v eno skupnost. Če MB zboli, potem zboli cel računalnik in na žalost zelo pogosto njegova bolezen ogrozi smrt celotne računalniške ekipe, ki se nahaja v sistemski enoti (prenapetost, ki gori matično ploščo, pogosto vodi v smrt vseh vozlišč, ki so nanj povezana).

Napajalna enota (PSU)

Vir energije. Morda najbolj potreben element. Brez nje se ne bo nič začelo.

Sistemska enota (ohišje)

Lupina, v katero so pakirane vse zgoraj navedene komponente. Na splošno bo računalnik deloval brez njega, vendar je tako, kot bi tekel bosi po snegu - hladno je, mokro in neprijetno, z eno besedo - neprijetno.

Monitor (lahko ga zamenja TV)

Tu je vse jasno. Brez tega preprosto ne bomo videli, kaj nam je računalnik želel povedati, in ne bomo mogli začeti dialoga.

Zdaj, ko imamo osnovno predstavo o računalniški napravi, lahko začnemo preučevati njeno delovanje. Poskušali bomo izslediti, kako vse to deluje..

Vključenost

Življenje računalnika se začne, ko pritisnete gumb za vklop na ohišju. Zažene se PSU, priključen na skupno napajalno omrežje, pretvori dohodni 220 V v računalnik, ki je potreben: 3,3 V; 5 V; 12 V. Po tem tok teče po žicah od napajanja do matične plošče in se že začne distribuirati: komu kaj najprej dati. Vzporedno, ne glede na MV, v našem vezju napaja le HDD. Nato se začne naslednja stopnja.

Primarni škorenj

Seveda je procesor prvi, ki se vključi v delo. Za razliko od resničnega življenja računalnik ne more brez načelnika. CPU pokliče čip BIOS (osnovni vhodno / izhodni sistem), ki se nahaja v MB-ju, in prejme navodila, kako naprej.

Začne se samopreizkus (POST) in je sestavljen iz naslednjega:

• preverjanje prisotnosti vseh naprav, posnetih v BIOS-u;
• testiranje teh naprav za pravilno delovanje;
• izvajanje posameznih ukazov v bliskovnem pomnilniku tega kritičnega čipa.

Upoštevajte, da je tukaj kratek opis začetnih korakov računalnika. Pravzaprav so veliko večje in veliko bolj zapletene. Toda za povprečnega uporabnika je dovolj, da razume pomen tega, kar se dogaja. Med testi je eden prvih, ki je zagnal video adapter. Skozi kabel začne slika prikazovati na zaslonu monitorja in lahko osebno opazujemo nadaljnje testiranje, z ustreznimi nastavitvami v BIOS-u (ponavadi se prikaže privzeti ohranjevalnik zaslona iz proizvajalca MB).

Po končanem začetnem testiranju in inicializaciji vseh naprav, povezanih z matično ploščo, procesor nadaljuje z nalaganjem operacijskega sistema. Zavedati se morate tudi, da je že od prvih korakov vsa interakcija CPU-ja z drugimi elementi osebnega računalnika zgrajena prek RAM-a, zato je veliko odvisno od njegove uporabnosti, kakovosti in hitrosti.

Opomba Če med samotestiranjem pride do okvar in napak, vas bo računalnik o tem obvestil z določenim zvočnim signalom. Vrednosti takšnih signalov je enostavno najti na internetu ali v specializirani literaturi..

Zagon operacijskega sistema

Začetna raziskava in preverjanje sta torej bila uspešna. Lahko se spoprijete s tem, za kar se je vse začelo - zagon OS. CPU prebere iz BIOS-a, katera naprava je prva na zagonskem seznamu (v naši shemi je ena - to je trdi disk) in začne iskati zagonsko kodo MBR (glavni zagonski zapis, ki se običajno nahaja v prvem fizičnem sektorju trdega diska. Trdi disk računalnika je aktivno povezan z delom. S tem se konča vplivna sfera BIOS-a in začne se uporabljati MBR..

Ta spremljevalec se nanaša na zagonski nalagalnik operacijskega sistema, ki se nahaja tudi v prvem sektorju aktivne particije trdega diska. Navedite Prvi sektor aktivne particije ne bo nujno prvi fizični del trdega diska. Po obdelavi podatkov iz zagonskega nalagala procesor daje zagon sistemskih datotek, ki so že neposredno v pristojnosti operacijskega sistema.

Lahko rečeš, pravijo, procesor ni tako velik šef - dela le tisto, kar mu navodila. Prav. In kje ste videli šefa, ki ne potrebuje navodil?

Delo z aplikacijami

Ko sistemske datoteke naložite v RAM (niste pozabili? Vse gre skozi OP), procesor prebere poti in dejanja, ki so tam zapisane, in jih seveda temeljito izvrši. Kot rezultat tega vidimo poznan in dobro živ vmesnik našega OS.

