Moderne computers zoals ibm pc zijn gebouwd. e en de definitieve terugtrekking uit de pc-markt. Beschrijving van het bedieningsalgoritme van het besturingssysteem

De bekendste buitenlandse pc's zijn modellen van pc's van IBM van verschillende generaties en klassen (tabel 1).

De belangrijkste takken van de ontwikkeling van een personal computer van IBM, in het kader waarvan de wijziging van personal computermodellen werd uitgevoerd, voornamelijk geassocieerd met een toename van de capaciteit van RAM, diskettestations en niet-magnetische schijven, worden gegeven in tafel. 2, en de kenmerken van de IBM PC / XT / AT-modellen staan ​​in de tabel. 3.

Tabel 1. Stadia van ontwikkeling van pc-modellen van IBM.

Model Generatie Productiejaren
IBM-pc I 1981-1985
IBM PC / XT I 1983-1986
IBM PCjr I 1983-1985
IBM PC 3270 I 1983-1986
IBM PC / AT II 1984-1988
IBM PC / 370 AT II 1985-1988
IBM PC / 3270 AT II 1986-1989
IBM Portable II 1984
IBM Convertable II 1986

Tabel 2. Ontwikkeling van IBM PC / XT / AT-modellen van IBM.

Model RAM, KB NGDM, KB NMD, MB
IBM-pc 256 1x360 -
IBM-pc 256 2x360 -
IBM PC / XT 256 1x360 -
IBM PC / XT 256 2x360 -
IBM PC / XT 256 1x360 10
IBM PC / AT 512 1x360 20
IBM PC / AT 512 1x360 30

IBM PC - de eerste personal computer van het bedrijf, waarvan het basismodel een CPU heeft, 64 KB RAM, die kan worden uitgebreid tot 640 KB, een of twee diskettestations, ROM voor het opslaan van systeemsoftware ( diagnostisch programma en BASIC-interpreter), monitor (meestal monochroom), 5 I / O-poorten voor verschillende functionele uitbreidingen. In het basismodel kan via de controller een externe NMD met een capaciteit van 10 MB worden aangesloten. Met behulp van geschikte controllers kunnen een printer, een plotter en communicatievoorzieningen op de IBM PC worden aangesloten.

De IBM PC/XT bevat, in tegenstelling tot de IBM PC, een harde NMD (10 MB) ingebouwd in de systeemeenheid, 128 KB RAM met uitbreiding tot 640 KB, 8 poorten voor configuratie-uitbreiding. Een tweede diskettestation en een stijve NMD kunnen aan het model worden toegevoegd.

IBM PC/AT is beschikbaar in twee versies. Het basismodel bevat 256 KB RAM en 1,2 MB diskettestation. De uitgebreide versie bevat 512 KB RAM, 1,2 MB diskettestation, 20 MB NMD, 7 uitbreidingsslots. Het operationele geheugen wordt gerekruteerd in afzonderlijke modules van 128 KB en kan worden uitgebreid tot 3 MB. Als coprocessor kan MP 80287 worden gebruikt In het uitgebreide model kunt u een extra LMD van 20 MB installeren, evenals 2X720 KB FDD.

IBM PC XT / 370 - een gecombineerde versie van de IBM PC / XT met drie extra uitbreidingskaarten die emulatie van de IBM 3277-systeemterminal bieden met computerbronnen, commandosysteem en besturingssysteem IBM-systemen 370. In de bedrijfsmodus van de IBM PC / XT blijven alle kenmerken van een vergelijkbaar model behouden.

Uitbreidingsinterfaces:

  • eerste installatieplaats - adapter voor display / printer, kleurendisplay;
  • Plaatsen 2-8 - terminalemulatiekaarten 3277, systeem 370 RAM-kaarten, systeem 370 processorkaarten, extra NMD, diskettestations en twee synchrone adapters.

Het IBM PC XT / 370-model werkt met alle programmeertalen onder het virtuele besturingssysteem van het IBM 370-systeem. In de IBM PC / XT-bedieningsmodus blijven alle kenmerken van een vergelijkbaar model behouden.

Uitbreidingsinterfaces:

  • eerste installatieplaats - adapter voor display / printer, kleurendisplay;
  • 2e - 8e plaats - kaarten voor terminalemulatie 3277, RAM-kaarten van systeem 370, processorkaarten van systeem 370, kaarten van extra NMD, HDD en twee adapters van het synchrone type.

