Datamaskinens komponenter og virkemåte

IKT for lærere 15.11.2007Kjetil Østereng

Plan for dagen

• 17.15 – 19.00: Teori• 19.00 – 20.30: Praktisk utforsking av PCen• 20.30 – 21.00: Oppsummering

På innsiden av maskinen

Oppstart av maskinen

• Strøm fra PSU vekker liv i hovedkortet• Oppstartsprogrammet i BIOS kjøres• POST (Power On Self Test) kjøres• Maskinen leter etter systemfiler/oppstartsfiler

fra harddisker eller lignende• Hvis den finner slike filer, kopieres filene fra

harddisk til systemminnet (RAM)

Hovedkort

• På engelsk ”motherboard”

• Alle viktige komponenter kobles til hovedkortet

• Inneholder også brikkesettet, ansvarlig for kommunikasjonen mellom CPU, RAM og innstikkskort

CPU

• ”Hovedhjernen” i maskinen

• Utfører et bestemt antall operasjoner hvert sekund, angitt i Hertz (Hz)

• Klokkepulsen er sterkt medvirkende til maskinens opplevde ytelse

Minne

• Random Access Memory

• Maskinens korttidshukommelse

• Lagrer instruksjoner fra OS som skal til CPU ved neste klokkepuls

• Høy hastighet, men ikke egnet til annet enn korttidslagring av data

Lagringsenheter

• Harddisk• Flashlagring (solid state)– Internt– Eksternt

• Optiske medier– CD-rom– DVD– HD-DVD/BlueRay

Harddisk

Magnestiske plater

Lese- og skrivehode

Rotasjonsmotor

Solid state disc

Flashminne

Optiske medier

Busser

• Maskinens kollektivtransport• Frakter data mellom CPU, minne og harddisker

i de samme kobberbanene på hovedkortet• En buss kan være– Internt på hovedkortet– Kobling fra periferienhet til maskinens indre

Grafikkort

• Har som hovedoppgave å tegne piksler på skjermen eller skjermene

• Har som regel eget minne og egen CPU – Kan gjøre egne, krevende utregninger– Sparer maskinens ressurser til andre oppgaver

• Integrerte grafikkort låner ressurser av det øvrige systemet

Nettverkskort

• Sørger for tilkobling av maskinen til nettverket• Standard tilkobling til Ethernet gjennom RJ45-

plugg• Trådløse nettverkskort har tilkobling til

antenne

Lydkort

• Tolker signaler fra OS og konverterer de til lydbølger

• Mellomleddet mellom høyttalere og PC, og mikrofon og PC

• Er i dag i hovedsak integrert på hovedkortet• Profesjonelle lydkort er i hovedsak eksterne

periferienheter

På utsiden av maskinen

• Forskjellige muligheter for tilkoblinger• USB og USB 2.0• IEEE 1394 (FireWire, iLink)• Skjermer, skrivere og andre periferienheter

Tall og tallsystemer

Litt mer om maskinens virkemåte

Maskinen forstår kun binært

• Det binære tallsystem – to-tallssystemet• Vi har hele 2 valg:– 1 (på)– 0 (av)

• Enkelt å bygge, ingen misforståelser. Som morse-kode: Enten er det en prikk, hvis ikke er det en strek

http://nickciske.com/tools/binary.php

Rekker av bits blir bytes

• Alle tegn/symboler/data kan fremstilles binært, i bitrekker

• En byte består av åtte bit• Bokstaven A = 01000001• Bokstavrekken ABCD gir rekken

01000001 01000010 01000011 01000100• 4 x 8 = 32 bit = 4 byte

Størrelsesorden

• 1 Kilobyte = 1000 byte, mer presist 210 = 1 024 byte

• 1 Megabyte = 1000 000 byte, mer presist 220 = 1 048 576 byte

• 1 Gigabyte = 1000 000 000 byte, mer presist 230 = 1 073 741 824 byte

Litt mer snadder for tallglade

• Terabyte (TB) - 240 • Tetabyte (PB) - 250 • Exabyte (EB) - 260 • Zettabyte (ZB) - 270 • Yottabyte (YB) - 280