Budowa komputera - Notatki - Informatyka, Notatki'z Informatyka. Opole University
Kowal_86
Kowal_868 March 2013

Budowa komputera - Notatki - Informatyka, Notatki'z Informatyka. Opole University

PDF (280.2 KB)
4 strony
1000+Liczba odwiedzin
Opis
Notatki dotyczące tematów z dziedziny informatyki: budowa komputera.
20punkty
Punkty pobierania niezbędne do pobrania
tego dokumentu
Pobierz dokument
Podgląd3 strony / 4
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.

Ze względu na postać przetwarzanych danych wyróżniamy 3 rodzaje komputerów:

analogowe - wszystkie wartości (dane wejściowe, wyniki pośrednie i końcowe)

zmieniają w sposób ciągły

cyfrowe - wszystkie wartości przedstawiają w postaci cyfr. Wyniki mają postać

dyskretną (skwantowaną)

hybrydowe - realizują część swych funkcji poprzez sygnały ciągłe, część poprzez

sygnały dyskretne

Komputery swą pozycję uzyskały dzięki następującym cechom: zdolności

zapamiętywania dużej ilości danych na dowolny okres (eliminuje to konieczność

wielokrotnego wprowadzania tych samych danych) oraz możliwości pracy na danych w

rożnych postaciach i z dużą szybkością (dużej wydajności obliczeń)

Podział komputerów na generacje dokonuje się ze względu na takie czynniki, jak:

technika budowy maszyn (i związana z nią szybkość obliczeń), struktura maszyny,

możliwości w zakresie sposobów użytkowania maszyny cyfrowej oraz ze względu na

dziedzinę zastosowań: komputery do przetwarzania danych, do obliczeń numerycznych,

do sterowania procesami.

Komputer jest zbiorem specjalizowanych urządzeń technicznych, wzajemnie

powiązanych w procesach przetwarzania danych, które przebiegają w tych

urządzeniach pod nadzorem oprogramowania.

jednostka centralna komputera

1) wykonywanie operacji arytmetycznych i logicznych na zawartości komórek

pamięci operacyjnej i rejestrów jednostki centralnej (czyli na pewnych argu-

mentach)

2) automatyczne wykonywanie programów według ustalonej kolejności

3) inicjowanie komunikacji między pamięcią operacyjną a urządzeniami ze-

wnętrznymi

4) koordynowanie czasowe współpracy układów jednostki centralnej i całego

systemu

wyróżnić więc można:

jednostkę arytmetyczno-logiczną (arytmometr) - wykonuje działania

arytmetyczne i logiczne (robi to sumator) na danych umieszczonych w rejestrze

wejściowym (czyli rodzaju pamięci – złożonym z przechowujących po jednym bicie

elementów) a wynik trafia do rejestru wyjściowego (rejestr w arytmometrze to

akumulator - wejściowy i wyjściowy równocześnie)

pamięć operacyjną – przechowuje aktualnie potrzebne (do przetworzenia) dane w

komórkach pamięci (to z reguły bajt lub słowo; komórki posiadają swój unikalny

numer identyfikacyjny zwany adresem); oprócz komórek jest tu jeszcze bufor (rejestr

przejściowy, w którym umieszczana jest zawartość wskazanej komórki aby móc ją

dalej przesłać) oraz układ synchronizujący (który wyznacza cykl pracy pamięci)

układ sterowania – nastawia arytmometr na wykonanie odpowiedniej operacji,

podaje w tym celu adresy argumentów operacji i określa czas jej trwania oraz co

zrobić z wynikiem i co zrobić po zakończeniu, synchronizuje pracę wszystkich

układów; 1) rozkaz pobierany z pamięci (adres przekazywany do rejestru adresów

RA, może być zmianiona w modyfikatorzea adres następnego rozkazu

przygotowywany jest w liczniku rozkazów RA zwiększanym oprócz rozkazów

skokowych o 1 ), 2) przechodzi przez rejestr pośredniczący (BU) i trafia do głównego

w układzie - rejestru rozkazów (RR), 3) deszyfracja, 4) trafia do innych układów

jednostki centralnej;

system wejścia wyjścia – umożliwia wymianę informacji pomiędzy pamięcią a

urządzeniami zewnętrznymi poprzez po zapoczątkowane przez jednostkę centralną

kanały we-wy (zbudowane z podkanałów: urządzeń do przesyłania danych,

zawierających własną pamięć służącą do przechowywania adresów, informacji o

stanie podkanału oraz informacji sterujących);

◦ przesyłanie informacji może odbywać się dwoma sposobami: selektorowym

(monopol na dostęp do kanału, nie można zacząć nowej instrukcji we-wy, jeden

docsity.com

podkanał) i multiplekserowym (operacje podzielone na krótkie odcinki czasu, można

zainicjować operację na nowym urządzeniu, wiele podkanałów);