Tabel 3. Ontwikkeling van de IBM PC / XT / AT modellen van IBM.

kenmerk IBM-pc IBM PC / XT IBM PC / AT
Microprocessortype: 8088 8088 80286
klok frequentie, MHz 4,77 4,77/8 6/8
RAM, KB 640 128...640 256...3000
Coprocessor-type: 8087 8087 80287
NGMD, diameter mm 133 133 133
Capaciteit van HDD, KB 360 360 1200
Capaciteit van NMD, MB - 20 20...40
Displaytype, M / C * m M / C M / C
Schermcapaciteit, tekens 25x80 25x80 25x80
Grafische modus, punten 640x200 640x200 640x200 / 640x350
Totaal aantal sleutels 83 83 84; 101/102
Aantal functietoetsen 10 10 10
Systeem kofferbak PC / XT-bus PC / XT-bus BIJ bus
Aantal connectoren voor aansluiting op de trunk 1 1 2
Uitbreidingsslots:


8-bits 5 8 2
16-bits - - 6
Typen PU-interfaces RS-232C, Centronics RS-232C, Centronics RS-232C, Centronics
besturingssysteem PC-DOS, MS-DOS, CP / M-86 PC-DOS, MS-DOS, CP / M-86 PC-DOS 3.0, MS-DOS 3.0, XENIX
* M - monochroom, C - kleur

Het IBM PC XT/370-model werkt met alle programmeertalen onder het virtuele besturingssysteem van het IBM 370-systeem.

Onder andere modellen van personal computers van IBM moet de draagbare IBM PC Convertable worden opgemerkt.

Bestaat groot aantal PC compatibel met IBM PC / XT / AT-modellen (meer dan 300 bedrijven). Deze modellen hebben in de regel betere technische indicatoren, geavanceerde hardwareconfiguraties en zijn goedkoper. Dit is te danken aan de hoge voortgang (gemiddeld om de twee jaar verandering van modelmerken), evenals de grotere flexibiliteit van kleine bedrijven voor technische innovaties. Kortom, de modellen van deze bedrijven hebben een licentie en zijn niet afhankelijk van de IBM-modellen.

Onder de vele bedrijven die ervoor zorgen dat hun modellen compatibel zijn met de modellen van IBM, zijn de meest bekende traditionele computerverkopers: Compaq Computer, Olivetti, Commodore, AST.

MP-type: 80C88
Klokfrequentie, MHz 4,77
RAM-capaciteit, KB 256...640
Diameter van NGMD, mm 89
Capaciteit van HDD, KB 720
Schermdiameter, mm 254
Weergavetype: LCD-naar
Resolutie, punten 640x200
Schermcapaciteit, tekens 25x80
Totaal aantal sleutels 78
Aantal functietoetsen 10
Typen PU-interfaces Centronics
Besturingssysteem PC-DOS 3.2
Gewicht (kg 14,5
Opmerking. LCD - vloeibaar kristalcontrast.

De eerste microprocessor ter wereld verscheen in 1971. Het was een vier-bit micro Intel-processor 4004. Toen, in 1973, werd de 8-bit Intel 8080 uitgebracht, op basis van deze processor werden de allereerste microcomputers gemaakt. Deze machines hadden een zeer kleine capaciteit en werden gezien als gewoon grappig, maar van weinig nut, speelgoed. In 1979 werden de eerste 16-bits Intel 8086- en Intel 8088-microprocessors uitgebracht. Intel gebaseerd 8086 personal computer werd in 1981 door IBM uitgebracht IBM-pc(PC -Personal Computer - personal computer), in zijn mogelijkheden al dicht bij de toen bestaande mini-computers. Deze computers zijn zeer snel over de hele wereld enorm populair geworden vanwege hun lage kosten en gebruiksgemak. Even later verscheen er een personal computer IBM PC / XT(XT - extended Technology) met de maximaal mogelijke hoeveelheid RAM tot 1 MB. De volgende grote stap in de ontwikkeling van microprocessortechnologie was de introductie van personal computers in 1983. IBM PC / AT(AT - Advanced Technology) gebaseerd op de Intel 80286 microprocessor met een tot 16 MB van de maximaal mogelijke hoeveelheid RAM. En tegen het einde van de jaren 80 werd de 32-bit Intel 80386 uitgebracht met de maximaal mogelijke geheugencapaciteit van 4 GB. Begin jaren negentig verscheen een krachtigere, ook tweeëndertig-bit Intel 80486-microprocessor, die meer dan een miljoen transistorelementen op één chip verenigde. De Intel-familie blijft zich ontwikkelen en in 1994 zijn personal computers gebaseerd op een microprocessor genaamd Pentium, die tijdens de ontwikkeling werd gemarkeerd als Intel 80586. Momenteel zijn er al verschillende modellen met het merk Pentium in gebruik - Pentium II, Pentium MMX (met uitgebreide multimedia mogelijkheden), Pentium III en Pentium IV. Elk volgend model verschilt van de vorige door de uitbreiding van het commandosysteem, de toenemende klokfrequentie, mogelijke volumes RAM en harde schijven, verbetering van de algehele efficiëntie. Er wordt voortdurend gewerkt aan de ontwikkeling van nieuwe, meer geavanceerde modellen.

