IBM เป็นบริษัทขนาดใหญ่ที่ปัจจุบันพัฒนาและจัดหา ซอฟต์แวร์และผลิตภัณฑ์ไฮเทคอื่นๆ ด้วยประวัติศาสตร์กว่า 100 ปี บริษัทได้นำผลิตภัณฑ์ใหม่ออกสู่ตลาดมากมาย ต้องขอบคุณ IBM ที่ทำให้คอมพิวเตอร์ปรากฏในเกือบทุกบ้าน

เริ่ม

IBM ปรากฏตัวในช่วงเวลาที่คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการ เขาก่อตั้งบริษัทขึ้นในปี พ.ศ. 2439 จากนั้นบริษัทได้รับชื่อ TMC และดำเนินธุรกิจเกี่ยวกับการผลิตเครื่องคำนวณและวิเคราะห์ซึ่งขายให้กับองค์กรภาครัฐเป็นหลัก

ในช่วงเริ่มต้นของประวัติศาสตร์ บริษัทได้รับคำสั่งซื้อจำนวนมากจากกระทรวงสถิติ และด้วยเหตุนี้ บริษัทจึงได้รับตำแหน่งสำคัญในตลาดทันที อย่างไรก็ตาม ผู้ก่อตั้งและเจ้าของยังคงต้องขายบริษัทให้กับ Charles Flint อัจฉริยะทางการเงินชื่อดัง เนื่องจากปัญหาสุขภาพ เศรษฐีรายนี้จ่ายเงินจำนวนมหาศาลให้กับบริษัทในขณะนั้นถึง 2.3 พันล้านดอลลาร์

การเกิดขึ้นของไอบีเอ็ม

หลังจากได้รับการควบคุม TMC แล้ว Charles Flint ก็เริ่มรวมเข้ากับสินทรัพย์อื่นๆ เช่น ITRC และ CSC ทันที เป็นผลให้มีการสร้างต้นแบบของ "ยักษ์สีน้ำเงิน" สมัยใหม่ - CTR Corporation

บริษัทที่ก่อตั้งได้เริ่มผลิตอุปกรณ์ที่หลากหลายให้สอดคล้องกับยุคสมัย ซึ่งรวมถึงเครื่องชั่ง ระบบติดตามเวลา และที่สำคัญที่สุดคืออุปกรณ์เจาะบัตร เป็นส่วนหลังที่มีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนผ่านของบริษัทไปสู่การผลิตคอมพิวเตอร์

แบรนด์ IBM ปรากฏตัวครั้งแรกในปี พ.ศ. 2460 ในตลาดแคนาดา นี่คือวิธีที่บริษัทตัดสินใจแสดงให้เห็นว่าได้กลายมาเป็นองค์กรระหว่างประเทศแล้ว หลังจากประสบความสำเร็จเพียงพอในการเปลี่ยนชื่อใหม่ แผนกในอเมริกาก็เปลี่ยนชื่อเป็น IBM ในปี 1924

ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า บริษัทยังคงปรับปรุงเทคโนโลยีของตนเองอย่างต่อเนื่อง โดยสร้างบัตรเจาะรูปแบบใหม่ที่เรียกว่า IBM Card บริษัทยังสามารถเข้าถึงคำสั่งของรัฐบาลขนาดใหญ่ได้อีกครั้ง ซึ่งทำให้แทบไม่ต้องลดหย่อนใดๆ แม้แต่ในช่วงภาวะเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่ก็ตาม

ไอบีเอ็มและสงครามโลกครั้งที่สอง

IBM ร่วมมือกับระบอบฟาสซิสต์ในเยอรมนีค่อนข้างแข็งขัน ในปี พ.ศ. 2476 บริษัทได้เปิดตัวโรงงานของตนเองในประเทศเยอรมนี อย่างไรก็ตาม บริษัทก็เหมือนกับบริษัทอเมริกันอื่นๆ ส่วนใหญ่ที่อ้างว่าขายรถยนต์เท่านั้น และไม่ถือว่าสิ่งนี้เป็นการสนับสนุนระบอบการปกครอง

ในสหรัฐอเมริกาในช่วงสงคราม บริษัทส่วนใหญ่มีส่วนร่วมในการจัดหาแนวหน้าตามคำสั่งของรัฐบาล เธอเริ่มสร้างสถานที่สำหรับการขว้างระเบิด ปืนไรเฟิล ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ และสินค้าอื่นๆ ที่กองทัพต้องการ ในเวลาเดียวกัน หัวหน้าของบริษัทได้กำหนดอัตรากำไรเล็กน้อยที่ 1% ซึ่งไม่ได้ส่งให้กับผู้ถือหุ้น แต่ส่งไปยังความต้องการของกองทุนสงเคราะห์

จุดเริ่มต้นของยุคคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ IBM เครื่องแรกเปิดตัวในปี พ.ศ. 2484-2486 และถูกเรียกว่า "Mark-I" รถคันนี้มีน้ำหนัก 4.5 ตันที่น่าประทับใจ หลังจากทดสอบแล้ว เปิดตัวอย่างเป็นทางการเกิดขึ้นเฉพาะในปี พ.ศ. 2487 หลังจากถูกย้ายไปยังมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด

ในความเป็นจริง Mark I เป็นเครื่องบวกที่ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก แต่เนื่องจากระบบอัตโนมัติและความสามารถในการตั้งโปรแกรมได้ ทำให้เป็นคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรก

ความร่วมมือระหว่างบริษัทระหว่างประเทศและผู้พัฒนาหลักไม่ประสบความสำเร็จอย่างยิ่ง IBM ยังคงพัฒนาคอมพิวเตอร์ต่อไปโดยไม่มีเขา ด้วยเหตุนี้ในปี พ.ศ. 2495 บริษัทจึงได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์หลอดเครื่องแรก

ปลายปี พ.ศ. 2493 คอมพิวเตอร์ IBM ที่ใช้ทรานซิสเตอร์เครื่องแรกได้ถูกสร้างขึ้น ต้องขอบคุณการปรับปรุงนี้ที่ทำให้สามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือของคอมพิวเตอร์และสร้างระบบป้องกันแรกจากการโจมตีด้วยขีปนาวุธบนพื้นฐานของพวกเขา ในเวลาเดียวกันคอมพิวเตอร์ IBM การผลิตเครื่องแรกที่มีฮาร์ดไดรฟ์ก็ปรากฏตัวขึ้น จริงอยู่ที่แรงผลักดันที่แสดงต่อผู้นำโซเวียตในปี 2501 นั้นครอบครองตู้ขนาดใหญ่สองตู้และมีความจุ 5 MB IBM ยังตั้งราคาไว้ค่อนข้างสูงอีกด้วย ฮาร์ดไดรฟ์ต้นแบบตัวแรกมีราคาประมาณ 50,000 ดอลลาร์ ณ ราคาในขณะนั้น แต่นั่นเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น

การปรากฏตัวครั้งแรกของระบบ IBM

ในปี พ.ศ. 2507 มีการเปิดตัวคอมพิวเตอร์ไอบีเอ็มรุ่นใหม่ พวกเขามีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญและกำหนดมาตรฐานเป็นเวลาหลายปีต่อจากนี้ ตระกูลนี้มีชื่อว่า IBM System/360 นี่เป็นเครื่องจักรเครื่องแรกที่ทำให้สามารถค่อยๆ เพิ่มขึ้นได้ พลังการคำนวณโดยการเปลี่ยนรุ่นโดยไม่ต้องเปลี่ยนซอฟต์แวร์ บนเมนเฟรมเหล่านี้มีการใช้เทคโนโลยีไมโครโค้ดเป็นครั้งแรก

คอมพิวเตอร์ที่สร้างโดย IBM ได้รับสถาปัตยกรรมที่ประสบความสำเร็จอย่างมากซึ่งกลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยมาหลายปี และในปัจจุบันซีรีส์ System Z ซึ่งเป็นรุ่นต่อเนื่องทางตรรกะของสายผลิตภัณฑ์ System/360 ได้ถูกใช้งานอย่างมาก

พีซีเครื่องแรก

IBM ไม่คิดว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเป็นตลาดที่มีอนาคต อย่างไรก็ตาม ในปี พ.ศ. 2519 ได้มีการเปิดตัวคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปเครื่องแรกของ IBM 5100 series ซึ่งมีไว้สำหรับวิศวกรมากกว่าและไม่เหมาะสำหรับ งานสำนักงานหรือใช้ส่วนตัว

The Blue Giant เปิดตัวคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ผลิตจำนวนมากเครื่องแรกในปี 1981 เท่านั้น ตามความเป็นจริง บริษัทไม่ได้หวังถึงความสำเร็จของเขาจริงๆ นั่นคือสาเหตุที่ส่วนประกอบส่วนใหญ่ซื้อจากบริษัทอื่น คอมพิวเตอร์เครื่องใหม่นี้รวมอยู่ในตระกูล IBM 5150 และได้รับการตั้งชื่อว่า PC

ความนิยมของเครื่องพีซีไอบีเอ็ม

โปรเซสเซอร์ใหม่จาก Intel เป็นที่ต้องการและประสบความสำเร็จอย่างมากจากบริษัทเล็กที่ก่อตั้งโดย Bill Gates

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่ทำให้พีซีได้รับความนิยมคือความเปิดกว้างของสถาปัตยกรรม นับเป็นครั้งแรกที่บริษัทละทิ้งหลักการที่มีมายาวนาน และไม่อนุญาตให้ใช้ส่วนประกอบหรือ BIOS ที่ใช้ ซึ่งช่วยให้บริษัทบุคคลที่สามจำนวนมากสามารถรวบรวม "โคลน" ได้อย่างรวดเร็วตามข้อกำหนดที่เผยแพร่

สถาปัตยกรรมแบบเปิดให้ข้อดีอื่นๆ เช่น ความสามารถในการซ่อมแซมและปรับปรุงคอมพิวเตอร์ให้ทันสมัยโดยอิสระ ต่อมาได้ก่อให้เกิดการพัฒนาคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

อย่างไรก็ตาม IBM เองก็ไม่ได้เข้าสู่ตลาดคอมพิวเตอร์ที่บ้านในทางปฏิบัติ IBM PC ดั้งเดิมมีราคาค่อนข้างแพง นอกจากนี้ ชุดพื้นฐานนี้ยังจำเป็นต้องซื้อคอนโทรลเลอร์อีกด้วย ฟลอปปีดิสก์และตัวขับเคลื่อนเอง คู่แข่งดูมีแนวโน้มมากขึ้นเมื่อเทียบกับพื้นหลังนี้

