Εισαγωγή στους Υπολογιστές Εισαγωγή

Δομή

"It said "Insert disk 3..." but only 2 fit in the drive."

Παρότι πλέον οι περισσότεροι από εμάς έχουνε ένα μικρό υπολογιστή σχεδόν πάντα πάνω τους, είτε με την μορφή κινητού τηλεφώνου, είτε με την μορφή μικρού υπολογιστή τσέπης, δεν ξέρουνε καθόλου πώς είναι φτιαγμένος και πως λειτουργεί. Σχεδόν όλα τα υπολογιστικά συστήματα έχουνε 3 βασικά στοιχεία που χωρίς αυτά δεν θα μπορούσανε να δουλέψουν. Processor, Saving Space και Motherboard. Ένας σύγχρονος προσωπικός υπολογιστής έχει μερικά στοιχεία παραπάνω αλλά τα πιο σημαντικά στοιχεία του είναι αυτά τα τρία. Ας δούμε το κάθε ένα στοιχείο μεμονωμένα και στην συνέχεια ας προσπαθήσουμε να τα συναρμολογήσουμε όλα μαζί και να φτιάξουμε τον σύγχρονο υπολογιστή.

 

Processor (Επεξεργαστής)

Ο επεξεργαστής ενός υπολογιστή (Central Processing Unit or CPU) είναι το μυαλό που κάνει όλες τις περίπλοκες πράξεις. Παρόλο που φαντάζει κάτι το πολύ εξωτικό και ακατανόητο μία CPU μπορεί να επιτελέσει ελάχιστες λειτουργίες. Για την ακρίβεια ένας κοινός επεξεργαστής μπορεί να κάνει μόνο, αριθμητικές πράξεις (πρόσθεση, αφαίρεση κτλ.) και λογικές πράξεις (λογικό AND, λογικό OR, λογικό XOR, λογικό NOT).

Όλοι οι υπολογιστές στηρίζονται στους δυαδικούς αριθμούς. Χωρίς αυτούς δεν θα μπορούσανε να υπάρχουνε αφού στην πραγματικότητα όλα τα ηλεκτρονικά δουλεύουνε με δύο απλές καταστάσεις. Περνάει ρεύμα (1) , δεν περνάει ρεύμα (0). Έτσι στηριζόμενοι πλέον στο δυαδικό σύστημα αριθμών όλες οι πράξεις που εκτελούν, τόσο οι αριθμητικές όσο και οι λογικές, αφορούν μόνο δυαδικούς αριθμούς. Παρότι η απλή πράξη 1+1=2 για εμάς είναι καθαρά μια απλή πράξη πρόσθεσης με δύο μικρούς αριθμούς, για έναν υπολογιστή είναι λίγο πιο σύνθετη. Θα πρέπει να μετατρέψει και τους δύο αριθμούς στο δυαδικό σύστημα, να τους προσθέσει και μετά να μετατρέψει το αποτέλεσμα από το δυαδικό στο δεκαδικό και να μας το παρουσιάσει.

Saving Space (Αποθηκευτικός Χώρος)

Υπάρχουν πολλών ειδών αποθηκευτικοί χώροι. Τα δύο σημαντικότερα είδη είναι ο σκληρός δίσκος (Hard Disk) και η RAM (Random Access Memory ή μνήμη τυχαίας προσπέλασης). Η μεγάλη τους διαφορά είναι ότι ο σκληρός δίσκος αποθηκεύει δεδομένα για μεγάλο χρονικό διάστημα καθώς ο τρόπος εγγραφής πάνω στο δίσκο γίνεται με μαγνητικό τρόπο. Σε αντίθεση οι μνήμες κρατάνε δεδομένα μόνο όσο έχουνε ρεύμα. Ως γνωστό μία τυπική διαδικασία για να αδειάσουμε της μνήμες του υπολογιστή μας είναι να κρατήσουμε τον υπολογιστή μας κλειστό για περίπου 30 δευτερόλεπτα.

Εάν αναρωτιέστε γιατί χρησιμοποιούμε ακόμα μνήμες αφού αυτές με το κλείσιμο της τροφοδοσία τους χάνουμε τα δεδομένα, η απάντηση κρύβεται στο τρόπο εγγραφής. Ο μαγνητικός τρόπος εγγραφής δυστυχώς είναι πολύ αργός. Αυτός είναι και ο λόγος που η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων μέσα σε έναν υπολογιστή είναι σχετικά μικρή. Ο ανασταλτικός παράγοντας (bottleneck) δημιουργείται από την ταχύτητα των δίσκων. Οι μνήμες σαφώς πιο γρήγορες χρησιμοποιούνται κυρίως για την εγγραφή δεδομένων που χρησιμοποιούνται συχνότερα από τον επεξεργαστή. Με αυτόν τον τρόπο γλυτώνουμε πολύτιμο χρόνο, γεγονός που είναι απαραίτητο για έναν υπολογιστή. Στο κάτω κάτω εάν μπορούσαμε να κάνουμε όλες αυτές τις πράξεις με το μυαλό μας δεν είναι σίγουρο ότι οι υπολογιστές θα είχανε τόση μεγάλη χρησιμότητα.

Motherboard (Μητρική Πλακέτα)

Η μητρική πλακέτα θα μπορούσαμε να πούμε ότι είναι η καρδιά ενός υπολογιστή. Όλα τα υπόλοιπα κομμάτια, και αυτά για τα οποία έχουμε μιλήσει μέχρι τώρα και αυτά που θα μιλήσουμε παρακάτω, έχουνε μια θέση πάνω στην μητρική πλακέτα. Ενώνοντας όλα αυτά τα μέρη ο υπολογιστής είναι έτοιμος να λειτουργήσει. Έτοιμος; Δυστυχώς οι σημερινοί προσωπικοί υπολογιστές που χρησιμοποιούμε, περιέχουν και αρκετά άλλα πράγματα για να λειτουργήσουν.