Computers van de IBM PC-familie waren zo succesvol dat ze in bijna alle landen van de wereld werden gedupliceerd. Tegelijkertijd bleken computers hetzelfde te zijn in termen van gegevenscoderingsmethoden en commandosystemen, maar verschillend in technische kenmerken, uiterlijke verschijning en kosten. Dergelijke machines worden IBM-compatibele personal computers genoemd. Programma's die zijn geschreven om op een IBM-pc te draaien, kunnen net zo goed worden uitgevoerd op IBM-compatibele computers. In dergelijke gevallen wordt gezegd dat software compatibiliteit.



andere architecturen

Machines van de IBM PC-familie behoren tot de zogenaamde CISC-architectuur van computers (CISC - Complete Instruction Set Computer - een computer met volledige set commando's). In processorinstructiesystemen die op deze architectuur zijn gebaseerd, wordt voor elke mogelijke handeling een aparte instructie gegeven. Bijvoorbeeld, de processor instructieset Intel Pentium bestaat uit meer dan 1000 verschillende teams. Hoe breder de instructieset, hoe meer geheugenbits er nodig zijn om elke individuele instructie te coderen. Als een commandosysteem bijvoorbeeld uit slechts vier acties bestaat, zijn er slechts twee geheugenbits nodig om ze te coderen, gedurende acht mogelijke acties er zijn drie bits geheugen nodig, voor zestien - vier, enz. De uitbreiding van de instructieset brengt dus een toename met zich mee van het aantal toegewezen bytes voor één machine-instructie, en bijgevolg van de hoeveelheid geheugen die nodig is om de hele programma als geheel. Bovendien neemt de gemiddelde uitvoeringstijd van één machine-instructie toe, en daarmee de gemiddelde uitvoeringstijd van het gehele programma.

Halverwege de jaren 80 verschenen de eerste processors met een gereduceerd instructiesysteem, gebouwd volgens de zogenaamde RISC-architectuur (RISC - Reduce Instruction Set Computer - een computer met een afgekapte instructieset). Instructiesystemen van processors met een dergelijke architectuur zijn veel compacter; daarom vereisen programma's bestaande uit instructies die in dit systeem zijn opgenomen aanzienlijk minder geheugen en sneller rennen. Echter, voor velen complexe acties aparte teams in dergelijke systemen zijn niet voorzien. Wanneer de noodzaak voor dergelijke acties zich voordoet, geëmuleerd door bestaande teams. In het algemeen, emulatie is de uitvoering van acties van het ene apparaat met behulp van de middelen van een ander, uitgevoerd zonder verlies functionaliteit... V in dit geval het komt over het uitvoeren van de noodzakelijke complexe acties waarvoor de opdrachten in het afgekapte systeem niet voorzien, met behulp van een reeks opdrachten die beschikbaar zijn in het systeem. Natuurlijk is er een zeker verlies aan processorefficiëntie.



NAAR RISC-architectuur zijn vrij bekende machines van het bedrijf Apple Macintosh , die een commandosysteem hebben dat hen in sommige gevallen meer biedt hoge productiviteit vergeleken met machines van de IBM PC-familie. Nog een belangrijk verschil: van deze machines is dat veel van de mogelijkheden die worden geboden in de IBM PC-familie door aankoop, installatie en configuratie extra uitrusting, in machines van de Macintosh-familie zijn ingebouwd en vereisen geen hardwareconfiguratie. Het is waar dat Macintosh-machines duurder zijn dan machines van de IBM-familie met vergelijkbare parameters.

Machines van de families worden vaak gebruikt als krachtige servers. zon microsystemen, Hewlett Packard en Compaq die ook verband houden met RISC-architectuur. Als vertegenwoordigers van andere architecturen kunnen we ook de families van draagbare computers van klassen noemen Notitieboekje(draagbaar) en Handbediend(handleiding), die klein van formaat, licht in gewicht en zelfaangedreven zijn. Deze kwaliteiten maken het mogelijk om de genoemde machines te gebruiken op zakenreizen, zakelijke bijeenkomsten, wetenschappelijke conferenties enz., kortom, in gevallen waarin toegang tot een stationair geïnstalleerde computers beperkt of niet mogelijk, zoals in een trein of vliegtuig.

