8 Архітектура пк. Принципи функціонування сучасних комп’ютерів.

Під архітектурою комп’ютера розуміють його логічну організацію, структуру, ресурси. В основу архітектури сучасних персональних комп’ютерів покладено магістрально-модульний принцип. Модульний принцип дозволяє споживачеві комплектувати необхідну йому конфігурацію комп’ютера і здійснювати в разі потреби її модернізацію. Модульна організація комп’ютера спирається на магістральний (шинний) принцип обміну інформацією між пристроями. Шина (магістраль) містить три багато розрядні шини: шину даних, шину адреси, шину керування.

11. Процесор . Призначення, склад, характеристики. Сучасні багатоядерні процесори та їх особливості.

Процесор (мікропроцесор) – найголовніший пристрій персонального комп’ютера, який безпосередньо виконує арифметичні, логічні та управлінські операції. Процесор розміщується на материнській (системній платі). Це кристал кремнію, на якому розміщені електронні схеми, що містять мільярди елементів. Процесор має такі складові:арифметико- логічний пристрій (АЛП);пристрій управління (ПУ);регістри пам’яті;кеш-пам’ять (1, 2 рівнів).За допомогою системної шини, що складається з: шини даних, шини управління:адресної шини процесор може „з’єднуватись” з іншими пристроями. Основні характеристики мікропроцесора:розрядність (32, 64, 128 біт – розрядність сучасних мікропроцесорів);тактова частота (1,8 - 6 ГГц і більше) ;система команд (RISC-процесори , CISC-процесори).RISC – процесори – це процесори з розширеною системою команд,CISC-процесори – процесори зі скороченою системою команд. Всі процесори сімейства Intel Pentium для РС IBM є CISC-процесорами. Багатоядерні процесори розширюють обчислювальні можливості комп'ютерів, підвищують продуктивність. Фірми Intel та AMD до кінця поточного десятиріччя обіцяють розмістити на одному кристалі до 10 ядер. Багатоядерні процесори надають можливість паралельно у часі виконувати декілька процесів (задач).

12. Внутрішня пам’ять пк. Склад та призначення.

Пам’ять персонального комп’ютера класифікують на дві складові:внутрішню пам’ять;зовнішню пам’ять.

Внутрішня пам’ять ПК – це пам’ять, яка розміщується на материнській платі. Внутрішню пам’ять ПК класифікують на такі різновиди: регістри процесора; кеш-пам’ять процесора; оперативна пам’ять (RAM); постійна пам’ять (ROM); відеопам’ять; енергонезалежна пам’ять (CMOS). Вся внутрішня пам’ять реалізована у вигляді мікросхем. Внутрішня пам’ять ПК має такі властивості:дискретність: складається з комірок, кожна з яких зберігає двійковий код (0 або 1); впорядкована послідовність комірок розділена на групи по вісім комірок; кожна така група утворює байт пам’яті; адресність: байти внутрішньої пам’яті пронумеровані, нумерація починається з нуля; порядковий номер байта називають адресою байта.Елемент внутрішньої пам’яті ПК. Елемент пам’яті – це група послідовних байтів, що містять дані, доступні для опрацювання однією командою процесора. Вміст елемента пам’яті називають машинним словом. Розрядність елемента пам’яті і розмір машинного слова у бітах співпадають з розрядністю процесора. У 32-розрядного процесора розмір машинного слова становить 32 біти (4 байти), а елемент пам’яті становить 4 байти. У 64 – розрядного процесора довжина машинного слова становить 8 байт, а елемент пам’яті складається з 8 байт. Адреса елемента пам’яті співпадає з адресою байта з найменшим номером у групі байтів, що входять до цього елемента пам’яті. З цієї причини адресація елементів пам’яті теж починається з нуля. Адреси елементів пам’яті кратні кількості байтів в елементі пам’яті. За допомогою адресної шини процесор підключається до елементів пам’яті і копіює дані в свої регістри пам’яті для їх опрацювання. Основними характеристиками внутрішньої пам’яті ПК є місткість і час доступу. Місткість вимірюється у байтах, кілобайтах, мегабайтах, гигабайтах. Найменший час доступу мають кеш-пам’ять та відеопам’ять. Час доступу вимірюється у наносекундах (1 нс=10-9с).

13. Зовнішня пам’ять ПК. Принципи адресації у зовнішній пам’яті ПК.

В основі будь-якої інформаційної системи лежить внутрішньомашинна інформаційна база. Тому питання організації зовнішньої пам’яті комп’ютера для збереження даних дуже важливе.Зовнішня пам’ять ПК знаходиться за межами материнської плати і підключається до системної шини за допомогою певних контролерів.Її можна переносити за межі комп’ютера. Зовнішня пам’ять ПК реалізована як магнітні накопичувачі (гнучкі і жорсткі диски), оптичні накопичувачі (CD ROM, CD R, CD RW, DVD ROM, DVD RW), флеш-пам’ять. Зовнішня пам’ять, як і внутрішня, характеризується місткістю та часом доступу. Найменший час доступу має флеш-пам’ять. Флеш-пам’ять (мікросхема) підключається до USB – портів. Найменшої структурною одиницею збереження даних у зовнішній пам’яті є файл. Файл – поіменована область зовнішньої пам’яті довільної довжини. Файли можуть об’єднуватись у каталоги, які можуть містити вкладені каталоги. Кожний файл і каталог мають імена, що є унікальними в межах даного каталогу.Дані зовнішній пам’яті комп’ютера на логічному рівні утворюють ієрархічну деревоподібну структуру. Найменшою одиницею адресації даних у зовнішній пам’яті є кластер, що складається з секторів. Кластери диску пронумеровані. Дані про стан кластерів контролюються операційною системою.Реєстрація файлів відбувається у спеціальних файлах з табличною організацією даних, які мають назву таблиць розміщення файлів (FAT – таблиць). У деяких операційних системах такі таблиці створюються на кожному диску і існують у двох примірниках, ідентичність яких контролюється операційною системою. Знищення цих даних чи їх пошкодження означає руйнацію файлової системи. Таблиця розміщення файлів містить дані про стан і вміст кластерів. Кількість таких записів обмежена певною кількістю бітів. Ця кількість залежить від операційної системи.