Ποιες είναι οι βασικές αρχές στις οποίες λειτουργεί ένας υπολογιστής;

Στον πυρήνα του, ένας υπολογιστής λειτουργεί σε μερικές θεμελιώδεις αρχές:

1. Δυαδική εκπροσώπηση:

* Η θεμελίωση όλων: Οι υπολογιστές χρησιμοποιούν ένα δυαδικό σύστημα, που αντιπροσωπεύει δεδομένα ως αλληλουχίες των 0s και 1s. Αυτό το σύστημα επιτρέπει τον απλό, αποτελεσματικό χειρισμό πληροφοριών στο χαμηλότερο επίπεδο.

* bits και bytes: Κάθε 0 ή 1 είναι ένα "bit". Οκτώ bits αποτελούν ένα "byte", μια κοινή μονάδα για την αποθήκευση πληροφοριών όπως χαρακτήρες, αριθμούς και οδηγίες.

2. Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU):

* Ο εγκέφαλος: Η CPU είναι ο πυρήνας του υπολογιστή, υπεύθυνος για την εκτέλεση οδηγιών.

* κύκλος εκτέλεσης-έκτακτης ανάγκης: Η CPU εκτελεί συνεχώς αυτόν τον κύκλο:

* fetch: Ανακτά τις οδηγίες από τη μνήμη.

* Αποκάλυψη: Ερμηνεύει τις οδηγίες.

* Εκτέλεση: Πραγματοποιεί τις οδηγίες.

3. Μνήμη (Ram &Storage):

* βραχυπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα:

* RAM (μνήμη τυχαίας πρόσβασης): Προσωρινή αποθήκευση για ενεργά δεδομένα και προγράμματα. Γρήγορη αλλά πτητική (χάνει δεδομένα όταν η ισχύς είναι απενεργοποιημένη).

* Αποθήκευση: Μακροπρόθεσμη αποθήκευση για αρχεία, λειτουργικό σύστημα και άλλα δεδομένα. Πιο αργή αλλά μη πτητική (διατηρεί δεδομένα ακόμη και όταν τροφοδοτείται).

4. Συσκευές εισόδου/εξόδου:

* Η διεπαφή: Συσκευές όπως πληκτρολόγια, ποντίκια, οθόνες και εκτυπωτές επιτρέπουν την αλληλεπίδραση με τον υπολογιστή.

* είσοδος: Λαμβάνει δεδομένα από τον εξωτερικό κόσμο.

* Έξοδος: Στέλνει δεδομένα από τον υπολογιστή στον έξω κόσμο.

5. Λειτουργικό σύστημα (OS):

* Ο αγωγός: Το λειτουργικό σύστημα διαχειρίζεται τους πόρους του υπολογιστή, παρέχει ένα περιβάλλον χρήστη και ενεργεί ως ενδιάμεσος μεταξύ του υλικού και του λογισμικού.

* Βασικές ευθύνες:

* Διαχείριση μνήμης

* Διαχείριση διαδικασιών

* Διαχείριση συστήματος αρχείων

* Κατανομή πόρων

6. Λογισμικό:

* Οι οδηγίες: Το λογισμικό (προγράμματα) παρέχει τις οδηγίες για την εκτέλεση του υπολογιστή.

* Τύποι λογισμικού:

* Λογισμικό συστήματος: Ελέγχει τις βασικές λειτουργίες του υπολογιστή (π.χ. το λειτουργικό σύστημα).

* Λογισμικό εφαρμογής: Παρέχει εργαλεία για συγκεκριμένες εργασίες (π.χ. επεξεργαστές κειμένου, προγράμματα περιήγησης ιστού).

7. Λογικές πύλες:

* δομικά στοιχεία: Στο επίπεδο υλικού, οι λογικές πύλες είναι απλά κυκλώματα που εκτελούν βασικές λειτουργίες Boolean (και, ή όχι).

* συνδυασμοί: Τα σύνθετα κυκλώματα κατασκευάζονται συνδυάζοντας τις λογικές πύλες, επιτρέποντας στους υπολογιστές να εκτελούν σύνθετους υπολογισμούς και λειτουργίες.

Συνοπτικά:

Οι υπολογιστές εργάζονται μετατρέποντας τις πληροφορίες σε μια δυαδική αναπαράσταση, επεξεργάζοντάς την με μια CPU με βάση τις οδηγίες που παρέχονται από το λογισμικό, την αποθήκευση δεδομένων σε διάφορες μορφές μνήμης και την αλληλεπίδραση με τον έξω κόσμο μέσω συσκευών εισόδου/εξόδου. Το λειτουργικό σύστημα λειτουργεί ως διευθυντής, συντονίζοντας αυτές τις διαδικασίες.