Компютрите

отвън и отвътре

©Христо Тужаров, 2012    

КОМПЮТРИТЕ речник

[Home] [Карта на книгата] [Асеневци] [За проекта] [Начало на книгата]

А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, Й, К, Л, М, Н, О, П, Р, С, Т, У, Ф, Х, Ц, Ч, Ш, Щ, Ю, Я

 

AGP (Acceleration Graphic Port)

Представлява високоскоростна връзка между чип сета и графичния процесор. Чрез AGP връзката, графичния процесор получава директен достъп до системната памет със скорост, значително превишаваща тази на РСІ шината.

ATX (Advanced Technology eXtended) формат на дънната платка

Явява се наследник на Baby AT формат на дънна платка. Сменено е мястото на процесора. Преориентирано е захранването на компютъра. Дънната платка е завъртяна на 90 градуса, така че може да поема разширителни слотове с пълна дължина.

 

ASCII  (American Standard Code for Information Interchange )

Американски стандартен код за обмен на информация. Широко се използва за кодиране във вид на байт на букди, цифри, знаци и други компютърни символи.

 

Baby AT формат на дънна платка

Масово използван в миналото формат на дънна платка за настолни персонални компютри.

 

CISC (Complex Instruction Set Command - сложен набор команди)

Те имат класическа архитектура, характеризираща се с голям набор команди. Благодарение на това, процесорите  изпълняват разнообразни задачи по обработката на данни.

 

CPI (clock cycles per instruction - среден брой тактове на команда)

Важна характеристика, често публикувана в отчетите за процесори. При известно количество изпълнявани команди в програмата, този параметър позволява бързо да се оцени време ЦП за дадената програма. Средния брой тактове на команда зависи от функционалната организация на процесора и архитектурата на системните команди.

 

GMCH (Graphics and AGP Memory Controller Hub)

Част от чип сета на компютъра, който подобно на северния мост, комуникира с процесора през системната шина и действа като контролер за паметта и AGP, като понякога има и вградена аудио- поддръжка AMR (audio modem riser). GMCH не поддържа PCI контролер.

 

ICH (I/O Controller Hub)

Част от чип сета на компютъра, който подобно на южния мост, управлява основните вход изходни контролери (USB, серийни портове и т.н.) ICH е също и PCI контролер. ICH комуникира с GMCH през 233MBps шина, която е с два пъти по-голяма широчина на лентата отколкото при обикновената връзка между южен и северен мост. ICH различава простите от сложните данни и  оптимизира потока данни специално за тях.

 

SIMD (Single instruction, multiple data - Единичен набор команди, множествен набор данни ) 

При този подход, една програма управлява всички процесори, които обработват собствени масиви данни под управление на водещ процесор. Използва се при обработка на сигнали в реално време, разпознаване на реч, обработка на изображения, т.е. в тези случаи когато задачите се решават по сходни алгоритми. Технологията ММХ (разширение на мултисредата) се явява разширение на SIMD.

 

SSE (Streaming SIMD Extensions) технология

Развитие на идеите SIMD става технология SSE (Streamed SIMD Extensions), за пръв път представена в процесорите Pentium III.

Тя допълва технологията MMX с осем 128-битови регистри и 32-битов регистър за управление на състоянието. Инструкциите SSE оперират с 128-битови данни във формат IEEE-754 single precision. Наборът  SSE-2 включва 144 нови инструкции, специално ориентирани към обработка на големи входящи потоци данни.

 

MIMD (multiple instruction, multiple data - Множествен набор команди, множествен  набор данни) .

При този подход процесорите работят по свои програми, независимо един от друг. Този подход се използва масово при симетричната паралелна обработка (SMP). За решаване на специални задачи се използва масивна паралелна работа (МРР).

 

MISD (multiple instruction, single data - Множествен набор команди, единичен набор данни)

Този подход за паралелна обработка има теоретичен характер и не намира практическо приложение.

 

MISC (Minimal Instruction Set Computer - минимален набор дълги команди)

Увеличаването разрядността на процесорите, довежда до идеята за събиране на няколко команди в една дума с размер 128 бита. По този начин процесорът има възможност да изпълнява едновременно няколко команди, съответно няколко потока от данни.

  • MISC, както и процесорите RISC се характеризират с неголямо число неголеми, често срещащи се команди.

  • MISC обединява  в едно цяло  супер скаларната (много поточна) и VLIW концепцията.

MIPS (милион команди в секунда)

Една от алтернативните единици за измерване производителността на процесора (по отношение към времето за изпълнение). Съществуват няколко различни варианти за интерпретация на определението MIPS:

  • MIPS  = количество на команди за единица време.

  • MIPS = количество команди в програмата/времето за изпълнението и.

MFLOPS илион елементарни аритметически операции над числа с плаваща точка, изпълнявани за секунда)

Използва се за измерване производителността на компютрите при решаване на задачи, в които активно се използва аритметика с плаваща точка. MFLOPS се базира на количеството изпълнявани операции, а не на количеството изпълнявани команди. Положителното в сравнение с MIPS е, че една и съща програма, работеща на различни компютри, ще изпълнява различно количество команди, но едно и също количество операции с плаваща точка.

 

Plug-and-Play

Начин за създаване или реконструкция на компютъра, чрез бързо поставяне или заменяне на негови компоненти.

Технология Plug-and-Play, обозначавана също PnP се базира на  използване на обектно-ориентирана архитектура. Нейни обекти се явяват периферните устройства и програмите.

 

TFT дисплеи

Създадени са на базата на транзистори с тънка пластинка (Thin Film Transistor  TFT ). Използваните транзистори не се различават от обикновените но са с много малка дебелина (от 1/10 до 1/100 микрона). Те се произвеждат във вид на матрица - за създаване на трицветна матрица с размер 800x600 пиксела са необходими около 1440000 отделни транзистори. Тази технология решава проблема с динамичните изображения, както и други проблеми на  LCD  яркост на изображението, както и екранна разделителна способност.

 

VLIW (Very Long Instruction Word - набор от команди със свръхголяма разрядност)

Идеята се заключава в това, че се създава специален компилатор за планиране, който преди изпълнение на  приложната програма я анализира и по множеството клони от последователности определя групата команди, които могат да се изпълняват последователно. Всяка такава група  образува една свръх дълга команда.

 

RISC (Reduced Instruction Set Command - съкратен набор бързо изпълнявани команди)

Опростена архитектура с оптимизиран набор от машинни инструкции, което означава че наборът включва само онези елементарни операции, изпълними от хардуера с максимална бързина и ефективност. Всяка друга по - сложна операция се изпълнява като комбинация на няколко прости инструкции. Първоначално създадени като научен продукт, днес RISC се използват от IВМ, НР, SUN и др. производители  в производството на работни станции и суперкомпютри.

 

Адаптер

Устройство за връзка на компютъра с периферните устройства.

 

Адрес.

Номер на конкретен байт от оперативната памет на кампютъра.

 

Адресация

Процес на формиране изпълнимите адреси на клетки от паметта, където се намират операндите, необходими за изпълнение на текущата инструкция на процесора. За формиране на изпълнимите адреси се използват вътрешните регистри на процесора.

 

Адресен код

Код с помощта на който се адресират клетките от паметта,  където се намират операндите, върху които трябва да се изпълни съответната операция.

 

Адресна процесорна шина

Шина, по която процесорът изпраща адресния код на устройство или клетка от паметта, с които ще обменя данни. Адресният код се изпраща еднопосочно от процесора към паметта или съответното устройство. Разрядността на адресната шина определя достъпното адресно пространство.

 

Алгоритъм

Точно предписание, определящо последователността  от действия, осигуряващи получаване на търсения резултат.

 

Алфавит

Фиксиран за даден език набор от основни символи, т.е.  "букви алфавит", от които трябва да се състои всеки текст на този език. 

 

Аритметико-логическо устройство (АЛУ) на процесора

Извършва аритметичните и логически операции,  зададени със съответните инструкции на изпълнимата програма.

 

Архитектура на компютъра

Логическа организация, структура и ресурси на компютъра, които се използват от потребителите. Определя:

  • Принципите на действие;

  • Начините за обработка на данни;

  • Информационните връзки;

  • Взаимовръзките на отделните компоненти на компютъра.

Архитектура на процесора

Преминаването от стандартна към супер­скаларна и многопроцесорна архитектури значително увеличи производителността на процесоритеВ съвременните процесорни архитектури  се използват техники като паралелната и конвейерна обработка, предсказване на преходи, двойна кеш памет и др., които пълно натоварват процесорното време и значително ускоряват скоростта на обработка на данните.

 

Архитектура на фон Неймана

Архитектура на компютър, притежаващ едно аритветико-логическо устройство, през което преминава потока от данни, и едно устройство  за управление през което минава потока от команди. 

 

Архитектурен модел на компютъра

Дава най-обща представа за структурата на компютърните ресурси, използваните архитектурни принципи  и релизираните  на тяхна база функции.

