Användare:Jan hj/projekt2

Uppslagsordet ”CPU ” leder hit. För andra betydelser, se Dator.

Datorn är en maskin som allt snabbare kan bearbeta och presentera information. Från de första enkla mekaniskamaskinerna via automatiska räknemaskiner har man nu på 2000 talet kommit fram med mycket sammansatta och komplexa elektoniska system. Persondatorn lancerades av IBM på 80-talet för att ge människor en mer intelligent terminal till stordatorerna som på den tiden dominerade. Idag bedrivs en mycket stor del av databehandling av persondatorer och Microsoft har för länge sedan gått om IBM i att dominera marknaden på datorer. Eller i alla fall expanderat på persondatormarknaden till omsättningen sett. ^{[källa behövs]}

Persondatorns funktion

Datorns hårdvara

Moderkort

Ett moderkort är det centrala eller det primära kretskortet, detta kort kan man finna i t.ex. en dator. I engelska termer så kallar man moderkortet även: mainboard, baseboard, system board, planar board eller som man kallar det på Apple's datorer, logic board.

Moderkort och persondatorer

Moderkortet är ett stort kretskort där man kopplar in de mindre kretskorten, såsom grafikkort, nätverkskort, RAM-minne osv. Utan moderkortet så skulle inte de andra korten fungera tillsammans med varandra, man kan säga att moderkortet förser de andra korten med kraft.En dator kan inte klara sig utan detta kort, men den skulle ju t.ex. klara sig utan ett ljudkort. Men just moderkortet är livsviktigt för datorn därför att moderkortet är den huvudkomponent som kopplar samman alla övriga datordelar. Ett moderkort är utrustat med väldigt många bussanslutningar, och det finns såklart även uttag för kablage.

Det finns många olika moderkort för persondatorer, men det vanligaste som används idag är ATX (Advance Technology Extended). ATX finns i olika varianter såsom mini-ATX och microATX.

hj'komm 2/3 Forfraande: Ordet kraft är inte bra valt, raften kommer snarast fån Elförsörjningen( Power Supply)

Nordbryggan - Northbridge

Nordbryggan sköter kommunikationen mellan processorn, RAM-minnet, PCI-Express/AGP, och Sydbryggan.

Kommunikationen mellan nordbryggan och processorn sker genom FSB. En minneskontroll som sitter på Nordbryggan ger CPU'n snabb tillgång till RAM-minnet, AGP och PCI Express. Vissa har även inbyggda grafikkontroller.

Kretsuppsättningar, eller "chipsets" av typen nord/sydbrygga tillverkas idag främst av Intel, men även i viss mån [[Wikipedia:]]Nvidia. Intel har ersatt kretsuppsättningen nordbryggan/sydbryggan med sin egen arkitektur, IHA (Intel Hub Architechture). IHA har två delar, Graphics AGP Memory Controller Hub (GMCH) och I/O Controller Hub (ICH).

IHA används i 800-serien av Intels kretsar och är den första arkitekturen som skiljer sig från den vanliga strukturen, bestående av nordbrygga/sydbrygga.

Moderkorten kan inte ansluta direkt till ledningarna i PCI-bussen, därför har all den elektronik som utför t.ex. konverteringar, adressomkodningar och minnesbuffringar integrerats till en stor krets som heter nordbryggan.

AMD och deras Chipset AMD's senaste chipset, 790 FX, använder en teknik som kallas Hypertransport, de kommer i 1., 2.0, 3.0, and 3.1 - de fungerar mellan 200MHz till 3.2GHz. HyperTransport klara bara en viss bit bred, mellan 2 till 32 bitar. Med 32bitar är den interna överföringshastigheten 25.6 GB/s åt varje håll eller 51.2 GB/s totalt vilket gör det snabbare än de flesta standarder som finns idag.

Hypertransport gör att Northbridge optimeras för högupplösta spel och HD bild. Chipset stöder dubbla PCI Express 2.0 slots för nästa generation Grafikkort.

INTEL och deras Chipset Intel X58 är designad att koppla ihop intel processorer med Intel Quickpath Interconnection dvs QPI, det är en mindre betydelse gränssnit till mindre komponenter. INTEL x58 har ett har en integrerad minnes kontroll så X58 har inget gränssnitt. Den är därför gjord för att endast passa i7 processorer för tillfället, men den kommer att passa itanium och Xeon processorer i framtiden.

X58's QuickPath teknik, skiljer sig väldigt lite från tidigare Intel chips. Quickpath och är bla väldigt likt AMD's HyperTransport teknik. Frånskiljt saknaden av ett minne, så är X58 väldigt likt den vanliga northbridge: Den kommunicerar med processorn och PCI genom en snabb intern lina.

