Comment puis-ordinateurs fonctionnent

Les volumes peuvent être écrites sur la méthodologie de travail d'un ordinateur, et chaque composant devra être traitée comme un sujet différent. Mais je vais essayer de faire de mon mieux pour donner une idée simple mais logique sur le fonctionnement de ces machines. Ici, je suppose que vous avez un accès à un ordinateur et sont conscients de ce qu'est un moniteur, une souris et un clavier fait.

Les ordinateurs que nous utilisons ont principalement deux éléments importants, le matériel et le logiciel. Le matériel se compose de la carte mère (avec le processeur intégré dans celui-ci), les disques durs, la mémoire vive et beaucoup d'autres périphériques comme les CD-ROM, disquettes, etc La composante la plus importante de la partie logicielle est cependant le logiciel du système, c'est à dire le système d'exploitation. Divers autres logiciels d'application, comme le paquet de Microsoft Office la plus commune, fonctionne sur le logiciel système.

Nous allons maintenant commencer avec les bases. Quand on passe sur l'ordinateur, le processeur exécute les routines du BIOS stocké dans la ROM (Read Only Memory). Lors de son exécution, tous les périphériques connectés à l'ordinateur sont vérifiées, le système d'exploitation est chargé et diverses autres opérations sont lancées. En bref, l'ordinateur revient à la vie. Si vous utilisez un système d'exploitation Linux, vous pouvez sélectionner manuellement les composants et les logiciels que vous souhaitez pour cette session particulière, pendant le processus de démarrage.

Maintenant, venons-en à la partie exécution. Lorsque vous double-cliquez sur une icône pour sélectionner un logiciel, vous envoyer une instruction à la CPU. La CPU réagit en exécutant une série d'autres instructions qui sont nécessaires pour démarrer le programme. Le logiciel est ensuite chargé à partir du disque dur vers la mémoire vive. Mémoires cache, qui n'ont pas beaucoup d'espace, détiennent également dans les instructions et de fournir un accès plus rapide à la CPU. Instructions de service, ainsi que les données sont stockées dans la mémoire de l'ordinateur dans les bits de 0 et de 1. Toutes ces instructions sont exécutées par le processeur et le processeur a un accès rapide à la mémoire cache. En général, un processeur peut accéder à des dispositifs de stockage primaires comme la mémoire cache et la mémoire vive directement, mais n'a pas accès direct aux dispositifs de stockage secondaires comme le disque dur. Les données qu'il stocke ou récupère dans ou à partir du disque dur se fait via la RAM.

Lorsque nous faisons un simple clic sur une icône dans un ordinateur, le nombre «n» d'instructions sont exécutées. Alors vous devez vous demander, comment l'exécution de toutes les instructions se déroulent à un rythme rapide? Rappelez-vous, quand vous avez acheté votre ordinateur, le vendeur doit vous avoir donné les détails comme la vitesse du processeur. Il est normalement en GHz. Alors qu'est-ce que ça veut dire que? De plus, chaque processeur fonctionne en synchronisation avec le cycle d'horloge. Par cycle d'horloge, je veux dire une forme d'onde (pensez à onde carrée) qui ne cesse de pulsation. Chaque instruction est exécutée avec l'ascension et la chute du cycle d'horloge. Certaines instructions peuvent prendre plus d'un cycle d'horloge de leur exécution. Maintenant ce qui est mentionné que la vitesse de l'unité centrale, la fréquence du cycle d'horloge, c'est à dire le pas. de cycles d'horloge qui est produite par le processeur en une seconde. Un processeur avec une vitesse de 1,7 GHz peut produire 1,7 cycles d'horloge x 109 en une seconde. Maintenant, si une instruction est exécutée avec l'ascension et la chute du cycle d'horloge alors considérer le nombre d'instructions qui peuvent être exécutées en une seconde. Oui, vous avez raison, c'est un chiffre très élevé.

Plusieurs fois, il arrive souvent que quand on commence à exécuter un logiciel trop à la fois, l'ordinateur se bloque. La raison en est la RAM. La RAM a une certaine capacité de stockage, mais il est beaucoup moins que la capacité de stockage du disque dur. Chaque programme que vous exécutez prend une certaine partie de la RAM et de l'exécution d'un logiciel ou d'un trop grand nombre de logiciels grand, donne lieu à une situation dans laquelle la RAM ne peut pas conserver les données plus. Il peut y avoir plus de place pour exécuter les instructions données par le CPU. Dans de tels cas, le processus peut prendre un peu d'espace libre sur le disque dur, mais encore une fois, le processeur ne peut pas accéder au disque dur directement. Le résultat est que votre ordinateur se bloque.

La prochaine chose importante, qui a probablement déjà frappé votre esprit, c'est que la façon dont l'information peut être stockée sous forme de 0 et de 1. La mémoire de votre ordinateur est livré en multiples d'octets. Un 0 ou 1 fait un peu. 8 bits font un octet, 1024 octets faire un kilo octets, 1024 octets kilo faire une mégaoctets et 1024 Méga Octets faire un Giga-octets. Trucs trépidante, non?

Donc, si vous avez 120 Giga Octets d'espace disque dur, vous pouvez stocker un total de '120 x 1024 x 1024 x 1024 x 8 bits de données ». C'est encore une fois, un chiffre très élevé. Maintenant, les disques durs et des puces informatiques contiennent des millions de transistors. Un transistor dans son état bloqué, est désigné comme un bit 0 et à l'état est désigné comme le 1. Chaque personnage, un symbole ou d'instruction a un modèle spécifique de bits et il est stocké sous cette forme, dans le disque dur. Cela signifie que le stockage d'un seul caractère, à un endroit particulier dans le disque dur, signifie la mise sous tension et hors tension, un grand nombre de transistors et chacun de cela est fait avec une instruction qui est exécutée par le CPU.

La conception du matériel et des logiciels pour ces processus est en effet une tâche complexe. Ici, je viens de traiter l'exécution et le stockage des données et les instructions dans un ordinateur, mais de comprendre le fonctionnement entier de chaque composant serait sans doute prendre toute une vie....