อย่างไรก็ตาม บริษัทพยายามเปิดตัวโมเดลหลายรุ่นสำหรับผู้ใช้ตามบ้าน หนึ่งในนั้นชื่อ IBM PCjr เป็นหนึ่งใน 25 อันดับแย่ที่สุด อุปกรณ์คอมพิวเตอร์. แต่การผลิตรุ่นนี้ก็หยุดลงอย่างรวดเร็ว

ในส่วนของธุรกิจ IBM มักจะรู้สึกดีเยี่ยม รวมถึงในตลาดด้วย คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล. ความสำเร็จนี้เกิดขึ้นได้จากการรับรู้แบรนด์ในระดับสูงและการตลาดที่รอบคอบ ผลลัพธ์ของความสำเร็จคือการเกิดขึ้นของเครื่อง IBM PC/XT และเครื่อง IBM PC/AT

แล็ปท็อปเครื่องแรก

แม้จะมีทัศนคติเริ่มแรกที่ไม่ดีต่อคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล แต่ยักษ์ก็ถูกบังคับให้คิดถึงเรื่องนี้ ประการแรก สิ่งนี้ได้รับอิทธิพลจากความสำเร็จอันน่าทึ่งของ IBM PC อย่างไรก็ตาม แผนการขายคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องแรกในระยะเวลา 6 เดือนได้เสร็จสิ้นภายในเวลาไม่ถึง 30 วัน

IBM Convertible วางจำหน่ายในต้นปี 1986 และถึงแม้จะมีลักษณะที่ค่อนข้างเรียบง่าย แต่ก็ยังผลิตจนถึงปี 1991 ในบรรดานวัตกรรมต่างๆ อุปกรณ์นี้เป็นพีซีเครื่องแรกจากบริษัทยักษ์ใหญ่ที่ติดตั้งดิสก์ไดรฟ์ขนาด 3.5 นิ้ว

90

ในช่วงทศวรรษที่ 90 บริษัท ยักษ์ใหญ่สูญเสียตำแหน่งในตลาดคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลอย่างรวดเร็ว เป็นเวลานานยังคงผลิตคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะและคอมพิวเตอร์พกพารุ่นใหม่อย่างต่อเนื่อง

ครั้งแรกในปี 1990 บริษัทไอบีเอ็มเปิดตัวสู่ตลาด คอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ซึ่งมีสถาปัตยกรรมใหม่ทั้งหมดและเข้ากันไม่ได้กับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์รุ่นก่อนๆ

คอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ได้รับบัสข้อมูลที่ทันสมัย ​​และส่วนประกอบหลายอย่างมีการเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่ไม่สามารถทำซ้ำได้ บริษัทขนาดเล็กจากเอเชียแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยด้วยเหตุผลทางเทคโนโลยีและใบอนุญาต แต่สถาปัตยกรรมกลับกลายเป็นความล้มเหลว แม้ว่านวัตกรรมบางอย่างที่ใช้ในพีซีเหล่านี้จะคงอยู่ได้ค่อนข้างนาน ตัวอย่างเช่น ขั้วต่อเมาส์และคีย์บอร์ด PS/2 บางครั้งอาจใช้แม้กระทั่งในเครื่องสมัยใหม่ก็ตาม

ในเวลาเดียวกัน บริษัทได้ผลิตชุดคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับรุ่นก่อนหน้าที่เรียกว่า PS/1 และ Aptiva รุ่นต่อมา

นี่เป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเครื่องสุดท้ายที่ผลิตโดย "ยักษ์สีน้ำเงิน" ภายในปี พ.ศ. 2539-2540 การผลิตรถยนต์สำหรับตลาดนี้ถูกลดน้อยลง

ยุค 2000 และการออกจากตลาดพีซีครั้งสุดท้าย

IBM แม้จะยุติการพัฒนาและการผลิตเดสก์ท็อปพีซี แต่ยังคงผลิตและขายแล็ปท็อปในตลาดได้ค่อนข้างประสบความสำเร็จ ผู้ใช้บางคนยังถือว่าคอมพิวเตอร์ IBM เป็นมาตรฐานต่อไป

ในปี 2004 บริษัทได้ทำการตัดสินใจที่ยากลำบาก ด้วยเหตุนี้ ธุรกิจทั้งหมดสำหรับการผลิตคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและแล็ปท็อปจึงถูกขายให้กับบริษัทในจีน บริษัทเลอโนโว. บริษัทมุ่งเน้นไปที่ตลาดเซิร์ฟเวอร์และบริการสนับสนุน ซึ่งน่าสนใจกว่ามากสำหรับยักษ์ใหญ่ ต่อมา IBM ได้ขายแผนกอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตพีซี เช่น แผนกที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ฮาร์ดไดรฟ์แผนกนี้อยู่ภายใต้การควบคุมของฮิตาชิ

ประวัติศาสตร์อันยาวนานของ IBM ช่วยให้บริษัทสั่งสมประสบการณ์มากมายในการสร้างสรรค์ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ ทุกวันนี้แม้จะออกจากตลาดพีซีไปแล้ว แต่บริษัทก็มีอิทธิพลค่อนข้างมากต่อการพัฒนาของอุตสาหกรรมทั้งหมด

พื้นฐานของสถาปัตยกรรม คอมพิวเตอร์พีซีไอบีเอ็มหลักการของการจัดระเบียบบัสในการเชื่อมต่อระหว่างโปรเซสเซอร์และส่วนประกอบคอมพิวเตอร์อื่น ๆ นั้นเป็นไปตาม แม้ว่าตั้งแต่นั้นมาประเภทของรถโดยสารที่ใช้และโครงสร้างจะเปลี่ยนไปหลายครั้ง แต่สถาปัตยกรรมซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานของการจัดองค์กรภายในของคอมพิวเตอร์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง โครงสร้างคอมพิวเตอร์แสดงในแผนภาพด้านล่าง

หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) เป็นแกนหลักของระบบคอมพิวเตอร์ การสื่อสารกับส่วนประกอบอื่นๆ ดำเนินการผ่านบัสโปรเซสเซอร์ภายนอก ภายในโปรเซสเซอร์จะมีบัสสำหรับการโต้ตอบระหว่าง ALU อุปกรณ์ควบคุม และการลงทะเบียนหน่วยความจำ บัสภายนอกของโปรเซสเซอร์ประกอบด้วยบรรทัดที่ส่งข้อมูล ที่อยู่ (ระบุว่าข้อมูลมาจากไหนและถูกส่งไปที่ไหน) และคำสั่งควบคุม ดังนั้นรถโดยสารประจำทางจึงแบ่งออกเป็น บัสข้อมูล, แอดเดรสบัสและบัสควบคุม แต่ละบรรทัดสามารถนำข้อมูล ที่อยู่ หรือคำสั่งควบคุมได้หนึ่งบิต จำนวนบรรทัดบนบัสเรียกว่าความกว้างของบัส ความกว้างของบัสจะกำหนดจำนวนสูงสุดพร้อมกัน บิตที่ส่งซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของคอมพิวเตอร์ กล่าวคือ ยิ่งความกว้างของบัสมากเท่าใด ข้อมูลก็สามารถส่งพร้อมกันได้มากขึ้นเท่านั้น ประสิทธิภาพก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย พารามิเตอร์ตัวที่สองที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพคือความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลบัส ซึ่งกำหนดโดยความเร็วสัญญาณนาฬิกาของบัส

ความถี่บัสก็เพียงพอแล้ว ลักษณะสำคัญแต่ยังไม่ได้กำหนดประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดสำหรับ ประสิทธิภาพโดยรวมคอมพิวเตอร์คือความเร็วสัญญาณนาฬิกาและความลึกบิตของโปรเซสเซอร์กลาง และนี่เป็นเรื่องปกติด้วยเหตุผลหลายประการ เป็นตัวประมวลผลที่ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลหลักและมักจะเริ่มต้นและจัดการการแลกเปลี่ยนข้อมูล ความถี่สัญญาณนาฬิกากำหนดความเร็ว การดำเนินการและความลึกของบิต จำนวนข้อมูลประมวลผลระหว่างการดำเนินการครั้งเดียว

คำถามที่ 20: ระบบองค์ประกอบโครงสร้างของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ฟอร์มแฟคเตอร์

คอมพิวเตอร์ ตรี(คอมพิวเตอร์ภาษาอังกฤษ - "เครื่องคิดเลข") - อุปกรณ์หรือระบบที่สามารถดำเนินการตามลำดับตัวแปรที่กำหนดและกำหนดไว้อย่างชัดเจน การดำเนินการเหล่านี้ส่วนใหญ่มักเป็นการดำเนินการในการคำนวณเชิงตัวเลขและการจัดการข้อมูล อย่างไรก็ตาม การดำเนินการนี้ยังรวมถึงการดำเนินการอินพุต-เอาท์พุตด้วย คำอธิบายของลำดับการดำเนินการเรียกว่าโปรแกรม

คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์คอมพิวเตอร์- ซับซ้อน วิธีการทางเทคนิคที่ไหนหลัก องค์ประกอบการทำงาน(ลอจิคัล การจัดเก็บ การแสดงผล ฯลฯ) สร้างขึ้นบนองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ออกแบบมาสำหรับการประมวลผลข้อมูลอัตโนมัติในกระบวนการแก้ไขปัญหาการคำนวณและข้อมูล

ส่วนตัวคอมพิวเตอร์ , พีซี(คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลภาษาอังกฤษ, PC), พีซี(คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคล) - ไมโครคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะที่มี ลักษณะการทำงาน เครื่องใช้ในครัวเรือนและฟังก์ชันการทำงานที่เป็นสากล

ฟอร์มแฟคเตอร์(จากอังกฤษ form factor) - มาตรฐานที่กำหนด ขนาดผลิตภัณฑ์ทางเทคนิคตลอดจนการอธิบายชุดเพิ่มเติมของมัน พารามิเตอร์ทางเทคนิคเช่น รูปร่าง ประเภท องค์ประกอบเพิ่มเติมวางใน/บนอุปกรณ์ ตำแหน่งและการวางแนว