Överklockning med Northbridge - Nordbryggan

Nordbryggan är spelar idag en viktig roll i hur mycket man kan överklocka datorn, dess frekvens används som standard till CPU'n så att CPU'n kan ställa in sin egen frekvens. I dagens maskiner blir chipet väldigt mycket hetare allt eftersom datorer blir snabbare så behöver chipset behöver kylas mer effektivt.

hj' kommentar: Bra!.

Sydbryggan - Southbridge

Sydbryggan är den krets som befinner sig i den mest avlägsna änden av PCI-bussen där den hanterar in- och utmatningsfunktionerna (I/O, dvs. Input/Output) i kretsuppsättningen, och kommunicerar med PCI-bussen samt nordbryggan. Med andra ord den krets i chipuppsättningen nord- och sydbrygga som ansvarar för de långsammare komponenterna. Detta inkluderar vanligen PCI-bussen, PS/2-gränssnitt för tangentbord och mus, serieport, parallellport, och diskettenhetskontrollerare. Några av dessa funktioner hanteras av en sekundär I/O-kontrollerare, och i det fallet förser sydbryggan detta chip med ett gränssnitt.

En viss sydbrygga fungerar oftast tillsammans med de flesta sorter nordbryggor, men dessa två chip måste vara utformade att kunna arbeta tillsammans för att det ska fungera riktigt. Emellertid finns det ingen konsekvent industristandard för full kompatibilitet i denna chipuppsättning i avseendet olika kärnors struktur.

Liksom dess motpart nordbryggan använder Intel sin egen sorts arkitektur för denna datordel - och därmed också sin egen term, då benämnd ICH (I/O Controller Hub).

Minne

Kringenheter

Datorn är försedd med USB-portar, för bättre anslutbarhet. USB-portarna på datorns baksida används för att ansluta USB-kringenheter till datorn. Det kan vara en digital kamera, skanner, skrivare, CD-ROM-enhet, modem, mus, tangentbord eller spelenhet som är en USB-enhet.

hj'  kommentar 2/3: det finns många kringenheter många går på USB dock finns andra anslutningsmöjligheter t ex       
nätverks trådlöst eller kabel IR,  seriell ,parallellport Fortfarande ingen korrigering.

Sekundära lagringsenheter

Sekundära lagringsenheter är enheter där man lagrar information som inte är temporär, det vill säga saker som sparas även fast du stänger av datorn eller liknande.

Hårddisk

Hårddisken sitter antingen fastmonterat i systemenheten och då kallas det intern eller så har hårddisken en egen låda och är ansluten utsidan kallas den extern. Hårddisken består av några tunna skivor som är ca 3-5 tum i diameter. De sitter fastsatta med ett visst mellanrum på en centralpelare. Skivorna är av ett ganska hårt material vanligtvis aluminium. Skivorna snurrar kontinuerligt med flera tusen varv i minuten. Varje hårddisk innehåller ett visst antal diskar som data läses från (platters) och brukar vanligtvis vara 4 diskar där lagringsutrymmet kan ändras beroende på den totala lagringstorleken på hårddisken. En hårddisk på 1 TB kan tex ha 4 diskar, vardera på 250 GB. Upp emot 15000 varv/min kan man komma upp i nu för tiden.

Det finns olika typer av hårddiskar, mest känt är den vanligaste typen Serial ATA men även den gamla IDE hårddisken är vanlig. Seriell ATA är en seriell databuss som är byggd för att förflytta data till och från hårddiskar i datorer men används även till DVD/BLU-RAY-brännare mm. Det är en efterföljare till den äldre ATA-standarden (IDE). ATA heter numera Parallell ATA (PATA) för att skilja den ifrån Seriell ATA.

Parallell ATA använder åtta ledningar för att överföra data och kan ha två enheter per kabel, när den ena enheten arbetar kan den andra enheten inte användas, Master går alltid före Slave i prioritering. Varje ledare av de åtta överför data relativt sakta men när de läggs samman kan man erhålla hög hastighet.

I SATA används bara två vägar för dataöverföring, men dessa är avstämda och kan skicka data mycket snabbare än alla ledningar i PATA tillsammans, här kan man bara ha en enhet per kabel.

Det finns även externa hårddiskar som passar lika bra till stationära som bärbara datorer. Inuti lådan sitter en helt vanlig hårddisk som försetts med ett skyddande skal och ett kontrollerkort för det externa gränssnittet, exempelvis USB eller Firewire.

hj's komm 2/3 Forfarande::
Vad är det för skillnad mellan IDE SATA o USB anslutna hårddiskar?

Typiskt hålkort som användes i datorer på 1960-talet och 1970-talet

Bakgrund

hj's komm 2/3 Forfarande:: Detta avsnitt bör väl ligga före..

