0 Wie Computers Work

Volumes können über die Arbeitsmethodik eines Computer geschrieben werden, und jede Komponente müssen, wie ein anderes Thema behandelt werden. Aber ich werde versuchen, mein Bestes zu geben in eine einfache, aber logische Einsichten über die Funktionsweise dieser Maschinen zu tun. Hier gehe ich davon aus, dass Sie einen Zugang zu einem Computer haben und wissen, was für ein Monitor, eine Maus und eine Tastatur hat.

Die Computer, die wir nutzen müssen vor allem zwei wichtige Komponenten, die Hardware und die Software. Die Hardware besteht aus der Hauptplatine (mit dem Prozessor in diese integriert), der Festplatten, der Arbeitsspeicher und viele andere periphere Geräte wie CD-ROMs, Disketten-Laufwerke usw. Die wichtigste Komponente der Software-Teil ist jedoch die System-Software, dh das Betriebssystem. Verschiedene andere Anwendungs-Software, wie die meisten gängigen Microsoft Office-Paket, läuft auf dem System-Software.

Wenden wir uns nun mit den Grundlagen beginnen. Wenn wir den Rechner einschalten, führt der Prozessor die BIOS-Routinen im ROM gespeichert (Read Only Memory). Während seiner Ausführung werden alle angeschlossenen Peripheriegeräte an den Computer überprüft, das Betriebssystem geladen wird und verschiedene andere Aktivitäten gestartet werden. Kurz gesagt, wird der Computer zum Leben. Wenn Sie ein Linux-Betriebssystem verwenden, können Sie manuell auswählen, welche Komponenten und Software, die Sie für die jeweilige Sitzung, während der Prozess hochfährt.

Nun wollen wir mit der Ausführung Teil kommen. Wenn Sie doppelt auf ein Symbol klicken, um eine Software auswählen, werden Sie einen Befehl senden, um die CPU. Die CPU reagiert durch das Ausführen einer Reihe von anderen Anweisungen, die erforderlich ist, um das Programm zu starten sind. Die Software wird dann von der Festplatte in den RAM geladen. Cache-Speicher, die nicht viel Platz, auch in der Anleitung zu halten und einen schnelleren Zugriff auf die CPU. Anweisungen, sowie Daten, werden in den Speicher des Computers in Bits 0 und 1 gespeichert sind. Alle diese Anweisungen von dem Prozessor ausgeführt und der Prozessor einen schnelleren Zugriff auf den Cache-Speicher. Im Allgemeinen kann ein Prozessor Zugriff auf die primären Speichergeräten wie der Cache-Speicher und RAM zu, aber keinen direkten Zugang zu den sekundären Speichergeräten wie die Festplatte. Die Daten, die sie speichert oder abruft, in oder von der Festplatte wird über den RAM durchgeführt.

Wenn wir einen einzigen Klick machen auf ein Symbol in einem Computer werden 'n' Anzahl von Anweisungen ausgeführt. Also müssen Sie sich fragen, wie kann die Ausführung aller dieser Anleitung erfolgen in einem solchen schnellen Rate? Denken Sie daran, wenn Sie Ihren Computer gekauft, muss der Verkäufer hat Ihnen die Details wie Prozessor-Geschwindigkeit. Es ist normalerweise in GHz. Also, was bedeutet, dass, obwohl das? Nun, jeder Prozessor arbeitet synchron mit dem Takt. Mit dem Takt, dann meine ich eine Wellenform (Waveform betrachten Quadrat), die auf pulsierenden hält. Jeder Befehl wird mit dem Aufstieg und Fall des Taktzyklus ausgeführt. Einige Anweisungen kann mehr als einen Taktzyklus für deren Ausführung. Nun, was als die Geschwindigkeit der CPU erwähnt, ist die Frequenz des Takt, dh die nicht. der Taktzyklen, die durch den Prozessor in einer Sekunde erzeugt wird. Ein Prozessor mit einer Geschwindigkeit von 1,7 GHz 1,7 x 109 Taktzyklen pro Sekunde zu erzeugen. Nun, wenn ein Befehl mit dem Aufstieg und Fall des Taktzyklus ausgeführt wird, dann erwägen, die Anzahl der Anweisungen, die in einer Sekunde ausgeführt werden können. Ja, Sie haben recht, das ist eine sehr große Figur.

Oftmals kommt es oft vor, dass, wenn wir zu viele Software ausgeführt zu einem Zeitpunkt zu starten, bleibt der Computer. Der Grund ist der RAM. Der RAM hat eine bestimmte Speicherkapazität, sondern es ist weit weniger als die Speicherkapazität der Festplatte. Jedes Programm, das ausgeführt ist eine bestimmte Teil des RAM und der Ausführung von Software oder zu viele große Software, führt zu einem Zustand, in dem der RAM nicht halten kann die Daten mehr. Es kann keinen Platz gelassen, um die Anweisungen von der CPU wurde, auszuführen. In solchen Fällen kann der Vorgang bis in eine freie Fläche von der Festplatte, aber auch hier der Prozessor keinen Zugriff auf die Festplatte direkt. Das Ergebnis ist, dass der Computer hängt.

Der nächste wichtige Sache, die wahrscheinlich schon geschlagen hat deinen Geist, ist, dass wie können Informationen in Form von 0 und 1 gespeichert werden. Der Computer-Speicher kommt in Vielfachen von Bytes. Eine 0 oder 1 macht ein bisschen. 8 Bits ergeben ein Byte, 1024 Byte ein Kilobyte make, make 1024 Kilo Byte ein Mega Byte und 1024 Mega Bytes einen Giga Byte. Hektische Zeug, nicht wahr?

Also, wenn Sie 120 Giga Byte Speicherplatz auf der Festplatte haben, dann kann insgesamt von '120 x 1024 x 1024 x 1024 x 8 'Bits von Daten. Das ist wiederum eine sehr große Zahl. Nun enthalten Festplatten und Computer-Chips Millionen von Transistoren. Ein Transistor in seinen Aus-Zustand, wird als ein 0-Bit bezeichnet und in seinem Ein-Zustand ist mit 1 bezeichnet. Jedes Zeichen, Symbol oder Anweisung hat ein spezifisches Muster von Bits und wird in dieser Form gespeichert ist, auf der Festplatte. Dies bedeutet, dass das Speichern eines einzelnen Zeichens, an einer bestimmten Stelle auf der Festplatte, wobei Ein und Ausschalten, eine Menge von Transistoren und jede davon wird mit einer Anweisung, die von der CPU ausgeführt wird durchgeführt.

Die Gestaltung der Hard-und Software für diese Prozesse ist in der Tat eine komplexe Aufgabe. Hier, ich habe gerade mit der Ausführung und Speicherung von Daten und den Anweisungen in einem Computer bearbeitet, sondern das Verständnis der gesamten Arbeitsbereich von jeder einzelnen Komponente wäre wahrscheinlich ein Leben lang dauern.