2.3. Архітектура та характеристики основних пристроїв пк

Класична архітектура (архітектура фон Неймана) (від лат. architectura – будівля) включає один арифметико-логічний пристрій (АЛП), через який проходить потік даних і один пристрій управління, через який проходить потік команд – програма. Це однопроцесорний комп’ютер. До цього типу архітектури відноситься й архітектура персонального комп’ютера із загальною шиною.

Але існують комп’ютери, що принципово різняться від фон-неймановських. Для них, наприклад, може не виконуватися принцип програмного управління, тобто вони можуть працювати без „лічильника команд”, який вказує поточну виконувану команду програми. Такі комп’ютери називаються не фон-неймановськими.

Спеціалізовані комп’ютери і мікроконтролери, що вбудовуються у різноманітні промислові прилади й побутову техніку, часто мають зовсім іншу архітектуру. У них, зазвичай є дві абсолютно окремі пам’яті: одна – для програми, інша – для даних. Кожна пам’ять має свою власну адресацію і навіть може мати різний розмір комірок. При цьому комп’ютер не може переплутати програму і дані. У нього просто немає таких команд. Така архітектура називається „гарвардською”.

Багатопроцесорна архітектура. Наявність у комп’ютері декількох процесорів означає, що паралельно можна організувати декілька потоків даних і декілька потоків команд. Таким чином, паралельно можуть виконуватися декілька фрагментів однієї задачі (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Функціональна схема архітектури багатопроцесорного комп’ютера

Багатопроцесорна обчислювальна система. Декілька процесорів, що входять до обчислювальної системи, не мають загальної оперативної пам’яті, а мають незалежні – локальні. Однак, ефект від використання такої обчислювальної системи може бути отриманий тільки при розв’язанні задач, які мають доволі специфічну структуру. Задача повинна розбиватися на таку кількість слабо пов’язаних підзадач, скільки комп’ютерів існує у системі.

Архітектура з паралельними процесорами. Тут декілька АЛП працюють під управлінням одного ПУ. Це означає, що множина даних, може оброблятися за однією програмою – тобто одним потоком команд (рис. 2.4).

ПУ

АЛП

АЛП

АЛП

. . .

ОЗП

Рис. 2.4. Функціональна схема архітектури комп’ютера з паралельним процесором

Високу швидкодію такої архітектури можна отримати тільки на задачах, у яких однакові обчислювальні операції виконуються одночасно на різних однотипних наборах даних.

Сучасним машинам притаманні елементи різних типів архітектурних рішень. З’являються й такі архітектурні рішення, які радикально різняться від розглянутих вище.

2.4. Конфігурація пк

Персональний комп'ютер – універсальна технічна система. Згідно принципу відкритої архітектури, конфігурацію (склад обладнання) ПК можна змінювати за необхідністю, під конкретні задачі або під конкретного користувача. Однак, існує поняття базової конфігурації, яку вважають типовою. Базова конфігурація ПК включає в себе низку блоків (рис. 2.5).

 системний блок – представляє собою основний вузол, усередині якого встановлені найбільш важливі компоненти. Реалізує усі основні процеси з переробки інформації та здійснює збереження програм й даних, керує роботою усіх блоків ПК забезпечуючи їх системну взаємодію;

Монітор

Системний блок

Клавіатура Миша

Рис. 2.5. Базова конфігурація комп'ютера

 монітор – пристрій візуального подання даних. Призначений для відображення інформації, яка вводиться з клавіатури (для контролю правильності набору даних) або для відображення інформації, яка виводиться з пам'яті комп’ютера;

 клавіатуру – клавішний пристрій управління ПК та введення у нього інформації. Надає можливість користувачеві вводити інформацію (програми й дані) до пам'яті ПК і керувати роботою комп’ютера;

 „мишу” – пристрій управління маніпуляторного типу, який забезпечує швидке переміщення світлового покажчика по екрану, визначаючи (як вказівним перстом) функцію, яку необхідно реалізувати.