Att lagra information gjordes i datorernas barndom med hjälp av hålkort. Ett hålkort hade utstansade hål för nollor och ettor. Senare utvecklades magnetbandspelare och stora datamängder lagrades på magnetband. Att lagra information på magnetband eller hårddisk är mycket likartat. Ett skrivhuvud kan magnetisera materialet åt olika håll. Ett läshuvud kan sedan läsa av åt vilket håll magnetiseringen gjorts. Denna teknik användes från 1800 -talet till slutet av 1970 -talet. Kodningen av hålkort kallas ibland Hollerithkod efter uppfinnaren Herman Hollerith. Under 70-talet ersatte disketterna hålkorten.

Hur information lagras på moderna hårddiskar

I hårddisken lagras inte datan som ettor och nollor, utan i mönster. Huvudet är nämligen bra på att upptäcka förändringar, men dåligt på att se ett visst värde. Använde man ettor och nollor, ungefär som på en CD-skiva, skulle huvudet kunna se att det finns ett mönster, men skulle inte kunna utläsa om det är en etta eller nolla som representeras. I stället kodar man datan genom att ersätta rader av ettor och nollor till just olika mönster. Exakt hur man gör detta beror på vilket kodsystem man använder. Datan lagras på första bästa plats som finns ledig.

HJ´ komm  2/3 Forfarande::
Redigera om så att det blir tydligare Hur  informationen lagras på disken?

Hur information läses av på moderna hårddiskar

Jättemagnetresistans (GMR) fungerar så att ett läshuvud sveper över hårddisken medans hårdisken i sin tur spinner åt motsatt håll så läser läshuvudet av de olika magnetfältsriktningarna. Dessa magnetfältsriktningar som läshuvudet läser av har värdet noll eller ett. Detta behöver läshuvudet göra för att kunna läsa av informationen som finns på hårddisken. Dagens läshuvud är mikrometer stora d.v.s. Läshuvuderna är cirka 0,001*0,001mm stora. Det skikt där informationen lagras är bara några atomlager högt.

Tekniken ligger på en mycket avanserad fysikalisk grundforskningsnivå. År 2007 fick Albert Fert och Peter Grünberg nobelpris för de fysikaliska upptäckterna de gjorde 1988. IBM utvecklade efter det tekniken till den nivå den uppnått idag. Numera använder man sig av fyra filmer som är ett tiotal atomlager tjocka. Man kan låsa fast magnetfältet så informationen kan sparas med hjälp av en smart kombination av olika typer av magetiska material. När det svaga magnetfältet från hårddisken sveper förbi en sådan struktur på några nanometers avstånd så kommer magnetfältet i det olåsta lagret att följa databitens fält och vridas i förhållande till det låsta lagret och det gör så att det blir en väsentlig förändring av den elektriska resistansen, alltså GMR effekten.[1]

RAID (Redundant Array of Independent Disks) är en metod för att få två eller fler hårddiskar att samarbeta som en enhet, ofta med så de kan minska risken för dataförluster, öka åtkomsthastigheten och/eller att få en större enhet av flera mindre. Detta kan göras med antingen hårdvara eller mjukvara, men oftast brukar hårdvara föredras om man inte har gott om pengar.

Det finns flera olika sätt att sätta ihop diskarna, detta brukar skiljas genom olika nivåer. Det finns många nivåer, men 0, 1 och 5 är de som är mest förekommande. Dessutom kan olika RAID-nivåer sammanslås och dessa nivåer brukar ha två- eller tresiffriga beteckningar där siffrorna motsvarar vilka RAID-nivåer som kombinerats och i vilken ordning, ofta med plustecken mellan siffrorna.

Raid
- Raid 0
- Raid 1
- Raid 5
- Raid 1+0
- Raid 0+1

TBA*

HJ's komm  2/3 Forfarande: om ni ska ha med RAID måste ni förklara hur det fungerar.

Flashminne

Flashminne kallas de transistorbaserade minnen som i dag används i mobiltelefoner, digitalkameror, USB-minnen och annan vardagselektronik. Det är denna sorts minnen som exempelvis lagrar foton i en kamera eller telefon. I kameror är de ofta utbytbara för att ge möjlighet att köpa till större minnen för de som behöver lagra fler bilder. På senare år har mp3-spelarna gjort stor succé, och de spelare med en kapacitet på mindre än 20 gigabyte använder oftast flashminnen. Flashminnen finns i många olika storlekar, de är billiga att tillverka och har den egenskapen att de inte förlorar den lagrade informationen om de blir utan ström.

Flashminnen har uppmärksammats allt mer den senaste tiden eftersom de redan nu sakta men säkert flyttar in i bärbara datorer och ersätter de klassiska hårddiskarna.

Under 2009 spås cirka 60 procent av de bärbara datorerna på något sätt använda sig av den modernare tekniken. Den nya typen av lagringsenheter tillverkas redan av flera världsaktörer så som Adtron, Samsung och Sandisk och erbjuds även av olika datortillverkare, däribland Dell.

