În acest eseu vom încerca să explicăm pe scurt câteva dintre caracteristicile computerelor IBM PC compatibile și să introducem, de asemenea, câteva concepte de bază, la care se va face referire de mai multe ori.
Arhitectura deschisă (principiul de construcție bloc-modular)
Atractivitatea computerelor compatibile cu PC-uri IBM se află în arhitectura lor deschisă. Aceasta, în special, înseamnă că astfel de computere au un principiu de construcție modular, adică nodurile principale și blocurile lor sunt realizate sub formă de module separate. Astfel, instalarea unui dispozitiv nou sau înlocuirea unor dispozitive vechi care fac parte din calculator nu sunt deosebit de dificile. Îmbunătățirea acestor computere este foarte posibilă pentru utilizatori.
Ca parte a calculatorului personal compatibil IBM PC, există trei componente principale: o unitate de sistem, un monitor și o tastatură. În unitatea de sistem există toate principalele umpluturi electronice ale computerului: sursa de alimentare, placa de bază (sistem) și unitățile de unități (unități de disc) cu suporturi amovibile sau nedemontabile. Tastatura este un dispozitiv de intrare standard care vă permite să trimiteți anumite simboluri pe computer sau pe computer
semnale de control. Monitorul (sau afișajul) este proiectat să afișeze pe ecran ecranul monocrom sau color, informații simbolice sau grafice. Toate componentele principale de mai sus sunt conectate unele cu altele prin intermediul unor cabluri speciale cu conectori.
Dimensiunea și locația plăcii de bază folosite, puterea minimă a sursei de alimentare (adică numărul posibil de dispozitive conectate) și numărul maxim de unități de unitate instalate depind de tipul șasiului unității de sistem. Cazurile de computer vin atât în versiunea de turn cât și în desktop. Principala diferență între aceste tipuri de cazuri poate fi considerată un număr diferit de locații de instalare pentru unități și, în consecință, puterea unității de alimentare. Apropo, locurile de instalare (locurile de montare) pentru unități pot fi de două tipuri: cu acces extern și acces intern. Astfel, prin definiție, accesul la unitățile instalate în ultimul tip de camere de instalare poate fi efectuat numai când capacul șasiului al unității de sistem este deschis. Astfel de locuri de instalare pot fi utilizate numai pentru unitățile cu suporturi care nu pot fi detașate, de exemplu hard disk-urile.
Placa de baza este o bază de calculator și este o foaie plană de steklostekstolita folie, care sunt elemente electronice majore: un microprocesor de bază, memorie, un rezonator de cuarț și alte circuite de sprijin.
În conformitate cu principiul arhitecturii deschise, cea mai mare parte a clădirii
Computerele compatibile IBM PC au plăci de bază care conțin doar noduri de bază, precum și elemente de comunicație, de exemplu unități de disc, un monitor și alte periferice. În asta
Aceste elemente lipsă sunt situate pe plăci de circuite imprimate separate, care sunt introduse în sloturile speciale de extensie prevăzute pe placa de bază. Aceste placi suplimentare se numesc placi de baza, iar placa de baza se numeste placa de baza. Dispozitivele funcționale implementate pe plăcile fiice sunt numite adesea controlori sau adaptoare, iar cardurile fiice se numesc carduri de extensie.
Microprocesoare și autobuze de sistem
Computerele IBM PC utilizează numai microprocesoarele Intel sau clonele acestora care au o arhitectură similară.
Porturi, întreruperi, acces direct la memorie
La finalizarea unui eveniment, microprocesorul poate recunoaște printr-un semnal numit o întrerupere. În acest caz, execuția secvenței de comenzi curente este suspendată (întreruptă), iar o altă secvență corespunzătoare unei întreruperi date începe să se execute în locul ei. În mod tipic, întreruperile sunt împărțite în hardware, logică și software.
Întreruperile hardware (IRQ) sunt transmise prin linii speciale ale magistralei de sistem și sunt legate de cereri de la dispozitive externe (de exemplu, apăsând o tastă de pe tastatură). Întreruperile logice apar în timpul funcționării microprocesorului propriu-zis (de exemplu divizarea la zero), iar întreruperile de program apar de programul executabil și sunt de obicei utilizate pentru a apela subrutine speciale.
