Nowy Dokument programu Microsoft Office Word.docx

(33 KB) Pobierz

Procesor (CPU) to układ scalony, którego działanie polega na wykonywaniu instrukcji programów. Nadzoruje on i synchronizuje prace wszystkich urządzen w komputerze.

Płyta główna, karta komputerowa, na której zamontowany jest ® procesor, układy obsługujące ® pamięć operacyjną, ® interfejsy do innych kart ® komputera oraz inne elementy (np. wbudowana ® karta muzyczna i ® karta graficzna).

Chipsety są układami scalonymi stanowiącymi integralną część płyty głównej. Chipset składa się z wielu modułów, których zadaniem jest integracja oraz zapewnienie współpracy poszczególnych komponentów komputera (procesora, dysków twardych, monitora, klawiatury, magistrali ISA, PCI, pamięci DRAM, SRAM i innych).

CD-ROM, Dysk CD-ROM zawiera dane komputerowe. Umożliwia on odczytywanie informacji zawartych na płytach CD-ROM i DVD.

Stacja dyskietek - komputerowe urządzenie elektromechaniczne, które może odczytywać i zapisywać dane na dyskietkach magnetycznych i dyskietkach magnetooptycznych.

Pamięć RAM - pamięć operacyjna, pamięć komputera, w której zapisany jest wykonywany program oraz jego dane.

Pamięć przechowuje program, dane, wyniki końcowe i cząstkowe. Wydzielono w niej dwa elementy: pamięć stałą (ROM) i pamięć operacyjną (RAM).
Z pamięci ROM procesor może wyłącznie czytać, nie może jednak wprowadzać do niej żadnych danych. Przechowuje się w niej, między innymi, wszystkie niezbędne dla procesora informacje.
Pamięć RAM przeznaczona jest do odczytu i zapisu.

Dysk twardy, dysk magnetyczny o dużej pojemności, w hermetycznej obudowie, najczęściej niewymienny, złożony najczęściej z wielu talerzy dyskowych, wirujących na 1 osi. Służy do przechowywania programów i danych.

Karta sieciowa to urządzenie odpowiedzialne za wysyłanie i odbieranie danych w sieciach LAN.

Modem, urządzenie służące do przetwarzania danych cyfrowych (zerojedynkowych) na analogowe (i odwrotnie), w celu przesyłania ich tradycyjną linią telefoniczną lub łączami telewizji kablowej.

Układy Monitor służy do wyświetlania danych przetworzonych przez kartę graficzną.

wejścia/wyjścia (I/O – input - output) które służą komunikacji komputera z otoczeniem.


Podstawowe elementy komputera

• Procesor • Pamięć • Magistrala

Płyta główna

(ang. mainboard,

motherboard) –płyta drukowana komputera, zawierająca najważniejsze układy elektroniczne, tj. procesor, pamięć operacyjna,

gniazda rozszerzeń

Central Procesor Unit (CPU) - procesor

• Procesor (ang. processor), elektroniczne urządzenie

cyfrowe, którego zadaniem jest wykonywanie rozkazów i

sterowanie pracą wszystkich pozostałych składników

systemu komputerowego. Procesor pobiera dane z pamięci,

interpretuje je i wykonuje rozkazy.

• Procesory (zwane mikroprocesorami) wykonywane są

ver. 1.0

zwykle jako układy scalone zamknięte w hermetycznej

obudowie.

• Czasami CPU utożsamiane jest handlowym terminem

określającym jednostką komputera złożoną z procesora,

płyty głównej, kart rozszerzeń, pamięci operacyjnej,

dysków twardych zamkniętych we wspólnej obudowie

(oprócz urządzeń peryferyjnych)

Budowa mikrokomputera (4/16)

Central Procesor Unit (CPU) - procesor

• Mikroprocesor składa się z:

– Arytmometru (wykonuje operacje

arytmetyczne, logiczne, przetwarzania danych –

tekstów i sygnałów)

ver. 1.0

– Układu sterującego (odpowiada za

wykonywanie rozkazów składających się na

program i sterowanie pracą pozostałych

urządzeń peryferyjnych oraz kontrolowanie

operacji przetwarzania danych)

Central Procesor Unit (CPU) - procesor

• Arytmometr

– Rejestry (przechowywanie argumentów i

wyników wykonywanych operacji -

akumulator)