◦ operacje we-wy (operacje wprowadzania, wyprowadzania i zakończenia przesyłania

danych) są sterowane przez: instrukcje na poziomie programu interpretowane przez

j.c., komendy na poziomie kanałów i urządzeń zewn., polecenia na poziomie jednostki

sterującej danym urządzeniem zewn.; (instrukcje i komendy zawarte są w tzw.

słowie sterującym kanału i pobierane są z pamięci);

◦ kanały przesyłania informacji są połączone z urządzeniem zewnętrznym poprzez

jednolity (ze względu na przewody jak i parametrów elektronicznych i

mechanicznych) system połączeń zwany łączem standardowym; umożliwia to

elastyczne tworzenie komputerowych konfiguracji dostosowanych do potrzeb

użytkownika

urządzenia zewnętrzne:

pamięci zewnętrzne - nazywane masowymi ze względu na nieograniczoną pojemność

(przy wymiennym nośniku) służą do przechowywania danych, które w danym

momencie nie są przetwarzane (można dzięki temu racjonalnie i efektywnie

wykorzystać ograniczoną w swej pojemności pamięć operacyjną). Ze względu na

rodzaj nośnika, mamy: pamięci na taśmach magnetycznych, na dyskach

magnetycznych (twardych i elastycznych) i na dyskach optycznych.

Każda jednostka pamięci zbudowana jest z trzech podstawowych modułów:

1) jednostki napędowej, której zadaniem jest przesuwanie taśmy lub wprawianie w

ruch wirowy pakietu dyskowego,

2) głowic czytająco-piszących wraz z układem sterowania,

3) nośnika danych (medium) (l i 2 łącznie nazywane są jednostką transportową lub

stacją pamięci).

urządzenia wejścia / wyjściato urządzenia jednokierunkowe (1 i 2) oraz

zwrotne (3) dzielące się w poniższy sposób:

1) urządzenia do wprowadzania danych – bezpośrednio do pamięci (przez

odpowiednie urządzenia lub dokumenty źródłowe) lub pośrednio przez urządzenia

pamięci zewnętrznej (najpierw gromadzone a później partiami przetwarzane);

typowe urządzenia to: klawiatura, automatyczne czytniki, np. graficzne

(skanery), pisma magnetycznego, kart magnetycznych, kodów kreskowych.

2) urządzenia do wyprowadzania danych – bezpośrednio (w sposób czytelny dla

użytkownika) lub pośrednio (np. na jednostki pamięci zewnętrznej komputera);

klasyczne urządzenia to: drukarki, monitory, plotery (coś jak drukarki)

3) urządzenia dialogowe – podstawowym jest monitor ekranowy połączony z

klawiaturą; użytkownik wprowadza dane za pośrednictwem klawiatury, natomiast

informacje wynikowe otrzymuje na ekranie monitora, bądź na drukarce jeśli taką

posiada; zalety: duża szybkość transmisji, dogodna interakcja człowiek-maszyna,

dobra detekcja i łatwa korekcja błędów.

Mikrokomputer jest elektronicznym urządzeniem liczącym, które automatycznie (w

oparciu o program) przetwarza dane:

mikroprocesor (wraz z układem synchronizacji wewnętrznej) – jądro,

jednostka centralna mikrokomputera - układ scalony o dużym stopniu integracji

(VLSI) czyli zawierający na małej powierzchni dużą liczbę elementów elektronicznych,

składający się z:

1) układu sterowania – zapewnia połączenie z innymi urządzeniami i synchronizuje

(za pomocą ciągu sygnałów zegara) wszystkie wykonywane operacje;

2) jednostki arytmetyczno-logicznej (ALU) – wykonującej działania arytmetyczne i

logiczne na danych, podporządkowanej układowi sterowania i instrukcjom

pobieranym z pamięci

3) rejestrów – służących do zapisu i odczytu danych; blok rejestrów to: licznik

rozkazów (przechowuje adresy komórek pamięci lub układów we-wy), wskaźnik

stosu (umożliwia wprowadzenie kolejności i hierarchii wykonywanych działań),

rejestry ogólnego przeznaczenia (przechowywanie danych i adresów oraz

pośredniczenie), akumulator (pobierany pojedynczy argument i wrzucany wynik),

rejestr stanu (zawiera pewne cechy wyniku operacji np. parzystość, znak)

docsity.com

4) szyny (łącza) przesyłowe – łączą wszystkie elementy mikroprocesora; ze względu

na rodzaj przesyłanych danych wyróżniamy: szynę adresową (adresy komórek),

danych (informacje w komórkach), sterującą (jaki rodzaj operacji, np. zapis,

odczyt, skąd dokąd)