Idag rymmer ett flashminne som mest 64 GB och spås kunna klara det dubbla inom en snar framtid.

Fördelar

Till fördelarna hör ökad snabbhet, bättre stöttålighet då de inte har några rörliga delar, de är även lättare, minre ömtåliga, ljudlösa och som pricken över i är de betydlig strömsnålare, energiförbrukningen ligger endast på ca 0,5 watt. Allt detta är egenskaper som i teorin helt enkelt gör flashminnena exemplariska som lagringsenheter i bärbara datorer. I praktiken återstår dock en hel del att åtgärda, bland annat måste priset sänkas för att nå en massmarknad. Något som också är värt att notera är att starttiden för en dator och dess programvaror snabbas upp när hårddisken byts ut mot fasta minnen.

Nackdelar

Främsta nackdelen är att de är dyrare än motsvarande hårddiskar.

Bakgrund

Tekniken bakom flashminnena uppfanns av forskare inom Intel Corporation år 1988. Majoriteten av de minnen som säljs i dag tillverkas av Intel, AMD, Toshiba och ST. Tekniken är fortfarande väldigt ny och allt fler företag utvecklar sina egna tekniker.

HJ's kommentar  2/3 Forfarande:: Kan ni inte få med mer om tekniken hur lagras inf i en SSD?

Solid State Drive (SSD)

SSD står för Solid State Drive, och det är helt enkelt ett lagringsmedia som bygger på flashminnen. SSD-enheter kan se ut lite hur som helst, men eftersom tillverkarna vill göra det enkelt för användare och datorbyggare att byta till SSD, så är många designade precis som hårddiskar. Det är med andra ord bara att plugga in SSD-enheten istället för en ordinär hårddisk. SSD är väldigt up and coming, och eftersom dom är så mycket effektivare än vanliga diskar lär dom antagligen byta ut HDD's mot SSD's i kommande datorer i framtiden.

Fördelar

Solid state drives har många bra fördelar. Eftersom Solid State Drives har väldigt få rörliga delar låter dom i princip ingenting. Sen är dom väldigt snabba på att starta upp sig, och avläsningen från dom går väldigt fort det med. En SSD tål även mer än en vanlig HDD, dom är väldigt tåliga mot stötar och vibrationer och är även väldigt strömsnåla.

Nackdelar

Priset per gigabyte ligger på mellan allt från 20 till 500 kr per gigabyte. Det vanligaste är dock runt 100kr. Vilket är väldigt dyrt jämfört med en HDD där priset ofta ligger under 1kr per gigabyte.

Nätverkskort

Grafikkort

Ett grafikkort är som en översättare. Den översätter binär information till videosignaler som sedan kan visas på en bildskärm.

I en normal och ny dator så brukar man använda sig av ett PCI Express grafikkort, varför man gör det är dels för att man spelar en hel del datorspel som kräver ett grafikkort som kan visa bilder i 100 fps.

hj'komm  2/3 Forfarande: förklara fps

Sen har vi olika grafikkort. Kortets GPU beräknar fram ett antal digitala kartor av vad som ska visas på skärmen. När GPU har räknat färdigt de digitala kartorna så skickas kartorna till grafikkortets videobuffert, och det är ett slags minne av vad som skall visas på texturer.(??)

Grafikkortet är en hårdvara som skapar en "kontakt" mellan skärmen och datorn. Detta görs igenom uttag, antingen DVI-i eller VGA. Datorn klarar av bättre grafik efter vad grafikkortet klarar av. Är det ett mer avancerat grafikkort så klarar den av alla olika grafiker, och snabbare.

Som sagt så behöver man en datorskärm för att se den informationen man trycker på taggentbordet. Hur det dyker upp på skärmen ska jag allt berätta för er. Men innan det dyker upp på skärmen så måste den gå från processorn och sedan till grafikkortet som har ändrat på processorns styrsingnaler för att anpassa bildskärmen.

Hur funkar nu ett Grafikkort? Jo, Grafikkortet har en uppgift och det är att visa gränssnitten mellan bildskärmen och processorn. Det finns ett minne på grafikkortet som lagrar bilder som skall ritas på en bildskärm. Eftersom att skärmarna är analoga och processorn är digital så måste grafikkortet använda sig av en "RAM-DAC" (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter). Detta omvandlar digitalt till analogt. En skärm använder sig utav flera olika färger därför måste grafikkortet bygga upp alla pixlar som sedan skall visas på skärmen.

Exempel. Om en PC använder sig utav en upplösning på 1024x768 punkter och en frekvens på 65 HZ så kommer bilden på skärmen att uppdateras 65 gånger/sekund.