– Licznik rozkazów – adres kolejnego rozkazu do

wykonania

– Rejestr rozkazów – kod aktualnie

wykonywanego programu

– Rejestry pomocnicze

 

Central Procesor Unit (CPU) - procesor

• Układ sterujący (sterowania)

– Zasada sterowania w pętli zamkniętej (po

wysłaniu polecenia oczekiwanie na zwrotne

potwierdzenie jego wykonania – kontrola

wykonania poleceń, możliwość wykrycia

błędów w programie lub sprzętowych)

– Działanie w ramach cyklu rozkazowego,

którego kolejny krok wywoływany jest

impulsem zegara

• Miernikiem wydajności jest częstotliwość zegara,

wyrażana w Hz, MHz, GHz,

Budowa mikrokomputera (7/16)

Cykl rozkazowy

• Pobierz rozkaz

• Pobierz dane z pamięci

• Wykonaj rozkaz

• Zapisz wynik w pamięci

Cykl rozkazowy

• Rozpoczęcie pracy

– Podanie adresu 1 rozkazu do licznika rozkazów i

zainicjowania w ten sposób całego cyklu (START)

• Zatrzymanie programu

– Zwykłe zakończenie programu – rozkaz

przerwania (STOP)

– Wystąpienie błędu (syntax error – np.

nieprawidłowe użycie rozkazu lub nieprawidłowe

dane, execution error – np. dzielenie przez zero)

Central Procesor Unit (CPU) - procesor

• Układ wykonany w odpowiedniej technologii (VLSI i

CMOS)

• Rozmiary kilku centymetrów

• Architektura

– RICS (reduced instruction set computer), 1-5 instrukcji /cykl

– CISC (complex instruction set computer) – np. INTEL, 1

instrukcja/2-10 cykli

•FPU – floating point unit –

jednostka zmiennoprzecinkowa,

koprocesor, od 1989 r w każdym

procesorze typu INTEL

Budowa mikrokomputera

Central Procesor Unit (CPU) - procesor

• Przestrzeń adresowa – maksymalna ilość

pamięci, jaką można „przyłączyć” do

procesora 2L, gdzie L szerokość magistrali

adresowej

• Procesory wielordzeniowe

– Rdzeń – jądro procesora

– Możliwość jednoczesnego

przeprowadzenia wielu obliczeń

i zwiększenia wydajności

Procesory wielordzeniowe

• Początkowo – zestaw komputerów z 1

rdzeniem połączone w sposób

umożliwiający szybką wymianę danych –

serwery w centrach naukowych

Hiperwątkowość HT (hyper-threading) (np..

 

Pentium 4) – dwa niezależne wątki

instrukcji korzystają z procesora w tym

samym czasie – 2 procesory logiczne

– wzrost wydajności ok. 20%, ale droga i

skomplikowana technologia

Budowa mikrokomputera (12/16)

Procesory wielordzeniowe

• Wydajność procesora

– Częstotliwość taktowania – zwiększa się pobór

energii i wydzielanego ciepła – rozbudowane

systemy chłodzące

ver. 1.0

Architektura Intel Core/AMD ATHLON X2 –

zwiększono ilość pamięci podręcznej (cache)

oraz liczby rdzeni, zamiast częstotliwości

Wydajność procesora

• Wydajność procesora zależy od

– Architektury

– Częstotliwości taktowania (im wyższa, tym

wydajność większa)

– Ilości pamięci podręcznej (im więcej, tym

wydajność większa)

– Liczby rdzeni (im więcej, tym wydajność

większa)

Procesory wielordzeniowe

• Możliwości wykorzystania

– Najnowsze programy potrafią wykorzystać architekturę

wielordzeniową

– W przypadku prostych zastosowań biurowych,

serfowania po sieci, nie ma odczuwalnej różnicy

ver. 1.

pomiędzy wielo– a jednordzeniowym procesorem

– Obliczenia, obróbka grafiki – odczujemy wzrost

wydajności procesora wielordzeniowego

– W przypadku gier – większe znaczenie ma szybka karta

graficzna

Procesory wielordzeniowe

Zapis zmiennoprzecinkowy

Słu_y do zapisu liczb rzeczywistych z ustalonym błedem:

L=M*NE

– M – mantysa, [0.1, 1)

– N – podstawa systemu zgodnie z zapisem pozycyjnym

– E – cecha czyli wykładnik potegi – tak przesuwa przecinek, aby

utworzyc mantyse zgodnie z definicja, np..