Controlevragen

1. Geef een definitie van het begrip "computerarchitectuur".

2. Wat zijn de drie hoofdgroepen van computerapparatuur.

3. Wat is een nummersysteem en welke nummersystemen worden in personal computers gebruikt om informatie te coderen?

4. Wat is het verschil en wat zijn de overeenkomsten tussen een bit en een byte?

5. Hoe is het gecodeerd op een pc? tekst informatie?

6. Hoe is het gecodeerd op een pc? grafische informatie?

7. Geef definities aan de begrippen "pixel", "raster", "resolutie", "scannen".

8. Wat is de hoeveelheid geheugen, in welke eenheden wordt het gemeten?

9. Wat zijn de overeenkomsten en verschillen tussen operationele en extern geheugen?

10. Geef definities aan de concepten "laden" en "start" van het programma.

11. Beschrijf de diskettestations.

13. Beschrijf de basisregels voor het omgaan met diskettes.

14. Geef definities aan de begrippen "werkvlak", "spoor", "sector", "cluster".

15. Hoe het volume te bepalen? schijfmedia informatie?

16. Wat is het doel van het formatteren van magnetische schijven?

17. Beschrijf de schijven op hard magnetisch schijven.

18. Beschrijf de schijven op optische en magneto-optische schijven.

19. Vergelijk flexibel, stijf magnetische schijven, optische en magneto-optische schijven.

20. Hoeveel kan zijn? schijf apparaten op pc's? Hoe worden ze aangewezen?

21. Beschrijf de belangrijkste functies van de processor.

22. Geef definities aan de begrippen "instructiesysteem", "machine-instructie", "machineprogramma".

23. Geef de belangrijkste aan specificaties: verwerkers.

24. Wat is een vertaler en waarvoor dient hij?

25. Waar is een band voor? Wat wordt bepaald door de bitdiepte?

26. Wat is? moederbord?

27. Welke computerapparaten zitten er in? systeemonderdeel?

28. Geef de classificatie van displays en geef ze aan basismodellen.

29. Waar zijn adapters voor?

30. Wat zijn de belangrijkste modi van het toetsenbord.

30. Waar zijn ze voor? functie toetsen?

31. Wat is een sneltoets?

32. Wat is? tekstcursor?

33. Leg uit hoe de tekst rolt.

34. Wat is een schermtekstpagina?

35. Beschrijf de belangrijkste manieren om de tekstcursor te verplaatsen.

36. Waar is een muis voor?

37. Specificeer de basisparameters en typen printers.

38. Waar is een scanner voor? Welke andere apparaten met een vergelijkbaar doel ken je?

39. Welke apparaten moeten er in de computer zitten om in een multimedia-omgeving te kunnen werken?

40. Waar zijn modems voor?

41. Wat is een familie van computers?

42. Welke computers worden als software-compatibel beschouwd?

43. Wat zijn de basismodellen van de IBM PC-familie. Hoe verschillen ze van elkaar?

BESTURINGSSYSTEMEN VOOR COMPUTERTYPE IBM PC

Algemene informatie over MS DOS

Besturingssystemen voor persoonlijke computers tijdens het bestaan ​​van deze klasse computers sinds 1975 hebben ze een aanzienlijke ontwikkeling doorgemaakt, vergezeld van een toename van de bitcapaciteit van personal computers (pc's) van 8 naar 32, uitbreiding van de mogelijkheden en verbetering van de gebruikersinterface (tabel 2.1) .

Tabel 2.1 Enkele typen besturingssystemen voor pc's

pc
8-bits 16-bits 32-bits
P / M-80, MSX DOS, MikpoDOS, Mikros-80 MS-DOS, RAFOS, OS DBK, INMOS UNIX, XENIX, Windows 95, OS / 2

8-bits besturingssystemen behouden hun belang als besturingssysteem van de eenvoudigste educatieve en huishoudelijke (spel)computers. Door de beperkte adresruimte van RAM (65 KB) is serieus professioneel gebruik van dergelijke computers onmogelijk.

16-bits IBM-compatibele computers vormen een aanzienlijk deel van de vloot van professionele personal computers in ons land. Het meest gebruikte besturingssysteem voor deze computers is het single-user, single-tasking MS DOS ( door MicroSoft- afgekorte MS; DOS is de Engelse afkorting voor Disk Operating System). De eerste versie van dit besturingssysteem werd gelijktijdig met de personal computer IBM PC gemaakt in 1981 en vanaf externe apparaten ondersteunde alleen diskettes met 160 KB diskettes. Versie 2.0 wordt geassocieerd met het uiterlijk van de PC XT-modificatie, het ondersteunde ook schijven op harde schijven tot 10 MB, boomachtig bestandsstructuur... Door de jaren heen populair versie 3.3 (1987) - ter ondersteuning van PC AT. Deze OS-aanpassing adresseert 640 KB RAM, wat op het moment van verschijnen een progressief moment was, en toen een belemmering werd voor de voortgang. software factor. moderne versies MS DOS heeft de beperkingen op de grootte van RAM (Random Access Memory) overwonnen, heeft veel nieuwe opdrachten, bevat ingebouwde apparaatstuurprogramma's, grafische shell, help systeem enzovoort.

