Ақпарат және информатика

7. Есептеу жүйесінің құрамы

Есептеу жүйесінің құрамын оның конфигурациясы деп атайды. Есептеу жүйесінің аппараттық және программалық кұралдары әрқайсысы өз алдына жеке қарастырылатындықтан, сәйкесінше есептеу жүйесінің аппараттық конфигурациясы мен программалық конфигурациясы да жеке жеке қарастырылады.

Аппараттық жасақтамаға есептеу техникасының аппараттық конфигурациясын құрайтын құрылғылары жатады. Қазіргі заманғы компьютерлер мен есептеу кешендері блокгы-модульді құрылымнан тұрады, яғни олар нақты бір жұмыс түрін атқаруға ыңғайландырылып дайын түйіндер мен блоктардан жиыстырылатындай аппараттық конфигурациядан тұрады.

Орталық процессорға қатысты алғанда құрылғылар ішкі және сыртқы болып екіге бөлінеді. Енгізу-шығару құрылғыларының көбі және ақпаратты ұзақ уакыт сақтауға арналған құрылғылар сыртқы құрылғыларға жатады.

Жеке түйіндер мен блоктар арасындағы үндестік аппараттың интерфейс деп аталатын аппараттық-логикалық құрылғылардың көмегімен орындалады. Есептеу техникасындағы аппараттық интерфейс стандарттары хаттама деп аталады.

Программалық жасақтама. Программа деп реттелген командалар тізбегін айтады. Кез-келген компьютерлік программаның негізгі аткаратын қызметі — аппараттық кұралдарды басқару. Аппараттық және программалық жасақтама үнемі өзара тығыз байланыста болады.

Программалық жасақтама бірнеше сатылардан тұрады: негізгі, жүйелік, қызметтік және колданбалы.

Негізгі программалық жасақтама аппараттық құралдармен өзара байланыста болады.

Жүйелік программалар компьютерлік жүйенің аппараттық жасақтамасымен, программалық жасақтамасымен өзара қарым-қатынасын камтамасыз етеді. Нақты бір құрылғымен байланысты жүзеге асыратын программа драйвер деп аталады. Жүйелік сатыға енетін программалардың екінші бір тобы қолданушымен өзара қарым-қатынасты орнатады. Мұндай программалық кұралдар қолданушы интерфейсін қамтамасыз ету құралдары деп аталады.

Қызметтік программалық жасақтама. Ол негізгі сатыдағы программалармен де, жүйелік сатыдағы программалармен де тығыз байланыста болады. Қызметтік программалар компьютерлік жүйені тексеру, баптау және жөндеу жұмыстарын автоматтандырады. Сонымен қатар олар жүйелік программалардың қызметін жақсарту мен кеңейту үшін қолданылады.

Қолданбалы программалық жасақтама. Қолданбалы программалардың көмегімен өндірістік, шығармашылық, оқыту және т.б. мақсатта нақты жұмыстар атқарылады.

Қолданбалы программалық құралдарға мәтіндік редакторлар, мәтіндік процессорлар, графиктік редакторлар, электрондық кестелер, мәліметтер базасын басқару жүйелері, автоматтандырылған жобалау жүйелері, баспахана жүйелері, Web-редакторлар, броузерлер және т.б. жатады.

8. Дербес компьютердің негізгі құрылғылары

Дербес компьютердің құрамына кіретін жабдықтарды қажетіне қарай өзгертіп отырады. Оның құрамына кіретін құрылғыларды компьютердің конфигурациясы деп атайды. Компьютерді сатып алғанда оның құрамына енетін жабдықтарды негізгі конфигурация деп атайды. Негізгі конфигурация үнемі өзгеріп отырады. Қазіргі кезде келесі төрт құрылғы негізгі конфигурация ретінде қарастырылады:

•    жүйелік блок;

•    дисплей немесе монитор;

•   пернетақта;

•   тышқан.