Компютърна архитектура = Структура на компютърните ресурси + Функции на компютъра

 

 

Архитектура с две ядра

Процесорът с две ядра се явява SMP-система в миниатюра (SMP - Symmetrical MultiProcessing, симетрична многопроцесорност). Терминът, обозначава система, в която п-броя процесори на равни основания разделят системните ресурси и на първо място оперативната памет. Концептуално тя по нищо не се отличава от обикновена двупроцесорна система.

 

Асемблерен език

Машинно-ориентиран език от ниско ниво, в който всеки оператор отговаря на инструкция, която процесорът може да изпълни. Вместо двоични кодове, инструкциите използват мнемонични кодове. Обръщението към клетки от паметта е заместено с обръщения към области от паметта. Двоичния код за представяне на числата е заменен с десетичен или шестнадесетичен код. Писането на програми изисква детайлно познаване възможностите на компютъра и неговия микропроцесор.

Асемблерите се използват активно и днес за създаване на програми, максимално използващи възможностите на хардуера - различни драйвери, модули за включване на нестандартно оборудване и т.н.

 

Асинхронни комуникации

В повечето асинхронни системи данните се накъсват на малки парченца всяко от които се равнява на един байт.  Пръв по линията се изпраща най младшия бит от данните. Към данните се прибавя  /отпред един стартов бит/ импулс с двойна ширина и един или два стопови бита. Между последния бит от данните и стоп бита често се вмъква бит за проверка по четност.

 

Асинхронна памет

Работи независимо от контролера, поради което той трябва да изчака сигнал за края на цикъла за обмен. В резултат, цикълът за обмен се удължава поне с един такт, снижавайки по такъв начин ефективната производителност. Поради това днес асинхронната памет практически не се използва.

 

Аудиоадаптер (Sound Blaster, звукова карта).

Специално електронна платка, която позволява да се записва и възпроизвежда звук с помощта на микрофон, говорители, встроен синтезатор и друго оборудване.

 

База данни

Един или няколко файла, предназначени за съхранение и обработка на големи обеми от взаимосвързани данни-

 

Байт.

Група от осем бита, разглеждана при обработка на данните като единно цяло.

 

Бит.

Най-малката единица информация в цифров компютър, приемаща значенията  "0" или "1".

 

Вграден мрежови компютър

Най-масовия компютър  в обозримо бъдеще. Вграден или реализиран като приставка, той ще функционира в множество домашни уреди - телефон, телевизор, лека кола и на  много други места.

 

Вградени контролери

На дънната платка могат да се вградят видео и звуков чип. Те са със сравнително слаби възможности и се използват при компютри от по-нисък клас.

 

Векторен процесор

Осигурява паралелно изпълнение на операции с масиви от данни, вектори. Той се характеризира със специална архитектура, базирана на група паралелно работещи процесорни елементи. Предназначен е за обработка на изображения, матрици и масиви от данни.

 

Векторна архитектура на компютъра

Компютърна архитектура, при която единичен набор команди обработва множествен набор от данни.

 

Видеоадаптер

Електронна платка, която обработва видеоданни (текст и графика) и управлява работата на дисплея. Съдържа графичен процесор, видеопамет, регистри за вход-изход и видеопреобразувател.

 

Виртуална организация на паметта

Осигурява се от операционната система, която използва вградените свойства на процесора за работа с външна памет, за да набави недостигащия обем реална памет. Съвременните процесори използват виртуална памет, като допълнение на истинската реална памет.

Виртуалната памет използва организационни методи за разпределяне на паметта,  които позволяват да се организира система, в която работното адресно пространство на програмата превишава размера на намиращата се в системата физическа памет. При това недостигът  се запълва за сметка на външната – по бавна и евтина памет (твърд диск, флаш-памет и т.н.)

 

Време на цифров процесор ЦП (CPU time)

Специален параметър за измерване времето на работа на процесора с дадена програма. В това време не се включва времето за очакване на вход/изходна операция или времето за изпълнение на друга програма.

            Време ЦП = Потребителско време ЦП + системно време ЦП

 

                    Потребителско време на ЦП

Времето изразходвано непосредствено за изпълнение на потребителска програма.

 

                    Системно време на ЦП

Времето изразходвано от операционната система за изпълнение на потребителската програма.

 

Външна  памет

Склад на данни, към който компютърът се обръща всеки път, когато му липсват данни и информация. В тази памет продължително време се съхраняват данните и програмите във вид на файлове.

 

Външно енергонезависимо захранване на компютъра UPS (Uninterruptible Power Supply)

В случай на прекъсване в електроснабдяването, приключва всички започнати операции, след което изключва компютъра. Защитава компютъра и периферните устройства от токови удари и колебания на напрежението в ел. мрежата.

 

Външни компютърни прекъсвания

Прекъсвания, предизвикани от периферните устройства. Периферните устройства непрекъснато се обръщат към процесора чрез заявки за прекъсване. Всяка заявка за прекъсване  идентифицирана по номер се предава на процесора чрез два контролера за прекъсване. Заявките се обработват по ред и значимост.

 

Вътрешно захранване на дънната платка

То преобразува захранващото напрежение на компютъра към изискванията на чиповете,  /процесор, памет и др./, намиращи се на дънната платка.  За препоръчване са импулсните захранвания, които са по-малко чувствителни към общото захранване на компютъра.

 

Вътрешна процесорна шина

Вътрешна магистрала за обмен на данни между отделните компоненти на процесора. Работи с тактовата честота на процесора

 

Вътрешно програмно осигуряване (фърмуер)

Постоянен запис на програмни инструкции в хардуера.

 

Вътрешни регистри (ВР) на процесора

Изпълняват важна роля при съхранение моментното състояние на компютъра и изпълнимата програма, при обработка на прекъсванията  и при управление процеса на адресация. Обръщенията към регистрите на процесора се извършва като правило по техните мнемонични обозначения в процесорните инструкции.

 

Графичен потребителски интерфейс (Graphical user interface, GUI)

Потребителят работи с графични обекти, като ги активира чрез мишката.

 

Графичен редактор.

Програма или комплекс програми, позволяващи да се създават и редактират изображения на екрана на компютъра.Някои редактири позволяват да се за обработка на тримерни обекти.

 

Графичен процесор (Graphics Processing Unit, GPU))

Специализиран процесор за графични обработки. Приема данните от централния процесор и ги изпраща директно към видеопаметта или генерира образа и след това го премества в паметта. Поема част от натоварването на централния процесор, като сам извършва определени графични функции.

 

Графопостроител

Устройство за извеждане от компютъра на информация във вид на графика и чертежи върху неподвижна или въртяща се върху барабан хартия.

 

Гъвкав (флопи) диск.

Кръгла пластмасова пластина, покрита от двете страни с магнитен материал и поместена защитна обвивка. Използва се като носител на неголеми обеми информация.

 

Диск

Кръгла маталическа или пластмасова пластина, покрита с магнитен материал, върху която информацията се нанася във вид на концентрични пътечки, разделени на сектори.

 

Дисков кеш 

Място в оперативната памет, където компютърът пази някои от  прочетените от диска данни. Всеки път когато компютърът бъде включен, кеширащият софтуер автоматично заделя определен обем оперативна памет. В него се запазва копие от данните при всяко четене от диска.При следващата заявка за  четене, кеш софтуера първо преглежда кеша и ако открие там исканите данни,  ги изпраща  на процесора без да се обръща към диска. Кеш софтуера изтегля и данни от диска, които предполага , че ще са му необходими. В някои от случаите той записва и данни от процесора към твърдия диск. Дисковия кеш повишава значително скоростта на обмен процесор - твърд диск, при това не се изискват допълнителни разходи.

 

Дисковод.

Устройство, управляващо въртенето на магнитния диск, както и четенето и записа на данни от него.

 

Дисплей.

Устройство за визуално изобразяване на информация на екрана на монитора на компютъра.

 

Драйвер

Програми, расширяващи възможностите на операционната система по управление на устройствата за вход/изход, оперативната памет и т.н.

 

Дънна /системна/ платка

Печатна платка върху, която се разполагат  всички компоненти на компютъра. Дънната платка е основата, на която се изгражда целия компютър. От нея се определят вида на процесор, типа и количеството оперативна памет, броя и видовете допълнителни контролери (видео и звукови карти, модеми и т.н.). Качествата на компютъра зависят основно от архитектурата на дънната платка и вградените в нея схемен набор и BIOS.

 

Едноядрени процесори

Използват стандартна (фон Нейман) и векторна архитектура. Процесорите са с едно ядро, което ползва ресурсите на компютъра без ограничения.