ฟอร์มแฟคเตอร์ (เช่นเดียวกับมาตรฐานอื่นๆ) มีลักษณะเป็นคำแนะนำ

ข้อมูลจำเพาะของฟอร์มแฟคเตอร์กำหนดส่วนประกอบที่จำเป็นและส่วนประกอบเสริม อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตส่วนใหญ่ต้องการปฏิบัติตามข้อกำหนด เนื่องจากราคาของการปฏิบัติตามมาตรฐานที่มีอยู่คือความเข้ากันได้ของเมนบอร์ดและอุปกรณ์มาตรฐาน (อุปกรณ์ต่อพ่วง การ์ดขยาย) จากผู้ผลิตรายอื่นในอนาคต

คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เกี่ยวข้องกับการใช้งาน ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากเป็นหน่วยการทำงาน คอมพิวเตอร์จึงสามารถออกแบบโดยใช้หลักการอื่นๆ ได้ เช่น อาจเป็นแบบเครื่องกล ชีวภาพ ออปติคอล ควอนตัม เป็นต้น (รายละเอียดเพิ่มเติม: คลาสของคอมพิวเตอร์ ตามประเภท สภาพแวดล้อมการทำงาน) การทำงานเนื่องจากการเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนทางกล การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน โฟตอน หรือผลกระทบจากปรากฏการณ์ทางกายภาพอื่นๆ นอกจากนี้ ตามประเภทของการทำงาน คอมพิวเตอร์อาจเป็นดิจิทัล (DVM) และแอนะล็อก (ABM)

ในทางกลับกัน คำว่า "คอมพิวเตอร์" หมายถึงความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนแปลงโปรแกรมที่กำลังดำเนินการ (การเขียนโปรแกรมใหม่) คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากสามารถดำเนินการตามลำดับที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด มีอุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุต หรือประกอบด้วยอุปกรณ์ที่คล้ายกับอุปกรณ์ที่ใช้ คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์องค์ประกอบโครงสร้าง (เช่น รีจิสเตอร์) แต่ไม่ได้หมายความถึงความเป็นไปได้ของการเขียนโปรแกรมใหม่*

คุณสมบัติการออกแบบ

คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ใช้โซลูชันการออกแบบทั้งหมดที่พัฒนาขึ้นตลอดระยะเวลาการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ตามกฎแล้วโซลูชันเหล่านี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการใช้งานคอมพิวเตอร์ทางกายภาพ แต่เป็นพื้นฐานที่นักพัฒนาต้องพึ่งพา ด้านล่างนี้มากที่สุด คำถามสำคัญแก้ไขโดยผู้สร้างคอมพิวเตอร์:

ดิจิตอลหรืออนาล็อก

การตัดสินใจขั้นพื้นฐานในการออกแบบคอมพิวเตอร์คือการเลือกว่าจะเป็นระบบดิจิทัลหรือแอนะล็อก หากคอมพิวเตอร์ดิจิทัลทำงานกับตัวแปรตัวเลขหรือสัญลักษณ์ที่ไม่ต่อเนื่อง แสดงว่าคอมพิวเตอร์อะนาล็อกได้รับการออกแบบมาเพื่อประมวลผลกระแสข้อมูลที่เข้ามาอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบันคอมพิวเตอร์ดิจิทัลมีมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด หลากหลายแอปพลิเคชันแม้ว่าอะนาล็อกจะยังคงใช้เพื่อวัตถุประสงค์พิเศษบางประการก็ตาม ควรกล่าวถึงด้วยว่ามีวิธีอื่นที่เป็นไปได้ เช่น ในการคำนวณแบบพัลซิ่งและควอนตัม แต่สำหรับตอนนี้ เป็นวิธีการแก้ปัญหาเฉพาะทางสูงหรือเป็นการทดลอง

ตัวอย่างของคอมพิวเตอร์แอนะล็อก ตั้งแต่ง่ายไปจนถึงซับซ้อน ได้แก่ โนโมแกรม กฎสไลด์ แอสโทรลาบ ออสซิลโลสโคป โทรทัศน์ เครื่องประมวลผลเสียงแอนะล็อก ออโต้ไพลอต สมอง

ในบรรดาเครื่องคิดเลขแยกที่ง่ายที่สุด ลูกคิดหรือลูกคิดธรรมดาเป็นที่รู้จัก ระบบประเภทนี้ที่ซับซ้อนที่สุดคือซูเปอร์คอมพิวเตอร์

ระบบตัวเลข

ตัวอย่างของคอมพิวเตอร์ที่ใช้ระบบเลขฐานสิบคือคอมพิวเตอร์อเมริกันเครื่องแรกคือ Mark I

ก้าวที่สำคัญที่สุดในการพัฒนา เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เริ่มเปลี่ยนไปสู่การแสดงตัวเลขภายในในรูปแบบไบนารี สิ่งนี้ทำให้การออกแบบง่ายขึ้นมาก อุปกรณ์คอมพิวเตอร์อุปกรณ์ต่อพ่วง การใช้ระบบเลขฐานสองเป็นพื้นฐานทำให้สามารถใช้ฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์และการดำเนินการเชิงตรรกะได้ง่ายขึ้น

อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนไปใช้ตรรกะไบนารี่ไม่ใช่กระบวนการที่เกิดขึ้นทันทีและไม่มีเงื่อนไข นักออกแบบหลายคนพยายามพัฒนาคอมพิวเตอร์โดยใช้ระบบเลขฐานสิบซึ่งมนุษย์คุ้นเคยมากกว่า นอกจากนี้ยังใช้โซลูชันการออกแบบอื่น ๆ ดังนั้นหนึ่งในเครื่องจักรโซเวียตยุคแรก ๆ ทำงานบนพื้นฐานของระบบหมายเลขไตรภาคซึ่งการใช้งานนั้นให้ผลกำไรและสะดวกกว่าเมื่อเทียบกับระบบไบนารีในหลาย ๆ ด้าน (โครงการคอมพิวเตอร์ไตรภาค Setun ได้รับการพัฒนาและดำเนินการโดยวิศวกรโซเวียตผู้มีความสามารถ เอ็น.พี. บรูเซนซอฟ)

ภายใต้การนำของนักวิชาการ Ya. A. Khetagurov "ไมโครโปรเซสเซอร์ที่เชื่อถือได้และปลอดภัยสูงของระบบการเข้ารหัสที่ไม่ใช่ไบนารีสำหรับอุปกรณ์เรียลไทม์" ได้รับการพัฒนาโดยใช้ระบบการเข้ารหัส 1 จาก 4 ระบบที่มีค่าศูนย์ที่ใช้งานอยู่

โดยรวมแล้วเป็นทางเลือก ระบบภายในการนำเสนอข้อมูลไม่ได้เปลี่ยนหลักการพื้นฐานของการทำงานของคอมพิวเตอร์ - คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องสามารถเลียนแบบเครื่องอื่นได้

การจัดเก็บโปรแกรมและข้อมูล

ขณะทำการคำนวณ มักจำเป็นต้องบันทึกข้อมูลระดับกลางเพื่อใช้ในภายหลัง ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์หลายเครื่องนั้นส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความเร็วที่สามารถอ่านและเขียนค่าไปยัง (จาก) หน่วยความจำของความจุทั้งหมดได้ ในตอนแรก หน่วยความจำคอมพิวเตอร์ใช้เพื่อจัดเก็บค่ากลางเท่านั้น แต่ในไม่ช้าก็มีการเสนอให้เก็บโค้ดโปรแกรมไว้ในหน่วยความจำเดียวกัน (สถาปัตยกรรม von Neumann หรือสถาปัตยกรรม "Princeton") เป็นข้อมูล โซลูชันนี้ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม สำหรับตัวควบคุมการควบคุม (ไมโครคอมพิวเตอร์) และตัวประมวลผลสัญญาณ รูปแบบการจัดเก็บข้อมูลและโปรแกรมในส่วนหน่วยความจำที่แตกต่างกัน (สถาปัตยกรรมฮาร์วาร์ด) กลับกลายเป็นว่าสะดวกกว่า

ส่วนหลักของพีซี ได้แก่ :

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมการทำงานของพีซี (รวมถึง “ ซีพียู”, “ตัวประมวลผลร่วม”, “RAM”, “ตัวควบคุม” (“อะแดปเตอร์”), “บัส”);

แหล่งจ่ายไฟที่แปลงแรงดันไฟฟ้าหลักสลับเป็นแรงดันไฟฟ้าตรงของค่าต่ำที่ต้องการและจ่ายให้ วงจรอิเล็กทรอนิกส์และส่วนประกอบพีซีอื่นๆ

อุปกรณ์หน่วยความจำภายนอกที่ออกแบบมาสำหรับการเขียนและอ่านโปรแกรมและข้อมูล ประกอบด้วย ฮาร์ดแมกเนติกดิสก์ไดรฟ์ (HDD) และฟล็อปปี้ไดรฟ์หนึ่งหรือสองตัว ดิสก์แม่เหล็ก(เอ็นจีเอ็มดี).

