1.1.1 Arvuti riistvarakomponendid

Personaalarvuti (PC - Personal Computer edaspidi arvuti) on arvutusseade, mis koosneb erinevaid funktsioone täitvatest elektroonikaplokkidest, mis koos funktsioneerides teostavad mingit kasutaja poolt määratud ülesannet. Arvuti on ehituselt modulaarne ja see tähendab, et arvuti erinevaid funktsionaalseid plokke või mooduleid saab vastavalt soovitud kasutusotstarbele erinevalt kombineerida ning nii muuta arvuti funktsionaalsust või jõudlusparameetreid. Näiteks kontoriarvuti jaoks ei ole reeglina vaja võimsa protsessoriga, eriti suure muutmäluga ja graafikatööks mõeldud spetsiaalsete omadustega arvutit. Samas on loetletud omadused hädavajalikud graafikadisaineri arvutil. Ainult riistvarakomponentidest ei piisa, et panna arvuti teostama mingit ülesannet. Riistvarakomponendid paneb koos funktsioneerima programm ehk käskude jada, mis ütleb arvutile kuidas mingit ülesannet täita. Programm, mille käske arvuti protsessor mõistab, on arvutikeeles ühtede ja nullide jada ja selle abil toimub ka suhtlus erinevate arvutikomponentide vahel. Iga üksik element selles nullide või ühtede ahelas on väikseim infoühik ehk bitt. Bittide jada moodustab binaarkoodi ehk kahendkoodi, mis on kogu arvutiteooria aluseks ja mille unepealt tundmine on igale IT spetsialistile oluline kirjaoskus. Konkreetsete sõnumite moodustamiseks on kahendkoodis kasutusel infoühik bait, mis omakorda koosneb kaheksast bitist. Baidi väärtus kümnendkoodis on vahemikus 0 kuni 255 ja ühe kahendkoodis esitatud baidi teisendamine kümnendkoodi on selgitatud allpooltoodud joonisel:
Joonis 1‑1. Bitipositsioonidele vastavad kahendastmed
Igale biti positsioonile vastab kahendaste ja kui vastava positsiooni biti väärtus on üks siis liidetakse sellele vastav kahendaste teistele bittidele ja nii saadakse vastava baidi väärtus kümnendkoodis. Näiteks kahendkoodis baidi 10000001 väärtus kümnendkoodis on 1×27+0×26+0×25+0×24+0×23+0×22+0×21+1×20=129
Arvuti riistvara koosneb funktsionaalsetest plokkidest, millest igal on oma spetsiifiline ülesanne. Iga arvuti keskne koostisosa on protsessor (CPU - Central Processing Unit), mis loeb mälust programmikoodi ja töötleb andmeid. Põhitsükkel, mida protsessor järjest täidab on:
- Käsu lugemine mälust (Instruction Fetch)
- Käsu dekodeerimine (Instruction Decode)
- Käsu täitmine (Execute)
- Tulemuse salvestus (Store)
Muutmälu (RAM - Random Access Memory) ehk põhimälu kasutatakse arvutis töötavate
rakenduste programmikoodi ja andmete salvestamiseks.
Püsimälu (ROM - Read Only Memory) on kasutusel erinevate arvuti riistvarakomponentide püsivara (firmware) programmikoodi ja andmete salvestamiseks.
Esmane programm arvuti käivitumisel loetakse protsessorisse spetsiaalsest
püsimälust BIOS (Basic Input Output
System). BIOS'i otstarve on varustada arvuti käivitumiseks vajaliku
programmikoodiga, sisaldab driverid suhtlemiseks riistvarakomponentidega ja
infot arvuti riistvarakonfiguratsiooni kohta ning kasutajaliidese (BIOS SETUP)
arvutitootja riistvaraseadete muutmiseks või taastamiseks. Arvuti käivitamisel
täidab protsessor püsimälust loetud käske riistvara testimiseks (POST - Power
On Self Test) ja esmase käivitusseadme poole pöördumiseks, et laadida arvuti
muutmällu operatsioonisüsteem. Viimane
mõiste hõlmab tarkvarakeskkonda, mille kaudu hallatakse süsteemiressursse ja
jagatakse kasutajale juurdepääsu erinevatele riistvarakomponentidele ning
võimaldatakse käivitada erinevaid programme ehk rakendusi, et panna arvuti
teostama kasutajale vajalikke ülesandeid.