Budowa komputera PC
Budowa mikrokomputera PC

CPU (Central Processing Unit) - Jeden lub kilka
współpracujących ze sobą mikroprocesorów.
Dawniej np. koprocesor matematyczny lub kilka
procesorów w komputerach wieloprocesorowych.

Pamięć ROM i RAM (pamięć operacyjna)

Kontroler(y) DMA (Direct Memory Access)

Kontroler przerwań

Zegar systemowy

Pamięć konfiguracji
Budowa mikrokomputera c.d.

Kontrolery urządzeń we-wy (I/O)
Fð
karta grafiki
Fð
kontrolery dysków HDD - ATA, FDD i ew. SCSI
Fð
układ obsługujący klawiaturę
Fð
porty: LPT (drukarka), COM (porty szeregowe), PS2
(mysz PS2), USB, IEEE1394 FireWire
Schemat blokowy
mikrokomputera
P a m i ę ć
P a m i ę ć
m a g is t r a la
z a p i s y w a l n a
s t a Å‚a
( R A M )
( R O M ) s t e r u jÄ… c a
m a g is t r a la
a d r e s o w a
M a g i s t r a l a
m a g is t r a la
d a n y c h
U k Å‚a d U k Å‚a d
U k Å‚a d
M i k r o p r o c e s o r
s p r z Ä™ g a j Ä… c y s p r z Ä™ g a j Ä… c y
D M A
Typowe magistrale PC
ISA - Industry Standard Architecture (8 i 16b) (8 Mbit/s)
EISA - Extended Industry Standard Architecture (33 Mbit/s)
MCA - Micro Channel Architecture (20 Mbit/s)
VESA - Video Electronics Standard Association
VLB - VESA Local Bus (120 Mbit/s)
PCI - Peripheral Component Interconnect (120Mbit/s)
PCI66 - zwiększone taktowanie szyny z 33 na 66MHz
PCI II (64b)  szerokość szyny zwiększona z 32 na 64b
AGP - Advanced Graphics Port (x1, x2, x4, x8)
(lub Accelerated Graphics Port) (>500Mbit/s)
PCI-X - 3 generacji I/O (3GIO)
Płyta główna ATX
Płyta główna ATX
Gniazdo procesora
6-8 kanałów dz
więku
RJ45 1Gbps
analogowe i cyfrowe
Mostek północny
PCI-X 1x 16x
SATA
Mostek południowy
Budowa mikroprocesora

Zespół rejestrów
Przechowywanie danych i adresowanie pamięci min.
licznik adresowy, i wskaz
nik stosu

Jednostka arytmetyczno-logiczna (ALU) z
rejestrem znaczników i akumulatorem

Układ sterujący
Rejestr i dekoder rozkazów.
Ogólny schemat budowy
mikroprocesora
M a g i s t r a l a d a n y c h
A
A L U
M a g i s t r a l a
F
s t e r u j Ä… c a
M a g i s t r a l a a d r e s o w a
F - R e j e s t r z n a c z n i k ó w
A - A k u m u l a t o r
A L U - J e d n o s t k a a r y t m e t y c z n o l o g i c z n a
k Å‚a d
U
s t e r u j Ä… c y
M a g i s t r a l a m i k r o p r o c e s o r a
y
r
t
s
e
j
e
R
Jednostki wspomagajÄ…ce procesora

Koprocesor matematyczny
Wspomaga operacje na liczbach
zmiennoprzecinkowych, które reprezentowane przez
cechÄ™ i mantysÄ™.