pamięć operacyjna – służy do przechowywania rozkazów wykonywanych przez

mikroprocesor i danych których rozkazy te dotyczą (swoisty brudnopis komputera);

wyróżniamy RAM – pamięć o swobodnym dostępie, kasowaną przy zaniku zasilania

elektrycznego, i ROM – trwałą, zapisaną fabrycznie i z której komputer może tylko

czytać (oczywiście nie bawimy się tutaj w rozróżnianie PROM, EPROM, EEPROM czy

innych FLASH-ów bo to nie polibuda)

układy we-wy – zbudowane z rejestrów (zwanych portami) we-wy pozwalających

mikroprocesorowi wykonywać procesy na urządzeniach we-wy w sposób podobny do

operacji na komórkach pamięci; może to robić na zasadzie współpracy bezpośredniej,

wzajemnych potwierdzeń, przerwań, bezpośredniego dostępu na pamięci;

system przerwań zapewnia przekazywanie sterowania do programu obsługi we-wy w

chwili gotowości urządzenia (dane mogą być obsługiwane podczas wykonywania

innych zadań, multitasking)

Sieci komputerowe

Sieć komputerowa do system przesyłania informacji, łączący komputery znajdujące się w

różnych miejscach. W architekturze sieci wyróżnia się komputery pełniące funkcję

serwera lub klienta, łącza transmisji danych oraz oprogramowanie. Serwer to element

sieci świadczący usługi dla klientów (np. wyszukaj, aktualizuj, drukuj); wyróżniamy

serwery komunikacyjne, archiwizacji (kopie zapasowe), aplikacji (udostępnianie), baz

danych, poczty elektronicznej, faksowe, drukarek, usług katalogowych (np. informacje

TCP/IP).

Rodzaje sieci:

LAN – łączy użytkowników pracujących na stosunkowo niewielkim obszarze (np.

budynek, firma), można wydzielić na jej obszarze tzw. wirtualne sieci lokalne (VLAN)

CNsieci kampusowe – składają się z wielu segmentów LAN i działającą na

większym obszarze, np. kilku budynków

MAN – miejskie sieci komputerowe – obejmujące swym zasięgiem obszar miasta (do

100km), postawione głównie na światłowodach

WAN – sieci rozległe – łączące odległe geograficznie powyższe sieci (przez kable,

światłowody, mikrofale i satelitę)

Topologia sieci:

gwiazda – jeden komputer centralny i satelity od niego (z: łatwość rozbudowy,

lokalizacji uszkodzeń, uszkodzenie jednego nie przerywa sieci, w: wymagana duża

niezawodność komputera centralnego, więcej idzie kabla na łącze)

pierścień – wszystkie komputery mają ten sam status, coś jak połączenie szeregowe (z:

niskie koszty, bo np. brak komputera centralnego, łatwość lokalizacji i usuwania awarii,

można rozciągnąć na dużej przestrzeni, bo na każdym kompie sygnał ulega wzmocnieniu,

w: dowolny komp siada i cała sieć siada, problemy z rozbudową)

magistrala – wszystkie kompy połączone są z centralnym ośrodkiem transmisji (szyną)

(z: duży transfer, łatwość rozbudowy, jeden komp siada sieć nie siada, w: czasem

opóźnienia transmisji, trudność lokalizacji niektórych awarii)

Elementy transmisji danych

Urządzenia transmisji danych służą do przesyłania danych na odległość za pomocą: łącz

przewodowych (telegraficznych, telefonicznych, kablówki) i bezprzewodowych (radiowe,

mikrofalowe). Rozróżnia się jednokierunkowe (simplex) czyli tylko nadawcze albo

odbiorcze, dwukierunkowe przemienne (half-duplex) i dwukierunkowe jednoczesne (full-

duplex).

Linie przesyłowe:

 komutowane – linie telekomunikacyjne, z których korzysta wielu użytkowników

naraz,

docsity.com

 dzierżawione – przeznaczone do wyłącznej dyspozycji danego użytkownika,

 seansowe – to linie komutowane, które są dzierżawione w pewnych ustalonych

okresach czasu.

Terminal (urządzenie końcowe) to dowolne urządzenie do przesyłania i odbierania

informacji za pomocą kanału telekomunikacyjnego; wyróżniamy inteligentne (zdolne do

samodzielnego wykonywania obliczeń i sterowania pracą) i nieinteligentne, oraz

niezależne (gromadzące dane) i zależne (połączone z komputerem i sterowane przez

niego)

docsity.com

komentarze (0)
Brak komentarzy
Bądź autorem pierwszego komentarza!
To jest jedynie podgląd.
Zobacz i pobierz cały dokument.
Docsity is not optimized for the browser you're using. In order to have a better experience we suggest you to use Internet Explorer 9+, Chrome, Firefox or Safari! Download Google Chrome