Жүйелік блок

Компьютердің ең негізгі кұрылғысы — жүйелік блок. Ол тік қораптың ішіне салынған. Оның ішінде дербес компьютердің негізгі түйіндері орналасқан. Жүйелік блоктың құрамына процессор, жедел жад (RАМ), тұрақты есте сақтау құрылғысы, қоректендіру блогы, енгізу-шығару порттары және ақпарат тасуыштар енеді.

Жүйелік блоктың ішінде жатқан құрылғылар ішкі құрылғылар, ал сыртына қосылатын құрылғылар сыртқы құрылғылар деп аталады.

Монитор

Монитор — мәліметтердің бейнесін шығаруға арналған кұрылғы. Компьютерден кез-келген мәліметті монитордың экранына шығаруға болады. Монитор негізгі шығару құрылғыларының бірі болып табылады. Оның негізгі тұтыну параметрлері: экранның мөлшері, экран қалқасының қадымы, бейнені жаңартудың максималдық жиілігі, қорғау класы.

Экранның мөлшері оның диагоналінің өлшемімен анықталады. Өлшеу бірлігі ретінде дюйм кабыдданған. Экранның стандартты мөлшерлері: 14", 15", 17", 19", 20", 21". Қазіргі кезде мөлшерлері 15, 17 дюйм болатын мониторлар кеңінен тараған. Ал графиктік кескіндермен жұмыс істеу үшін 19-21 дюймді мониторларды пайдаланған тиімді.

Кейбір мониторлар бейненің айқындылығын күшейтетін тік сымдардан тұратын қалқамен жабдықталған. Осы тік сымдар арасындағы қадым (экран қалқасының қадымы) неғұрлым кішкене болған сайын, алынатын бейне соғұрлым анық болады. Қалқа қадымы миллиметрмен өлшенеді. Қазіргі кездегі ен көп тараған мониторлардың қалқа қадымы 0,25 - 0,27 мм.

Пернетақта

Пернетақта — дербес компьютерді басқаратын пернелік құрылғы. Ол алфавиттік-цифрлық мәліметтерді енгізуге арналған. Монитор мен пернетақтаның бірігіп кызмет аткаруын қолданушы интерфейсі деп атайды.

Пернетақта дербес компьютердің стандартты құрылғыларының қатарына жатады.

Пернетақтаның құрылысы. Стандартты пернетақта жүзден аса пернелерден тұрады. Олар бірнеше функционалдық топтарға бөлінген.

Алфавиттік-цифрлык пернелер тобы символдардан тұратын акпаратты енгізуге арналған.

Функционал пернелер тобына пернетақтаның жоғарғы бөлігінде орналаскан он екі перне кіреді (Ғ1-Ғ12). Бұндағы әрбір перне кандай да бір функционалдык қызмет атқарады.

Қызметтік пернелер алфавиттік-цифрлық пернелер тобының маңайында орналасқан. Төменде пернелер тізімі мен олардың атқаратын қызметі сипатталған:

            Еnter пернесінің көмегімен команда, мәтіннің азат жолы енгізіледі;

            Аlt және Сtrl пернелері басқа пернелермен бірігіп командалар түзеді;

            Таb пернесі мәтінді терген кезде табуляция позициясын енгізу үшін колданылады;

            Еsс пернесі соңғы орындалған команданы қайтару үшін колданылады;

            Рrint Screen — ағымдағы экранның күйін баспаға жіберуге немесе оны алмасу буфері деп аталатын жедел жадтың арнаулы аймағына сақтауға арналған;

            Shift пернесі жоғарғы регистрдегі символдар мен  бас әріптерді енгізу үшін, сонымен катар басқа пернелермен бірігіп кейбір командалардың орнына қолданылады;

            Ноmе — меңзерді жолдың басына алып келеді;

            End —  меңзерді жолдың аяғына апарады;

            Delete — мәтіндік меңзердің оң жағындағы символды өшіруге арналған перне, сонымен қатар қаптамаларды, құжаттарды, экран объектілерін жою үшін де қолданылады;

            Раgе uр және Раgе Down — бір бет жоғары немесе бір бет төмен жылжу;

            Сарs lock пернесі бас әріптер режімін қосады немесе ағытады;

            Num Lock пернесі қосымша цифрлық пернетақтаны қосады немесе ағытады.