De belangrijkste structurele componenten van MS DOS zijn als volgt:

Basis systeem invoer-uitvoer (BIOS);

Bootloader (SB);

Apparaatstuurprogramma's (d.w.z. programma's die hun werking ondersteunen);

Basismodule;

Opdrachtprocessor (ook wel opdrachtinterpreter genoemd);

DOS-hulpprogramma's(hulpprogramma's).

Laten we de belangrijkste componenten kort beschrijven. Het BIOS is opgeslagen in ROM. Dit programma is rechtstreeks geschreven in machinecodes; wanneer de computer wordt aangezet, wordt deze automatisch in het RAM ingelezen, gestart voor uitvoering en een vluchtige controle uitgevoerd van de werking van de belangrijkste apparaten van de computer. Het BIOS zoekt vervolgens op de schijven naar het opstartprogramma besturingssysteem(programma's) bootstrap ). Het BIOS heeft ook functies ter ondersteuning van standaardrandapparatuur zoals het beeldscherm en toetsenbord.

Het bootstrap-programma dat door het BIOS op de schijf wordt gevonden, heeft achtereenvolgens toegang tot stations A, B, enzovoort. totdat het het SB-programma vindt - bootloader... Dit programma controleert op de aanwezigheid van de kernel van het besturingssysteem op de schijf, die bestaat uit bestanden met de naam ibmio.sys - een BIOS-extensiebestand en command.com - commando processor, laadt ze in RAM en start de eerste van deze programma's voor uitvoering. Het test bovendien de apparatuur, voert DOS-configuratie uit (standaard bij afwezigheid van een config.sys-bestand - een configuratiebestand of niet-standaard in overeenstemming met de inhoud van het config.sys-bestand), verbindt vereiste stuurprogramma's enzovoort. Vervolgens stelt dit programma enkele instructies op over hoe om te gaan met interrupts (interruptvectoren) en draagt ​​het de controle over basismodule DOS, dat de regels voor het afhandelen van interrupts blijft instellen en vervolgens de opdrachtprocessor in RAM laadt en de besturing eraan overdraagt.

Een gebruiker die met DOS werkt zonder shell-programma's of extra interfacesystemen communiceert rechtstreeks met de opdrachtprocessor. De bedrijfsmodus is interactief, d.w.z. de gebruiker geeft een opdracht uit, het besturingssysteem voert uit en wacht op de volgende opdracht. De manier om opdrachten uit te geven is nogal archaïsch - je hoeft alleen maar de tekst van de opdracht op het toetsenbord te typen, waarvoor je de meeste opdrachten moet onthouden, en voor degenen die je zelden tegenkomt, gebruik het naslagwerk (ofwel in de vorm van een boek of ingebouwd in DOS).

Commando-processor, wanneer het wordt gestart, zoekt het eerst naar en voert het uit autorun programma(autoexec.bat-bestand), indien aanwezig. Dit programma is door de gebruiker gemaakt op basis van DOS-commando's om een ​​aantal Routine activiteiten om een ​​comfortabele omgeving te creëren om aan het werk te gaan. Als u bijvoorbeeld bij het opstarten van uw computer op het scherm van het paneel Norton-commandant, het is alleen omdat de "autorun" van dit programma wordt geleverd door degenen die het autoexec.bat-bestand hebben gecompileerd. Volgende actie opdrachtprocessor - een uitnodiging sturen aan de gebruiker om een ​​opdracht op het scherm in te voeren, die er bijvoorbeeld als volgt uitziet: C> (als DOS is geladen vanaf station C).

Personal computer zoals IBM PC. Logisch diagram

De systeemeenheid is de assemblage waarin de belangrijkste componenten zijn geïnstalleerd. Externe apparaten zijn voor invoer, uitvoer en lange termijn opslag informatie. Ze worden genoemd randapparatuur... Qua uiterlijk verschillen de systeemunits in de vorm van de behuizing, die wordt geproduceerd in een horizontaal bureaublad en een verticaal torenontwerp. Koffers met een verticaal ontwerp onderscheiden zich door hun afmetingen: grote toren, middelgrote middentoren, kleine minitoren. De horizontaal uitgevoerde kasten van systeemunits zijn onderverdeeld in vlak en extra vlak. Voor de gevallen van systeemeenheden is naast de vorm een ​​parameter belangrijk - de vormfactor. De eisen aan de apparaten in de behuizing zijn daarvan afhankelijk. Momenteel worden er 2 soorten AT- en ATX-behuizingen gebruikt. De vormfactor van de behuizing moet overeenkomen met de vormfactor van het moederbord van de computer.


