4. Что значит термин «открытая архитектура»?

Персональные компьютеры являются устройствами с так называемой открытой архитектурой компьютера. Это означает, что в них стандартизированы методы подключения любых периферийных устройств, которые разработчики устройств хотели бы предложить пользователям ПК.

Такой подход позволяет обеспечить конкуренцию производителей, повысить качество и снизить цены для потребителей.

Кроме того, открытая архитектура компьютера с появлением Интернета получила "второе дыхание".  Точнее, каждое устройство, подключенное к ПК, стало возможным использовать в режиме коллективного доступа.

У каждого ПК в Интернете есть свой собственный адрес, а у каждого устройства ввода-вывода тоже есть адрес. Таким образом, комбинируя адрес ПК и адрес устройства ввода-вывода, можно обеспечить доступ к любому открытому для коллективного использования устройству.

Пользователям следует помнить об открытой архитектуре компьютера, и внимательно настраивать доступ к устройствам ввода-вывода. Например, любой жесткий диск или любая папка на жестком диске может быть открыта для доступа извне ПК, используя закладку «Доступ» в окне «Свойства»:

Аналогично настраивается доступ и к другим устройствам (принтерам, сканерам и т.п.).

Конечно, предположить, что кто-то попытается вывести данные на Ваш принтер – это из области фантастики, так как забрать свои распечатки такой удаленный пользователь вряд ли сможет. Но вот получить доступ к Вашим жестким дискам для "кражи" данных – это вполне возможно.

Кроме того, общий доступ делает Ваши данные доступными другим пользователям, а это могут быть, например, Ваши персональные данные, пароли и т.п., что совсем не нужно знать другим.

Наконец, программы-вирусы легче попадают на ПК, где открыт доступ к устройствам ввода-вывода, особенно к жестким дискам. Поэтому следует тщательно проверять, нет ли случайного или несанкционированного доступа к Вашим устройствам.

Под случайным доступом можно понимать, например, ситуацию, когда обслуживающий Вас системный программист  установил такой доступ для себя, но потом забыл его отключить после выполнения системных работ.

С точки зрения безопасности открытая архитектура компьютера является слишком открытой системой, доступную не только лояльным пользователям, но и вредоносным программам, хакерам и т.п.

Однако благодаря своей простоте, наличию стандартов, модульности, гибкости, непрерывному развитию, данная архитектура завоевала популярность среди производителей и пользователей. И уже никакие вирусы и хакеры не смогут повернуть обратно ход истории и технического развития.

Конечно, это нерационально, когда все открыто и доступно, когда все монтируется как бы на одной общей шине данных, пронизывающей весь мир. Но уж больно просто и красиво получается.  А красота, как известно, спасет мир!

5. Как устроена оперативная память (озу)?

Ячейки динамической оперативной памяти RAM объединяются в матрицу или массив для хранения больших объёмов информации. Поэтому, чтобы каким – то образом знать, в какие ячейки памяти записывать информацию или из каких ячеек её брать, матрица делится на строки и столбцы. Обращение к оперативной памяти представляет собой обращение к нужным в данный момент строкам и столбцам, состоящих из элементарных ячеек памяти.

Структурная схема динамической оперативной памяти RAM включает в себя следующие устройства:   – собственно, матрица ячеек памяти;   – устройство управления;   – устройство считывания;   – устройство записи;   – дешифратор столбцов;   – дешифратор строк;

Динамическая оперативная память работает с процессором, который выдаёт необходимые команды, посредством которых он записывает, изменяет или считывает данные в память или из памяти. Таким образом, происходит управление и взаимодействие процессора с оперативной памятью.

В статьеПроцессор.Устройство и работа в кратком виде было описано взаимодействие процессора с оперативной памятью RAM. Поскольку динамическая оперативная память и процессор являются электронными устройствами, то в этом случае можно говорить о электрических сигналах, поступающих на вход и поступающих с выхода этих устройств. Поэтому команда, поступающая от процессора на входные микросхемы оперативной памяти, может рассматриваться как совокупность различных электрических сигналов, которые поступают в определённой последовательности и в определённое время. Определённое время надо подразумевать как время, в течение которого электронное устройство, например процессор, сможет распознать все электрические сигналы поступившие к нему на вход и правильно отреагировать, то – есть передать такие электрические сигналы или команды, которые не нарушат процесс взаимодействия процессора с оперативной памятью или другими устройствами. А соответственно, и компьютера в целом.

Другими словами, сигналы должны быть синхронизированны по времени или быть синхронными. В случае, если сигналы будут несинхронными, запаздывать или появляться раньше, тогда возможен сбой в работе устройств компьютера со всеми вытекающими последствиями.

Работа оперативной памяти происходит следующим образом. На адресную шину поступает адрес ячеек памяти в которые надо записать информацию или считать информацию. Адрес ассоциируется не с одной ячейкой, а с группой ячеек, число которых, например, начинается от 16 ячеек или 16 бит и выше. Ещё можно говорить о разрядности, 16 бит — это 16 разрядов. Современные настольные компьютеры оперируют с 64 разрядами. Но с разрядностью разберёмся в другой статье. А пока для простоты примем, что адрес также имеет 16 разрядов.

Так как 16 бит составляет 2 байта, то можно сказать, что есть старший байт и младший. Например, в двоичной системе счисления, по которой работают все электронные цифровые схемы, адрес может выглядеть, например, так: 11001101 00111010 Здесь 11001101 – старший байт, 00111010 – младший байт.

Адресация памяти может быть организована таким образом, при котором старший байт отвечает за адресацию столбцов, младший байт отвечает за адресацию строк. Может быть ещё и такой вариант адресации. Отдельно выдаётся сигнал, обозначающий адресацию строк, RAS, а на шину адреса адрес строки. Затем выдаётся сигнал, обозначающий адресацию столбца, CAS, а на шину адреса адрес столбца. Таким образом, механизм адресации может несколько различаться, но это не существенно, каждая фирма разрабатывает электронные компоненты по – своему, и широкой огласке внутреннее устройство этих компонентов не предаётся.

Итак, вернёмся к описаниюработы оперативной памяти. На адресную шину поступает адрес выбранной группы ячеек памяти. Старший байт указывает адрес столбца и какую микросхему в данный момент выбрал процессор. Младший байт отвечает за адресацию строки. Одновременно с этим подаётся сигнал CAS, сигнализируя о фазе адресации столбца. Затем подаётся сигнал RAS, который обозначает момент адресации строки. После того, как адрес полностью определён, подаются сигналы управления на запись или считывания информации в оперативную память, и на шине данных появляются данные, которые записываются в оперативную память, либо, наоборот, считываются.

При цикле регенерации, управляющих сигналов считывания – записи нет, данные на шину данных не поступают. Активными сигналами являются адрес строки и сигнал RAS.