Grafikkortet lagrar även hur många färger man som maximalt kan använda. I Windows XP så kan man som max använda sig utav 4,3 miljarder färger. Man tar 2 upphöjt till 32 bitars färgdjup = 2^32 = 4,3 miljarder.

hj'komm  2/3 Forfarande: texten behöver struktureras..

CPU

Processorn är datorns hjärna. Det är den som bestämmer och kontrollerar övar datorns alla olika delar, samtidigt utför den beräkningar. När ett program körs utför processorn ett flertal olika välbestämda operationer.

I allt från mobil till datorer finns det idag en microprocessor. För att förstå hur en dator fungerar måste du tänka på att allting i en dator representeras av binära tal. Dessa tal kan datorn tolka antingen som koden för en operation eller som information som ska bearbetas.

EX: När man skriver ett textdokument så finns alla bokstäver och formateringar sparade som ettor och nollor i datorns minne, och all hantering av dessa tal sker genom processorn.

Processorns olika operationer:

Datorn kan:

. Flytta data mellan minne och CPU, flytta information inne i CPU.
. Att utföra matematiska uträkningar, så som addition, multiplikation och division.
. Logiska operationer, AND, OR etc.
. Beroende på resultat av operationen kan den hoppa till olika delar av koden.

Processorns uppbyggnad: Från grunden är processorn uppbyggd av tre huvuddelar:

. En aritmetisk och en logisk enhet.
. En registerenhet
. En kontrollenhet

CPUn hämtar, lagrar och utför operationerna med den fart/frekvens som klockan har.

Klockans fart mäts i Hz (Hertz), en hertz är en svängning per sekund. Prefixet "M" betyder en miljon (10⁶), "G" betyder miljard (10⁹. En vanlig persondator idag jobbar i hastigheter mellan 1.5GHz - 3,4Ghz (per kärna), vilket betyder att klockan gör mer än en miljard svängningar per sekund. Vid överklockning och rätt kylning kan man komma upp väldigt mycket högre klockfrekvenser, närmare 6,0Ghz per kärna.

Kärnor i CPU

I dagens Intel och AMD processorer finns det 1, 2, 3 eller 4 kärnor.

En Kärna (Single Core)

Två kärnor (Dual Core)

Tre Kärnor (Tri Core)

Fyra kärnor (Quad Core)

Man kan säga att en enkärnig processor fungerar som en sportbil, den kan inte bearbeta så mycket information och data på samma gång men den kan göra det fort. En skolbuss eller en två kärnig processor fungerar på samma sätt som en enkärnig men den kan bearbeta dubbelt så mycket info och data på samma tid. Så här fungerar det med alla kärnor, den kan bearbeta mer intruktioner och data samtidigt under samma tid.

hjs komm  2/3 Forfarande:: 
förklara problemen med olika kärnor. Hur svårt det är att utnyttja möjlöigheten och hur man tror att man kan förbättra detta!

Cacheminne

Ett CPU-cacheminne används för att minska den tid det tar för processorn att komma åt RAM-minnet.

Grundprincipen med cacheminne är att första gången man hämtar data så görs samtidigt en kopia av minnesplatsens adress som läggs i cacheminnet. På så vis går det snabbare nästa gång man vill hämta samma data. När processorn vill läsa eller skriva till RAM-minnet kontrollerar den först om den önskade minnesplatsens adress finns i cacheminnet. CPU:n jämför den önskade minnesplatsens adress med samtliga platser i cacheminnet som kan ha samma adress. Om den önskade adressen hittas i cacheminnet läses eller skrivs den omedelbart och operationen utförs därmed snabbare än om CPU:n skulle läst från eller skrivit till RAM-minnet. Kort sagt fungerar cacheminnet som en avlastande buffer till processorn. Därigenom kan man uppnå högre hastigheter i processorn.