Delo v samem OS je na splošno zgrajeno po istem principu kot zagonska dejanja. CPU od aplikacij prejema kode za navodila, jih obdeluje in rezultate prikazuje na zaslonu monitorja. Seveda vse to povemo izredno poenostavljeno in primitivno. Dejansko je v obdelavi ogromne količine informacij, v katere so vključene vse komponente osebnega računalnika. RAM neprekinjeno sprejema podatke, od katerih so nekateri takoj naloženi (za uporabo), nekateri pa lahko ostanejo v predpomnilniku, dokler se računalnik ne izklopi.

Informacije, zapisane na magnetnih ploščah trdega diska, ki se vrtijo z besno hitrostjo (5200 in 7200 vrt./min - današnji standard), se nenehno zahtevajo iz različnih programov. Informacije, prejete prek RAM-a, gredo v CPU, kjer se pretaka skozi zapleteno arhitekturo sodobnih večjedrnih procesorjev, pri čemer dodaja jasno rešitev ali ukaz. Video kartica, ki ima lastne procesorje, nič manj zapletene kot centralni procesor, in zelo hiter pomnilnik, ne zaostajata za vso to množico. Konec koncev se na monitorju prikaže končni rezultat dela celotnega računalnika, kar brez video adapterja preprosto ni mogoče.

Da bi vsaj približno ocenili delovno obremenitev samo enega osrednjega procesorja, predstavljamo naslednje kazalce za daleč od novega Intelovega predstavnika - Core 2 Quad Q6600 (2400 MHz), ki ima 4 jedra: v največji aktivnosti ta starček uspe narediti 38,4 milijarde operacij na sekundo Človeškim možganom je verjetno tako težko prepoznati takšno figuro, kot da bi si zamislili neskončnost vesolja.

Priprava na izklop

No, počasi, počasi smo prišli do zadnje faze računalnika - izklopa. Pravilno zaustavitev računalnika mora biti abeceda za vsakega uporabnika. Je preprosto. Zaprite vse programe in kliknite funkcijsko tipko "Start"; v meniju, ki se prikaže, kliknite vrstico "Zaustavitev".

S tem se bo vaše sodelovanje na koncu delovne seje PC-ja končalo. Ostalo bo naredil sam:

• aplikacije zaprejo v ozadju;
• dajte ukaz RAM-u, da je "zabave konec in je čas za čiščenje steklenic", to bo očistilo RAM iz rezidenčnih programov (s skrbnim shranjevanjem podatkov) in različnih smeti (tudi programske opreme);
• pravilno zaustavi plošče HDD;
• izvedel bo celoten kompleks za nežno izklop različnih naprav, ki sploh ne sumijo, da bo luč ugasnila;
• no, zadnji video adapter, ki zapusti sobo, je s klikom na stikalo.

Zakaj bi na ta način izklopili računalnik? Zakaj na primer, ne da bi se močno napenjali, vzemite in odklopite kabel iz vtičnice, kot isto železo? Nemogoče je. Računalnik ni likalnik in tak "barbarski" izklop se zelo boleče odziva na njegovo zdravje. In če na začetku to ne bo opazno, potem se prepričajte, da se bo nekoč - poslabšanje počutja - zagotovo pokazalo. Tu je nekaj razlogov, zakaj računalnika ne bi smeli postavljati na isto mesto z železom. Nenadni izpad električne energije povzroči naslednje težave:

• programi se iz RAM-a izbrišejo takoj, brez kakršnega koli varčevanja;
• HDD se bo zamrznil v položaju, v katerem ga bo našla apokalipsa, in to ni dobro - zasnovan je tako, da se morajo vsi deli, ki se gibljejo vanj, ustaviti na mestih, ki so za to strogo rezervirana;
• nenadno izginotje električne energije negativno vpliva na različna mikrovezja, kondenzatorje itd..

Obstajajo primeri, ko je močan izklop PC-ja privedel do fizične okvare posameznih komponent. Obstaja samo en zaključek: NIKOLI ne izklopite računalnika tako, da "izvlečete kabel iz vtičnice".

Zdaj ko veste, kako deluje računalnik, bo komunikacija z njim postala veliko bolj produktivna. Ko nekaj sekund zamrzne in se s trdim diskom zasuka, vam ne bo treba nerodno prilegati v stol. Vedeli boste, da računalnik ni zmrznil ali umrl. Prav tako obstaja izmenjava podatkov med procesorjem in trdim diskom ali, v bolj razumljivem jeziku, računalnik močno razmišlja, kako bi čim bolj pravilno in natančno rešil dodeljeno nalogo. Članek se ne bomo zadržali in zaključili s sloganom: "Vzajemno razumevanje med človekom in pametnim strojem je ključ do dolgega in produktivnega sodelovanja." Vso srečo!