การออกแบบยูนิตระบบพีซีประกอบด้วยเคส, บอร์ดอิเล็กทรอนิกส์หลายตัว (โดยหลักคือ "ระบบ" หรือ "เมนบอร์ด"), ตัวเชื่อมต่อมาตรฐาน (สล็อต), สายเชื่อมต่อแบบมัลติคอร์ที่ยืดหยุ่น, สวิตช์ไฟและสวิตช์จำนวนเล็กน้อย ( ปุ่ม) สำหรับควบคุมโหมดการทำงานของพีซี

เคสยูนิตระบบ PC มีจำหน่ายในรุ่นต่อไปนี้:

แนวนอน (เดสก์ท็อป) รวม ในรุ่นลดขนาด (Mini-footprint, Slimline) และรุ่นขนาดเล็ก (Ultra-slimline)

แนวตั้ง (“หอคอย”) รวมถึง ในรูปแบบขยายใหญ่เหมาะสำหรับติดตั้งบนพื้น - "Big Tower" ขนาดเล็ก - "Small Tower" และรุ่นกลาง - "Medium Tower";

“ ทั้งหมดในที่เดียว” - เดสก์ท็อปพร้อมยูนิตระบบและจอภาพรวมกันในกรณีเดียว

พกพาหรือพกพาได้ รวมถึงตัวเลือกต่างๆ มากมาย รวมถึง "แผ่นรองเข่า" และ "สมุดจด" (ดู - แล็ปท็อปหรือพกพา) ในกรณีเหล่านี้ เคสยูนิตระบบยังรวมถึงจอภาพ แป้นพิมพ์ แทร็กบอล และในบางรุ่น ไดรฟ์ซีดีรอม

หารด้วยศูนย์ในการดำเนินการ

ข้อผิดพลาดของหน่วยความจำเมื่อเขียนผลลัพธ์

ทุกวันนี้ แทบไม่มีโปรเซสเซอร์ใดที่ดำเนินการตามคำสั่งตามลำดับ แต่ถูกแทนที่ด้วยโปรเซสเซอร์ที่มีการดำเนินการตามคำสั่งแบบขนาน ซึ่งสิ่งอื่น ๆ ทั้งหมดที่เท่าเทียมกันจะให้ประสิทธิภาพที่สูงกว่า โปรเซสเซอร์ที่ง่ายที่สุดด้วยการดำเนินการคำสั่งแบบขนาน - ตัวประมวลผลพร้อมไปป์ไลน์คำสั่ง ตัวประมวลผลไปป์ไลน์คำสั่งสามารถได้รับมาจากตัวประมวลผลตามลำดับโดยทำให้แต่ละขั้นตอนของวงจรคำสั่งเป็นอิสระจากขั้นตอนก่อนหน้าและขั้นตอนต่อ ๆ ไป

ในการดำเนินการนี้ ผลลัพธ์ของแต่ละขั้นตอน ยกเว้นขั้นตอนสุดท้าย จะถูกจัดเก็บไว้ในองค์ประกอบหน่วยความจำเสริม (รีจิสเตอร์) ที่อยู่ระหว่างขั้นตอน:

ผลลัพธ์ของการดึงข้อมูล - คำสั่งที่เข้ารหัส - จะถูกจัดเก็บไว้ในรีจิสเตอร์ที่ตั้งอยู่ระหว่างขั้นตอนการดึงข้อมูลและการถอดรหัส

ผลลัพธ์ของการถอดรหัส - ประเภทของการดำเนินการ, ค่าของตัวถูกดำเนินการ, ที่อยู่ของผลลัพธ์ - จะถูกเก็บไว้ในการลงทะเบียนระหว่างขั้นตอนการถอดรหัสและการดำเนินการ

ผลลัพธ์การดำเนินการ - ค่าใหม่ของตัวนับโปรแกรมสำหรับการข้ามแบบมีเงื่อนไข ผลลัพธ์ที่คำนวณใน ALU การดำเนินการทางคณิตศาสตร์และอื่นๆ - จะถูกเก็บไว้ในรีจิสเตอร์ระหว่างขั้นตอนการดำเนินการและการบันทึกผลลัพธ์

ในขั้นตอนสุดท้าย ผลลัพธ์จะถูกเขียนไปยังรีจิสเตอร์และ/หรือหน่วยความจำแล้ว ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีรีจิสเตอร์เสริม

เว็กเตอร์ขัดจังหวะ

ด้วยการจัดระเบียบของระบบขัดจังหวะดังกล่าว คอมพิวเตอร์ที่ร้องขอบริการจะระบุตัวเองโดยใช้เวกเตอร์ขัดจังหวะ - ที่อยู่ของเซลล์หน่วยความจำหลักของไมโครคอมพิวเตอร์ ซึ่งจัดเก็บคำสั่งแรกของรูทีนย่อยบริการขัดจังหวะสำหรับคอมพิวเตอร์เครื่องนี้ หรือที่อยู่ของ จุดเริ่มต้นของรูทีนย่อยดังกล่าว ดังนั้นโปรเซสเซอร์ที่ได้รับเวกเตอร์ขัดจังหวะจะสลับไปที่การดำเนินการรูทีนการประมวลผลขัดจังหวะที่ต้องการทันที ในไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีระบบเวกเตอร์อินเตอร์รัปต์ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะต้องมีรูทีนการประมวลผลอินเตอร์รัปต์ของตัวเอง

ข้อมูลโดยย่อเกี่ยวกับ IBM PC - คอมพิวเตอร์ที่รองรับ

ในบทความนี้ เราจะพยายามอธิบายคุณลักษณะบางอย่างของคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC โดยย่อ และยังแนะนำแนวคิดพื้นฐานบางประการ ซึ่งเราจะกล่าวถึงมากกว่าหนึ่งครั้งในภายหลัง

สถาปัตยกรรมแบบเปิด (หลักการก่อสร้างแบบบล็อกโมดูลาร์)

ความน่าสนใจของคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC อยู่ที่สถาปัตยกรรมแบบเปิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์ดังกล่าวมีหลักการก่อสร้างแบบแยกส่วนนั่นคือส่วนประกอบหลักและบล็อกถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของโมดูลแยกกัน ดังนั้นการติดตั้งอุปกรณ์ใหม่หรือการเปลี่ยนอุปกรณ์เก่าที่รวมอยู่ในคอมพิวเตอร์จึงไม่ใช่เรื่องยากเป็นพิเศษ การปรับปรุงคอมพิวเตอร์ดังกล่าวอยู่ในความสามารถของผู้ใช้เองทั้งหมด

มีส่วนประกอบหลักสามส่วนในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่เข้ากันได้กับ IBM PC: ยูนิตระบบ จอภาพ และแป้นพิมพ์ ใน หน่วยระบบประกอบด้วยส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลักทั้งหมดของคอมพิวเตอร์: แหล่งจ่ายไฟ, บอร์ดมาเธอร์บอร์ด (ระบบ) และไดรฟ์เก็บข้อมูล (ดิสก์ไดรฟ์) พร้อมสื่อแบบถอดได้หรือแบบถอดไม่ได้ แป้นพิมพ์เป็นอุปกรณ์อินพุตมาตรฐานที่อนุญาตให้ส่งอักขระหรืออักขระบางตัวไปยังคอมพิวเตอร์

สัญญาณควบคุม จอภาพ (หรือจอแสดงผล) ได้รับการออกแบบมาเพื่อแสดงภาพขาวดำหรือสี ตัวอักษรหรือ ข้อมูลกราฟิก. ส่วนประกอบหลักทั้งหมดที่ระบุไว้ข้างต้นเชื่อมต่อถึงกันโดยใช้สายเคเบิลพิเศษพร้อมขั้วต่อ

ประเภทของเคสยูนิตระบบจะกำหนดขนาดและตำแหน่งของมาเธอร์บอร์ดที่ใช้โดยเฉพาะ พลังงานขั้นต่ำแหล่งจ่ายไฟ (นั่นคือจำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อที่เป็นไปได้) และจำนวนไดรฟ์ที่ติดตั้งสูงสุด เคสคอมพิวเตอร์มีทั้งแบบทาวเวอร์และเดสก์ท็อป ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเคสประเภทนี้ถือได้ว่าเป็นจำนวนพื้นที่การติดตั้งที่แตกต่างกันสำหรับไดรฟ์และตามกำลังของแหล่งจ่ายไฟ อย่างไรก็ตามตำแหน่งการติดตั้ง (ช่องสำหรับติดตั้ง) สำหรับไดรฟ์อาจมีได้สองประเภท: การเข้าถึงภายนอกและการเข้าถึงภายใน ดังนั้นตามคำจำกัดความ การเข้าถึงไดรฟ์ที่ติดตั้งในช่องใส่การติดตั้งประเภทหลังสามารถทำได้ด้วยเท่านั้น เปิดฝากรณียูนิตระบบ ตำแหน่งการติดตั้งดังกล่าวสามารถใช้ได้เฉพาะกับไดรฟ์ที่มีสื่อแบบถอดไม่ได้ เช่น ฮาร์ดไดรฟ์

มาเธอร์บอร์ดเป็นพื้นฐานของคอมพิวเตอร์และเป็นแผ่นลามิเนตไฟเบอร์กลาสฟอยล์แบบแบนซึ่งมีองค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลักอยู่: ไมโครโปรเซสเซอร์พื้นฐาน, RAM, ตัวสะท้อนควอทซ์และวงจรไมโครเสริมอื่น ๆ

ตามหลักสถาปัตยกรรมแบบเปิดส่วนใหญ่

คอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC มีมาเธอร์บอร์ดที่มีส่วนประกอบหลักเท่านั้น และไม่มีองค์ประกอบด้านการสื่อสาร เช่น พร้อมไดรฟ์ จอภาพ และอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ ในการดังกล่าว

ในกรณีนี้ องค์ประกอบที่ขาดหายไปเหล่านี้จะอยู่บนแผงวงจรพิมพ์ที่แยกจากกัน ซึ่งเสียบเข้าไปในช่องขยายพิเศษที่จัดไว้ให้บนแผงระบบเพื่อจุดประสงค์นี้ บอร์ดเพิ่มเติมเหล่านี้เรียกว่าบอร์ดลูก และบอร์ดระบบเรียกว่าเมนบอร์ด อุปกรณ์การทำงานที่สร้างบนบอร์ดลูกมักเรียกว่าคอนโทรลเลอร์หรืออะแดปเตอร์ และบอร์ดลูกนั้นเรียกว่าการ์ดเอ็กซ์แพนชัน

ไมโครโปรเซสเซอร์และบัสระบบ

คอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC ใช้เท่านั้น ไมโครโปรเซสเซอร์ของอินเทลหรือโคลนที่มีสถาปัตยกรรมคล้ายกัน

ไมโครโปรเซสเซอร์เชื่อมต่อกับอุปกรณ์หลักของคอมพิวเตอร์ผ่านระบบบัสที่เรียกว่า บัสนี้ไม่เพียงแต่ส่งข้อมูลเท่านั้น แต่ยังระบุที่อยู่อุปกรณ์ต่างๆ ตลอดจนแลกเปลี่ยนสัญญาณบริการพิเศษอีกด้วย โดยทั่วไปแล้วการเชื่อมต่อ อุปกรณ์เพิ่มเติมถึง บัสระบบทำผ่านตัวเชื่อมต่อส่วนขยาย