 

Енергонезависимо захранване на компютъра (UPS Uninterruptible Power Supply)

В случай на прекъсване в електроснабдяването, UPS  приключва всички започнати операции, след което изключва компютъра. UPS защитава компютъра и периферните устройства от токови удари и колебания на напрежението в ел. мрежата. UPS използва акумулаторна батерия, която осигурява около 5 минути безпроблемна работа на компютъра.

 

Електронен офис

Система за автоматизации работата на учреждения , основана на работата на компютърната система.

 

Електронна поща

Система за изпращане на съобщения между потребителите на информационните системи, в които компютърът поема всички функции по съхранение и обмен на съобщения.

 

Захранващ блок

Преобразува 220v променливотоково напрежение в постояннотоково напрежение, необходимо за работата на компютъра. Стабилизира изходното постояннотоково напрежение, изглаждайки случайните колебания и пулсации  в захранващата мрежа. Мощността му варира в зависимост от конкретното приложение.   

 

Захранване на компютъра

Мощността на захранващия блок варира в граници от около 200 до 400 W (вата). При включване на повече устройства е възможно да се появи проблем с недостиг на мощност, което да се отрази на работата на процесора и видеокартата или пък компютърът да откаже да стартира.

 

Идентификатор

Символично име на променлива, което я идентифицира като екземпляр от клас обекти.

 

Инструмента́лно програ́мно осигуряване

Програмно осигуряване, предназвачено за използване в хода на проектиране, разработка и съпровождане на програмите. Набор от програми, изпълняващи функции, свързани със създаване или модернизация на нови програми. В този набор, като минимум са включени текстов редактор, графичен редактор, транслатор и средства за настройка на разработваните програми.

 

Инструкция на процесора

Специализирана команда, при изпълнението на която процесорът извършва конкретно действие, заложено в програмата.

 

Интегрална схема.

Електронна схема, изпълняваща някаква функция, във вид на полупроводников кристал, в който са инсталирани всички компоненти, които са необходими за осъществяваните функции.

 

Интерфейс

Апаратно и програмно осигуряване (елементи за  съединение и вспомагателни средства за управление, както и техните физически, електрически и логически компоненти), предназначени за взаимодействие на системи или части от система.

 

Интерфейс на процесора със системната шина

Осъществява връзката на процесора с останалите компоненти на компютърната система.

 

Информационен процес в компютъра

Процес реализиран в компютъра, при който по възложени му от потребителя задания, той обработва данни с цел предоставяне на исканата информация.

 

Информационна технология

Съвкупност от методи и устройства, използвани от хората за обработка на информация. Обхваща всяка информационна техника, техника за връзка, и частично битова електроника, и телевизия.

 

Информация

Продукт на информационна система, създаден с някаква цел, чрез обработка на данни и първична информация.

 

Информационна магистрала

Вътрешен път, по който сигналите се изпращат от една част на компютъра до друга. Чрез нея се реализира концепцията за отворена архитектура, т.е всеки производител може да създава адаптери и устройства, които да са съвместими в рамките на компютъра.

 

Каталог (директория, папка)

Списък на файлове. Доступен за потребителя чрез командния език на операционната система. Списъкът може да се преглезда, да се преименуват регистрираните в него файлове, да се пренасят файловете на ново място или да се унищожават. Чесо има йерархична структура.

 

Катодно лъчева тръба (Cathode Ray Tube CRT)

Представлява вакуумирана стъклена колба. Механиката и е много сложна, но принципът на работа съвсем прост.

 

Кеш

Малка буферна памет, в която се съхраняват често използваните от процесора инструкции и операнди. Използва се за съгласуване скоростта на работа на процесора и основната памет.

  • В съвременните компютри се използва кеш на няколко нива – кеш от І ниво (L1), кеш от II ниво (L2) и т.н.

  • В настолните системи обикновено се използва кеш на две нива, а в сървърите – на три нива.

  • Кешът съхранява данни или команди, които с голяма вероятност предстои да бъдат обработени от процесора.

Кеш памет

Приближава данни и информация до мястото на обработката им, като по този начин значително ускорява самата обработка. В компютърните мрежи кеш паметта доближава информацията до потребителя.

 

Кеш памет L1

Използва се така наречената Харвардска архитектура на паметта , при която тя се разделя на две части - за инструкции и за данни.

Алтернативния вариант - обща кеш памет предлага предимството на динамичното разпределение на  наличната памет в зависимост от конкретното съотношение на код и данни, но има съществен недостатък - неизбежни конфликти при достъп до инструкции и данни от различни фази на конвейрите.

 

Кеш памет L2

Разполагането на кеш памет извън кристала изисква определени компромиси  и води до намаляване на производителността. В съвременните процесори кеш L2, а вече и кеш L3 се вградени в корпуса на процесора. Това дава възможност за реализиране на по ефективна обработка на данните, особено при многопроцесорни системи

 

Клавиатура на компютъра

Устройство за въвеждане на данни в компютъра. Съдържа стандартен набор от клавишите на пишуща машина и допълнителни клавиши - управляващи, функционални, за управление на курсора и малка цифрова клавиатура.

 

Клетка на оперативната памет

Елементарно устройство, състоящо се от един транзистор и един кондензатор, предназначено за съхранение на един бит информация.

 

Клъстерни архитектури

Множество компютри, използващи архитектурата Мащабируема паралелна работа и представляващи единно цяло за операционната система, приложното осигуряване и потребителите. При отказ на някой от процесорите, системата бързо преразпределя работата между другите процесори в състава на клъстера.

 

Код на операцията /машинен код/

Кодирана инструкция, част от набора инструкции, специфични за всеки тип процесор. Съобщава къде и какво трябва да се направи, както и къде да се съхрани получения резултат.

 

Команда

Описание на елементарна операция, която се изпълнява от процесора на компютъра. Обикновено съдържа код на изпълняваната операция, указания по намиране на операндите (адресен код), указания по поместване на получения резултат. Последователност от команди създават програма.

 

Команди за безусловен преход

Предава управлението на инструкция, която не е поредна. Адреса на прехода се записва в брояча на инструкции.

 

Команди за системни операции

Системни повиквания, команди за управление на виртуалната памет и т.н.

 

Команди за условен преход

Променя реда на изпълнение на инструкциите, само ако е изпълнено определено логическо условие. Пример: ако х= 200,  изпълни инструкция 3040.

 

Команден потребителски интерфейс

Потребителят работи непосредствено с операционната система и ползва само нейните услуги. Всички операции се осъществяват с въвеждане на команди от клавиатурата. Изисква добро познаване на операционната система, като процеса на взаимодействие с компютъра е сложен и монотонен. 

 

Компакт-диск (CD - Compact Disk)

Носител за съхранение на цифрова информация, предназначена за четене в диск, оборудван с лазерно устройство.

 

Компютър

Програмно-апаратна система, в която софтуерът и хардуерът  действат в неразривна връзка в името на решаване на конкретна задача. Той е синхронно електронно устройство, изпълняващо зададена програма от последователни операции. Потребителят въвежда задание и необходимите за изпълнението му данни, като на изхода на компютъра получава необходимата му информация.

 

Компютърен модел

Концентрирано изражение на същността на компютъра, което характеризира неговите основни черти. Съвкупността от елементи и съществуващите между тях връзки определят структурата и функционалността на компютърния модел.

 

Компютърна кутия

В кутията се събират основните компоненти на компютъра. Тя осигурява сигурно закрепване на електрониката, външната памет и захранващия блок. От една страна тя защищава вътрешността от всякакви вредни въздействия - механични и електрически, а от друга защитава потребителите от високи напрежения и смущения.

 

Компютърни ресурси

Средствата от компютърната система, които могат да бъдат заделени за обслужване на процеса на обработка на данни. Основни компютърни ресурси са обема достъпна памет, процесорно време и т.н.

 

Компютърни прекъсвания

Механизми, които заставят процесора да прекъсне за кратко време изпълнението на текущата програма и да обработи прекъсването. Когато се появи прекъсване, информацията за това, което е правил процесорът за момента се записва в стека.

 

Комуникационен процесор

Осигурява форматирането, предварителната обработка и предаването на данни.

 

Кондензатор

Играе ролята на съхраняващо информацията (един бит) устройство. Отсъствието на заряд съответства на логическа нула, а присъствието на логическа единица.

 

Конвейерна статична памет

Представлява синхронна статична памет, снабдена със специални регистри запомнящи състоянието на шината, което позволява да се чете (записва) съдържимото от една клетка на паметта паралелно с задаването адреса на друга.

 

Конвейеризация (или конвейерна обработка)

Базира се на разделяне на подлежащата за изпълнение операция на по-малки части, наричани фази и заделянето за всяка от тях отделен блок апаратура. Производителността в този случай се постига поради това, че в различните фази на конвейера се изпълняват няколко команди.

Всички съвременни процесори използват конвейерната (pipelined) архитектура в различните и варианти. Това означава, че всяка команда  се изпълнява от няколко апаратни блока, обединени в конвейер. Първият процесор, в който се използва това решение е Intel 486, с конвейер от пет фази.