0,000243 = 0,243*10-3 Cecha = -3

0,15934 = 0,15934*100 Cecha = 0

2,7363 = 0,27363*101 Cecha = 1

2340,23 = 0,234023*104 Cecha = 4

 

Zwiekszenie liczby bajtów przeznaczonych na ceche do dwóch zwieksza

zakres cyfr do ogromnych wartosci i zwykle wystarcza do najbardziej

skomplikowanych obliczen

ver. 2.2 Wielkosci liczbowe (11/11)

Standard zapisu liczb zmienno przecinkowych

• Norma IEEE (standard 754), wprowadzona przez amerykanskie

stowarzyszenie in_ynierów elektryków definiujaca kodowanie liczb

zmienno przecinkowych

– Liczba rzeczywista – 4 bajty, liczba podwójnej precyzji 8 bajtów

Dla mantysy 23 bitowej dokładnosc liczby

wynosi 7 pozycji dziesietnych

Liczba rzeczywista

10-32 (dwadziescia Mantysa

trzy)

2-9 (osiem) Cecha

1 Znak mantysy

Kolejne bity (od Znaczenie

lewej)

Dla mantysy 52 bitowej dokładnosc liczby

wynosi 15 pozycji dziesietnych

Liczba podwójnej precyzji

13-64 (piecdziesiat Mantysa

dwa)

2-12 (jedenascie) Cecha

1 Znak mantysy

Kolejne bity (od Znaczenie

lewej)

• W mantysie l. ujemne kodowane sa w systemie znak-moduł, w cesze w

systemie uzupełnieniowym.

• W standardzie nie koduje sie cechy i mantysy na pełnych bajtach, a jedynie

na poszczególnych bitach

Definicja sieci

• Siec - stałe połaczenie miedzy 2 lub wiecej komputerami w

celu wymiany danych lub współdzielenia zasobów

Serwer plików – specjalnie wydzielony komputer, słu_acy do

udostepniania wspólnie u_ywanych programów i danych

Sieci Komputerowe, wer. 2.1 3/32

Mo_liwosci komunikacyjne

• Wbudowane mo_liwosci komunikacyjne PC

Złacza równoległe i szeregowe (mała predkosc

transmisji)

• Karta sieciowa – predkosc transmisji rzedu

10-100 Mb/s

– Przewody sieciowe łaczace komputery

• Kable koncentryczne

Skretki

swiatłowody - informacje sa przesyłane w postaci

impulsów swietlnych

Sieci Komputerowe, wer. 2.1 4/32

Media sieciowe

• Kabel koncentryczny:

– Łatwo ulega uszkodzeniu, wra_liwy na

zginanie

Skretka

– 4 pary przewodów połaczone w wiazce,

ekranowane

Swiatłowód

– Do łaczenia sieci komputerowych u_ywa sie

gietkich włókien szklanych, przez które

dane sa przesyłane z wykorzystaniem

swiatła. Cienkie włókna szklane zamykane

sa w plastykowe osłony, co umo_liwia ich

zginanie nie powodujac łamania. Nadajnik

na jednym koncu swiatłowodu jest

wyposa_ony w diode swiecaca lub laser,

które słu_a do generowania impulsów

swietlnych przesyłanych włóknem

szklanym. Odbiornik na drugim koncu

u_ywa swiatłoczułego tranzystora do

wykrywania tych impulsów

Sieci Komputerowe, wer. 2.1 5/32

Maksymalne odległosci

• Maksymalne odległosci dla poszczególnych mediów

Jednomodowy kabel

swiatłowodowy

3000

Wielomodowy kabel

swiatłowodowy

2000

Kabel koncentryczny 180/1000 (cienki/gruby)

Czteroparowa skretka

telefoniczna

100

ODLEGŁOSC, [m] RODZAJ MEDIUM

Sieci Komputerowe, wer. 2.1 6/32

Pozostałe media sieciowe- łacznosc

bezprzewodowa

• Fale radiowe

...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin