Μητρική πλακέτα (Motherboard) και συσκευές συστήματος
Η μητρική πλακέτα είναι η βάση ενός σύγχρονου υπολογιστικού συστήματος. Αν ο επεξεργαστής είναι το "μυαλό" του υπολογιστή, τότε θα μπορούσαμε να πούμε ότι η μητρική πλακέτα είναι το "κεντρικό νευρικό σύστημα". Τα κυριότερα μέρη μιας μητρικής πλακέτας είναι:
Μητρική πλακέτα: Η μητρική πλακέτα είναι το κύριο σύστημα κυκλωμάτων του υπολογιστή. Εδώ είναι που "κάθονται" ο επεξεργαστής, η κύρια μνήμη, η κρυφή μνήμη, οι κάρτες γραφικών, οι δίαυλοι και οι υποδοχές που συνδέουν τις περιφερειακές συσκευές.
Chipset συστήματος και ελεγκτές: Το chipset και το υπόλοιπο σύστημα κυκλωμάτων είναι η "εξυπνάδα" της μητρικής πλακέτας. Η δουλειά του είναι είναι να διευθύνει την κυκλοφορία και να ελέγχει τη ροή της πληροφορίας μέσα στον υπολογιστή. Τα κυκλώματα αυτά ελέγχουν τις προσπελάσεις του επεξεργαστή στη μνήμη, τη ροή δεδομένων από και προς τις περιφερειακές συσκευές και τις γραμμές επικοινωνίας. Το chipset είναι ένα σημαντικό μέρος κάθε υπολογιστή, επειδή παίζει ένα σημαντικό ρόλο στον καθορισμό του τι είδους χαρακτηριστικά υποστηρίζει ο υπολογιστής. Για παράδειγμα, ποιοι επεξεργαστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν, ποιά είδη μνήμης, πόσο γρήγορα μπορεί να τρέξει ο υπολογιστής και τι είδους διαύλους μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε, είναι όλα άμεσα εξαρτώμενα από το chipset.
Δίαυλοι υπολογιστή: Οι δίαυλοι είναι ηλεκτρικά κανάλια, μέσω των οποίων, επικοινωνούν τα διάφορα μέρη του υπολογιστή. Το φυσικό μέρος των διαύλων, αυτό που εμείς βλέπουμε όταν κοιτάξουμε μέσα στη μητρική πλακέτα, είναι ένα σύνολο από υποδοχές στο πίσω μέρος του υπολογιστή, στις οποίες τοποθετούμε την κάρτα γραφικών, την κάρτα ήχου και όλες τις κάρτες του συστήματος. Μέσω των διαύλων αυτών η κάρτα γραφικών παίρνει πληροφορίες από τον επεξεργαστή, ο επεξεργαστής αποθηκευεί δεδομένα στο σκληρό δίσκο, κτλ. Η αρχιτεκτονική, που επιλέγεται για κάθεναν από αυτούς τους διαύλους έχει μεγάλη επίδραση στη συνολική απόδοση του υπολογιστή, καθώς και στην επιλογή των διαφόρων καρτών και συσκευών, που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε.
Βασικό Σύστημα Εισόδου/ Εξόδου (BIOS): Το βασικό σύστημα E/E είναι ένα πρόγραμμα, το οποίο είναι ενσωματωμένο μέσα στο hardware του υπολογιστή. Είναι το χαμηλότερου επιπέδου πρόγραμμα το οποίο τρέχει μέσα στον υπολογιστή. Η αποστολή του είναι να δρα ως ένα ενδιάμεσο μεταξύ του hardware και του λογισμικού. Ενεργώντας με αυτό τον τρόπο, το λογισμικό δεν χρειάζεται να κάνει διαφορετικά πράγματα σε κάθε υπολογιστή και είναι ο λόγος που το λειτουργικό σύστημα φορτώνεται σε όλα τα μηχανήματα. Το BIOS είναι αυτό που τρέχει όταν ανοίγουμε τον υπολογιστή και αυτό που φορτώνει το λειτουργικό σύστημα. Επίσης, μας επιτρέπει να ορίσουμε διαφορετικές παραμέτρους για τον έλεγχο της λειτουργίας του υπολογιστή.