 

Контролна процесорна шина

Транспортира:

  • Сигнали, определящи характера на обмена на данни и информация (вход/изход),

  • Сигнали, синхронизиращи взаимодействието на устройствата, участващи в обмена.

Конвейрна обработка на данни

Широко се използва идеята за разделяне на процеса на обработка  на отделни операции, изпълнявани от специализирани устройства.

 

Контроллер.

Устройство, което свързва периферно оборудване ил канали за връзка с централния процесор, като по този начин освобождава процесора от непсредствено управление на съответното оборудване.

 

Копроцесор

Допълва възможностите на централния процесор. Той реализира скоростна аритметика с плаваща запетая, изчисляване на тригонометрически функции. Централния процесор може да  има няколко копроцесора.

 

Курсор.

Светещ символ на екрана на дисплея, указващ позиция, на която ще се изобрази въвеждания от клавиатурата знак.

 

Лазерни принтери

Вид принтер, позволяващ бързо отпечатване на текст и графика върху хартия. Подобно на копирните машини при него се използва ксерографски процес, като разликата е, че формирането на изображението става като лазерният лъч сканира непосредствено фоточувствителния елемент на принтера.

 

Логика

Наука за законите и формите на  мислене.

 

Логическа организация на паметта

Апаратната организация на паметта във вид на линеен набор от клетки не е удобна за съхранение на програми и данни. Болшинството програми се състоят от модули, създавани независимо един от друг. Обикновено тези модули са поместени в различни области на паметта. Този проблем се решава чрез схема за управление на паметта, наречена сегментация.

 

Логически тип данни

Тип данни, представяни със значенията "истина" или "лъжа ("да" или "не"). Понякога ги наричат булеви в чест на  английския математик от XIX века Джордж Бул.

 

Логически елемент (вентил)

Част от електронна логическа схема, изпълняваща елементарна логическа функция.

 

Логическо изказване

Всяко предложение, по отношение на което може еднозначно  да се определи дали е истина или лъжа.

 

Лаптоп  

Компютър с пълна функционалност, но с малки размери. Терминът произлиза от английското - скут , т.е. машина с такива размери и конструкция, които я правят удобна за работа и използване в скута на човек.

 

Макрокоманда на процесора

Последователност от взаимосвързани команди.

 

Масив

Последователност от еднотипни елементи, броят на които е фиксиран и на което се присвоява име. Явява се компютърен еквивалент на таблица. Положението на даден елемент в масива еднозначно се определя от неговия индекс.

 

Масивна паралелна работа на компютъра /МРР/

Много процесори работят със собствена памет, като организират помежду се мрежа за обработка на данни. За да се обърне към памет, която е извън неговия собствен дял, всеки процесор трябва да използва механизъм, подобен на пакетния мрежов обмен. На този принцип могат да се изграждат огромни информационни системи.

 

Мастиленоструйни принтери

Мастилено струйния принтер е точково матричен принтер, при който мастилото върху листа се впръсква от малки дюзи, всяка една, от които изобразява точка от битовата картина на изображението.

 

Магистрално - модулен принцип

Архитектурата на съвременните компютри е базирана на този принцип при организиране на обмена на данни и информация между отделните компоненти.

 

Магнитна памет

Покритие от магнитно чувствителен материал, който се преориентира под въздействие на магнитно поле, като се променя позитивно или негативно в съответствие с бита данни. Приложения - външни запомнящи устройства / дискове и магнитни ленти/.

 

Масова памет

Използва се за пренасяне на информация от един компютър на друг (CD ROM, DVD  и др.)

 

Математика

Наука, изучаваща величини, количествени отношения и пространствени форми.

 

Математическа логика

Логика, развивана с методите на математиката. Към нея се отнасят обосновани съждения, доказателства, логически изводи, като се използват методите на алгебрата и теорията на алгоритмите.

 

Математически модел

Система от математически отношения — формули, уравнения, неравенства и т.н., отразяващи съществени свойства на обекти.

 

Матричен процесор

Служи за обработка на числови масиви (примерно матрици). Архитектурата на процесора включва  матрица от еднакви процесорни елементи(примерно  64х64), работещи едновременно.

 

Машинни компютърни прекъсвания

Хардуерните прекъсвания, предизвикани от различни компоненти, които се предават на процесора от контролера на прекъсванията (часовник, таймер, диагностика и др).

 

Машинен език

Програмни инструкции, специфични за всеки процесор те се наричат машинен код ( обектен код) и се пишат и изпълняват в двоичен код ( 1 и 0). Позволяват на програмиста да кодира инструкциите по възможно най-ефективния начин, но е изключително трудно с тях да се пишат програми.

 

Мащабируемост на компютъра

Възможност за нарастване на броя и мощността на процесорите, обема оперативна и външна памет и другите ресурси на компютъра, при прогнозируемо увеличаване на производителността. Мащабируемостта се осигурява от архитектурата и конструкцията на  компютъра, както и от съответното програмно осигуряване.

 

Мащабируема паралелна работа на компютъра /SPP/

Хибрид между двете архитектури /SMP и MPP/ и използва двуслойна йерархия на паметта, за да осигури мащабируемост. Първият слой на паметта се състои от възли, които сами по себе си напомнят SMP системи с няколко процесора и обща памет. Два или повече възела се свързват с втори слой на паметта, така че този слой да изглежда на възлите като общо адресно пространство. Така SPP дава лесното програмиране на SMP и мащабируемостта на МРР.

 

Метод за адресация

Начин за манипулиране на командата на процесора, чрез който могат да се формират адреси на константа, регистър или клетка от паметта. За адресиране на клетка от паметта  процесорът трябва да изчисли действителен или ефективен адрес, чрез зададения в командата метод за адресация.

 

Микроелектроника

Област на електрониката, изучаваща проблема за създаване на електронни устройства в миниатюрно изпълнение. Появява се в началото на шейсетте години на ХХ век.

 

Микропроцесор

Процесор, изпълнен във вид на интегрална схема. Състои се от верига за управление, регистри, суматори, бърза памет и други устройства.

 

Многоядрени процесори

Използват многопроцесорна архитектура.  По принцип е възможно реализирането им  с всяка една от архитектурите:

  • Симетрична многопроцесорна работа /SMP/;

  • Масивна паралелна работа /МРР/;

  • Мащабируема паралелна работа /SPP.

Монитор

Завършен блок, в който дисплеят се допълва с поддържащи схеми, необходими за неговата работа.

 

Мрежова памет

Дискови памети с голям капацитет, организирани като компютърна мрежа. Използват се за съхранение на бази данни и бази знания в съвременните мрежи.

 

Мултимедиа (multi – много, media – начини, средства)

Представяне на  обектите и процесите във всички известни формати: текст, фото, видео, графика, анимация, звук. Съвместно използване на текст, графически изображения, звук, анимация и видео с помощта на компютър или друга електронна техника.

 

Мултимедийни инструкции на процесора

Специализирана технология за мултимедийна обработка на данни, която разширява възможностите на процесора, без да променя взаимодействието му с вече съществуващите х86 инструкции.

 

Надеждност на компютъра

Предотвратяване на неизправности и загуба на данни чрез:

  • Използване на електронни схеми с висока и свръхвисока степен на интеграция;

  • Снижаване нивото на смущения;

  • Използване на облекчени режими на работа на компонентите;

  • Използване на автоматизиран монтаж на апаратурата;

  • Използване на съвременни методи за тестване на компонентите, готовите изделия и програмното осигуряване.

Наноелектроника

Изучава областта на нанометрите. Провежданите изследвания показват, че новата технология ще позволи работа на ниво атоми, което пък ще доведе до създаване на свръх миниатюрни - "атомни" превключватели, които поставят основата на бъдещите поколения интегрални схеми.

 

Обобщен модел на компютъра

Представя основните му компоненти, техните функции и връзките помежду им.

 

Обвивка на операционната система

Видим потребителски интерфейс на ОС. Обикновено се зарежда върху ОС и предлага на потребителите команди, които им осигуряват достъпа до ОС.

 

Обработка на информация

В информатиката — всяко пребразуване на информация от един вид в друг, извършвано по строго формализирани правила.

 

Оперативна  памет

След процесора, оперативната памет е най-важния компонент на компютъра. В нея се съхраняват операционната система и изпълнимите програми, поради което тя се намира в непрекъснато взаимодействие с процесора и външните устройства. От нея в голяма   степен зависи производителността на компютъра като цяло.

 

Операнди

Данни обработвани вътре в компютъра.

 

Операциона система

Пакет от програми, който управлява и контролира  хардуера, диспечира изпълнението на програмите и организира потребителския интерфейс.

 

Оптична памет

Оптичен лъч, който обхожда повърхност, върху която по различен начин са кодирани битове информация. Приложения - оптични запомнящи устройства.