ในการเชื่อมต่อการ์ดเอ็กซ์แพนชันบนบัสระบบของคอมพิวเตอร์ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ i8088 (IBM PC และ IBM PC/XT) จะใช้ตัวเชื่อมต่อ 62 พิน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง บัสระบบนี้ประกอบด้วยบรรทัดข้อมูล 8 บรรทัดและบรรทัดที่อยู่ 20 บรรทัด ซึ่งจำกัดพื้นที่ที่อยู่ของคอมพิวเตอร์ไว้ที่ขีดจำกัด

1 เมกะไบต์ ในคอมพิวเตอร์ PC/AT286 เริ่มใช้บัสระบบ ISA (สถาปัตยกรรมมาตรฐานอุตสาหกรรม) ใหม่เป็นครั้งแรก ซึ่งทำให้สามารถส่งข้อมูล 16 บิตแบบขนานได้ และด้วยบรรทัดที่อยู่ 24 บรรทัด เข้าถึง 16 MB ได้โดยตรง หน่วยความจำระบบ. บัสระบบนี้แตกต่างจากบัสก่อนหน้าเมื่อมีตัวเชื่อมต่อ 36 พินเพิ่มเติมสำหรับการ์ดเอ็กซ์แพนชันที่เกี่ยวข้อง คอมพิวเตอร์ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ i80386/486 เริ่มใช้บัสพิเศษสำหรับหน่วยความจำซึ่งทำให้สามารถใช้ความเร็วได้สูงสุด อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์บางตัวที่เชื่อมต่อผ่านตัวเชื่อมต่อส่วนขยายบัสระบบไม่สามารถบรรลุความเร็วการถ่ายโอนที่เทียบได้กับไมโครโปรเซสเซอร์ เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับการทำงานกับตัวควบคุมการจัดเก็บข้อมูลและอะแดปเตอร์วิดีโอเป็นหลัก เพื่อแก้ไขปัญหานี้ พวกเขาเริ่มใช้สิ่งที่เรียกว่ารถประจำทางท้องถิ่น ซึ่งเชื่อมต่อไมโครโปรเซสเซอร์โดยตรงกับตัวควบคุมของอุปกรณ์ต่อพ่วงเหล่านี้ ปัจจุบันรู้จักรถโดยสารท้องถิ่นมาตรฐานสองแห่ง: VL-bus (VESA Local-bus) และ PCI (Peripheral Component Interconnect) ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์กับบัสดังกล่าวจะมีขั้วต่อพิเศษบนเมนบอร์ดคอมพิวเตอร์

พอร์ต การขัดจังหวะ การเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง

ไมโครโปรเซสเซอร์จะพิจารณาอุปกรณ์ทั้งหมดบนบัสระบบว่าเป็นหน่วยความจำที่สามารถระบุตำแหน่งได้หรือเป็นพอร์ต I/O โดยทั่วไปแล้ว พอร์ตหมายถึงวงจรอินเทอร์เฟซบางตัว ซึ่งโดยปกติจะมีรีจิสเตอร์อินพุต/เอาท์พุตตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป (เซลล์หน่วยความจำพิเศษ)

ไมโครโปรเซสเซอร์สามารถเรียนรู้เกี่ยวกับการเกิดเหตุการณ์บางอย่างได้ด้วยสัญญาณที่เรียกว่าการขัดจังหวะ ในกรณีนี้ การดำเนินการของลำดับคำสั่งปัจจุบันจะถูกระงับ (ถูกขัดจังหวะ) และลำดับอื่นที่สอดคล้องกับการหยุดชะงักนี้จะเริ่มดำเนินการแทน การขัดจังหวะมักแบ่งออกเป็นฮาร์ดแวร์ ลอจิคัล และซอฟต์แวร์

การขัดจังหวะด้วยฮาร์ดแวร์ (IRQ) จะถูกส่งผ่านสายพิเศษบนบัสระบบ และเชื่อมโยงกับคำขอจากอุปกรณ์ภายนอก (เช่น การกดปุ่มบนแป้นพิมพ์) การขัดจังหวะแบบลอจิคัลเกิดขึ้นในระหว่างการทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์เอง (เช่น การหารด้วยศูนย์) และการขัดจังหวะของซอฟต์แวร์จะเริ่มต้นโดยโปรแกรมที่รัน และมักจะใช้เพื่อเรียกรูทีนย่อยพิเศษ

พีซี IBM เครื่องแรกใช้ชิป i8259 Interrupt Controller ซึ่งมีอินพุตขัดจังหวะแปดช่อง (IRQ0-IRQ7) ดังที่คุณทราบในขณะเดียวกันไมโครโปรเซสเซอร์สามารถให้บริการได้เพียงเหตุการณ์เดียวและในการเลือกเหตุการณ์นี้ตัวควบคุมการขัดจังหวะจะช่วยกำหนดระดับความสำคัญระดับหนึ่งสำหรับแต่ละอินพุต - ลำดับความสำคัญ ลำดับความสำคัญสูงสุดมีบรรทัดคำขอขัดจังหวะ IRQ0 และบรรทัดที่เล็กที่สุดคือ IRQ7 นั่นคือลำดับความสำคัญลดลงตามลำดับจากน้อยไปมากของหมายเลขบรรทัด ใน IBM PC/AT บรรทัดอินเทอร์รัปต์แปดบรรทัดไม่เพียงพออีกต่อไป และจำนวนบรรทัดเพิ่มขึ้นเป็น 15 ในรุ่นแรก มีการใช้การเชื่อมต่อแบบเรียงซ้อนของชิป i8259 สองตัวสำหรับสิ่งนี้ ดำเนินการโดยการเชื่อมต่อเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์ตัวที่สองเข้ากับอินพุต IRQ2 ของตัวแรก

ต่อไปนี้เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องทำความเข้าใจที่นี่ เส้นขัดจังหวะ IRQ8 - IRQ15 (นั่นคืออินพุตของคอนโทรลเลอร์ตัวที่สอง) มีลำดับความสำคัญต่ำกว่า IRQ1 แต่สูงกว่า IRQ3

ในโหมดการเข้าถึงโดยตรง (DMA, การเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง) อุปกรณ์ต่อพ่วงเชื่อมต่อกับ RAM โดยตรงและไม่ผ่านการลงทะเบียนภายในของไมโครโปรเซสเซอร์ การถ่ายโอนข้อมูลดังกล่าวจะมีประสิทธิภาพมากที่สุดในสถานการณ์ที่จำเป็น ความเร็วสูงแลกเปลี่ยนสำหรับ ปริมาณมากข้อมูล. เพื่อเริ่มต้นกระบวนการเข้าถึงโดยตรง จะใช้สัญญาณที่เหมาะสมบนบัสระบบ

ในคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC และ PC/XT จะใช้ชิป DMA i8237 4 แชนเนลหนึ่งตัวเพื่อจัดระเบียบการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง โดยแชนเนล 0 มีไว้สำหรับการสร้างหน่วยความจำแบบไดนามิก ช่อง 2 และ 3 ใช้เพื่อควบคุมการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูงระหว่างฟล็อปปี้ดิสก์ ฮาร์ดไดรฟ์ และ RAM ตามลำดับ

คอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC/AT มี 7 ช่องทางในการเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง ในคอมพิวเตอร์เครื่องแรกสิ่งนี้เกิดขึ้นได้ การเชื่อมต่อแบบเรียงซ้อนชิป i8237 สองตัว เช่นเดียวกับในกรณีของคอนโทรลเลอร์ขัดจังหวะ

หน่วยความจำคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทั้งหมดใช้หน่วยความจำสามประเภท: RAM หน่วยความจำถาวร และหน่วยความจำภายนอก (อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลต่างๆ) RAM ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดเก็บข้อมูลตัวแปร เนื่องจากช่วยให้เนื้อหาเปลี่ยนแปลงได้เมื่อไมโครโปรเซสเซอร์ดำเนินการที่สอดคล้องกัน เนื่องจากสามารถเข้าถึงเซลล์ที่เลือกแบบสุ่มได้ตลอดเวลา หน่วยความจำประเภทนี้จึงเรียกว่าหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม - RAM (หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม)

โปรแกรมทั้งหมดรวมทั้งโปรแกรมเล่นเกมจะดำเนินการใน หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม. หน่วยความจำถาวรมักประกอบด้วยข้อมูลที่ไม่ควรเปลี่ยนแปลงเป็นเวลานาน หน่วยความจำถาวรมีชื่อของตัวเอง - ROM (หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว) ซึ่งระบุว่ามีเฉพาะโหมดการอ่านและการจัดเก็บเท่านั้น

การจัดระเบียบหน่วยความจำแบบลอจิคัล

ดังที่คุณทราบ ไมโครโปรเซสเซอร์ i8088 ที่ใช้ใน IBM PC, PC/XT ผ่านบัสแอดเดรส 20 รายการ ให้การเข้าถึงพื้นที่หน่วยความจำเพียง 1 MB พื้นที่ที่สามารถกำหนดแอดเดรสได้ 640 KB แรกบนคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC มักเรียกว่าหน่วยความจำทั่วไป ส่วนที่เหลืออีก 384 KB สงวนไว้สำหรับการใช้งานระบบและเรียกว่าหน่วยความจำในที่อยู่ด้านบน (UMB, Upper Memory Blocks, High DOS Memory หรือ UM Area - UMA) พื้นที่หน่วยความจำนี้สงวนไว้สำหรับตำแหน่งของ ROM BIOS ของระบบ (หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว Basic Input Output System) สำหรับหน่วยความจำวิดีโอและหน่วยความจำ ROM ของอะแดปเตอร์เพิ่มเติม

หน่วยความจำเพิ่มเติม (ขยาย)

ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเกือบทุกเครื่อง พื้นที่หน่วยความจำ UMB แทบจะไม่เต็มเลย ตามกฎแล้วพื้นที่ขยายของ BIOS ROM ของระบบหรือส่วนหนึ่งของหน่วยความจำวิดีโอและพื้นที่สำหรับโมดูล ROM เพิ่มเติมจะว่างเปล่า นี่เป็นพื้นฐานของข้อมูลจำเพาะหน่วยความจำเพิ่มเติม EMS (Expanded Memory Specification) ซึ่งพัฒนาขึ้นครั้งแรกโดย Lotus Development, Intel และ Microsoft (บางครั้งเรียกว่าข้อกำหนด LIM) ข้อมูลจำเพาะนี้อนุญาตให้ใช้ RAM เกินกว่ามาตรฐาน 640 KB สำหรับโปรแกรมแอปพลิเคชัน หลักการใช้หน่วยความจำเพิ่มเติมนั้นขึ้นอยู่กับการสลับบล็อกหน่วยความจำ (หน้า) ในพื้นที่ UMB ระหว่างบัฟเฟอร์วิดีโอและ RGM BIOS ของระบบจะมีการจัดสรร "หน้าต่าง" ขนาด 64 KB ที่ไม่ได้จัดสรรซึ่งแบ่งออกเป็นหน้าต่างๆ ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์อนุญาตให้ส่วนใดๆ ของหน่วยความจำเพิ่มเติมสามารถแมปกับหน้า "window(TM)" ที่จัดสรรไว้ได้ แม้ว่าไมโครโปรเซสเซอร์จะเข้าถึงข้อมูลที่จัดเก็บไว้ใน "หน้าต่าง" เสมอ (ที่อยู่ต่ำกว่า 1 MB) แต่ที่อยู่ของข้อมูลนี้ อาจชดเชยในหน่วยความจำเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับ "หน้าต่าง" หลายเมกะไบต์ (ดูรูปที่ 1)

ในคอมพิวเตอร์ที่ใช้โปรเซสเซอร์ i8088 เพื่อใช้หน่วยความจำเพิ่มเติม ต้องใช้บอร์ดพิเศษที่รองรับฮาร์ดแวร์สำหรับบล็อกหน่วยความจำ "เพจจิ้ง" (เพจ) และไดรเวอร์ซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้อง แน่นอนว่าสามารถติดตั้งการ์ดหน่วยความจำเพิ่มเติมในคอมพิวเตอร์ที่ใช้โปรเซสเซอร์ i80286 และสูงกว่าได้

หน่วยความจำขยาย

คอมพิวเตอร์ที่ใช้โปรเซสเซอร์ l80286 พร้อมแอดเดรสบัส 24 บิตสามารถระบุที่อยู่ทางกายภาพได้ 16 MB และในกรณีของโปรเซสเซอร์ i80386/486 จะมีหน่วยความจำ 4 GB ตัวเลือกนี้ใช้ได้เฉพาะกับโหมดป้องกันของโปรเซสเซอร์ซึ่งระบบปฏิบัติการ MS-DOS ไม่รองรับ หน่วยความจำเพิ่มเติมจะอยู่เหนือพื้นที่ที่อยู่ 1 MB (อย่าสับสนระหว่าง RAM 1 MB กับพื้นที่ที่อยู่ 1 MB) หากต้องการทำงานกับหน่วยความจำขยาย ไมโครโปรเซสเซอร์จะต้องเปลี่ยนจากโหมดจริงเป็นโหมดป้องกันและย้อนกลับ ไมโครโปรเซสเซอร์ i80386/486 ต่างจาก l80286 ตรงที่ดำเนินการค่อนข้างง่าย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม MS-DOS จึงรวมเอา ไดรเวอร์พิเศษ- ตัวจัดการหน่วยความจำ EMM386 (ดูรูปที่ 2)

อย่างไรก็ตาม หากคุณมีไดรเวอร์ที่เหมาะสม หน่วยความจำเพิ่มเติมสามารถจำลองเป็นหน่วยความจำเพิ่มเติมได้ ในกรณีนี้ การสนับสนุนฮาร์ดแวร์ต้องจัดให้มีโดยไมโครโปรเซสเซอร์อย่างน้อย i80386 หรือชุดชิปเสริมพิเศษ (เช่น ชุด NEAT จากชิปและเทคโนโลยี) ควรสังเกตว่าการ์ดหน่วยความจำจำนวนมากที่รองรับมาตรฐาน LIM/EMS ยังสามารถใช้เป็นหน่วยความจำขยายได้

	ขยายหน่วยความจำ
	พื้นที่ HMA				พื้นที่ NMA - หน่วยความจำ
	รอมระบบไบออส
	ส่วนขยายรอมไบออส
					"หน้าต่าง EMS"
	ไบออสรอมฮาร์ดดิสก์
	ไบออส รอม EGA/VGA
					หน่วยความจำวิดีโอ
	จอแสดงผลซีจีเอ
	จอแสดงผลขาวดำ
	จอแสดงผล EGA/VGA
					ไดร์เวอร์ EMM.SYS
	โปรแกรม TSR
ข้าว. 1 หน่วยความจำเพิ่มเติม			ข้าว. 2 หน่วยความจำขยาย

ข้อมูลที่ถูกเก็บไว้

หน่วยความจำแคชได้รับการออกแบบเพื่อให้ตรงกับความเร็วของอุปกรณ์ที่ค่อนข้างช้า เช่น หน่วยความจำแบบไดนามิก กับไมโครโปรเซสเซอร์ที่รวดเร็ว การใช้หน่วยความจำแคชจะหลีกเลี่ยงรอบการรอในการทำงาน ซึ่งจะลดประสิทธิภาพของทั้งระบบ

ด้วยความช่วยเหลือของหน่วยความจำแคช มักจะพยายามประสานการทำงานของอุปกรณ์ภายนอก เช่น ไดรฟ์ต่างๆ และไมโครโปรเซสเซอร์ ตัวควบคุมหน่วยความจำแคชที่เกี่ยวข้องจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าคำแนะนำและข้อมูลที่ไมโครโปรเซสเซอร์ต้องการ ณ เวลาใดเวลาหนึ่งนั้นอยู่ในหน่วยความจำแคชในขณะนั้น

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลสามารถจำแนกตามเกณฑ์ต่อไปนี้:

ตามประเภทขององค์ประกอบการจัดเก็บ

โดย วัตถุประสงค์การทำงาน

ตามประเภทขององค์กรหมุนเวียน

โดยธรรมชาติของการอ่าน

โดยวิธีการจัดเก็บ

โดยวิธีการขององค์กร

ตามประเภทขององค์ประกอบการจัดเก็บ

เซมิคอนดักเตอร์

แม่เหล็ก

ตัวเก็บประจุ

ออปโตอิเล็กทรอนิกส์

โฮโลแกรม

ไครโอเจนิกส์

ตามวัตถุประสงค์การใช้งาน

ตามประเภทวิธีการจัดระเบียบอุทธรณ์

ด้วยการค้นหาตามลำดับ

ด้วยการเข้าถึงโดยตรง

ที่อยู่

เชื่อมโยง

ซ้อนกัน

เก็บ

โดยธรรมชาติของการอ่าน

ด้วยการทำลายข้อมูล

โดยไม่ทำลายข้อมูล

โดยวิธีการจัดเก็บ

คงที่

พลวัต

โดยวิธีการขององค์กร

แกนเดี่ยว

สองพิกัด

สามพิกัด

พิกัดสองสาม

บรรณานุกรม

เพื่อเตรียมงานนี้ มีการใช้วัสดุจากเว็บไซต์ http://referat2000.bizforum.ru/

คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ (มากกว่า 90%) เป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่เข้ากันได้กับ IBM PC คอมพิวเตอร์เหล่านี้เรียกว่าเข้ากันได้กับ IBM PC เนื่องจากเข้ากันได้กับคอมพิวเตอร์พีซี IBM ซึ่งพัฒนาขึ้นในปี 1981 โดย IBM บริษัทคอมพิวเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก คำว่า "ความเข้ากันได้" ในที่นี้หมายถึง: ความเข้ากันได้ของซอฟต์แวร์ - โปรแกรมทั้งหมดที่พัฒนาขึ้นสำหรับ IBM PC จะทำงานบนคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC ทุกเครื่อง ในระดับใหญ่ - และความเข้ากันได้ของฮาร์ดแวร์: อุปกรณ์ส่วนใหญ่สำหรับคอมพิวเตอร์ IBM PC และเวอร์ชันที่ใหม่กว่า (IBM PC XT, IBM PC AT ฯลฯ ) ก็เหมาะสำหรับคอมพิวเตอร์สมัยใหม่เช่นกัน จริงอยู่ที่อุปกรณ์โบราณ (ห้าหรือสิบปีที่แล้ว) ไม่ได้ใช้ในคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านั้นล้าสมัยไปนานแล้ว

และคำว่า “ส่วนบุคคล” หมายความว่าคอมพิวเตอร์เครื่องนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อ ทำงานพร้อมกันกับผู้ใช้รายเดียว (ตามกฎแล้วคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่รองรับการทำงานพร้อมกันของผู้ใช้หลายคน)

บทบาทที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC นั้นเล่นโดยหลักการสถาปัตยกรรมแบบเปิดที่ IBM วางไว้ IBM ไม่ได้สร้างคอมพิวเตอร์ให้เป็นอุปกรณ์ชิ้นเดียว แต่ให้ความสามารถในการประกอบจากชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นอย่างอิสระ คล้ายกับชุดก่อสร้างสำหรับเด็ก ในเวลาเดียวกัน วิธีการจับคู่ส่วนต่างๆ ของคอมพิวเตอร์พีซี IBM และการเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกไม่เพียงแต่ไม่เก็บเป็นความลับเท่านั้น แต่ยังใช้ได้กับทุกคนอีกด้วย ดังนั้น ไม่เพียงแต่เลือกบริษัท IBM เท่านั้น แต่ทุกคนที่ต้องการสามารถผลิตส่วนประกอบและอุปกรณ์ภายนอกสำหรับ IBM PC ได้ และในไม่ช้า บริษัทหลายร้อยแห่งก็เริ่มประกอบคอมพิวเตอร์ด้วยตนเอง สองสามปีต่อมา IBM ไม่ได้เป็นผู้ผูกขาดในการผลิตคอมพิวเตอร์ที่พัฒนาขึ้น แต่เป็นหนึ่งในหลายพันบริษัทที่แข่งขันกันเอง ยิ่งไปกว่านั้น ผู้ประกอบจำนวนมากไม่เพียงแต่เริ่มนำความสำเร็จของ IBM มาใช้เท่านั้น แต่ยังแนะนำนวัตกรรมทางเทคนิคมากมายต่อหน้า IBM ด้วย ดังนั้น IBM จึงหยุดเป็นผู้นำทางเทคโนโลยี ตอนนี้ IBM เลิกเป็นที่สุดแล้ว ผู้ผลิตรายใหญ่คอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC และแม้แต่คำว่า "IBM PC" ก็มักจะใช้ในความหมายของ "คอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC" และไม่ใช่ชื่อของคอมพิวเตอร์ที่ผลิตโดย IBM เอง

