Как устроен компьютер?

В Сети опять появилась многочисленная реклама о том, как за парочку дней можно понять,как устроен компьютер. Ведут эти курсы некие «посвященные» пенсионеры, на которых снизошла космическая пассионарность, и этой радостью они готовы поделиться с окружающими. За деньги. Учение – это хорошо, жаль только, что качество этого обучения явно будет не на уровне.

В маленькой статье научить человека работать на компьютере нельзя, но дать наставления все же можно, чтобы пользователь имел представление, с чем имеет дело. Прежде всего, компьютер (к примеру, обычный ПК с ОС Windows) – не домашний прибор. Хотя он создавался как раз для домашних дел, компьютер имеет свои нюансы. Первый из них состоит в том, что прибор этот сложный, то есть требующий специального ухода. На практике это звучит так: защита от пыли, работа в требуемых климатических условиях, соблюдение техники безопасности, использование только сертифицированных комплектующих. Впрочем, это мало кого волнует. Второй нюанс: кроме сложности, этот электронный прибор работает под управлением программ. Часть программ защищена от пользователя (BIOS, программы контроллеров), а часть доступна для изменения и расширения. Сюда входят: операционная система, драйверы, утилиты, компиляторы, игры, офисный софт и прочее. Обычно с их неполадками и связано то, что называют «компьютер работает как-то не так». На самом деле, вина это не компьютера (в 99% случаев), а программ.

Мозговым центром компьютера выступает процессор, способный выполнять элементарные операции. Типичные его команды – взять число, переместить его в аккумулятор, провести с ним простейшую операцию, поместить результат обратно в ячейку памяти. Типы операций: математические, логические, команды ветвления и т.д. Для ускорения операций процессор использует сверхбыструю память – кэш, которая бывает нескольких уровней. Говоря в общем, для программиста процессор представлен в виде набора регистров, куда загружаются данные для обработки. Данные представляют собой программу в машинных кодах – она загружается в оперативную память, затем регистры настраиваются на ее параметры, после чего происходит автоматическое выполнение.
Один в поле не процессор, как говорится, поэтому ему требуется мощная база поддержки. Такой базой выступает материнская плата. На ней, кроме гнезда для контактов процессора, находятся: источник стабилизированного питания, контроллеры памяти, жестких дисков, сетей, клавиатуры, мыши и прочие адаптеры. «Голая» плата, лишь с процессором и памятью, способна к работе и самотестированию, но такая работа интересна лишь специалистам. Остальные устройства нужны лишь для комфортной работы. В частности, жесткие диски, где хранятся программы и данные для их обработки. Такие устройства называют внешними, и туда же относят дисководы, флеш-накопители, CD/DVD, отдельные звуковые и видеокарты, сетевые карты. В свое время ПК разрабатывался как универсальный прибор с типовыми расширениями для внешних устройств, поэтому для него создано столько «железа». Со временем некоторые платы расширения устаревали, заменялись на новые форм-факторы и стандарты. Так, разъемы AGP сейчас заменил разъем PCI-E, а дисковый разъем IDE – на SATA. Принцип работы остался таким же, только теперь приходится точно знать о составе компьютера, если вдруг понадобится заменить в нем одно устройство на другое.

Кроме внутренних устройств ПК, всем известны и периферийные устройства: от принтеров, сканеров, плоттеров до промышленных управляемых установок. Они работают за счет стандартных сигналов от портов ввода-вывода, причем эти электрические сигналы при необходимости могут быть преобразованы, усилены или фильтрованы. Таким образом, ПК, кроме развлечений и офисной работы, может быть отличной электротехнической лабораторией.

Надеюсь из этой статьи Вы поняли ,как устроен компьютер.