Как работи компютърът?

За съвременния човек личният компютър е нещо обикновено като хладилник или телевизор. Лаптопите, таблетите и стационарните компютри са толкова здраво укрепени в домовете ни, че отсъствието им започва да създава у мнозинството обикновени граждани чувство за малоценност и дори някакво чувство за собствена малоценност. Но наскоро, само преди 20-25 години, всичко беше точно обратното. Силиконов приятел се смяташе за лукс и не всеки можеше да си позволи да направи такава придобивка.

Съдържание на статията

  • Защо имам нужда от това?
  • елементи
  • включване
  • Първична обувка
  • Зареждане на операционната система
  • Работете с приложения
  • Подготовка за изключване

Специалистите по ремонт на компютри, които знаеха как работи компютър, разбираха устройството му и разбираха в софтуера, тогава струваха теглото му в злато. Не е изненадващо, че щастливият собственик на „чудото на 20-ти век“ се стреми до най-доброто от своите възможности и способности да повиши собствената си компютърна грамотност. Днес това не е така. Следпродажбеното обслужване, ремонт и настройка на персонални компютри са станали доста евтини и достъпни услуги. Това е и добро, и лошо. Добре е, че много проблеми бяха отстранени от раменете на обикновения собственик на компютър. Лошо е, че повечето настоящи потребители много приличат на блондинките от различни хумористични програми. Като правило те имат доста неясна представа за това какво е в затворен и леко бръмчащ калъф. И често това състояние на нещата води до различни смешни, а понякога и неприятни ситуации..

Защо имам нужда от това?

Типичен пример за живота. Компютърът спря да се зарежда. След екрана за пръскане от производителя на дънната платка се появява надпис със следното съдържание: „Грешка на твърдия диск“. Дузина компютри, включени и изключени, нямаха ефект. Премахването на страничния капак и проверката на вътрешностите също не доведоха до нищо - всичко изглежда непокътнато, блести и се завърта, но не иска да се зареди! Има само един изход - да се подготвите за пътуване до специалист, защото компютърът се е превърнал в член на семейството, незаменим помощник, прозореца в големия свят и без него животът е сив и скучен.

След като дойдете при господаря и обясните ситуацията, в повечето случаи ще чуете: „Оставете, елате утре или след утре“. Появявайки се в определеното време и плащайки определена сума за ремонта (понякога много голям), вие сте щастливи и радостни да летите до вкъщи, за да се потопите бързо в света на Minecraft или веднага да се включите в разгорещен дебат на любимия си форум. В този случай вие абсолютно не подозирате, че целият проблем е бил третиран в рамките на две секунди след отваряне на случая. Достатъчно беше само да натиснете HDD-кабела, така че да се впише плътно в слота на твърдия диск. От постоянна вибрация той спонтанно напусна конектора малко. Това беше достатъчно, за да загубите контакт. Това е всичко.

Защо възникна тази ситуация, в която действате като измамена партия? Отговорът е ясен. Пълното ви непознаване на принципите на работа и компютърното устройство доведе до толкова тъжен край. Когато ютията ви се изключи, първото нещо, което правите, е да проверите захранващия кабел: ако е изскочил от контакта. Защо не направи същото в описания случай? Отговорът дадохме в двете изречения по-горе. Ето защо в тази статия ще проведем малка образователна програма за принципите на компютъра и неговото устройство, така че в бъдеще никога да не изпадате в това положение.

Рекламно съдържание ↑

елементи

Като начало ще опишем накратко и възможно най-просто основните компоненти, които съставляват компютъра. В нашата селекция не сме включили много допълнителни устройства. Това надхвърля основната идея на статията - да подредим принципа на работа на персонален компютър. По принцип са изброени онези възли, без които е невъзможно да се работи върху него. Като изключение се добавят само описания на аудио, мишка и тяло. Разбира се, можете и без тях. В този случай обаче не е необходимо да се говори за удобна работа..

Процесор (CPU - централен процесор)

Сърцето и мозъкът на компютър. Цялата обработка на информация пада върху това парче силиций (процесорът е направен от този минерал). Взема решения, дава команди. Като цяло настоящият изпълнителен директор.

Забележка. Имайте предвид, че процесорът е много горещ човек. Затова е необходимо допълнително охлаждане на този голям шеф.

Памет на случаен достъп (OP)

Почти напълно съответства на името му. С малко изменение. За разлика например от човешката памет, информацията в оперативната памет намира само временно убежище. Точно толкова, колкото се нуждае от изпълнителния директор. Запомнете - комбинацията от процесор и OP е неразделна. Всяка информация се поставя първо в ОП и едва след това се чете от процесора. И обратно - от процесора до RAM и след това нарочно.

Процесорът комуникира директно само с различни контролери..