แต่สิ่งที่เป็นผลเสียต่อ IBM ส่งผลดีต่อตลาดคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC มากที่สุด การแข่งขันจากผู้ผลิตประกอบคอมพิวเตอร์ ส่วนประกอบ และซอฟต์แวร์หลายพันรายนำไปสู่ การเติบโตอย่างรวดเร็วความสามารถของคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ และซอฟต์แวร์ที่ออกแบบมาสำหรับพวกเขาและราคาที่ต่ำกว่าสำหรับพวกเขา บริษัทหลายแห่งลงทุนเงินจำนวนมหาศาลในการพัฒนาซอฟต์แวร์เพราะพวกเขามั่นใจว่าโปรแกรมจะทำงานบนคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC ทั้งหมด ไม่ว่ารุ่นใดจะปรากฏในอนาคต

การเปิดกว้างของตลาดสำหรับคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC นำไปสู่การแข่งขันที่รุนแรงระหว่างผู้ผลิตคอมพิวเตอร์และส่วนประกอบต่างๆ นับพันราย และด้วยเหตุนี้จึงมีการนำนวัตกรรมทางเทคนิคมาใช้อย่างรวดเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ทำให้มั่นใจได้ถึงการเพิ่มขีดความสามารถของคอมพิวเตอร์ในขณะที่ยังคงรักษาไว้ค่อนข้างมาก ราคาต่ำ(ตั้งแต่หลายร้อยถึงหลายพันเหรียญ) การออกแบบแบบแยกส่วนและการบูรณาการส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC ช่วยให้มั่นใจในความกะทัดรัดของคอมพิวเตอร์ มีความน่าเชื่อถือสูง และง่ายต่อการซ่อมแซม

การออกแบบโมดูลาร์ของคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC ยังทำให้สามารถอัพเกรดได้อย่างง่ายดาย รวมถึงโดยผู้ใช้เองด้วย ด้วยเหตุนี้ ผู้ใช้จึงสามารถปรับคอมพิวเตอร์เหล่านี้ให้ตรงกับความต้องการได้โดยการซื้อและเชื่อมต่ออุปกรณ์หนึ่งหรืออีกเครื่องหนึ่ง ตลอดจนเพิ่มพลังให้กับคอมพิวเตอร์ของตน (เช่น โดยการติดตั้งเพิ่มเติม โปรเซสเซอร์อันทรงพลังหรือฮาร์ดไดรฟ์ที่ใหญ่กว่า)

ความสามารถที่ค่อนข้างสูงของคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC ในการประมวลผลข้อมูลทำให้สามารถใช้งานได้ (และไม่มากไปกว่านั้น) คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลัง) ทั้งสำหรับการแก้ปัญหาทางธุรกิจส่วนใหญ่ และสำหรับความต้องการส่วนตัวของผู้ใช้เกือบทั้งหมด

การวิเคราะห์ข้อความ

ข้อมูล

สิ่งพิมพ์นี้เป็นของวรรณกรรมวิทยาศาสตร์ยอดนิยม ที่อยู่ของผู้อ่านเป็นที่นิยม

หนังสือเล่มนี้ประกอบด้วยข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ แบบฟอร์มที่สามารถเข้าถึงได้พูดคุยเกี่ยวกับโครงสร้างของคอมพิวเตอร์ โปรแกรม และการทำงานของคอมพิวเตอร์

วัตถุประสงค์ของหนังสือเล่มนี้ไม่เพียงแต่เพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวกับความสามารถของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเท่านั้น คอมไพเลอร์ของตำราเรียนนำเสนอประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์แก่ผู้อ่านช่วยในการค้นหาโปรแกรมที่มีเหตุผลและวิธีการทำงาน และหากข้อมูลดังกล่าวดูเหมือนไม่จำเป็นเมื่อมองแวบแรก หลังจากศึกษาแล้ว ประการแรก ขอบเขตอันกว้างไกลของคุณก็กว้างขึ้น และการทำงานกับคอมพิวเตอร์จะง่ายมากและไม่ต้องการการดำเนินการที่ยาวและไม่จำเป็น

หนังสือเล่มนี้ประกอบด้วยหลายส่วน แบ่งออกเป็นส่วนย่อย ฉันดูที่หัวข้อ “คอมพิวเตอร์คืออะไร”

ใน ส่วนย่อย “คอมพิวเตอร์คืออะไร”เล่าถึงวิวัฒนาการจากเครื่องบวกสู่ คอมพิวเตอร์สมัยใหม่. ตัวอย่างของความแตกต่างในขอบเขตของฟังก์ชันที่ดำเนินการโดยอุปกรณ์ทั้งสองนี้

ใน ส่วนย่อย “การแสดงข้อมูลบนคอมพิวเตอร์”ระบุว่าข้อมูลถูกเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์ในรูปแบบตัวเลขเท่านั้น ข้อมูลใด ๆ ในพีซีจะถูกแปลงเป็นตัวเลขในหน่วยระบบข้อมูลสามารถประมวลผลได้ในรูปแบบนี้เท่านั้น

ใน ส่วนย่อย “คอมพิวเตอร์ทำงานอย่างไร”อธิบายโครงสร้างของคอมพิวเตอร์และหลักการทำงานของคอมพิวเตอร์ ส่วนย่อยพูดถึงข้อเท็จจริงที่ว่าข้อมูลใด ๆ ที่ถูกป้อนลงในคอมพิวเตอร์โดยใช้วิธีการป้อนข้อมูล (แป้นพิมพ์ สแกนเนอร์ ฯลฯ) จากนั้นประมวลผลในหน่วยระบบและแสดงให้ผู้ใช้เห็น เช่น บนจอภาพ

ใน ส่วนย่อย “โปรแกรมคอมพิวเตอร์”มันบอกว่าโดยทั่วไปแล้วคอมพิวเตอร์ไม่ดำเนินการใดๆ พวกเขาได้รับการจัดการโดยโปรแกรมที่สร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ ผู้อ่านยังสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับประเภทของโปรแกรมที่มีอยู่ได้

ใน ส่วนย่อย “คอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC”มีการอธิบายความหมายของ "ความเข้ากันได้" กล่าวคือ โปรแกรมทั้งหมดที่พัฒนาขึ้นสำหรับ IBM PC จะทำงานบนคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับ IBM PC ทั้งหมด ส่วนย่อยให้ข้อมูลที่ครอบคลุมเกี่ยวกับผลที่ตามมาของการสร้างความเข้ากันได้ดังกล่าวสำหรับทั้งผู้ผลิตและผู้ใช้ทั่วไป

ดังนั้นจุดประสงค์ของมาตรานี้คือการให้ ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับต้นกำเนิด วัตถุประสงค์ และหน้าที่ของคอมพิวเตอร์ ข้อมูลนี้สามารถใช้ได้กับทุกคน แม้แต่ผู้ที่ไม่เคยใช้อุปกรณ์ดังกล่าวมาก่อนก็ตาม แต่ในขณะเดียวกันก็เป็นไปไม่ได้ที่จะข้ามมันไปและเป็นไปไม่ได้ที่จะก้าวไปสู่ขั้นต่อไปของการศึกษาโดยไม่ผ่านขั้นตอนนี้

ในการประเมินคุณภาพของข้อมูลที่คอมไพเลอร์กำหนดไว้จำเป็นต้องวิเคราะห์ตามเกณฑ์ต่อไปนี้:

โดยทั่วไปข้อความนี้จะแสดง ความเพียงพอของข้อมูลนั่นก็คือข้อมูลใน ส่วนนี้นำเสนอในลักษณะที่ไม่คลุมเครือหรือเข้าใจผิดในความคิดของผู้เขียนเกี่ยวกับการกำเนิดของคอมพิวเตอร์และผู้อ่านเข้าใจหลักการทำงานของคอมพิวเตอร์จากข้อความอย่างถูกต้อง

เกี่ยวกับ ต้องการข้อมูลข้อมูลที่ผู้เขียนให้มาช่วยในการรับรู้ข้อความและเข้าใจความคิดของผู้เรียบเรียง และโครงสร้างของข้อความที่สร้างโดยคอมไพเลอร์ช่วยให้ผู้อ่านเชี่ยวชาญคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทีละขั้นตอนโดยไม่ต้องกระโดดไปข้างหน้าและไม่ต้องย้อนกลับไปที่สิ่งที่ได้ศึกษาไปแล้ว

ปัญหาร้ายแรงสำหรับสิ่งพิมพ์สมัยใหม่บางฉบับคือ ความซ้ำซ้อนของข้อมูล. ข้อเท็จจริง คำซ้ำซาก และข้อมูล "พิเศษ" ที่ทุกคนรู้มานานแล้วมีแต่จะอุดตันข้อความเท่านั้น ส่วนของหนังสือของเราไม่ต้องทนทุกข์ทรมานจาก ความซ้ำซ้อนของข้อมูล.

