Архитектура современного персонального компьютера

Архитектура современного персонального компьютера

Современные компьютеры модернизируются и совершенствуются, что называется постоянно и непрерывно. Но общие принципы их работы остаются постоянными. В компьютерах улучшаются узлы и детали – но все это затрагивает лишь область технологии их производства и рабочих характеристик. А то, как работает компьютер в целом, изменениям не подвергается уже больше десятилетия.

Основной деталью архитектуры каждого ПК является, несомненно, главная, или по другому, материнская плата.

«Материнка» компьютера обеспечивает слаженную и согласованную работу всех других устройств компьютера и внешнего оборудования, подключенного к нему. На материнскую плату монтируются все элементы архитектуры ПК. Следуя канонам архитектурного жанра материнскую плату компьютера можно считать фундаментом здания, на котором базируются стены, перекрытия и прочее, что в комплексе и составляет здание. А применительно к ПК, от выбора «материнки» зависит какие внутренние узлы, каких производителей и с какими характеристиками вы сможете установить в свой компьютер, а какие не сможете.

Главнейшим узлом компьютера, надеваемым на его фундамент — материнскую плату является процессор. Это особая микросхема размером не больше ладони, но включающая в себя всю вычислительную мощь компьютера. Именно процессор выполняет все операции и процедуры, именно он определяет быстродействие компьютера.

Следующим важным для организации работы компьютера является такой узел, как микросхема BIOS.
Эта микросхема представляет собою энергонезависимое запоминающее устройство, в которое записаны программы, тестирующие узлы компьютера при включении. Чтобы процессор нормально работал и понимал язык всех узлов компьютера, при каждом его включении он производит тестирование всей системы. Проверяется наличие и готовность к работе всех необходимых устройств компьютера. Программная часть BIOS (тестирующий алгоритм) записывается производителем микросхемы и может быть в последующем отредактирована (перепрошита). Аппаратная часть подключенных устройств (их перечень) настраивается пользователем (сборщиком системного блока компьютера).
После того, как компьютер при включении успешно проверит сам себя на работоспособность, происходит следующее. В работу задействуются микросхемы оперативной памяти.

Оперативная память характеризуется быстрым взаимодействием с процессором, и именно с этих микросхем процессор берет инициализированные (загруженные в память) алгоритмы своей работы. А именно — программы запущенные компьютером при автозагрузке и в дальнейшем самим пользователем. В эту же память, кроме программ-алгоритмов, записывается обрабатываемый пользователем текст, прослушиваемая музыка и другая информация, обработкой которой процессор занят сейчас непосредственно.

Отметим, что устройство оперативной памяти энергозависимое. После отключения питания все данные теряются. При каждом включении всю информацию в оперативную память процессор берет с постоянного запоминающего устройства.

Емкость BIOS ничтожно маленькая и вся необходимая информация хранится на так называемом жестком диске. Внешне он выглядит не как микросхема, а как маленький металлический корпус прямоугольной формы. На него записываются программы и другие файлы пользователя, которые при необходимости считываются в оперативную память. Информация на жестком диске хранится длительно и энергонезависимо.

Емкость жестких дисков разнообразна, и достаточно велика — до 2 террабайт и более.

Для переноса информации с компьютера на компьютер используют дискеты и CD,DVD-диски.
Это носители информации, с которых и на которые компьютер с помощью дисководов может считать и записать информацию.
Для вывода информации пользователю, компьютеры оборудованы видео- и аудиоподсистемами. Это могут быть как отдельные устройства, вставляемые в разъемы материнской платы (не системного блока), так и непосредственно в нее вмонтированные.

В заключении нашей статьи рассмотрим, что происходит при включении компьютера:
Материнская плата, получив электропитание, включает процессор и микросхему BIOS. Процессор считывает с BIOS перечень записанных в ее памяти подключенных к компьютеру устройств, тестирует их с помощью микропрограмм на работоспособность и подключает их к работе. Далее управление передается файлу-автозагрузке, записанному на жестком диске.
В оперативную память загружаются все необходимые программы, а дальнейшей работой компьютера начинает управлять пользователь.