Monitor - apparaat visuele presentatie gegevens. Het is niet het enige mogelijke, maar het belangrijkste uitvoerapparaat. De belangrijkste consumentenparameters zijn yavl. schermgrootte en schermmaskerpitch. De monitorgrootte wordt diagonaal over het scherm gemeten. Standaard maten 14, 15, 17, 20, 21 inch. Het beeld op het beeldscherm wordt verkregen door bestraling van de fosforcoating met een sterk gerichte elektronenbundel die wordt versneld in een vacuümbuis. Het masker wordt gebruikt met een steek van 0,2-0,25 mm. Verversingssnelheid betekent hoe vaak binnen een seconde de monitor het beeld volledig kan veranderen.

Toetsenbord is een toetsenbordbedieningsapparaat voor een pc. Het dient om alfanumerieke gegevens, stuurcommando's in te voeren. De combinatie van monitor en toetsenbord biedt een gebruikersinterface genaamd commando.

Een muis is een bedieningsapparaat van het manipulatortype. De beweging van de muis op een plat oppervlak wordt gesynchroniseerd met de muisaanwijzer op het beeldscherm. Monitor + muis = meest modern type interface genaamd grafisch. In tegenstelling tot het toetsenbord is de muis dat niet standaard apparaat beheer. In dit opzicht werkt het op het eerste moment van het inschakelen van de computer niet en heeft het stuurprogrammaondersteuning nodig. Standaard muis heeft 2 knoppen. Hoewel bestaan ​​met 3 knoppen of 2 en scroll.

De functies van niet-standaard besturingen worden bepaald door de software die bij het apparaat wordt geleverd. Overweeg interne en externe apparaten PC en verbindingen daartussen.

SYSTEEMONDERDEEL

MOEDERBORD

Dit ruwe diagram toont de verbindingen tussen apparaten op een computer. Het kan worden genoemd logisch diagram koppelingen tussen componenten. Intern apparaat van de systeemeenheid. De systeemeenheid bevat alle belangrijke apparaten van de computer: moederbord, adapters, diskettestations, voeding, luidspreker, bedieningselementen.


10. Interne apparaten PC: microprocessor, RAM, ROM, bus, ondersteuningschips.

De microprocessor is de belangrijkste microschakeling van de computer, waarin alle berekeningen worden uitgevoerd; structureel bestaat de microprocessor uit cellen die lijken op de cellen van het random access memory. De interne cellen van een microprocessor worden registers genoemd. Met de rest van de apparaten is de microprocessor verbonden met verschillende groepen geleiders, bussen genaamd. De belangrijkste parameters van de microprocessor zijn: 1) een reeks uitvoerbare opdrachten; 2) klokfrequentie; 3) bitbreedte. Er zijn microprocessors met een uitgebreide en beperkte instructieset. Hoe breder de instructieset, hoe complexer de architectuur van de microprocessor, hoe langer de formele registratie van de instructies en hoe hoger de gemiddelde duur van de uitvoering van instructies. Het Intel Pentium instructie-uitvoeringssysteem heeft bijvoorbeeld momenteel meer dan 1000 instructies. Dergelijke processors worden uitgebreide instructieset (CISC) -processors genoemd.

Halverwege de jaren 80 van de 20e eeuw verschenen verkorte instructieset-microprocessors (RISC). Met deze architectuur zijn er veel minder opdrachten en is elke opdracht sneller.

Programma's die uit de eenvoudigste instructies bestaan, worden dus veel sneller door deze processors uitgevoerd. De keerzijde van de beperkte instructieset is echter dat complexe bewerkingen moeten worden geëmuleerd door een verre van efficiënte reeks van de eenvoudigste instructies. Daarom worden CISC- en RISC-processors op verschillende gebieden gebruikt.

De klokfrequentie geeft aan hoeveel elementaire bewerkingen de microprocessor in 1 seconde uitvoert, gemeten in megahertz.

De bitdiepte geeft aan hoeveel bits informatie in 1 klokcyclus worden verwerkt en verzonden, en hoeveel bits in de microprocessor kunnen worden gebruikt voor adressering in RAM. Er worden 16, 32 en 64 bit microprocessors gebruikt.