Видео карта (адаптер, VC)

PC за очен нерв. Именно той превръща фантастичните мечти на процесора в реални визуални образи.

Твърд диск (Winchester, HDD)

Склад, база, склад - наречете го каквото искате. Основното, което отговаря на основната идея, е място за съхранение на информация.

Аудио контролер

Чип, кодек: има много имена, същността е същата - звук и слухов апарат. Разбира се, за да усетите (чуете) работата му, ще са необходими допълнителни високоговорители или слушалки, но това вече са подробности.

Клавиатура и мишка

Компоненти, които ни позволяват да прехвърлим желанията си към компютъра. Образно казано, това е продължение на нашите ръце, с които общуваме с нашия железен приятел.

Дънна платка (дънна платка, MV)

Основата на всичко, планетата, на която са разположени или свързани с нея чрез кабели, контури са всички гореспоменати обитатели на компютъра. Тя е като плодородно царевично поле за овощна градина. Тя ги подхранва и подкрепя, обединява ги в една общност. Ако MB се разболее, тогава целият компютър се разболява и, за съжаление, много често неговата болест заплашва смъртта на целия компютърен екип, разположен в системния блок (пренапрежение, изгарящо дънната платка, често води до смъртта на всички възли, свързани към него).

Захранващ блок (PSU)

Източник на енергия. Може би най-необходимият елемент. Без него нищо няма да започне.

Системна единица (калъф)

Черупка, в която са опаковани всички горепосочени компоненти. Като цяло, компютърът ще работи без него, но това е като тичане бос по снега - студено, мокро и неприятно, с една дума - неудобно.

Монитор (може да бъде заменен от телевизор)

Тук всичко е ясно. Без него просто няма да видим какво иска да ни каже компютърът и няма да можем да започнем диалог.

Сега, когато имаме основна идея за устройството на компютъра, можем да започнем да изучаваме неговата работа. Ще се опитаме да проследим как взаимодейства всичко това..

към съдържание ↑

включване

Животът на компютъра започва, след като натиснете бутона за захранване на кутията. Стартира PSU, свързан към обща захранваща мрежа, той преобразува входящите 220 V в необходимите за компютъра: 3.3 V; 5 V; 12 V. След това токът преминава през проводниците от захранването към дънната платка и тя вече започва да се разпространява: на кого какво да дадете на първо място. Успоредно с това, независимо от MV, само HDD получава мощност в нашата верига. Тогава започва следващият етап.

към съдържание ↑

Първична обувка

Разбира се, процесорът е първият, включен в работата. За разлика от реалния живот, компютърът не може без началник. Процесорът се обажда с чипа на BIOS (основна система за вход / изход), разположен на MB и получава инструкции как да процедира.

Започва самоизпитването (POST) и се състои в следното:

  • проверка на присъствието на всички устройства, записани в BIOS;
  • тестване на тези устройства за правилна работа;
  • изпълнение на отделни команди, разположени във флаш паметта на този критичен чип.

Моля, обърнете внимание, че тук е кратко описание на първоначалните стъпки на компютъра. Всъщност те са много по-големи и много по-сложни. Но за обикновения потребител е достатъчно да разберем смисъла на случващото се. По време на тестовете едни от първите, които стартират видео адаптера. Чрез кабела той започва да показва изображението на екрана на монитора и лично можем да наблюдаваме по-нататъшно тестване със съответните настройки в BIOS (обикновено екранната защита на екрана по подразбиране от производителя MB е обикновено).

След приключване на първоначалното тестване и инициализация на всички устройства, свързани към дънната платка, процесорът продължава да зарежда операционната система. Трябва също да знаете, че от почти първите стъпки, цялото взаимодействие на процесора с други елементи на компютъра се изгражда чрез RAM, толкова много зависи от неговата работоспособност, качество и бързина на работа.

Забележка. Ако по време на самопроверката има повреди и неизправности, компютърът ще ви уведоми за това със специфичен звуков сигнал. Стойностите на такива сигнали могат лесно да бъдат намерени в Интернет или в специализирана литература..

към съдържание ↑

Зареждане на операционната система

Така че първоначалното проучване и проверка бяха успешни. Можете да се справите с това, за което всичко беше започнато - стартирането на ОС. Процесорът чете от BIOS кое устройство е първото в списъка за зареждане (в нашата схема то е едно - това е HDD) и започва да търси MBR boot code (master boot record, който обикновено се намира в първия физически сектор на HDD. Тоест твърдият диск на компютъра е активно свързан с работата. Това завършва сферата на влияние на BIOS и MBR влиза в игра..

Този спътник се отнася до зареждащия механизъм на операционната система, който също е разположен в първия сектор на активния дял на твърдия диск. Изяснени. Първият сектор на активния дял не е задължително да бъде първият сектор на HDD физически. След обработка на данни от зареждащия механизъм, процесорът дава нататък да стартира системни файлове, които вече са пряко в компетенцията на операционната система.