Om en minnesplats adress har använts flera gånger i ganska tät följd lagras den i cacheminnet. På så vis kan de adresser som används ofta plockas fram ur cacheminnet och på detta sätt snabba upp olika processer. Ett exempel: Föreställ dig ett enormt bibliotek där endast en bibliotekarie jobbar (singelkärnig CPU). En person kommer in och frågar efter en viss bok. Bibliotekarien går iväg mot hyllan där boken finns (minnesbuss), hämtar boken och ger den till kunden. När kunden läst ut boken returneras den till hyllan ute i biblioteket. När nästa person kommer och vill läsa samma bok så är bibliotekarien tvungen att gå ut till hyllorna och hämta boken igen. Om biblioteket istället använder sig av ett cachesystem så skulle boken ställts tillbaka på disken där bibliotekarien står istället för ute bland hyllorna. Det enda bibliotekarien då behöver göra är att ta boken från disken och ge till kunden. Detta sparar naturligtvis en massa tid. Datorer använder samma logik då den data som åberopas ofta "sparas på disken vid bibliotekarien". Detta är dock inte hela sanningen om en CPU-cache då jag i exemplet beskrev en så kallad "1-level cache" vilket är något som de flesta hårddiskar och andra komponenter använder. Moderna processorer använder istället en "2-level cache". Dock är principerna för de olika cachetyperna de samma. L1-cache är det snabbaste och minsta minnet medan L2-cache är något större och lite långsammare än L1, men fortfarande mindre och snabbare än RAM-minnet. Om man återgår till exemplet med bibliotekarien: När boken returneras denna gång så ställer bibliotekarien den på disken. Tiden går och disken fylls på med fler och fler böcker. Boken lånas inte ut på ett tag och bibliotekarien ställer därför in den i en bokhylla bakom disken. Boken står nu längre bort från bibliotekarien men fortfarande närmare än om den skulle stått på en hylla ute i biblioteket. När nästa person kommer in och frågar efter boken så kollar bibliotekarien först på disken och ser att boken inte står där. Därefter kollar bibliotekarien i bokhyllan bakom disken och tar därifrån fram boken och ger den till kunden. Samma princip gäller för en CPU. CPU:n kontrollerar först om adressen finns i L1-cachen och sedan i L2-cachen.

Dock finns det fortfarande stora problem för cachetekniken att förutse vilken information som snart ska hämtas igen. Det andra stora problemet är utrymmet. Priser och tekniska begränsningar gör i dagens läge att cacheminnenas storlek inte kan vara hur stora som helst. Då cacheminnet snabbt blir fullt krävs det att en prediktering om vilken information som inte kommer att behöva hämtas härnäst görs, varpå den informationen flyttas till huvudlagringsplatsen.

adams svar, verkar väldigt jobbigt och krångligt att ladda upp bilder på wiki, svårt med en bild på cache-minnet 
också, då den sitter inuti processorn.. 
http://www.karbosguide.com/books/pcarchitecture/images/976.png 
där är en ganska bra bild som vi vill ha inne, men det verkar vara så mycket jobb med att vara med i wiki commons osv..

hjs komm  2/3 : --Mycket bra-men att göra en egen version av bilden och lägga in den är inte speciellt svårt kolla-
http://sv.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Hur_man_l%C3%A4gger_in_bilder_p%C3%A5_en_sida

ALU (Arithmetic Logic Unit)

ALUn sitter i processorn man kan säga att ALUn är datorns räknar. det är den som räknar ut alla operationer.

När man ska till exempel räkna ut talet 2+3 i ett vanligt c++ program så är det ALUn som tar hand om själva räkningen. informationen skickas till ALUn som olika delar, tal1(2) som en del, tal2(3) som en del, och vad som ska utföras (+) som en del. alla information skickas som bitar

Tex

Detta skickas till ALUn:

0010         (talet 2)
0011         (talet 3)
Add          (operationen som ska utföras +)

Det som du får tillbaka:

0101         (talet 5)
complite     (statusen på ALUn)

Om man ska köra några andra räknesätt så får man använda andra operationer. Men det finns inte givna operationer för minus multiplikation och delat med. Så om ALUn ska räkna ut talet 3*3 så måste den köra operationen Add 2 gånger. ALUn används givetvis inte bara till att räkna ut tal utan till allt räknade som sker i datorn.

olika operationer som finns

ADD
NOT
OR
XOR
AND

ALUn konceptet föreslogs av en känd matematiker (John von Neumann) år 1945.

Bussar

Allmänt om bussar

Buss (bus - Binary Unit System), namn på system av gemensamma ledningar som sätter ihop digitala enheter. Bussar är en viktig komponent i modern elektronik. I tidiga datorsystem var bussar parallella ledningar mellan enheter men har senare inom datortekniken kommit att beteckna alla ledningssystem i en dator och mellan alla komponenter och dess tillbehör som distribuerar information mellan enheter i ett datorsystem.

I en modern dator finns det ett flertal bussar. Det finns två typer av kommunikation:

Seriell
Parallell

Överföringsprinciperna var ursprungligen antingen parallellt eller seriellt. I det första fallet representerades varje individuell dataledning av en bit, varvid en 8-bitars buss behövdes 8 signalledningar. Vid seriell överföring används färre signalledningar, och bitarna överförs i bestämda tidsperioder. En parallell buss är alltid snabbare än motsvarande seriella men tack vare robustare överföringsprotokoll kan den seriella användas över längre avstånd därför är numera skillnaderna små och de flesta busstekniker använder sig av seriell överföring eller en kombination.

Den enklaste formen av kommunikation är den som von Neumann-arkitekturen skapade. Den utgår från två typer av bussar, adress och data.

Adressbuss är ett knippe ledningar som pekar ut varifrån data ska hämtas eller vart data ska skickas.
Databussen är det knippe av ledningar där data transporteras.

