Hardver

Hardver
5 (100%) 7 szavazat

Hardver (angolul: hardware) alatt a számítógép fizikailag megfogható részeinek összességét értjük. A számítógép működéséhez alapvetőn hardver és szoftver szükséges, a kettő közötti kapcsolatot a firmware hozza létre, ami a hardverekbe a gyártók által „beépített” szoftvernek tekinthető.

Egy személyi számítógép alkatrészei a általában a következők:

  • Ház és tápegység
  • Alaplap, processzor, memória
  • Bővítőkártyák: pl.: videokártya, hangkártya
  • Háttértárak (merevlemez, CD- vagy DVD-meghajtó)
  • Külső perifériák

Alaplapi eszközök

Tipikus alaplap
Alaplap
Processzor-hűtőborda és ventilátor
Processzor-hűtőborda és ventilátor
 Az alaplapon a CPU, a memória, és a sínrendszer(ek) találhatók, továbbá bizonyos integrált eszközök, illetve csatlakoztatási lehetőségek is előfordulnak, mint például:
  • IO eszközök (billentyűzet, egér)
  • grafikus kártya
  • háttértárolók vezérlői
  • egyéb vezérlők (hálózati kártya, hangkártya stb.)

Alaplap

CPU

A processzor főbb részei

Intel Pentium 100 MHz-es processzor
Intel Pentium 100 MHz-es processzor
  • ALU: (Arithmetic and Logical Unit – Aritmetikai és Logikai Egység). A processzor alapvető alkotórésze, ami alapvető matematikai és logikai műveleteket hajt végre. Sebessége növelhető egy koprocesszor (FPU, Floating Point Unit, lebegőpontos műveleteket végző egység) beépítésével. Az FPU korábban külön részegység volt, manapság a processzorok mindegyike beépítve tartalmazza.
  • AGU: (Address Generation Unit) – a címszámító egység, feladata a programutasításokban található címek leképezése a főtár fizikai címeire és a tárolóvédelmi hibák felismerése.
  • CU: (Control Unit a.m. vezérlőegység vagy vezérlőáramkör). Ez szervezi, ütemezi a processzor egész munkáját. Például lehívja a memóriából a soron következő utasítást, értelmezi és végrehajtatja azt, majd meghatározza a következő utasítás címét.
  • Regiszter (Register): A regiszter a processzorba beépített nagyon gyors elérésű, kis méretű memória. A regiszterek addig (ideiglenesen) tárolják az információkat, utasításokat, amíg a processzor dolgozik velük. A mai gépekben 32/64 bit méretű regiszterek vannak. A processzor adatbuszai mindig akkorák, amekkora a regiszterének a mérete, így egyszerre tudja az adatot betölteni ide. Például egy 32 bites regisztert egy 32 bites busz kapcsol össze a RAM-mal. A regiszterek között nem csak adattároló elemek vannak (bár végső soron mindegyik az), hanem a processzor működéséhez elengedhetetlenül szükséges számlálók, és jelzők is. Ilyen például:
    • utasításszámláló, (PC=program counter, IP=instruction pointer) ami mindig a következő végrehajtandó utasítás címét,
    • utasításregiszter (IR=instruction register), mely a memóriából kiolvasott utasítást tárolja. E kód alapján határozza meg a vezérlőegység az elvégzendő műveletet
    • flagregiszter, amely a processzor működése közben létrejött állapotok jelzőit (igaz, vagy hamis),
    • és az akkumulátor, (AC) amely pedig a logikai és aritmetikai műveletek egyik operandusát, majd az utasítás végrehajtása után az eredményt tartalmazza.
  • Buszvezérlő: A regisztert és más adattárolókat összekötő buszrendszert irányítja. A busz továbbítja az adatokat.
  • Cache: A modern processzorok fontos része a cache (gyorsítótár). A cache a processzorba, vagy a processzor környezetébe integrált memória, ami a viszonylag lassú rendszermemória-elérést hivatott kiváltani azoknak a programrészeknek és adatoknak előzetes beolvasásával, amikre a végrehajtásnak közvetlenül szüksége lehet. A mai PC processzorok általában két gyorsítótárat használnak, egy kisebb (és gyorsabb) elsőszintű (L1) és egy nagyobb másodszintű (L2) cache-t. A gyorsítótár mérete ma már megabyte-os nagyságrendű.

Háttértárak

Lemezes tárolók, lemezmeghajtók

Közös jellemzőjük, hogy a meghajtó az adathordozót egy tengely mentén forgatja, miközben a lemezfelülettel párhuzamosan elhelyezkedő fej érzékeli vagy módosítja az információtárolásra szolgáló anyag valamely fizikai tulajdonságát. Ez a tulajdonság optikai vagy mágneses jellemző.

Hajlékonylemezek

Merevlemezek

Optikai lemezek

Floppy

A floppyt használat előtt formázni kell, bár általában gyárilag szokták megformázni. A megformázáskor létrejön a főkönyvtár és a fájl elhelyezkedési tábla. A lemezhez mindig szükséges egy meghajtó. Ez motorral megforgatja lemezt és az író-olvasó fej segítségével letapogatja az adatokat. A floppyban kárt tehet a mágnes, a hő, a víz.

Az CP/M, a CP/M-86, a DR-DOS, az MS-DOS operációs rendszerek és utóbbi leszármazottai tipikusan így hivatkoznak a floppymeghajtókra: A:, B:. A Unix és a vele rokon (POSIX kompatibilis) rendszerekben (pl. Linux) sokkal nagyobb a változatosság. Egy eszköznek akár több neve is lehet, attól függően, hogy milyen üzemmódban akarjuk használni. Jellegzetes példa: /dev/fd0.

Merevlemez (Hard-disk)

A partíciók jelölése:

  • Windows alatt: C:\, D:\, stb.
  • Linux alatt: /dev/hda.

Tárolóáramkörök, flashmemóriák

Ház és tápegység

A számítógépház és a tápegységnek illetve az alaplap kialakításának (elrendezésánek) általában össze kell illenie. Jó példák erre az egyes PC szabványok:

  • XT
  • AT
  • ATX

Tápegység

Ház

Perifériák

  • Átvitel iránya alapján:
    • beviteli (angolul input) – adatot szolgáltat a számítógép számára
    • kiviteli (angolul output) – a számítógép adatait a külvilág felé továbbítja
    • ki/beviteli (angolul input/output) – mindkét irányban továbbít
  • Összekapcsolt dolgok jellege alapján:
    • humanoid – a kapcsolat egyik „résztvevője” ember; ezek azok az eszközök, amelyeken keresztül a felhasználó érintkezésbe léphet a számítógéppel
    • technikai – gép-gép kapcsolat (például modem)
  • Felhasználási kör alapján:
    • számítástechnikai – számítógépes perifériák összekapcsolására
    • speciális – ipari, orvosi, kutatási stb. környezethez kapcsolódnak

Beviteli perifériák

(zárójelben az angol megnevezés)

  • billentyűzet (keyboard)
  • egér (mouse)
  • hanyattegér (trackball)
  • rajzolótábla (tablet)
  • érintőképernyő, tapipad (touchpad)
  • szkenner (scanner)
  • irányítókar vagy botkormány (joystick)
  • játékvezérlő (gamepad)
  • (web)kamera
  • ujjlenyomat-olvasó
  • vonalkód-leolvasó
  • mikrofon (mic)
  • autós kormány (wheel)

Kiviteli perifériák

  • monitor
  • projektor
  • nyomtató (printer)
  • rajzgép (plotter)
  • hangszóró

Ki/beviteli perifériák

  • érintőképernyő (touchscreen)
  • modem (modem)