Тышқан

Тышқан - графиктік меңзермен басқарылатын құрылғы. Екі немесе үш батырмасы бар жазыңқы қорапша тәріздес. Тышқанның жазық беттегі козғалысы экрандағы тышқан нұсқағышы деп аталатын графиктік объектінің қозғалысымен байланыстырылған. Компьютерді басқару үшін тышқанды жазық бетте жылжытады және оның он немесе сол жақ батырмаларын қысқа уақытқа басып отырады. Осылайша басуды шерту деп атайды.

Монитор мен тышқан бірігіп колданушы интерфейсінін жаңа түрі — графиктік ттерфейсті құрайды. Тышқанның көмегімен объектілердің қасиеттері өзгертіліп, басқару элементтері әрекетке келтіріледі.

9. Дербес компьютердің ішкі құрылғылары

Аналық тақша

Аналық   тақша      дербес   компьютердің   негізгі   тақшасы   болып табылады. Онда келесі құрылғылар орналасады:

•    процессор;

•    шина;

•    жедел жад;

•   тұрақты жад;

•   слоттар   (қосымша   құрылғыларды   қосуға   арналған   қосқыш тарақшалары).

Процессор

Процессор — көптеген жартылай өткізгішті элементтерден тұратын және компьютерде барлық есептеулер мен ақпарат өңдеу жұмыстарын орындайтын электрондық микросхема. Қазіргі компьютерлерде бір немесе бірнеше процессорлар жұмыс істейді.

Процессор тікелей компьютердің класын анықтайды. Егер екі процессордың командалар жүйесі бірдей болатын болса, оңда олар программалық деңгейде толығымен үйлесімді болады. Бұл бір процессор үшін жазылған программа екіншісі үшін де орындалатынын білдіреді.

Шектелген үйлесімділікке ие болған процессорлар тобын процессорлар топтамасы деп атайды. Мысалы, барлық Іntel Pentium процессорлары х86 топтамасына жатады. Бұлардың негізін қалаушы 16-разрядты Іntel - 8086 процессоры болып табылады. ІВМ РС компьютерінің ең алғашқы моделі осы процессордың негізінде құрастырылған. Кейінірек Іntel 80286, Іntel 80386, Іntel 80486, Іntel Pentium 60,66,75,90,100,133; Іntel Pentium ММХ, Іntel Pentium Рrо, Іntel Pentium II, Іntel Сеleron, Іntel Pentium III процессорлары шығарыла бастады. Бұрын дербес компьютерлер үшін процессорлар шығаратын тек Іntel фирмасы болса, кейінірек АВМ, Сугіх фирмалары да процессор шығарумен айналыса бастады.

Процессордың бір-бірінен өзгешелігі олардың типтері (модельдеріне) мен ырғақтық жиіліктерінде. Ырғақтық жиілік — олардың жұмыс жылдамдығының көрсеткіші. Ол мегагерцпен өлшенеді. Мысалы, Іntel Pentium типтегі процессорлар 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166, 200 және 233 МГц жиілікпен жұмыс істейді.

Шина

Процессор компьютердің басқа құрылғыларымен, соның ішінде ең алдымен жедел жадпен шина деп аталатын өткізгіштер тобы арқылы байланысқан. Шиналардың негізгі үш түрі бар: мәліметтер шинасы, адрестік шина және командалық шина.

Компъютердің жады

Компьютердін жады — оның құрамына міндетті түрде енетін элементтердің бірі. Ол бірнеше түрге бөлінеді және бір-бірінен өлшеміне, ақпаратты сақтау мерзіміне және т.б. параметрлеріне қарай ажыратылады.