 

Оптоелектроника

Област на електрониката,  изучаваща едновременната оптическа и електронна обработка по съхранение и предаване на данни.

 

Оптроника

Теория и техника за създаване на оптрони, чрез които се заменят електрическите телекомуникации с оптически.

 

Оптрон

Система, която се състои  от източник и приемник на светлина, които са свързване чрез оптичен проводник. Оптроните осъществяват генерирането, усилването, превключването и модулацията на оптичните сигнали.

 

Отказоустойчивост на компютъра

Осигурява възможност за продължаване действието на стартираните програми, след възникване на неизправност в компютъра. Осигурява  се с допълнително апаратно и програмно осигуряване и  с прилагане на концепцията за паралелни системи.

 

Отношение стойност/производителност на компютъра

Използват се стандартни методики за измерване производителността. Тези методики дават възможност на производителите да определят мястото на продукта си, а на потребителите да  си изберат подходящ компютър.

 

Оценка на производителността на процесора

Оценката производителността на различните процесори  и компютри е сложен процес и зависи от много фактори - производители, архитектура, компоненти и т.н. Съществуват различни методи за оценка, като те се променят с развитието на компютрите.

 

Памет DRAM

В основата на всеки от познатите DRAM памети стои един и същи вид клетка. По същество клетката се състои от кондензатор, транзистор, и връзки към други клетки. Един чип  RAM обикновено съдържа милиони клетки. Производителите нареждат клетките в матрица с еднакъв брой редове и колони. В 4 Мbit DRAM има 2048 реда и толкова колони. Обръщението към клетката става с нейния адрес, който се трансформира в номер на ред и номер на колона. От своя страна номерата на ред и колона се изпращат към матрицата от клетки, мултиплицирани във времето по една и съща шина.

 

Памет Fast Page Мode DRAM

Асинхронна DRAM памет, която използва пълния адрес (номер на ред и номер на колона) само първия път. При четене на следващите битове трябва да се сменя само номера на колоната, докато номера на реда остава същия.Така достъпът се ускорява почти три пъти.

 

Памет  EDO (Extended Data Output)

Асинхронна DRAM памет, която работи по аналогичен с Fast Page Мode памет начин, като се различава само в някои детайли. Припокрива се процеса на задаване на нов адрес и четене на старите данни. Обемът на прочетените данни нараства с около 25%.

 

Памет   SDRAM(Synchronous DRAM)

Синхронни DRAM памети, които използват тактов сигнал за синхронизиране на входните и изходни сигнали. При тестове показват 50% по-добри резултати от EDO и така осигуряват около 25% по-добра системна производителност. Бързодействието на SDRAM е пряко свързано със тактовата честота на системната шина.

 

Памет DDR (Double Data Rate) или SDRAM II

Синхронни DRAM памети, които се явяват второ поколение памет SDRAM. Осигурява двоен трансфер, тъй като извършва прехвърлянето на данните и при преден и заден фронт на синхронизиращия сигнал. Същевременно се запазва същата тактовата честота, т.е. може да работи със същия процесор.

 

Памет SLDRAM (synclink DRAM)

Синхронни DRAM памети, които се явяват разширение на SDRAM стандарта, като позволяват да се увеличи броя на банките за памет от 4 на 16.

 

Памет  RDRAM (Rambus DRAM)

Тази технология увеличава десетократно скоростта на пренос на данните в сравнение със стандартната SDRAM, благодарение на технологията RSL (Rambus Signaling Logic).

 

Паралелен интерфейс

Строго дефиниран, удобен и бърз, използван основно за  включване на принтери.

         

  • Стандартен паралелен интерфейс - първите паралелни принтерни портове работят с висока за времето си скорост - 50 или 150 кбайта/сек. Обменят информация само в едната посока - от  компютъра към принтера.

  • PS/2 паралелен Интерфейс - прави комуникацията двупосочна.

  • Разширен паралелен интерфейс - повишава скоростта на предаване до 2000 МВ/s. Приет като индустриален стандарт през март 1992 г.

 

Паралелна обработка на данни

Модел на изпълнение на приложния процес от група процесори.

 

Паралелизъм

Съвместяването на операциите се постига чрез няколко копия на апаратната структура. Високата производителност се постига за сметка на едновременната работа на всички елементи от структурата, осъществяващи решение на различни части от задачата.

 

Периферен процесор

Управлява външните устройства. Работи с нестандартен набор команди, зависещ от устройствата с които работи.

 

Периферни шини на компютъра

Осъществяват връзката на процесора и оперативната памет с периферните устройства.

 

Персонален компютър

Микрокомпютър с универсално предназначение, който се използва от един потребител.

 

Плазмен дисплей

Дисплейна технология, използвана при най-модерните laptop компютри. Изображението се възпроизвежда чрез енергизиране на йонизиран газ, който се намира между два прозрачни панела. При подаване на напрежение на вертикалния и хоризонталния електрод, възниква разряд, който предизвиква светене. Притежават контрастност непостижима с конкуриращите технологии.

 

Плотер

Извежда върху хартия графична информация - чертежи, схеми, графика  и т.н.

 

Поддръжка на мултимедия

Развитието на мултимедийни приложения - видео конференции, дву и тримерни изображения, анимация и други, изискват качествено нови процесори. Специални инструкции за изпълнение на сложни графични операции значително  увеличават производителността  на процесора. Видео приложенията с високо качество натоварват процесора да работи с големи количества данни и да изпълнява много операции по едно и също време (плавна анимация и интерактивно видео в реално време).

 

Поддръжка на операционната система

Операционната система очевидно е неразделна част от компютъра. В някои програмни приложения взаимовръзката операционна система - процесор може да се окаже доста критична за избягване времето на бездействие между отделните превключвания. Съвместната дейност в развитието на процесорите и операционните системи на двата компютърни гиганта Microsoft и Intel под кодовото название Wintel e типичен пример за важността на този показател.

 

Поколения компютри

Условна класификация на компютърните технологии по степента на развитие на апаратните и програмни средства, както и на начините за общуване с тях.

 

Полупроводникова електроника

Изучават се свойствата на  полупроводниците и възможностите, те да се свързват електрически, конструктивно и технологически. В този процес компонентите се съединяват в едно цяло, образувайки интегрална схема (чип).

 

Полупроводникова памет

Интегрална схема /чип/,  изградена на база полупроводников материал (обикновено силиций), в която са интегрирани милиони транзистори и други електронни компоненти. Приложения  - оперативна памет, кеш памет и др.

 

Портативни компютри

Преносим компютър, работещ на батерии, проектиран за лесно пренасяне от едно място на друго.

 

Портове

Куплунги разположени на задната страна на компютъра. Към тях се включват периферните устройства, с които работи компютъра.

Конструкция на портовете - D образна форма:

  • 15 извода за монитор;

  • 9 извода за серийния порт;

  • 25 извода за паралелния порт.

 

Побитово изображение

Формата на всеки знак и нейната побитова конфигурация се съхранява в специализирана памет. Обикновено точките, които формират изображението се разполагат във вид на правоъгълна матрица. Чрез комбинация на точките в матрицата могат да се създават всякакви изображения - таблици, графики, чертежи, фотокопия и т.н.

 

Посимволно изображение

Пишещите машини са типичен пример за формиране на посимволно изображение. Върху ударния механизъм са гравирани всички символи, които са нанасят поотделно, чрез удар върху мастилена лента на хартиения носител.

Първите компютри използват принтери, работещи на принципа на пишещите машини  с различни разновидности ударни глави - маргаритови, сферични и др. Тази технология е остаряла и не се използва.

 

Постоянна памет (ROM )

Памет с фиксиран достъп (от нея може само да се чете информация). Паметта е енергонезависима, т. е. при изключване на захранването информацията се запазва. Не е възможно да се променя съдържанието на информацията в паметта.

 

             ЕPROM - разновидност на ROM паметите, които могат да бъдат препрограмирани.

 

Постпроцесор

За реализация на някои специални функции например, управление  на база данни.

 

Потребителски интерфейс на компютъра

Интерфейс, определящ процедурите на взаимодействие на потребителя с компютърната система. Нарича се също човеко-машинен интерфейс (Human Machine Interface - HMI).

 

Приложна програма

Софтуер, който решава конкретни задачи на потребителя.

 

Приложна среда

Предназначена е за предоставяне на разнообразни интерфейси на приложните програми и микропроцесорите. Тя създава около операционна система обвивка, предоставяща набор от необходимите интерфейси.

 

Принтер

Извеждане върху хартия на алфавитно цифрова и графична информация

 

Принципи на фон-Нейман.

1.Принцип на програмно управление. Програмата се състои от набор команди, които се изпълняват от процесора автоматично една след друга в определена последователност.

2.Принцип на адресуемостта. Основната памет на компютъра се състои от номерирани клетки, като процесора има достъп до всяка от тях.