RAM (Random Access Memory) is een reeks kristallijne cellen die gegevens kunnen opslaan. Er zijn veel soorten RAM-geheugen, maar vanuit fysiek oogpunt is er een onderscheid tussen dynamische DRAM en statistische SRAM. Cellen dynamisch geheugen kan worden weergegeven in de vorm van microcondensatoren die lading accumuleren, de nadelen van dit type houden verband met het feit dat ladingen de neiging hebben om in de ruimte te verdwijnen. En heel snel. Daarom is het vereist constant opladen condensator. Statistische geheugencellen kunnen worden gezien als triggers (bestaat uit verschillende transistors. Ze bevatten geen lading, maar een toestand, daarom biedt dit type geheugen hogere prestaties, hoewel het technologisch ingewikkelder en bijgevolg duurder is. Het kan worden in- of uitgeschakeld Dynamische geheugenchips worden gebruikt als het belangrijkste random access-geheugen. SRAM-geheugen gebruiken als een cachegeheugen dat is ontworpen om de processor te optimaliseren.

Bussen zijn groepen geleiders die worden gebruikt om gegevens, adressen en signalen over te dragen tussen verschillende componenten van een computer. Er zijn veel standaard businterfaces: 1) databus voor het kopiëren van data van RAM naar processorregisters en vice versa; 2) een adresbus voor het kopiëren van adressen; 3) een commandobus voor het verzenden van commando's naar de processor.

Het moederbord bevat ook ROM's. Een daarvan is BIOS. Er zijn opgeslagen programma's die de functies van invoer en uitvoer van informatie en computertesten implementeren.

We gebruiken allemaal personal computers en beschouwen ze als vanzelfsprekend in onze Alledaagse leven... Het is gemakkelijk genoeg om te vergeten dat computers ons pas de laatste decennia hebben omringd, en de eerste waren veel massiever dan de computers die tegenwoordig op onze tafels staan.

Wist je dat de eerste laptop 25 kg woog en ongeveer $ 20.000 kostte, dat de eerste laserprinter zo groot was dat hij het grootste deel van de kamer vulde, of dat de eerste kopers van pc's ze zelf moesten monteren? In dit artikel kunt u enkele van de eerste prototypes bekijken. computerapparatuur en ontdek hoe ze eruit zagen.

De eerste computermuis

De eerste computermuis werd in 1963 uitgevonden door Douglas Engelbart op Stanford onderzoeksinstituut... Hij is ook een van de uitvinders van hypertekst. De eerste muis gebruikte twee wielen op 90 graden ten opzichte van elkaar om bewegingen langs 2 assen te volgen. Dit ontwerp had echter veel nadelen en al snel werden de 2 wielen vervangen door een bal. De balmuis werd uitgevonden in 1972 en optische muis werd rond 1980 uitgevonden, hoewel dit ontwerp pas veel later populair werd. Douglas Engelbart ontving geen royalty's voor zijn uitvinding en zijn patent verliep voordat computermuizen gebruikelijk werden in het tijdperk van personal computers.

Eerste muis. Aan de rechterkant zie je de wielen die worden gebruikt voor beweging en positionering.

Eerste trackball

In feite werd de trackball 11 jaar vóór de uitvinding van de eerste ontworpen computermuis... In 1952 werd het uitgevonden door Tom Cranston en Fred Longstaff als onderdeel van het geautomatiseerde informatieoorlogssysteem DATAR, geïnitieerd door de Canadese marine. Het ontwerp maakte gebruik van een 5-pins bowlingbal, die iets kleiner is dan een standaard 10-pins bowlingbal.

Eerste trackball: bowlingbal en dat is alles.

De eerste laptop

Deze computer moest een "reizende" computer zijn. De IBM 5100 draagbare computer is gemaakt in 1975. Hij woog 25 kg, was zo groot als een kleine koffer en had nodig externe bron voeding. Het blok bevatte alles wat nodig was: een processor, enkele honderden kilobytes niet-vluchtig geheugen, 16-64 KB RAM, een 5-inch CRT-scherm, een toetsenbord en een tapedrive. Deze computer was een ongelooflijke prestatie voor vandaag. Het kwam ook met ingebouwde BASIC en / of APL. Diverse modellen IBM 5100 kostte van $ 8.975 tot $ 19.975.

IBM 5100 draagbare computer.

Eerste laptop

De eerste laptop was de Grid Compass 1100 (ook bekend als GRiD), ontworpen in 1979 door de Britse industrieel ontwerper Bill Moggridge. De computer kwam in 1982 in de verkoop. Het werd geproduceerd met een schermresolutie van 320 x 200, een 8086-processor, 340 KB magneet-elektronisch geheugen (dit type geheugen is nu verouderd), een 1,2 Kbps-modem. De laptop woog 5 kg en kostte $ 8.000 - 10.000. GRiD werd voornamelijk gebruikt door NASA en het Amerikaanse leger.