Wspomagane sprzętowo zestawy rozkazów MMX
SSE SSE2, 3DNow!
WspomagajÄ… i przyspieszajÄ… operacje na blokach
danych (DSP).
Cykl rozkazowy

Operacja pobrania kodu rozkazu
uð
Mikroprocesor wysyła adres komórki, w której
zawarty jest rozkaz.
uð
Odczytanie zawartości komórki pamięci
uð
zwiększenie licznika rozkazów o 1

Operacja wykonania rozkazu
uð
Dekodowanie zawartości rejestru
uð
Wykonanie operacji
Cykl rozkazowy
mikroprocesora
Pobranie rozkazu
1. Wysłanie na
magistralÄ™ adresu
2
komórki pamięci.
2. Pobranie kodu
IR
rozkazu
Układ
rozkaz
Zespół
3. Zwiększenie licznika
sterujÄ…cy
rejestrów
adresowego
+1
3
PC
1
mikroprocesor pamięć
Wykonanie rozkazu operacji
arytmetycznej lub logicznej
1. Pobranie danych z
akumulatora i
rejestrów lub
komórki pamięci do
ALU
2. Wykonanie działania
i przekazanie wyniku
do rejestrów, ew.
aktualizacja
znaczników
Procesory PC
Pamięć operacyjna - RAM
Najczęściej spotykane
moduły pamięci:
SIMM - 31 styków
(organizacja 8 lub 9 bitów)
SIMM - PS - 72 styki
(organizacja 32 bitowa)
DIMM - SDRAM - 168 styków
(organizacja 64 bitowa)
DDR  szybkość x2 przy tej samej częstotliwości szyny
RIMM  przesyłanie strumieni, duża prędkość szyny
Organizacja pamięci
w komputerach PC
p o z o s t a ła p a m i ę ć o p e r a c y jn a
( X M S - E x t e n d e d M e m o r y )
H M A
1 M B
o b s z a r R O M - B I O S
( a t a k ż e U M B , s h a d o w R A M
i E M S - E x p a n d e d M e m o r y )
6 4 0 k B
p a m i ę ć k o n w e n c j o n a ln a
0
Pamięć konfiguracji (CMOS-RAM)
Pamięć RAM z zasilaniem podtrzymywanym baterią
(akumulator lub ogniwo litowe) zawierajÄ…ca
podstawowe informacje o konfiguracji systemu, a
także zegar czasu rzeczywistego z kalendarzem.
Pamięć umieszczona w przestrzeni adresowej
we/wy, a jej zawartość może być modyfikowana
przy pomocy programu SETUP w BIOS-ROM
Zapis informacji na dyskach
magnetycznych
Budowa typowego dysku twardego
S
c i e ż k i t w o r z ą c e
m e c h a n iz m
c y l in d e r
r a m iÄ™ g Å‚o w i c y
s e k t o r
p o z y c jo n u jÄ… c y
g Å‚o w ic e
w i r u j Ä… c e
d y s k i
g Å‚o w ic a
z a p is u jÄ… c o - o d c z y t u jÄ… c a
Dysk twardy
Zapis informacji na płytach CD,
CD-R i CD-RW
BIOS
BASIC INPUT/OUTPUT SYSTEM

Umożliwia i pośredniczy w komunikacji między
systemem operacyjnym a sprzętem

Wykonuje test POST (Power On Self Test)

Inicjalizuje urzÄ…dzenia.

Odtwarza ustawienia z pamięci CMOS
(konfiguracyjnej)

A
aduje system operacyjny i oddaje mu
sterowanie
System operacyjny

ZarzÄ…dza urzÄ…dzeniami we/wy

Odbiera interpretuje polecenia (wewnętrzne lub
zewnętrzne) wydawane przez użytkownika np.
ładownie i uruchamianie programów, operacje
kopiowania.

Umożliwia lub nie wielodostępność,
wielozadaniowość i wielowątkowość

Pośredniczy między użytkownikiem i jego
aplikacjami i sprzętem
Systemy operacyjne

CP/M. CP/M-86. (Control Program for
Microcomputers) - Digital Research.

DOS (Disk Operating System) - DR DOS, MS DOS,
PC DOS, Windows 9x/ME,

NT, 2000, XP - Microsoft

VMS - Digital

Odmiany UNIX (SunOS, HPUX, True64, Linux, BSD)

Inne systemy dla komputerów PC (BeOS, NetWare ...)

Systemy operacyjne dla urządzeń przenośnych lub
zamkniętych (WindowsCE, PalmOS,