3.Принцип на еднородната памет. Програмите и данните се съхраняват в една и съща памет. Поради това компютърът не различава какво се съдържа в дадена клетка от паметта - число, текст или команда. Над командите могат да се изпълняват същите действия, както и над данните.

 

Програмно осигуряване (SoftWare).

Множество от инструкции, написани на  програмен език, чрез изпълнението, на които се управлява функционирането на компютъра, така че да се постигне определена цел.

 

Програмен език

Изкуствен език, състоящ се от ключови думи и правила /синтаксис/, който се използва за създаване на инструкции, които компютърът да следва.

 

Програмни компютърни прекъсвания

Прекъсвания, явяващи се инструкции на изпълнимата програма. Процесорът разглежда извикваната функция като подпрограма. След изпълнението и  продължава с текущата програма.

 

Производителност на паметта

Йерархията на  паметта цели  повишаване на производителността. В тази връзка честотата на попадения и грешки е от съществено значение.

  • Попадение (hit) - успешно обръщение към по-високото ниво (намерен блок).

  • Грешка (miss) - неуспешно обръщение към по-високото ниво (ненамерен блок).

  • Коефициент на попадения (hit ratio)  = Брой попадения/Брой обръщения % ( на по-високото ниво)

Променлива  памет (RAM)

Памет с произволен достъп /позволява многократно четене и запис на информация/. Паметта е енергозависима. В компютрите се използват основно две разновидности:

          DRAM -  динамична памет, в която информацията се запазва чрез постоянно опресняване (регенерация). Приложения - оперативна памет , видеопамет и др.

          SRAM  - статична памет, която схемно съхранява информацията и не е необходимо опресняване. Има по-голямо бързодействие и е значително по скъпа от динамичната памет. Приложения - кеш памет,  специализирана видеопамет и др.

 

Процесор INTEL 8086

Родоначалник на семейството процесори х86. Притежава 16-разрядни регистри и 16-разрядна периферна шина. Има 20‑разрядна адресна шина, с която може да се адресира 1 MВ адресно пространство. Процесорът 8088 е по-нисък клас с 8- разрядна периферна шина..

 

Процесор INTEL 80286

Въвежда се Защитен режим. Става възможно адресирането до 16 MВ физическа памети Поддържа се виртуално управление на паметта и различни механизми на защита. Приложенията са защитени едно от друго.

 

Процесор  INTEL 80386

  • Използва 32 разрядна архитектура - 32 разрядни регистри, за обработка на данни и адресация на паметта.

  • Въведен е Виртуален режим 8086 за повишаване на бързодействието при работа с предишните поколения х86. Долната половина на всеки 32‑разряден регистър работи като 16 разряден регистър от предните поколения х86, което осигурява пълна обратна съвместимост.

  • 32 разрядната адресна шина позволява да се адресира 4GB адресно пространство.

  • х86 инструкции са разширени с инструкции за работа с 32‑разрядни операнди и адресация. Въведена е странична организация на паметта, с фиксиран размер на страница - 4KВ. Тя позволява управление на виртуална памет.

  • Въведена е паралелна обработка, която включва изпълнението на шест паралелни фази:.

Процесор INTEL 486

  • Въведена е конвейерна обработка на инструкциите в пет фази, като са разширени  Блок Декодиране на инструкциите и Блок Изпълнение на  Intel 386. Всяка фаза може да обработва една инструкция за един такт.

  • Вграден е 8KВ кеш L1

  • Интегриран е копроцесор за работа с плаваща запетая (FPU).

  • Добавени са инструкции за поддръжка на по мощни системи - L2 кеш, мултипроцесорност и  други.

Процесор INTEL Pentium (март 1993 г.).

  • Използвана е суперскаларна архитектура, като е добавена  втора линия за конвейерна обработка.

  • Удвоен е кеш L1 - 8KВ за инструкции и  8KВ для данни.

  • За увеличаване производителността на конвейрите е  добавено прогнозиране на преходите с използване на буфер, в който се съхранява таблица на преходите.

  • За увеличаване на скоростта на предаване на данни вътре в процесора, процесорната шина става 128 и 256 бит.

  • Системната шина данни е увеличена на 64 бит.

Процесор Pentium MMX - P55 (януари 1997 г)

Първия мултимедиен процесор:

  • Добавени са нов набор от 57 команди MMX;

  • Използвана е 0,35 мик. технология.

Процесор Pentium Pro (ноември 1995 г.)

Първите процесори от шесто поколение. За първи път е използвана кеш - памет L2, обединена в един корпус с ядрото и работеща със същата честота.

  • Има суперскаларна архитектура с три 12 фазови конвейера, което означава, че процесорът може да изпълнява три инструкции за такт.

  • Въведено е динамично изпълнение на инструкциите - анализ на потоците микро данни, нестандартно изпълнение, подобрено прогнозиране на преходите, и изпълнение с прогнозиране.

  • Вграден е 256KB кеш L2, който използва собствена 64-разрядна шина.

  • 64 разрядната системна шина е ориентирана към входните данни - всяко обръщение се изпълнява с многобройни запитвания, докато се получи отговор.

  • Адресната шина е увеличена до 36 бита, което позволява да се адресира   до 64 GВ физическо адресно пространство.

Процесор Pentium II (май 1997 г)

  • Развива архитектурата на процесора Pentium Pro.

  • Добавени са MMX командите.

  • Кеш L2 се изнася от процесора, като за целта процесорът заедно с кеш L2 се разполагат на малка платка (слот 1 и слот 2), която се свързва чрез  ножово съединение към дънната платка. Кеш L2 може да бъде 256 KB, 512 KB и 1 MB.  (2 MB само за  слот 2).

  • Увеличени са кеша за данни и кеша за инструкции от 8 на 16 КВ.

 

Процесор Pentium III (септември 1999 г.)

  • Базира се на архитектурата на  процесорите Pentium Pro и Pentium II.

  • Въведени са 70 нови инструкции.

Процесор Pentium ІV

  • Използва нова архитектура NetBurst

  • Конвейерът му се състои от 20 фази - почти  два пъти повече от Pentium III. Този подход теоретически позволява значително да се увеличи тактовата честота, но при това решение съществува проблема с неточно предсказване на преходите.

  • Блокът за предсказване на преходите е преработен, като са увеличени вътрешните буфери.

  • Блокът мултимедийни инструкции е  значително разширен - в него влизат 76 нови инструкции(SSE II), ориентирани на обработка масиви от числа с плаваща запетая.

  • Преработена е структурата на кеш паметта L1, а кеш паметта  L2 с обем 256 КВ е поместена в чипа и работи на пълната честота на процесора..

Процесор K5

  • Първия процесор на  AMD, който реално се конкурира с процесора  Pentium.

  • Използва кеш памет L1 24 КВ (16 КВ за  инструкции и 8КВ за данни)

  • Кеш L2 е разположен на дънната платка и работи на честотата на системната шина.

  • Системната шина работи с честота от 50 до 66 МГц.

Процесор K6

  • Работи на честота  от 166 до 233 МГц

  • Създаден е на база процесора 686, разработен от  NexGen, закупена от  AMD.

  • Има вграден модул MMX.

  • Увеличен е  обема на кеш L1 - до 64 КВ (По 32 КВ за инструкции и данни).

Процесор K6-2

  • Работи на честота  от 166 до 233 МГц

  • Въведен е допълнителен набор инструкции 3DNow

  • Увеличена е честотата на системната шина на 100 МГц.

  • Кеш L2 се намира на дънната платка, може да има обем от 512 КВ до 2 МВ,  като работи на честотата на системната шина.

  • Използва се ново ядро (CXT) с модифициран метод за работа с кеша.

Процесор K6-3 (Sharptooth)

  • Има характеристиките на К6-2.

  • В процесора е вграден кеш с обем 256 КВ.

  • Работи с допълнителен кеш L3 с обем 512 КВ до 2 МВ , разположен на дънната платка.

Процесор K7 (Athlon)

Първият процесор на AMD,  в който фирмата не копира пряко архитектурата на Intel, и предложи на пазара свой вариант на платформа за компютър.

 

  • Вграден кеш L1 - 128 КВ (по 64 КВ за инструкции и данни). Кеш L2 - 512 КВ, работещ на 1/2 или 2/5 от честотата на процесора.

  • Системна шина - EV-6, същата както и  в процесорите Alpha. Скорост на системната шина - 200 МГц, но има потенциал до 400 МГц и по-нагоре.

  • Поддържани набори инструкции - MMX, разширен в  сравнение с K6-III и 3DNow.

  • Разработен изцяло нов FPU (Floating Point Unit - модул за операции с плаваща запетая). Той се състои от три части, всяка от които може да приема на входа инструкции при всеки такт на процесора. Единият от модулите осигурява обмена между регистрите и паметта, докато процесорът изпълнява други инструкции. Другите два модула се състоят от блок за събиране (adder) и блок за умножение (multiplier). И двата блока са fully pipelined, тоест използват конвейери.

