Ezen az oldalon a hardverekről lesz nem olyan hosszan szó. Mielőtt a működésükről szólnék, tudni kell, hogy pontosan mik is azok a hardverek. Nos, a hardverek azok a kézzel megfogható eszközök, amelyek a számítógépek részeit alkotják, és valamilyen fizikai elven csinálják azt, amit csinálnak. Közös bennük, hogy nem önálló műszerek, hanem egy számítógépnek alárendelve működnek, attól fogadnak parancsokat – hogy hogyan, majd a következő részből derül ki -, vagy annak küldenek visszajelzéseket.
A processzor és a memória
Nem tévednek nagyot azok, akik az agy-metaforát (profibbak agy-allegóriát) használják a processzor és a memória leírására. Minden számítógépben a processzor az, ami a parancsokat végrehajtja, a számítások nagy részét elvégzi, és parancsokat ad a számítógépben található többi hardvernek. Mindeközben a számításokhoz, parancsokhoz egy nagyon gyors memóriára is szüksége van a számítógépnek: ez a RAM. A rövidítés jelentése Random Access Memory (random hozzáférésű memória); ez onnan jön, hogy a memória bármelyik részén tárolt információ azonnal hozzáférhető – enélkül sokkal lassabbak lennének a számítógépek.
Nem véletlen, hogy a processzort sok egyébbel ellentétben nem az ókori görögök vagy a kínaiak találták fel évezredekkel ezelőtt; nagyon bonyolult dologról van szó, a konkrét működéséről túl sok információt, ha akarnék se tudnék elmondani. A lényeg, hogy a memóriában tárolt bitekkel mindenféle alapvető műveleteket tud elvégezni, és ezekből az alapvető műveletekből kiindulva bámulatos dolgokra képes egy számítógép.
A memóriákról – és nem csak a RAM-ról, de minden “memóriáról” – annyit kell még tudni, hogy az adatokat egy nagy tömbben (sorban) tárolják bitek formájában, és csak az változik, hogy a bit értéke 0 vagy 1. A bitek közt fizikailag nem tudunk szünetet hagyni vagy bármilyen más információt tárolni (mint amikor a távíróval a · és a — közt szünet van), ezért van szükség az adatformátumokra és protokollokra, amik a “szüneteket” és úgy általában azt lehetővé teszik, hogy bármennyi és bármilyen információt eltároljunk egy sor egyes és nullás segítségével.
A háttértárolók (memóriakártyák, USB-kulcsok és merevlemezek)
Kézenfekvő lenne, hogy az információt hosszú távon is ugyanabban a memóriában tároljuk, amit a processzor használ (RAM), de az sajnos fizikailag alkalmatlan erre: ha nincs áram alatt, akkor elfelejti, hogy milyen adatokat tárol. A többi, hosszútávú tárolásra alkalmas memória viszont nagyságrendekkel lassabb – így ezek meg a RAM-ot nem helyettesíthetik.
Számítógépeknél háttértároló alatt merevlemezt értünk, de a technológia valójában lényegtelen. A háttértárolók feladata, hogy hosszabb távon adatokat tároljanak. Különösen fontos, hogy a programokat és az operációs rendszert, ami a számítógép működését lehetővé teszi, szintén egy háttértárolóról kell betölteni a memóriába a számítógép indításánál.
Egyebek
A mindenféle egyéb eszközöknek is lehet saját processzora, memóriája, háttértárolója – mint számítógép a számítógépben -, de ha önálló működésre nem képesek, akkor csupán egyszerű hardvereszközök, amik az utasításokat a számítógéptől kapják és a saját információikat neki továbbítják.
Lássunk pár gyakori eszközt:
- Videokártya: a processzor utasításait követve a monitor számára értelmezhető egyszerű analóg vagy digitális jeleket küld ki, illetve a processzor mellett ő is bármilyen számítást el tud végezni (saját processzorai sorával), de ezt főleg grafikai célokra használják.
- Hangkártya: analóg jellé alakítja a számítógépből jövő digitális hangokat, illetve digitálisan fogadja a mikrofon analóg jeleit.
- Hálózati kártya: az internethez vagy egyéb hálózatokhoz csatlakozva ezen keresztül halad át minden információ.
- USB- és egyéb portok: Arra jók, hogy szabványszerű protokollok segítségével jeleket küldjenek a csatlakoztatott eszközöknek, vagy azokról fogadják ezeket. Azért fontos, hogy szabványszerű egyenprotokollokról van szó, mert így a számítógép szempontjából mindegy, hogy mit csatlakoztatunk, általában az még szoftver telepítése nélkül is működni tud. (A következő részben, amikor szabványdriverekről lesz szó, tessék erre visszagondolni.)
***
Ha ezzel kapcsolatban bármi kérdés van, írjátok meg a hozzászólások közt.
A következő részben arról lesz szó, hogy mi az a szoftver, hogyan épül fel az operációs rendszer, és miért van rá szükség a programjaink működéséhez: Ha bekapcsoljuk a gépet →