Vytlačiť jednu kapitoluVytlačiť jednu kapitolu

Osobné počítače

1. Čo je počítač

1.1. Schéma počítača

Skôr ako si podrobnejšie rozoberieme na jednotlivé časti hardvéru počítača,pozrime si anglické video o tom, ako funguje počítač:

Teoretická idea počítača

Prvým veľkým teoretikom počítačov bol budapešťský rodák John von Neumann (1903 – 1957). Vypracoval novú koncepciu, podľa ktorej sa počítač skladá z niekoľkých základných funkčných častí. Program spolu s dátami ukladá do pamäte a vykonáva sa postupne. Neumann presadil používanie dvojkovej sústavy a svoje myšlienky realizoval v počítači EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer).

Von Neumannova schéma

Podľa tejto schémy sa počítač skladá z piatich hlavných modulov:

  • operačná pamäť: slúži k uchovávaní spracovávaného programu, dát a výsledkov výpočtu
  • ALU – Arithmetic-Logic Unit (aritmeticko-logická jednotka): vykonáva všetky aritmetické výpočty a logické operácie; vie sčítať, násobiť a porovnávať
  • radič: riadiacia jednotka, ktorá ovláda činnosť všetkých častí počítača pomocou riadiacich signálov, ktoré sú zasielané jednotlivým modulom; tie zasielajú radiču späť stavové hlásenia
  • vstupné zariadenia: zariadenia určené pre vstup programu a dát
  • výstupné zariadenia: zariadenia určené pre výstup výsledkov, ktoré program spracoval
von Neumannova schéma

Vo von Neumannovej schéme je možné ešte vyznačiť ďalší dôležitý modul spojením dvoch predcházajúcich modulov:

  • procesor (CPU – Central Processing Unit) = radič + ALU

Ako to funguje

Do operačnej pamäte sa zo vstupného zariadenia cez ALU umiestni program, ktorý vykonáva výpočet. Rovnako sa do operačnej pamäte nahrajú dáta na spracovanie. Prebehne vlastný výpočet, ktorého jednotlivé kroky vykonáva ALU. Celý proces je riadený radičom počítača. Medzivýsledky sú ukládané do operačnej pamäte. Po skončení výpočtu sa výsledky pošlú cez ALU na výstupné zariadenie.

Dnešné počítače

Základné odlišnosti dnešných počítačov od von Neumannovej schémy:

  • Podľa schémy počítač pracuje vždy nad jedním programom. Toto vedie k zlému využitiu strojového času. Takže dnes počítač spracováva paralelne viac programov naraz – tzv. multitasking.
  • Počítač môže dnes disponovať viacerými procesormi.
  • Dnes existujú kombinované vstupno-výstupné zariadenia.
  • Program se do pamäte nemusí zaviesť celý, ale je možné zaviesť iba jeho aktuálnu časť.