2_5316727504478710842 (1)

1.

Компьютер: Введение в Архитектуру
Исследуем основы аппаратного и программного обеспечения современных систем.

2.

Что такое компьютер?
Устройство, принимающее, обрабатывающее и хранящее
информацию с помощью программ.
CPU — мозг
Память
Выполняет инструкции;
Внутренняя (региcтры, кэш,
содержит АЛУ и УУ.
ОЗУ, ПЗУ) и внешняя (HDD,
SSD, флеш).
Шины
Ввод / Вывод
Каналы передачи данных
Клавиатура, мышь,
между компонентами.
микрофон → монитор,
принтер, акустика.

3.

Двоичное кодирование
Ввод → преобразование в двоичный код → обработка → обратное
преобразование при выводе.
Ключевая идея: всё внутри — последовательности битов.

4.

Принципы организации памяти
Однородность
Команды и данные в одной памяти;
ячейка может быть и тем, и другим.
Иерархия
Быстрее=дороже/меньше,
дальше=медленнее/больше.
Адресность
Память – пронумерованные адресуемые
ячейки
Локальность
Временная и пространственная —
повышают эффективность кэша.
Принципы: программное управление,
защита, виртуальная память, согласованность
кэшей.

5.

Архитектуры: Фон Неймана vs Гарвард
Фон Неймана
Гарвард
Единая память,
Раздельные
общая шина,
хранилища и шины
гибкость, проще.
— позволяет
одновременный
доступ.
Гибрид
Единая памят. для
ПО + раздельные
кэши внутри CPU.

6.

Аппаратное + программное
Компоненты
CPU, ОЗУ, хранилище,
материнская плата, GPU, БП,
охлаждение, периферия.
Файловая система
Таблицы размещения, каталоги,
метаданные, учёт свободного
места.
ОC
Управляет ресурсами,
обеспечивает взаимодействие ПО
и аппаратуры.
Взаимодействие
ПО задаёт инструкции; драйверы
управляют периферией; шины
связывают всё вместе.
Связь ПО и аппаратуры — основа работы компьютера.