มันเกิดขึ้นว่าข้อมูลที่มีอยู่ในงานอาจไม่เพียงพอสำหรับความเข้าใจที่ถูกต้อง ในกรณีของเรา การขาดข้อมูลจะสังเกตได้ในส่วนย่อย “การนำเสนอข้อมูลบนคอมพิวเตอร์” ไม่น่าเป็นไปได้ที่ผู้อ่านที่ไม่ได้ฝึกหัดจะเข้าใจหลักการทำงานของระบบเลขฐานสิบหกทันที ใน ในกรณีนี้ตัวอย่างการเขียนนิพจน์ในระบบนี้จะเป็นประโยชน์

ควรสังเกตว่าข้อมูลในส่วนนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อตอบสนองความสนใจที่ไม่เป็นมืออาชีพของผู้อ่านที่หลากหลาย เนื่องจากทุกวันนี้คอมพิวเตอร์ถือเป็นส่วนสำคัญ ชีวิตที่ทันสมัยแม้แต่ผู้ที่ไม่ได้ร่วมงานก็ควรมีข้อมูลทั่วไป เห็นได้ชัดว่านี่คือสาเหตุที่คอมไพเลอร์ทำให้ส่วนนี้เข้าถึงได้สำหรับคนทุกวัยและโดยไม่คำนึงถึงการศึกษา

องค์ประกอบข้อมูล

องค์ประกอบข้อมูลแสดงถึงเนื้อหาที่ผู้เขียนเลือก ข้อเท็จจริง ความจำเป็นและความเพียงพอเพื่อให้บรรลุเป้าหมายของงาน องค์ประกอบข้อมูลแสดงออกมาในการนำเสนอข้อมูลที่รอบคอบและเป็นระเบียบ

ในการประเมินองค์ประกอบข้อมูล จะใช้เกณฑ์ต่อไปนี้:

• 2) ประวัติความเป็นมาของสิ่งที่ปรากฎ - ข้อความอธิบายประวัติความเป็นมาของการสร้างคอมพิวเตอร์ตั้งแต่การเพิ่มเครื่องไปจนถึงพีซีสมัยใหม่โดยไม่ละเว้นแม้แต่ความพยายามในการสร้างคอมพิวเตอร์ที่ไม่ประสบความสำเร็จมากที่สุด
• 3) การจำแนกประเภทของเนื้อหา - สิ่งพิมพ์นี้ส่งถึงผู้อ่านทั่วไปเนื่องจากบางส่วนมีข้อมูลสำหรับ การพัฒนาทั่วไปและที่เหลือยังอนุญาตให้แม้แต่ผู้อ่านที่ไม่มีประสบการณ์ซึ่งไม่ได้จัดการกับคอมพิวเตอร์ก็สามารถเข้าใจเนื้อหาได้

จึงเห็นได้ชัดเจนว่าการนำเสนอข้อมูลทั้งเล่มและในหัวข้อ “คอมพิวเตอร์คืออะไร” จัดระเบียบอย่างมีเหตุผลและรอบคอบ ซึ่งบ่งบอกถึงคุณภาพและความเข้มแข็งขององค์ประกอบข้อมูล

การเชื่อมต่อกับส่วนประกอบอื่นๆ

หากไม่มีองค์ประกอบที่เป็นข้อมูลหรือหากเนื้อหาไม่ชัดเจน งานที่มีข้อยกเว้นซึ่งพบไม่บ่อยนักจะไม่เหมาะสำหรับการใช้งาน ในเวลาเดียวกัน องค์ประกอบข้อมูลสามารถแตกสลายได้แม้ว่าจะมีข้อเท็จจริงและบ่อยครั้งที่มีข้อมูลมากมายก็ตาม สิ่งที่เชื่อมโยงข้อมูลเข้าด้วยกันและสร้างเป็นงานมักเป็นองค์ประกอบเชิงตรรกะซึ่งแสดงไว้อย่างชัดเจนในเนื้อหาของเรา

องค์ประกอบทางจิตวิทยามีบทบาทสำคัญในข้อความซึ่งดึงดูดความสนใจของผู้อ่านและรักษาความสนใจตลอดจนองค์ประกอบด้านสุนทรียภาพซึ่งเกิดขึ้นจากการประเมินความเป็นไปได้ในการก่อสร้างโดยสัญชาตญาณของผู้อ่าน แน่นอนว่าความหมายขององค์ประกอบหนึ่งหรือองค์ประกอบอื่นในนั้นเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของงาน

ในเนื้อหาของเรา ข้อมูลและองค์ประกอบเชิงตรรกะมีบทบาทสำคัญ

เราไม่ควรลืมว่าแม้ว่าคอมพิวเตอร์ที่รองรับ IBM PC จะเป็นที่นิยมมากที่สุด โดยครองส่วนแบ่งตลาดสูง แต่ก็มีคอมพิวเตอร์ที่ไม่มีโปรเซสเซอร์ x86 และกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งคอมพิวเตอร์ที่ไม่สามารถใช้งานร่วมกับ IBM PC ได้ - แล็ปท็อปและผู้ช่วยดิจิทัลส่วนบุคคล (PDA) พร้อมโปรเซสเซอร์ที่พัฒนาโดย Motorola และ IBM คอนโซลเกมแบรนด์ Playstation - มีสถาปัตยกรรมภายในที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงและประกอบบนชิปที่พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับ พวกเขา. แม้ว่าภายนอกจะสามารถแยกแยะแล็ปท็อปที่ใช้โปรเซสเซอร์ Intel ออกจากแล็ปท็อปที่เป็นกรรมสิทธิ์ได้ แล็ปท็อปแอปเปิ้ลซึ่งใช้โปรเซสเซอร์ของ Motorola แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย

นอกจากนี้ก็ควรที่จะกล่าวถึง เกมคอนโซล PlayStation 3 ซึ่งปรากฏตัวในปริมาณมากในฤดูใบไม้ร่วงปี 2550 การออกแบบใช้โปรเซสเซอร์เซลล์ 9 คอร์ที่พัฒนาโดย IBM ด้วยราคาและขนาดที่พอเหมาะสามารถสร้างได้บนจอภาพหรือจอทีวี โลกเสมือนจริงสูงกว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ทันสมัยที่สุดที่มีโปรเซสเซอร์ x86 อย่างมาก

โครงร่างโครงสร้างไมโครโปรเซสเซอร์

แผนภาพบล็อกของรุ่นไมโครโปรเซสเซอร์พื้นฐานแสดงไว้ในรูปที่ 1 1.

ข้าว. 1. แผนภาพบล็อกไมโครโปรเซสเซอร์

ตามอัตภาพ ไมโครโปรเซสเซอร์สามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน: หน่วยผู้บริหาร (หน่วยปฏิบัติการ - EU) และอุปกรณ์เชื่อมต่อกับบัสระบบ (Bus Interface Unit - BIU)

หน่วยดำเนินการประกอบด้วย: หน่วยเลขคณิตและรีจิสเตอร์ บล็อกเลขคณิตประกอบด้วยหน่วยลอจิกทางคณิตศาสตร์ รีจิสเตอร์เสริมสำหรับจัดเก็บตัวถูกดำเนินการ และรีจิสเตอร์แฟล็ก

การลงทะเบียนแปดหน่วยของหน่วยผู้บริหาร MP (AX, BX, CX, DX, SP, BP, SI, DI) ซึ่งมีความยาวเท่ากับคำของเครื่องแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม กลุ่มแรกประกอบด้วยการลงทะเบียน จุดประสงค์ทั่วไป: AX, BX, CX และ DX ซึ่งแต่ละคู่เป็นรีจิสเตอร์คู่ที่ประกอบด้วยรีจิสเตอร์สองตัวที่มีความยาวคำเครื่อง 0.5

ตัวสะสมหรือการลงทะเบียน AX ประกอบด้วยการลงทะเบียน AN และ AL Base Register BX ประกอบด้วยรีจิสเตอร์ VN และ BL ตัวนับ (Count Register) CX รวมถึงรีจิสเตอร์ CH และ CL Data Register DX ประกอบด้วยรีจิสเตอร์ DH และ DL รีจิสเตอร์แบบสั้นแต่ละตัวสามารถใช้แยกกันหรือเป็นส่วนหนึ่งของคู่รีจิสเตอร์ได้ ชื่อทั่วไป (ตัวสะสม, การลงทะเบียนฐาน, ตัวนับ, การลงทะเบียนข้อมูล) ไม่ได้จำกัดการใช้การลงทะเบียนเหล่านี้ - ชื่อเหล่านี้บ่งบอกถึงการใช้งานบ่อยที่สุดหรือลักษณะเฉพาะของการใช้การลงทะเบียนเฉพาะในคำสั่งเฉพาะ

กลุ่มที่สองประกอบด้วยการลงทะเบียนที่อยู่ SP, BP, SI และ DI (ในรุ่นเก่าจำนวนการลงทะเบียนที่อยู่จะเพิ่มขึ้น) รีจิสเตอร์เหล่านี้ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการใช้งาน และไม่แนะนำให้ใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่น วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อจัดเก็บค่าตัวเลขที่นำไปใช้เมื่อสร้างที่อยู่ตัวถูกดำเนินการ

อุปกรณ์อินเทอร์เฟซที่มีบัสระบบประกอบด้วยรีจิสเตอร์ควบคุม, ไปป์ไลน์คำสั่ง, คำสั่ง ALU, อุปกรณ์ควบคุมสำหรับหน่วยผู้บริหาร MP และอินเทอร์เฟซหน่วยความจำ (เชื่อมต่อบัส MP ภายในกับบัสระบบคอมพิวเตอร์)

การลงทะเบียนการควบคุม BIU: CS (ตัวชี้ส่วนคำสั่ง), ตัวชี้ส่วนข้อมูล DS), SS (ตัวชี้ส่วนสแต็ก), ES (ตัวชี้ส่วนพิเศษ) ฯลฯ ใช้เพื่อกำหนดที่อยู่ทางกายภาพของตัวถูกดำเนินการ OP และคำสั่ง การลงทะเบียน IP (ตัวชี้คำสั่ง) เป็นตัวชี้ไปยังที่อยู่ของคำสั่งที่จะถูกเลือกลงในไปป์ไลน์คำสั่งเป็นคำสั่งถัดไป (ในวรรณคดีรัสเซียอุปกรณ์ดังกล่าวเรียกว่าตัวนับโปรแกรม) ไปป์ไลน์คำสั่ง MP เก็บคำสั่งหลายคำสั่งซึ่งอนุญาตเมื่อดำเนินการ โปรแกรมเชิงเส้นรวมการเตรียมคำสั่งถัดไปเข้ากับการดำเนินการของคำสั่งปัจจุบัน

รีจิสเตอร์ควบคุม MP ยังรวมถึงแฟล็กรีจิสเตอร์ ซึ่งแต่ละบิตมีจุดประสงค์ที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด โดยทั่วไป บิตของการลงทะเบียนแฟล็กจะถูกตั้งค่าในฮาร์ดแวร์เมื่อดำเนินการดำเนินการถัดไป ขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ที่ได้รับใน ALU ในเวลาเดียวกัน คุณสมบัติดังกล่าวของผลลัพธ์ที่ได้ เช่น ผลลัพธ์เป็นศูนย์ จำนวนลบ การโอเวอร์โฟลว์ของกริดบิต ALU ฯลฯ จะถูกบันทึก แต่บางบิตของการลงทะเบียนแฟล็กสามารถตั้งค่าได้ด้วยคำสั่งพิเศษ บิตบางชิ้นมีจุดประสงค์ในการบริการเพียงอย่างเดียว (เช่น เก็บบิตที่หลุดออกจาก ALU ระหว่างกะหรือสำรองไว้ (เช่น ไม่ได้ใช้)