  • За увеличаване скоростта на изпълнение на командите процесорът разполага с 3 блока за операции с цели числа, 3 блока за операции с плаваща запетая, MMX и 3DNow! и три блока за изчисление на адреси.

  • За вграждане на процесора се зползва  Slot A.

Процесори  с последователно изпълнение на инструкциите

При този тип процесорна архитектура,  инструкциите се изпълняват в строга последователност. Това е рационален начин за проектиране на процесор,  но за сметка на това се намалява производителността. В този случай  могат да се изпълнят едновременно само прости инструкции,  които са независими една от друга. Процесорите на Intel са типичен представител на тази архитектура.

 

Процесори с изпълнение на инструкциите извън последователността

Една от главните особености на съвременните процесори е динамичното (спекулативно) изпълнение на инструкциите. Под този термин се разбират следните възможности:

  • Предсказване на преходите – според Intel  е възможно да се предскажат с вероятност  >90%  -  1015 предстоящи прехода.

  • Анализ на потока данни  - преглеждане на 20-30  стъпки от програмата и определяне зависимостта на командите от данните или ресурсите.

  • Изпреварващо изпълнение на командите  - в порядък различен от последователността в програмата.

Процесорна (свръх оперативна) памет

Врадена е в процесора.  Характеризира се с голямо бързодействие и малък капацитет.

 

Процесорна шина

Обмена на данни между отделните устройства на  компютъра се извършва  по три много разрядни шини (много проводни  линии), съединяващи всички  модули.

 

Пропусна способност на процесорна шина

Количеството битове данни и информация, предавани по шината за секунда.

 

Първо поколение компютри

Машини, създадени в края на 50-те години. В схемите се използват електронни лампи.  Бързодействие 10 — 20 хиляди операции в секунда.

 

Работна станция  

Специализирана компютърна система, предназначена за използване в издателската, инженерната, архитектурната и други специализирани дейности.

 

Размита логика

Научно направление, съединяващо в едно принципите на логиката с теорията на вероятностите. За разлика от обикновената логика твърденията не биват само истински и лъжливи. Размитата логика оперира с размити количествени понятия – мнозинство, много, малко, рядко, близо до нулата, около 200 и т.н.

 

Разрядност на процесорна шина

Количеството битове, едновременно пренасяни по шината. Шините за данни и адреси са с паралелна организация и затова всички битове се пренасят в двоичен режим едновременно.

 

Разрядност на процесора

Разрядността на компютъра се определя от адресната шина и дължината на машинната дума, която той може да обработва с една команда на процесора. Колкото по-вече бита данни може да обработи процесорът едновременно, толкова е по-голямо бързодействието му.

 

Разширен интерфейс за компоненти и захранване на компютъра (АСРI  Advansed Component and Power Interface)

Създаден от Microsoft, Intel и Tоchiba. Явява се част от операционните системи над Windows 98  и   NT 5.0 

  • Контролира количеството енергия, която се консумира от устройствата на компютъра.

  • Функциите за управление на захранването се поемат от ОС, а не от BIOS.

  • Устройствата, когато не се използват, могат да се изключват от потребителя или автоматично от  ОС.

  • Програмируемо включване на захранването при определени обстоятелства. Пример - при включване на факса или модема.

  • Изключване на  захранването при прегряване на компоненти.

  • При портативните компютри се контролират батериите и се индицира  колко време остава  до изтощаването им.

Регенерация на оперативната памет

Поради микроскопичните размери капацитета на кондензатора се съхранява за много кратко време (хилядни части от секундата). Причината е в саморазряда на кондензатора. За да се съхрани информацията записана в паметта се използва регенерация – периодично прочитане на клетките с последващ презапис. При съвременните памети регенераторът се вгражда в самата микросхема,

 

Регистр

Специална запомняща клетка, изпълняваща функцията на кратковременно съхранение на число или команда и изпълнение над тях някаква операция. Отличава се от клетка на паметта по това, че може не само да съхранява двоичен код, но и да го преобразува.

 

Регистри с общо предназначение

Компоненти на процесора, с помощта, на които се извършва процеса на адресация. 

 

Северен мост

Контролира повечето функции – системната и кеш паметта, PCI и AGP конекторите.

 

Сегмент

Област от паметта, с определено предназначение, в който се поддържа линейна адресация. Сегментите съхраняват процедури, масиви, стек или други данни, които обикновено са еднотипни.

 

Сериен интерфейс с шина ISA

Използува се за включване на  устройства, изискващи двупосочна връзка - модеми, серийни принтери, скенери и др. Преобразува паралелната машинна дума / 8, 16 или 32 разряда/ в последователност от битове предавани един след друг. Реализиран е по стандарта RS 232 и другото му наименование е комуникационен порт. Данните се предават и приемат в асинхронен режим.     

 

Симетрична многопроцесорна работа на компютъра /SMP/

Няколко процесора използват обща памет и системна шина. Това опростява както системното така и приложното програмиране и позволява на една много нишкова операционна система  да разпределя задачите си между различни процесори и приложения с цел да получават толкова памет колкото им е необходима.Такова глобално разпределяне на паметта опростява синхронизацията на данните.

 

Символическа логика

Логическо представяне с използване на специален език. Твърденията се явяват предположения, които са истински или лъжливи. Символическата логика оперира с твърдения, използвайки логически операции от булевата алгебра: отрицание (НЕ), дизюнкция (ИЛИ), конюнкция (И). На базата на  символическата логика са създават логическите езици.

 

Синхрона статична памет

Изпълнява всички операции синхронизирано с тактовите сигнали, в резултат на което времето за достъп до клетката се ограничава на един такт. На синхронна статична памет се реализира кеша от първо ниво в съвременните процесори.

 

Система от команди

Съвкупност от операции, изпълнявани от компютър.

 

Системна шина (Front-Side Bus FSB ) на компютъра

Главна шина, по която  се извършва обмен между процесора и оперативната памет и тяхната връзка с периферните устройства.

 

Скаларна архитектура на компютъра

Компютърна архитектура, която реализира конвейрна обработка на данните. Суперскаларните архитектури работят с много конвейри.

 

Скенер

Устройство, което чрез оптико-електронна система въвежда в компютъра на готово изображение.

 

Слотове (съединители) за карти

Служат за присъединяване на контролери и адаптери на периферията към съответната шина. Броят на PSI и  ISA слотовете се комбинират от различните производители различно.

 

Слотове за модулите оперативна памет

                           SIMM

Модул с 72 извода за монтиране на асинхронна DRAM оперативна памет.

                      DIMM

Модул с 168 извода за монтиране на синхронна DRAM памет.

 

Стандартна компютърна архитектура

Компютърна архитектура, която е базирана на принципите на фон Нейман.

 

Стек

Временна памет, където процесорът съхранява цялата текуща информация за това, което компютърът върши в момента. Когато трябва да изпълни подпрограма или някаква друга задача, процесорът запомня в стека временното състояние и какво е правил до този момент, така че по-късно да може да се върне към изпълняваната програма без затруднения. При всяка нова задача компютърът помества на върха на стека информация за задачата и какво е текущото и състояние. При приключване на задачата информацията на върха на стека се заменя с предишната. 

 

Суперкомпютър

Компютър, предназначен за високоскоростно изпълнение на приложните процеси. Суперкомпютрите като правило използват голям брой процесори и прилагат някоя от архитектурите за паралелна обработка.

 

Суперскаларна архитектура

Включваща два или повече конвейера и позволяваща за един такт на процесора да бъдат изпълнени повече от една команда на процесора;

 

Схемен набор (chipset)

Схемният набор е всъщност компонентът, от който зависят всички останали компоненти. От него зависят цокълът на процесора, поддържаните шини, типове памет, вградените контролери, както и начинът на осъществяване на връзка между отделните компоненти.

 

Сървър

Обслужващо мрежата устройство, което обезпечава входа и изхода в мрежата, управлява трафика на данни и съхранява бази от данни. 

 

Такт (или честота) на синхронизация

При съвременните процесори скоростта на обработката на данни в резултат на взаимодействието на различните компоненти на компютъра се определя не от времето за изчакване между компонентите, а се задава чрез единна система от синхросигнали, изработвани от генератора на тактови импулси. Дискретните временни събития се наричат тактове за синхронизация (clock ticks), само такт (ticks), периоди на синхронизация (clock periods), цикли (cycles) или цикли за  синхронизация (clock cycles). Обикновено се  говори за период на синхронизация, който се определя или от своята продължителност (например, 10 наносекунди), или честота (например, 100 МГц).  Честотата на синхронизация  се определя от технологията на  апаратните средства и функционалната организация на процесора.

 

Тактов генератор на процесора

Генерира електрически импулси през определен интервал от време, които осигуряват  тактовата честота на процесора. До процесор Intel 486 се използваше генератор с два пъти по-висока честота от  тактовата честота на процесора  С появата на Intel 486, той и следващите процесори използват тактов генератор, чиято честота съвпада с тактовата честота на процесора.  