Жадтың көлемі байтпен өлшенеді. Бір байт сегіз биттен тұрады. Бит деп 0 мен 1 мәндерінің біреуін ғана қабылдай алатын ақпарат өлшемінің ең кіші бірлігін айтады. Сонымен 1 байт көлемдегі жадқа бір символ сақтауға болады. Қазіргі кездегі компьютерлердің жадының көлемі миллиондаған байтқа жетеді, сондықтан оны килобайт, мегабайт, гигабайт арқылы қысқаша өрнектеген ыңғайлы:

•    1Гбайт=1024Мбайт

•    1Мбайт=1024Кбайт

•    1 Кбайт = 1024 байт.

Жедел жад (ОЗУ) немесе жедел есте сақтау құрылғысы ақпараттың кез-келген бөлігіне лезде қатынауды камтамасыз етеді. Бірақ компьютерді өшірген кезде жедел жадтағы барлық ақпарат бірден жойылады. Дербес компьютерлердің жедел жадының өлшемі жылдан жылға өсіп келеді. Pentium типтес компьютерлердің жедел жадынын көлемі 8 Мбайттан 256 Мбайтқа жетеді. ОЗУ-дың құрылысы оны үнемі ұлғайтып отыратындай етіп жасалынған. Компьютердің жедел жадының көлемі өскен сайын оның есептеу жылдамдығы артады.

Тұрақты жад (ПЗУ) — стандартты программаларды, өзгермейтін мәліметтерді және жүйелік ақпаратты (ВІОS, таңба генераторларының кестесін және т.б.) энергиядан тәуелсіз сақтауға арналған жад. Компьютер жұмысы кезінде бұл жадтан мәліметтерді тек оқуға болады, ал оған ақпарат жазу арнаулы құралдар (программалауыштар) арқылы жүргізіледі. Жадтың өзгермейтін түрін құрады. Мұнда компьютер құрылғыларын басқаруға арналған жүйелік программалар орнатылған. Компьютерді іске қосқаннан кейін жабдықтарды біртіндей тестілеу процесі басталады. Процессор мен бейнеадаптерді тестілеу процесі аяқталған соң мониторға диагностикалық хабарлама шығарылады. Содан соң компьютердін бастапқы жүктелу процесін басқаратын программа орындалады.

Қатқыл диск

Қатқыл диск үлкен көлемдегі мәліметтер мен программаларды ұзақ уақытқа сактауға арналған негізгі құрылғы. Шындығына келгенде ол бір диск емес бірнеше дискілердің жинағынан тұрады. Қатқыл дискінің негізгі параметрлеріне оның сыйымдылығы мен жұмыс өнімділігі жатады. Қазіргі кезде қатқыл дискінін көлемі 40 Гбайтқа жетгі және ол одан әрі ұлғайтылуда.

Иілгіш дискілерге арналган дискжетек

Иілгіш дискілер бір компьютерден екінші компьютерге ақпарат алмастыру үшін, әзір жұмысқа қажет емес ақпаратты сақтап қою үшін қажет. Иілгіш магниттік дискілер (дискет) арнаулы дискжетек деп аталатын тасуышқа салынады. Дискжетек жүйелік блокта орналасқан.

Қазіргі дербес компьютерлерде 3,5 дюймдік дискеттер колданылады. Оған 1,44 байт көлеміндегі ақпарат жазылады.

Жинақы-дискіге арналган дискжетек

1994-1995 жылдары аралығында дербес компьютерлердің құрамына кіретін диаметрі 5,25 дюймдік дискілерге арналған дискжетек алып тасталынып, оның орнына өлшемдері тура осындай болатын СО-RОМ тасуыштарын енгізді. СО-RОМ (Compact Disk Read-Memory) сөзінің қазақша аудармасы жинақы-дискіге негізделген тұрақты есте сақтау кұрылғысы. Кәдімгі жинақы-диск көлемі 650 Мбайтқа жуық мәліметті сақтай алады. Мәліметтер көлемінің үлкен болуы мультимедиялық ақпараттарға (графиктік, музыка, бейне) тән, сондықтан СО-RОМ дискжетегін мультимедия аппараттық құралдар қатарына жаткызады. Лазерлік дискіде таратылатын программаларды мультимедиялық басылымдар деп атайды.