FSB

FSB (Front side bus) är namnet på processorns databuss. Den styr hur snabbt processorn kan kommunicera med de andra komponenterna i datorn. De flesta användare brukar köpa en processor som har hög FSB, för att få så snabb hastighet som möjligt. FSBn används för att kommunicera mellan processorn och nordbryggan, och även mellan kärnorna i Intels samt AMDs flerkärniga processorer. Hastigheten på front side bus anges ofta i MHz, exempelvis 400 MHz, och anger då klockhastigheten på bussen. Om bussen har en bredd på 32 bitar, så kan fyra byte överföras i varje klockpuls, och överföringshastigheten är isåfall 1600 byte/s. Många tillverkare anger överföringshastigheten i MT/s (MegaTransfers/Second) istället för MHz, vilket syftar på hur många överföringar per sekund bussen klarar av istället för vilken klockfrekvens den använder. Multiplikatorn i en PC anger förhållandet mellan klockfrekvensen på front side bus och klockfrekvensen på processorn. Om frekvensen på FSB är 400 MHz och multiplikatorn är 4,5 så blir processorfrekvensen 1,8 GHz.

Minnesbussen - Memory bus

PCI

PCI-buss (Peripheral Component Interconnect) är det vanligaste formatet för expansionsplatser i Macintosh- (PowerPC) och IBM-kompatibla (x86) datorer från och med 1993. Genom att sätta in instickskort i någon av PCI-portarna ges datorn helt nya funktioner såsom nätverkskort, ljudkort, USB-kort. Normalt är bussen 32 bitar bred men det finns även i 64 bitar breda varianter gjorda för servrar.

AGP

AGP (Accelerated Graphics Port) är en databuss tillämpad de moderna datorerna och dess grafikkort. Det var AGP-bussen som ersatte den vanliga PCI-bussen för anslutning till grafikkort, främst för att bandbredden ökar och det är mer än vad PCI-bussen klarar av. Men idag så är tillochmed AGP-bussen på väg att bli ersatt av PCI-Express. Man vill övergå ifrån parallel överföringsteknik till seriell.

PCI-Express (PCIe)

PCI-Express (Peripheral Component Interconnect Express) är ett instickskort (databuss) som Intel tog fram 2004 för att det skulle ersätta den generella PCI och AGP bussen för grafikkort. Meningen med bytet är för att det övergår från parallel överföring till seriell. PCI-E gör så att den kan ta emot information samtidigt som den skickar den med 250mb/s per kanal, ju mer kanaler du har ju snabbare kan du överföra information. PCI express är i dagens läge den vanligaste och snabbaste grafikbussen, nästan alla nya grafikkort har PCI express.

PCIe kommer i olika storlekar från 1x, 2x, 4x, 8x, 16x och 32x. Om du har ett kort med storleken 4x så får kortet plats i 4x och i storlekarna uppåt.

USB

USB (Universal Serial Bus)är en universell seriell buss, använd mycket ofta för PC. Användningsområdet är stort.

IDE-buss

Mjukvara

BIOS

BIOS:ets uppgift är att starta och kontrollera hårdvaran, och sedan starta operativsystemet. En av de första enheterna som startas när du bootar en dator är BIOS-et. BIOS står för Basic Input/Output System (Grundläggande Indata/Utdata-system). BIOS-et startar upp anslutna enheter till datorn, till exempel mus, tangentbord, skärm och hårddisk. Förut lagrades BIOS-et på PROM-chip (Programable Read only memory), EPROM-chip (Erasable Programable Read only memory) eller EEPROM-chip (Electrically Erasable Programable Read only memory) men nu används istället ett flashminne. Flashminnet sitter direkt på moderkortet. Varför man har valt att placera BIOS-chippet just där, beror på att man inte vill att någon av misstag skall kunna radera BIOS , vilket kan vara möjligt om man lagrade BIOS på te x en hårdisk.

Det första BIOS-et startar upp är POST (Power-On Self-Test). POST är ett test som testar om olika komponenter är inkopplade och fungerar korrekt. Den kollar te x Minne, grafikkort och BIOS. BIOS startar POST på olika sätt, tex om datorn har varit avstängd (en så kallad kall start) när du sätter på den eller om du gör en omstart. Ifall du gör en omstart behöver inte POST göra lika många tester som den skulle behövt ifall du gjorde en ”kall start”. Om något inte fungerar korrekt så kommer datorn ge ifrån sig ett pip-ljud. Ljudet kallas för ”BIOS Beepcode”. Om inget fel hittas så kommer datorn ge ifrån sig ett kort pip-ljud och sedan fortsätter BIOS:et att leta efter ett operativsystem. Om BIOS inte hittar något operativsystem så stannar det upp och väntar på att man ska sätta in någon den kan arbeta med. BIOS är igång hela tiden även efter den har bootat OS och kollat och startat alla periferi enheter. När du ansluter IO-enheter till datorn efter att ditt operativsystemet har startas använder sig operativsystemet av BIOS som fungerar som en drivrutin för de olika enheterna.

CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) är en krets som lagrar dina sparade konfigurationer som du skrivit in i BIOS. För att komma in till konfigurationssidan för CMOS använder du följande kommandon på startup-screen:

AMI BIOS

- Tangenten Delete under självtestet

Award BIOS

- Ctrl-Alt-Esc, eller Delete-tangenten under självtestet.

DTK BIOS

- Tangenten Esc under självtestet.

IBM PS/2 BIOS

- Ctrl-Alt-Insert efter Ctrl-Alt-Delete.

Phoenix BIOS

- Ctrl-Alt-Esc eller Ctrl-Alt-S eller F1.

De största BIOS-distributörerna är American Megatrends (AMI), General Software, Insyde Software och Phoenix Technologies (Som köptes av Award Software International 1998).

Utveckling:

EFI är ersättaren till BIOS och står för "Extensible Firmware Interface". Som beskrivningen lyder är det helt enkelt ett gränssnitt mellan hårdvaran i datorn och mjukvaran. EFI är utvecklad av Intel och kan användas med Linux, Windows och Apple. Till linux har det fungerat sedan år 2000 och för Apple och Windows ca år 2006. Fördelarna för användaren jämfört med BIOS är ett mer modernt sätt att göra inställningar. Istället för att få alla möjligheter presenterade via ett DOS-utseende ser moderkortets egna mjukvara i EFI ut som vilket program som helst. EFI har också stöd för musen vilket gör att man kan klicka sig fram och ändra inställningar smidigare.

Andra bra egenskaper är att EFI kan kommunicera med datorns komponenter på ett sätt som BIOS inte klarar av. Detta medför att man kan uppdatera moderkorts mjukvara, precis som en BIOS-uppdatering, men direkt inifrån gränssnittet då det finns möjlighet att ansluta till internet utan hjälp av ett riktigt operativsystem.

hj´s komm 2/3 Mycket Bra: !

Operativsystem

Operativsystemet är ett slags anpassning mellan hårdvaran och de tillämpningsprogram som du arbetar med. Ett operativsystem sköter så att säga datorns administration. Det som ska skötas är bland annat filhantering, fördelning av minnesutrymme mellan program osv. I fleranvändarsystem hanterar också operativsystemet olika användares behörighet och fördelar tillgången till processorkapaciteten mellan olika användare eller program. Operativsystemet kallas ibland OS (oess), system eller operativ.

De operativsystem som är vanligast idag är Windows XP/Vista, Mac Os och Linux.

Unix är ett operativsystem som är vanligt i arbetsstationer för tekniska och naturvetenskapliga tillämpningar. En arbetsstation kan enkelt beskrivas som en kraftfull persondator med ett kraftfullt operativsystem. Flera "dialekter av unix finns, även för vanliga persondatorer och några av dessa kan man hämta hem gratis via Internet om man är experimentlysten eller har tröttnat på Windows. (Linux och FreeBSD ). Man kan förvänta sig att framför allt Linux kommer att bli allt vanligare på våra skrivbord i framtiden -- inte minst i den vetenskapliga världen. Bland servrar och liknande har det redan tagit en stor del av marknaden.

Lite förenklat kan man säga att man förvandlar en trött PC till en arbetsstation genom att installera Linux eller någon annan unixvariant på den. Med fönstersystemet X och programpaket som KDE eller GNOME blir utseende och arbetssätt snarlikt dem i Windows eller MacOS.

Serverdatorer i lokala datanät och på Internet har ofta Unix, Linux, WindowsNT eller Novell Netware som operativsystem. Mer om detta i avsnittet om kommunikation.

Operativsystemet spelar en väldigt viktig roll i datorn och är helt avgörande för vilka tillämpningsprogram du kan köra i din maskin. Det är också så att operativsystemet ofta skapar förutsättningar för hur programmen ser ut och fungerar. Nästan alla program i ett visst operativsystem ser ungefär likadana ut och har sina knappar och spakar på ungefär samma ställe. Med andra ord - kan du ditt operativsystem så kommer du att kunna lära dig använda tillämpningsprogrammen relativt snabbt och enkelt. Man kan till exempel inte köra ett Windowsprogram i en Macintoshdator. Däremot finns vissa program i olika versioner för olika operativsystem.

Man ska inte överdriva skillnaderna mellan olika operativsystem. Behärskar du ett eller två ordentligt, så kommer du snart att kunna bli relativt hemtam i några till utan alltför stora ansträngningar.

hj´s komm 2/3 Mycket Bra: men var finns avsnittet om kommunikation?