logo

איך מחשב עובד

כשאדם מוצג לאחרונה למערכת מחשבים, מתפתחת סקרנות במוחו איך המכונה הזו עובדת בעצם, איך היא מבינה את המילים שלי, ומציגה תוצאות ברגע שהעין שלי מהבהבת. כל השאלות הללו מתעוררות כאשר אין לנו ידע על רקע המחשב. כאן, נודיע לך על כל התשובות למוח הסקרן שלך ונדון בתהליך העבודה של מערכת המחשוב.

מה זה מחשב

בתחילה, כמשתמש חדש, יש להכיר את המכונה, המכונה מַחשֵׁב . אז, מחשב הוא מכשיר אלקטרוני שדורש אספקת חשמל כדי לעבוד. ספק כוח הוא חבל ההצלה של מחשב כפי שהמים הם חבל ההצלה לגוף האדם. מכונת מחשב משמשת לעיבוד המידע הנמסר על ידינו. זה לוקח מידע או נתונים מקצה אחד, מאחסן אותם לעיבוד, ולבסוף, לאחר השלמת העיבוד, הוא מוציא את התוצאה מצד שני. המידע שהוא לוקח בקצה אחד ידוע בשם קלט מחשב , והתוצאה שהיא מספקת לאחר העיבוד ידועה בשם פלט מחשב . המקום שבו הוא מאחסן את המידע ידוע בשם זיכרון מחשב אוֹ זיכרון RAM (זיכרון גישה אקראית) . מערכת מחשב אוגרת מידע ב ביטים . Bits היא יחידת האחסון הקטנה ביותר של מחשב.

רכיבים עיקריים של מחשב

מערכת מחשב פועלת על ידי שילוב של קלט, שטח אחסון, עיבוד ופלט. ארבעת אלה הם המרכיבים העיקריים של מחשב.

בואו נבין אחד אחד:

    קֶלֶט:קלט הוא המידע שאנו מספקים למחשב. אנו מספקים את המידע באמצעות התקני הקלט של המחשב: מקלדת, עכבר, מיקרופון ועוד רבים. לדוגמה, כאשר אנו מקלידים משהו באמצעות מקלדת, זה ידוע בתור קלט המסופק למחשב.שטח אחסון:זה המקום שבו הקלט שלנו מאוחסן. זה ידוע כזיכרון מחשב ששומר את הנתונים בתוכו. מחשב משתמש בכונן קשיח לאחסון קבצים ומסמכים. הוא משתמש בשני סוגים של זיכרון, כלומר, זיכרון פנימי וזיכרון חיצוני. זיכרון פנימי ידוע כ-RAM, שהוא נדיף באופיו. הוא מאחסן נתונים באופן זמני, כלומר, כאשר הנתונים מוכנים לעיבוד, נטען ל-RAM, ולאחר עיבוד, הוא מעביר נתונים לאחסון. מצד שני, זיכרון חיצוני משמש לאחסון נתונים לצמיתות עד שמסירים אותם או שהוא קורס.מעבד:עיבוד הקלט מתבצע על ידי ה-CPU, שהוא יחידת העיבוד המרכזית של המחשב. זה ידוע גם בתור המוח של מחשב שאחראי לעיבוד הנתונים שסופק על ידי המשתמש. מהירות מוח המחשב גבוהה פי ארבעה ממהירות המוח האנושי.תְפוּקָה:כאשר אנו מקלידים משהו באמצעות מקלדת, המקום בו אנו רואים את הקלט המוקלד הוא צג המחשב או מסך המחשב. מסך מחשב מאפשר לראות את הקלט שסיפקנו למחשב. כולל זה, ישנם סוגים שונים של התקני פלט של מחשב, כגון רמקולים, מקרנים, מדפסות ועוד רבים.

כל אלה ממלאים תפקיד חיוני בעבודה של מערכת מחשוב.

חומרה ותוכנה

התקני הקלט והפלט שניתן לגעת בהם פיזית ידועים כחומרה של המערכת. כגון מקלדת, עכבר, מסך וכו'. היישומים השוכנים במחשב ויכולים לראות אותם אך אינם יכולים לגעת בהם ידועים בשם תוכנה. כגון Microsoft Word, Excel, Paint וכל התוכנות המותקנות במערכת.

איך כל זה גורם למחשב לעבוד

הרכיבים העיקריים הללו של מערכת מחשב יחד מאפשרים למחשב לעבוד.

  • מערכת הפעלה.
  • מתחיל תהליך האתחול של המערכת הטוען את מערכת ההפעלה (Windows, Linux, Mac וכו') עם כל הקבצים המשויכים. טוען האתחול מתחיל את האתחול של המערכת. אז, בדרך זו, Windows ושאר השירותים החיוניים שלה נטענים למערכת.
  • ככל שמערכת ההפעלה נטענת למחשב, החומרה המותקנת של המערכות הופכת להיות פעילה ומסוגלת לתקשר עם המעבד. התקשורת של התקני החומרה מתבצעת באמצעות בקשת פסיקה (IRQ). כאשר המשימה הנוכחית כבר בביצוע, בקר הפסיקה שולח את הבקשה ל-CPU להפסיק לעבד בקשת חומרה חדשה עד להשלמת ביצוע המשימה הנוכחית. המעבד שומר את הבקשה החדשה בהמתנה, והתהליך הזה נשמר ככתובת זיכרון בערימת הזיכרון. כאשר ביצוע המשימה הנוכחית מסתיים, המשימה בהמתנה מחודשת ומעובדת.
    עם זאת, אם המחשב נכשל בבדיקת POST, נתקל ב- POST לא סדיר. אנו יכולים להבין את ה-POST הבלתי סדיר כאשר אנו שומעים צפצוף המגיע מהמערכת שמודיע לנו שהתרחשה בעיה כלשהי.
  • כאשר אנו מדליקים את מערכת המחשב על ידי לחיצה על כפתור ההפעלה, מגיע אות לספק הכוח הממיר את הזרם החלופי לזרם ישר, הידוע גם בשם DC. לאחר מכן, מסופק כוח מספיק מתאים לכל רכיב של המחשב.
  • ללא בעיות, כל הרכיבים מגיעים במצבם הפעיל, ספק הכוח שולח אות ללוח האם ולמעבד באמצעות טרנזיסטורים. במהלך הזמן, המעבד מסיר את שאריות הנתונים בזיכרון, וה-CPU הופך מוכן להשתלט על ההוראה (הקלט) ולעבד אותה.
  • א POST (בדיקה עצמית של הפעלה) מתבצע במחשב ברצף כדי להבטיח שרכיבי המחשב העיקריים קיימים ופועלים כהלכה. כאשר המחשב עובר את המבחן, ראשית, הזיכרון של 64 בתים מתעורר מכיוון שהוא נושא את מידע השעה והתאריך של המערכת וכל מידע אחר הקשור לחומרה המותקן במערכת. מידע זה מתחיל בטעינה ובדיקת POST ומשווה מידע זה עם הגדרות המערכת. אם השוואה מוצלחת, הוא טוען את מנהלי ההתקן הבסיסיים (המאפשרים לתקשורת של התקני חומרה עם מעבד ומחשב להמשיך לאתחל) ומפריע למטפלים של החומרה המותקנת כמו מקלדת, כונן קשיח, עכבר ועוד רבים.
  • לאחר מכן, POST בודק את מתאם התצוגה, ולא נמצאו בעיות, הוא טוען את התצוגה שאנו רואים על צג המחשב. לאחר מכן, נבדק האם אתחול קר או אתחול מחדש (אתחול חם) מתבצע על ידי הסתכלות על כתובת הזיכרון 0000:0472. אם זה 1234h, זה אומר שזה אתחול מחדש, ושאר שלבי ה-POST מדלגים. אבל אם זה לא כך, זה אומר שזהו אתחול קר, והמשך שלבי ה-POST הנותרים.
  • כעת, זיכרון ה-RAM המותקן במערכת המחשב נבדק.

לבסוף, POST בודק את הכונן האופטי והכונן הקשיח של המחשב על ידי שליחת אותות אליהם. כאשר כל הכוננים עוברים בהצלחה את המבחן, ה-POST מסתיים ומנחה להתחיל בטעינת ה-