Κρυφή μνήμη: Η κρυφή μνήμη είναι μία μικρή μνήμη υψηλής ταχύτητας, η οποία τοποθετείται μεταξύ του επεξεργαστή και της κύριας μνήμης του συστήματος. Η αξία της μνήμης αυτής είναι η ταχύτητά της, η οποία είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή της κύριας μνήμης. Κάθε φορά που ο επεξεργαστής ζητά μια ποσότητα δεδομένων από τη μνήμη, το σύστημα ελέγχει πρώτα την κρυφή μνήμη για να δει αν η πληροφορία είναι εκεί. Αν ναι, τότε αυτή διαβάζεται από εκεί σε πολύ μικρότερο χρόνο απ' ότι αν θα διαβαζόταν από την κύρια μνήμη. Αν δεν είναι, τότε τα δεδομένα διαβάζονται από την κύρια μνήμη και δίνοται στον επεξεργαστή, αλλά τοποθετούνται επίσης και στην κρυφή μνήμη για την περίπτωση που ο επεξεργαστής τα ξαναχρειαστέι στο κοντινό μέλον.
Πόροι συστήματος: Πόροι συστήματος δεν είναι οι πραγματικές φυσικές συσκευές. Δεν είναι τίποτα, το οποίο εμείς να δούμε μέσα σε έναν υπολογιστή. Είναι ωστόσο, πολύ σημαντικές για δύο λόγους. Πρώτον, δείχνουν το πως οργανώνει και προσπελαύνει τις διάφορες συσκευές του. Δεύτερον, αποτελούν μία από τις πιο συνηθισμένες περιοχές στην οποία οι χρήστες των υπολογιστών έχουν προβλήματα (συγκρούσεις). Υπάρχουν 4 διαφορετικοί τύποι τέτοιων πηγών:
Διακοπές (Interrupts / IRQs): Κάθε συσκευή, προκειμένου να εκτελέσει κάποια λειτουργία, ζητά την προσοχή του επεξεργαστή. Για να ζητήσει αυτή την προσοχή, χρησιμοποιεί κάποια ειδικά σήματα, που ονομάζονται διακοπές (Interrupt ReQuests / IRQs). Κάτω από ειδανικές συνθήκες, κάθε συσκευή έχει το δικό της αριθμό διακοπής. Αν δύο συσκευές έχουν τον ίδιο αριθμό, τότε προκύπτει μία σύγκρουση. Ωστόσο, νεότερες τεχνολογίες επιτρέπουν να έχουμε πολλές συσκευές με τον ίδιο αριθμό διακοπής.
Κανάλια άμεσης προσπέλασης μνήμης (/Direct Memory Access (DMA) Channels): Μερικές συσκευές έχουν την ικανότητα να διαβάζουν απευθείας από την κύρια μνήμη αντί να ζητούν από τον επεξεργαστή να κάνει κάτι τέτοιο γιαυτές. Αυτό είναι κάτι που βελτιώνει την απόδοση του συστήματος, αφού ο επεξεργαστής μένει ελέυθερος να κάνει άλλες εργασίες. Για να κάνουν οι συσκευές κάτι τέτοιο, χρησιμοποιούν κάποια κανάλια άμεσης προσπέλασης μνήμης. Κάθε συσκευή έχει το δικό της τέτοιο κανάλι.
Διευθύνσεις Ε/Ε: Οι συσκευές ενός υπολογιστή ανταλλάσουν πληροφορίες με το σύστημα, τοποθετώντας δεδομένα σε μια συγκεκριμένη περιοχή της κύριας μνήμης. Για παράδειγμα, όταν πατιέται το πλήκτρο "Μ" του πληκτρολογίου, αυτό αποθηκεύται σε μια συγκεκριμένη περιοχή της μνήμης μέχρι ο επεξεργαστής να ασχοληθεί μαζί του. Έτσι κάθε συσκευή έχει τη δική της περιοχή στην κύρια μνήμη, η οποία ορίζεται από κάποιες διευθύνσεις.
Διευθύνσεις μνήμη: Παρόμοια με τις διευθύνσεις Ε/Ε, πολλές συσκευές χρησιμοποιούν blocks μνήμης σαν ένα μέρος της τυπικής τους λειτουργίας, μπορούν για παράδειγμα να χαρτογραφούν εκεί κώδικα του BIOS ή να χρησιμοποιούν μια περιοχή της μνήμης για να κρατούν προσωρινά δεδομένα που χρησιμοποιούν. ΠΗΓΗ: http://www.it.uom.gr/project/mycomputer/intro/comparts.html