Rasterkompas 1100 close-up.

IBM's eerste personal computer

De eerste IBM personal computer kwam in 1981 in gebruik, het was de IBM 5150. Het platform werd zo wijdverbreid in de jaren 80 dat de term "personal computer" de IBM personal computer betekende.

Het ontwikkelingsproject voor de IBM 5150 heette Project Chess en werd ontwikkeld door een team van 12 personen onder leiding van Don Estridge en Larry Potter. Om de ontwikkeling te versnellen en de kosten te verlagen, koos IBM ervoor om kant-en-klare onderdelen te gebruiken in plaats van nieuwe te ontwerpen zoals gewoonlijk.

De eerste IBM-pc had een Intel 8088-processor, 64 KB RAM (uitbreidbaar tot 256 KB), een diskettestation (van waaruit MS-DOS kon worden geladen) en ten slotte een CGA- of monochrome videoadapter. De machine bevatte ook Microsoft BASIC in ROM. De eerste IBM-pc kan optioneel worden geïnstalleerd HDD 10 MB, maar alleen als de originele voeding is vervangen door een krachtigere.

De eerste personal computer, de IBM PC 5160.

De eerste computer van Apple

Eerste persoonlijke Apple-computers zijn met de hand ontworpen en geassembleerd door Steve Wozniak. De Apple I ging in 1976 in de verkoop voor $ 666,66. Er werden in totaal 200 exemplaren geproduceerd. De Apple I had eigenlijk alleen een moederbord met een processor, 8 KB RAM, een display-interface en wat extra functies... Om een ​​volledig werkende computer te krijgen, moet de koper een voeding, toetsenbord en display toevoegen (en dit alles is natuurlijk gemonteerd).

Computer Apple I. Links is al door de gebruiker in elkaar gezet, en rechts staat de vorm waarin je zou kunnen kopen.

Eerste RAM

Het eerste herschrijfbare willekeurig toegankelijke geheugen was geheugen aan magnetische kernen(ook wel ferrietgeheugen genoemd). Het werd uitgevonden in 1951 als resultaat van het werk van An Wang in het computerlaboratorium. Harvard universiteit en Jay Forrester van MIT.

In die tijd RAM gebruikte de magnetische eigenschappen van materialen om ze de functionaliteit te geven die transistors bezaten. De informatie werd opgeslagen met behulp van de polariteit van de kleine magnetische keramische ringen waar de draden doorheen gingen. in tegenstelling tot moderne herinnering, kan dit RAM-geheugen zelfs na een stroomstoring informatie opslaan.

Deze technologie was standaard totdat deze werd vervangen door silicium geïntegreerde schakelingen In de jaren zeventig.

Magnetisch kerngeheugen.

Eerste harde schijf

IBM 350 Disk File was de eerste harde schijf, die deel uitmaakte van de IBM 305 RAMAC-computer, waarvan de levering begon in 1956 (de computer was bedoeld voor) boekhouding). De harde schijf had vijftig 24-inch schijven die samen 4,4 MB aan data konden opslaan. De 350 had een rotatiesnelheid van 1200 rpm, een baudrate van 8.800 karakters per seconde en een toegangstijd van ongeveer 1 seconde.

IBM's eerste 350 Disk File harde schijf.

De eerste laserprinter

De laserprinter werd uitgevonden door Harry Starkweather bij XEROX in 1969. Het eerste prototype was een aangepast kopieerapparaat waarbij hij het beeldsysteem verwijderde en een roterende trommel met 8 gespiegelde randen introduceerde. Eerste commerciële implementatie Laser Printer vond pas plaats toen IBM in 1976 het IBM 3800-laserprintermodel uitbracht. De printer was zo groot dat hij het grootste deel van de ruimte in beslag kon nemen.

IBM 3800, de eerste commerciële laserprinter.

Eerste webserver

Omdat internet een integraal onderdeel is moderne wereld, kan men niet anders dan vertellen over de eerste webserver. De eerste webserver was werkstation NeXT dat Tim Berners-Lee gebruikte toen hij het uitvond Het wereldwijde web bij CERN. De eerste webpagina kwam online op 6 augustus 1991.

Er stond een bordje op de computer met de tekst: Deze machine is een server. NIET UITZETTEN!!". Door het uit te schakelen, kunt u het hele internet uitschakelen.

De eerste webserver en de beroemde inscriptie.

Het is verbazingwekkend hoeveel er de afgelopen decennia is gebeurd in de computerindustrie. Stel je nu eens voor wat er over 30-40 jaar zal gebeuren ...