Primele computere IBM PC au utilizat cipul controllerului de întrerupere i8259 (controler de întrerupere), care are opt intrări pentru semnale de întrerupere (IRQ0-IRQ7). După cum se știe, microprocesorul poate servi doar un singur eveniment, iar controlerul de întrerupere îl ajută să aleagă acest eveniment, ceea ce stabilește un anumit nivel de importanță pentru fiecare dintre prioritățile sale de intrare. Cea mai mare prioritate este linia de solicitare de întrerupere IRQ0, iar cea mai mică este IRQ7, adică prioritatea scade în ordinea ascendentă a numărului de linie. În IBM PC / AT, opt linii de întrerupere nu mai erau suficiente, iar numărul acestora a crescut la 15. În primele modele, a fost utilizată cascada a două jetoane i8259. Ea a fost realizată prin conectarea ieșirii celui de-al doilea controler la intrarea IRQ2 a primului controler.
Este important să înțelegem aici următoarele. Liniile de întrerupere IRQ8 - IRQ15 (adică intrările celui de-al doilea controler) au prioritate mai mică decât IRQ1, dar mai mare decât IRQ3.
În modul de acces direct (DMA, Direct Memory Access), dispozitivul periferic este conectat direct la memoria RAM și nu prin registrele interne ale microprocesorului. Transmiterea cea mai eficientă a acestor date se întâmplă în situațiile în care este necesară o viteză mare de schimb pentru o cantitate mare de informații. Semnalele corespunzătoare sunt utilizate pentru a inițializa procesul de acces direct pe magistrala de sistem.
În computere compatibile cu IBM PC și PC / XT, pentru organizarea accesului direct la memorie folosind un cip cu 4 canale DMA i8237, canalul 0 este utilizat pentru regenerarea heap. Canalele 2 și 3 sunt utilizate pentru a controla transferul de date de mare viteză între unitățile floppy disk, hard disk și RAM-ul respectiv.
Computerele IBM PC / AT compatibile au 7 canale de acces direct la memorie. În primele computere, acest lucru sa realizat prin cascadarea a două jetoane i8237, ca în cazul controlorilor de întrerupere.
Toate computerele personale utilizează trei tipuri de memorie: operaționale, permanente și externe (diverse unități). RAM este proiectat pentru a stoca informații variabile, deoarece permite modificarea conținutului său în timpul executării operațiunilor corespunzătoare de către microprocesor. Întrucât, oricând, se poate face acces la o celulă aleasă arbitrar, acest tip de memorie este numită și RAM (Random Access Memory).
Toate programele, inclusiv cele de jocuri, sunt executate în RAM. Memoria permanentă conține, de obicei, informații care nu ar trebui să se schimbe pentru o perioadă lungă de timp. Memoria permanentă are propriul nume - ROM (Read Only Memory), care indică faptul că oferă numai moduri de citire și stocare.
Organizarea logică a memoriei
Memorie extinsă
În computerele procesorului i8088, pentru a implementa memorie suplimentară, ar trebui utilizate plăci speciale cu suport hardware pentru blocarea (blocarea) blocurilor (paginilor) de memorie și driverul software corespunzător. Desigur, pot fi instalate carduri de memorie suplimentare într-un computer bazat pe procesoare i80286 și mai mari.
Memorie extinsă
Apropo, cu driverul corespunzător, memoria extinsă poate fi emulată ca o memorie suplimentară. Suportul hardware în acest caz ar trebui să fie furnizat de un microprocesor nu mai mic decât i80386 sau un set auxiliar de microcircuite speciale (de exemplu, seturi NEAT de Chips and Technologies). Trebuie remarcat faptul că multe cartele de memorie care acceptă standardul LIM / EMS pot fi de asemenea utilizate ca memorie extinsă.
Fig. 2 Memorie extinsă
Memoria cache este concepută pentru a se potrivi cu viteza dispozitivelor relativ lent, cum ar fi memoria dinamică cu un microprocesor rapid. Utilizarea cache-ului vă permite să evitați ciclurile de așteptare în funcționarea sa, ceea ce reduce performanța întregului sistem.
Cu ajutorul memoriei cache, se face de obicei o încercare de a coordona și funcționarea dispozitivelor externe, de exemplu, diferite unități și un microprocesor. Controlorul cache corespunzător trebuie să se asigure că comenzile și datele care vor fi necesare de la microprocesor la un anumit moment, au fost în acest moment în memoria cache.
Dispozitivele de stocare pot fi clasificate în funcție de următoarele criterii:
pe tipuri de elemente de stocare
în scopuri funcționale
după tipul de organizare a tratamentului
prin caracterul lecturii
prin metoda de stocare
prin modul de organizare
Pe tipuri de elemente de stocare
În scopuri funcționale
După tipul de organizare a tratamentului
Cu căutare secvențială
Cu acces direct
Prin natura lecturii
Cu distrugerea informațiilor
Fără distrugerea informațiilor
Cu calea de stocare
Apropo de organizare
Toate materialele din secțiunea "Informatică și programare"