 

Тактова честота на процесора

Определя скоростта на извършваните от микропроцесора операции и се измерва в Hz. Оказва влияние върху бързината на компютъра, но не е определяща. Оказва по - голямо влияние при програмни приложения, извършващи операции в паметта, например преизчисляване на електронни таблици. При приложения свързани с дискови операции влиянието е незначително, защото дисковите устройства са с голямо време на достъп. Тук определящ критерий е употребата на цикли за изчакване.

 

Термични принтери

Използват се терморезистори, които се загряват от протичащия през тях ток, след което бързо изтиват. Печатащата глава на принтера представлява линийка с размер ширината на хартията за печат, върху която са разположени един до друг термоелементите. Технологията позволява принтерите от този тип да имат миниатурно изпълнение , поради което се използва основно в портативните компютри и факсови апарати.

 

Термотрансферни принтери

При този тип принтери хартията е нормална, като се използва специализирана цветна лента с покритие - термочувствително вещество, което формира образа. Топлината от принтерната глава разтапя веществото в атакуваната точка на лентата, при което мастилото попада върху хартията.

Свързващо вещество (най-често восък) при допир със студената хартия прикрепя мастилото към съответното място. Термотрансферните принтери дават най-добро качество на изображението, но са скъпи и бавни, поради което намират ограничено приложение.

 

Течно-кристални дисплеи (Liquid Crystal Display LCD)

LCD мониторите добиват все по-голяма популярност не само при портативните, но вече и при настолните компютри, поради следните причини:

*        Леки и с малки размери, поради което се използва в портативните компютри.

*        Ниска консумация на енергия;

*        Не излъчват електрони, не изискват високо напрежение и не са вредна за потребителите.

*        По-голяма използваемост на екранната област.

*        Изображението е ясно с контрастни краища и което е особено важно - не трепти.

 

Топология

Раздел от математиката, изучаващ свойствата на фигурите.

 

Транзистор

Играе ролята на "ключ", задържащ кондензатора от разреждане и даващ разрешение за четене или запис от клетка на паметта. В спокойно състояние транзисторът е  затворен При запис в кондензатора на бит информация ключът се  отваря, зареждайки кондензатора до определена стойност.

 

Транспютер

Специализиран микропроцесор, използван за паралелна обработка. Всеки транспютер се състои от процесор, оперативна памет и устройство за предаване на данни. При тази структура транспютерът може едновременно да приема, обработва и предава данни.  Той има няколко порта, което дава възможност да се създават разнообразни структури.

 

Тригер

Логическо устройство, притежаващо две устойчиви състояния, едното от които условно съответства на  логическа нула, а другото на логическа единица. С други думи всеки тригер съхранява един бит информация.

 

Ударни точково - матрични принтери

Множество иглени механизми  /9 или 24 / са поставени заедно в печатаща глава. Главата се движи хоризонтално по листа, за да бъде отпечатан даден ред и всяка игла да се активизира, когато е необходимо да се формира даден символ. Някои принтери печатат и в двете посоки, за да се постигне по-голяма скорост.

 

Управление на паметта

Функция на операционната система ОС, която решава задачата за разпределение на паметта между потребителските процеси и компонентите на ОС.  Частта от ОС, която отговаря за управление на паметта се нарича мениджър на паметта

 

Управляващо устройство на процесора

Управлява работата на всички основни възли на процесора, като им изпраща съответни управляващи сигнали.

 

Физически адреси

Адреси  в основната памет, характеризиращи реалното разположение на данните във физическата памет.

 

Фотодиоди

Полупроводникови приемници на светлинен сигнал. Преобразуват светлинния сигнал в електрически.

 

Формална логика

Изследва методите за анализ на твърденията и доказателствата.

 

Формат на командата на процесора

Определя структурата на командата, кода, дължината и метода за разположение на адресите.

 

Функционален модел на компютъра

Представя отделните нива на изграждане на компютъра. Той е известен още като трислоен модел на компютъра.

Компютърна система = Програмно осигуряване + Операционна система + Фърмуер + Хардуер

 

Централен блок на компютъра

Метална кутия, в която са събрани всички основни възли на компютърната система  /без монитора и периферните устройства/.

 

Централен процесор (ЦП)

Главен компонент на компютъра, управляващ работата на другите компоненти и реализиращ приложния процес. Централният процесор (Central processing unit) е програмируемо устройство, което се явява основен движещ инструмент в компютърната система. Изпълнявайки стъпка по стъпка инструкциите записани в  конкретната програма, той решава  задачите, поставени пред компютъра. Определя неговата производителност и ефективност. Често се наричана само процесор, макар че в много съвременни системи се използват и други процесори, изпълняващи специализирани функции.

 

Цвят

Възприемане чрез зрението на светлина с определен електромагнитен спектър.Светлина с различни честоти възбужда разнообразни цветови усещания. Нетрениран потребител различава около 150 цвята, 25 нива на наситеност и  примерно 40 на яркост.

 

Цикъл на изчакване на процесора

Времето, през което процесора изчаква по-бавното  устройство, за да се синхронизира с него. 

 

Цикл.

Техника в програмирането, която позволява многократно да се повтаря една и съща последователност от команди.

 

Цокли на процесора

 

                   ZIF (zero insertion force) цокъл - нулево усилие при поставяне и изваждане на процесора.

 

                   Платка - малка платка, на която е вграден процесора и кеш L2.

 

                   Socket 7 - най-известният ZIF цокъл, използван от по-късните Pentium процесори и процесорите К5 и К6 на AMD.

 

                  Socket 8 - използван е единствено от процесора Pentium Pro.

 

                   Slot 1 - използва се от процесорите Pentium II. Процесорът, L2 кеш паметта и схемния набор РСI  са монтирани върху  малка печатна платка  в метален корпус. Целият корпус се поставя в слот с ножов съединител.

 

                   Slot 2  - използва се от процесорите Pentium II -  над 400 MhZ.

 

                   Slot A - използва се от процесорът Athlon на AMD. Подобен е на Slot 1, но процесорът се поставя по обратния начин (така потребителите не биха могли да се объркат и да поставят на дънна платка за Pentium процесор Athlon или обратното).

 

                    Socket 370 - използва се от процесорите Celeron, Pentium III, IV. Кеш L2 e вградена в корпуса на процесора.

 

                    Socket 423 и  478 - използва се от процесорите Pentium ІV.

 

                   Socket A - използва се от по-късните процесори Athlon на AMD. Кеш L2 e вградена в корпуса на процесора

 

Шина  AGP (accelerated graphics port)

Предназначена е  специално за обмен на данни с видеоконтролера.  Поддържа високи скорости на обмен на данни, каквито са необходими за по-сложните графики.

 

Шина  AMR (audio modem riser)

Предназначена е за звукови карти и модеми. Въпреки че AMR печели все повече популярност, повечето модеми и звукови карти все още се предлагат в PCI формат.

 

Шина ISA

Разработена за  персоналния компютър на IBM - PC AT. Все още се използва в съвременните  компютри.

 

Шина  PCI

Утвърдила се шина в състава на съвременните компютри. Спецификацията на PCI я нарича “ междинна шина” (нещо средно между локална шина и периферна шина), тъй като някои периферни устройства(видеоконтролер и диск контролер) не се свързват директно към шината, както при VL-Bus. PCI осигурява буфер между централния процесор и контролерите на периферните устройства, което и дава възможност  пълноценно да използва скоростта на обмен. 

 

Шина за данни на процесора

Обменя данни между паметта, микропроцесора и периферните устройства. Явява се двупосочна. Разрядността на шината данни е свързана с разрядността на процесора (има 8-, 16-, 32-, 64-разрядни процесори).

 

Шина (магистрала) на компютъра

Шината представлява група паралелно разположени върху дънната платка проводници (писти) със серия шинни куплунзи (слотове), свързани към тези проводници. Шините са организирани йерархично, като всяка по-бавна шина е свързана с по-бързата над нея. Всяко устройство в системата е свързано към една от шините, а чипсетът действа като мост между отделните шини.

 

Южен мост

Част от чип сета на компютъра, който иправлява основно бавната периферия – EIDE, сериен и USB контролери.

 

Ядро на компютъра

Един или група процесори, които решават конкретни потребителски задачи под управление на програмното осигуряване на компютъра.

 

Ядро на DRAM

Реализира се на база технологията метал-оксид-полупроводник (CMOS, Complimentary Metal Oxide Semiconductor ). На тази технология и благодарение нейните несъмнени технически достойнства, се създават съвременните чипове - бързодействащи електронни елементи с висока степен на интеграция.

 

Ядро на статична паметта

Ядрото на статичната  оперативна памет представлява матрица, базирана на съвкупност от тригери.