Можете да кажете, казват те, че процесорът не е толкова голям шеф - той прави само това, което инструкциите го инструктират. Точно така. И къде видя шефа, който няма нужда от инструкции?

към съдържание ↑

Работете с приложения

След като зареди системните файлове в оперативната памет (не забравихте ли? Всичко минава през ОП), процесорът чете написаните там пътища и действия и, разбира се, ги изпълнява старателно. В резултат на това виждаме познатия и добре поддържан интерфейс на нашата ОС.

Работата в самата ОС по принцип е изградена на същия принцип като стартиращите действия. Процесорът получава кодове за инструкции от приложения, обработва ги и показва резултатите на екрана на монитора. Разбира се, ние разказваме всичко това изключително опростено и примитивно. Всъщност има обработка на огромни количества информация, в която участват всички компоненти на компютъра. Оперативната памет непрекъснато получава данни, някои от които незабавно се разтоварват (за употреба), а някои могат да останат в кеша, докато компютърът не се изключи.

Информацията, записана на магнитните плочи на твърдия диск, които се въртят с яростни скорости (5200 и 7200 оборота в минута - днешният стандарт), постоянно се иска от различни програми. Информацията, получена чрез оперативната памет, отива в процесора, където от своя страна тя преминава през сложната архитектура на съвременните многоядрени процесори, допълвайки ясно решение или команда. Видеокартата, която има собствени процесори, не по-малко сложни от централния процесор и много бързата му памет, не изостава от цялото това струпване. В крайна сметка крайният резултат от работата на целия компютър се появява на монитора, което е просто невъзможно без видео адаптер.

За да оценим поне приблизително натовареността само на един централен процесор, представяме следните показатели за далеч от новия представител на Intel - Core 2 Quad Q6600 (2400 MHz), който има 4 ядра: при върхова активност, този старец успява да извърши 38,4 милиарда операции на секунда На човешкия мозък вероятно е толкова трудно да разпознае такава фигура, колкото да си представи безкрайността на Вселената.

към съдържание ↑

Подготовка за изключване

Е, бавно, бавно стигнахме до последния етап на компютъра - изключване. Правилното изключване на компютъра трябва да бъде азбука за всеки потребител. Това е просто. Затворете всички програми и щракнете върху функционалния бутон "Старт"; в менюто, което се показва, щракнете върху реда "Изключване".

С това вашето участие в края на работната сесия на компютъра ще приключи. Останалото ще направи сам:

  • ще затваря приложения, работещи във фонов режим;
  • дайте команда на оперативната памет, че „партито свърши и е време да почистите бутилките“, това ще изчисти оперативната памет от резидентните програми (чрез внимателно запазване на данните) и различни боклуци (също софтуер);
  • спира правилно HDD плочи;
  • ще проведе цял комплекс за внимателно изключване на различни устройства, които дори не подозират, че светлината е на път да изгасне;
  • Е, последният видеоадаптер, който напуска стаята, е като щракнете върху превключвател.

Защо трябва да изключите компютъра по този начин? Защо например, без да се напрягате много, вземете и изключете кабела от контакта, като същото желязо? Невъзможно е. Компютърът не е ютия и такова "варварско" изключване реагира много болезнено на здравето му. И ако първоначално това няма да се забележи, тогава, бъдете сигурни, някой ден това - влошаване на благосъстоянието - със сигурност ще се прояви. Ето няколко причини, поради които не трябва да поставяте компютъра наравно с ютията. Внезапното прекъсване на захранването причинява следните проблеми:

  • програмите се изтриват от оперативната памет незабавно, без никакви спестявания;
  • HDD ще замръзне в положението, в което ще го открие апокалипсисът, а това не е добре - той е проектиран така, че всички части, които се движат в него, трябва да спрат на места, строго запазени за това;
  • внезапното изчезване на електричеството се отразява неблагоприятно на различни микросхеми, кондензатори и др..

Има случаи, когато рязко изключване на компютъра доведе до физическа повреда на отделни компоненти. Има само едно заключение: НИКОГА не изключвайте компютъра, като "издърпате кабела от контакта".

Сега, когато знаете как работи един компютър, общуването с него ще стане много по-продуктивно. Когато замръзне за няколко секунди, шумолене с твърд диск, няма да е необходимо да се прибирате неспокойно на стол. Ще знаете, че компютърът не е замръзнал или умрял. Просто има обмен на данни между процесора и твърдия диск или, на по-разбираем език, компютърът мисли сериозно как най-правилно и точно да реши задачата, възложена му. Няма да се сдържаме и ще завършим статията с лозунга: "Взаимното разбиране между човек и интелигентна машина е ключът към дълго и продуктивно сътрудничество." Успех!