Аппаратура компьютера должна поддерживать как минимум

Обновлено: 02.07.2024

Мы не мыслим свою жизнь без компьютеров, и тем не менее многие не знают, что представляет собой «начинка» ПК. Поэтому вопрос «как выбрать компьютер?» ставит многих людей в тупик. На какие параметры обратить внимание при выборе компьютера для дома или офиса — об этом доступным языком в нашей статье.

Какой компьютер подойдет для дома

Для начала нужно определиться, какой тип компьютера для дома вам нужен — стационарный (десктоп) или миниатюрный (ноутбук, моноблок, неттоп). Они различаются не только размерами. Конечно, ноутбук, моноблок или неттоп гораздо компактнее, а это важно, если вы живете в очень маленькой квартире или студии. К тому же ноутбук мобилен, его можно брать с собой куда угодно — это плюс, если вы часто путешествуете и не хотите расставаться с ним.

Однако есть и другие принципиальные различия. Ноутбуки обычно гораздо менее производительны, чем настольные компьютеры (исключение составляют ноутбуки, разработанные специально для игр), возможности по модернизации ноутбуков сильно ограничены — если в стационарном ПК вы можете заменить практически любые комплектующие, то сделать апгрейд ноутбука сложнее. Вы сможете разве что заменить оперативную память и жесткий диск, а также приобрести внешнюю видеокарту, но даже это возможно не для каждой модели.

В стационарных моделях возможность подбора комплектующих позволяет сконструировать идеальный ПК, который будет соответствовать вашим потребностям. Еще один немаловажный момент — монитор компьютера может быть почти любого размера и качества, выбор сейчас огромен. А вот монитор ноутбука практически никогда не бывает больше 18 дюймов по диагонали, и заменить его вы не сможете.

В общем, если мобильность для вас — не приоритет, то вам нужен стационарный ПК, и в дальнейшем мы будем говорить именно о нем.

Итак, компьютер для дома — как вы намерены использовать его? Обычно люди покупают ПК для учебы, для игр и развлечений, таких как просмотр кино, а также серфинга по интернету. Как выбрать компьютер для каждой из этих задач и на что обратить внимание?

Компьютер для игр

Компьютер для развлечений

Какой выбрать компьютер для офиса и работы

Компьютер для решения базовых офисных задач

Микропроцессор . Для офисного компьютера нужен такой же процессор, как и для домашнего ПК для развлечений, то есть 2-ядерный 2-поточный с частотой 2-3 ГГц. Например, AMD А8, A10 серии, Intel Pentium G4620.
Оперативная память . Для офисной работы будет достаточно 4 Гб.
Видеокарта . Отдельная видеокарта обычному офисному компьютеру не требуется, таким машинам хватает материнской платы с интегрированным видео.
Жесткий диск . Вам не понадобится диск объемом более 1 Тб.
SSD . Для офисного компьютера подойдет SSD объемом 240 Гб, к примеру Silicon Power S60.
Материнская плата . Хватит и простой материнской платы — B250/H270 (для Intel) и A320 (для AMD).
Блок питания . Офисному компьютеру хватит блока питания мощностью 400 Вт.
Монитор . Поскольку такой компьютер будет использоваться в основном для офисных программ вроде Word и Excel, нет необходимости тратиться на большой монитор — недорогого матового монитора с диагональю 20 дюймов будет более чем достаточно.

На заметку
Подыскивая хороший компьютер для дома или офиса, нужно обратить внимание на модели заводской сборки. Их комплектующие подобраны инженерами согласно базовым потребностям и совместимости. Собирать компьютер самостоятельно имеет смысл лишь в том случае, если вы энтузиаст и любите посмотреть, как это устроено. Если у вас имеются особые требования к машине — как правило, это необходимо геймерам, профессиональным дизайнерам, видеооператорам, монтажерам и т.д. — то надо воспользоваться услугой «сборка под заказ», где продавец учтет все ваши пожелания, но с учетом качества комплектующих, их совместимости и цены. Но для учебы и офисной работы проще и надежнее купить готовое решение. Если же вы все-таки хотите собрать машину самостоятельно, можно воспользоваться конфигураторами для подбора комплектующих: в интернете их очень много, но один из самых удобных — конфигуратор на сайте компании «Ф-Центр» .

Рабочая станция для решения специфических задач

Как видите, от целей, для которых вы собираетесь использовать компьютер, зависит его комплектация, а следовательно, и цена. Именно поэтому стоит попробовать вникнуть в тонкости, чтобы не переплачивать за лишний функционал — или, что еще хуже, не купить компьютер, который не соответствует задачам.

Белоногова Нарцисса Николаевна Ответственный редактор

Покупая хороший компьютер для развлечений или работы, обратите внимание на микропроцессор. Хорошим решением станут устройства AMD Ryzen.

Ноутбуки HP: модели, характеристики и цены. Какой ноутбук HP лучше купить?

Жесткие диски для видеонаблюдения: как выбрать и какие бывают?

SSD-диски: типы и виды, обзор Intel® Optane™, какая флеш-память лучше?

Для надежного управления ходом выполнения приложений операционная система должна иметь по отношению к приложениям определенные привилегии. Иначе некорректно работающее приложение может вмешаться в работу ОС и, например, разрушить часть ее кодов. Операционная система должна обладать исключительными полномочиями также для того, чтобы играть роль арбитра в споре приложений за ресурсы компьютера в мультипрограммном режиме. Ни одно приложение не должно иметь возможности без ведома ОС получать дополнительную область памяти, занимать процессор дольше разрешенного операционной системой периода времени, непосредственно управлять совместно используемыми внешними устройствами.

Обеспечить привилегии операционной системе невозможно без специальных средств аппаратной поддержки. Аппаратура компьютера должна поддерживать как минимум два режима работы - пользовательский режим (user mode) и привилегированный режим, который также называют режимом ядра (kernel mode) или режимом супервизора (supervisor mode). Подразумевается, что операционная система или некоторые ее части работают в привилегированном режиме, а приложения - в пользовательском режиме.

Так как ядро выполняет все основные функции ОС, то чаще всего именно ядро становится той частью ОС, которая работает в привилегированном режиме. Иногда это свойство - работа в привилегированном режиме - служит основным определением понятия «ядро».

Приложения ставятся в подчиненное положение за счет запрета выполнения в пользовательском режиме некоторых критичных команд, связанных с переключением процессора с задачи на задачу, управлением устройствами ввода-вывода, доступом к механизмам распределения и защиты памяти. Выполнение некоторых инструкций в пользовательском режиме запрещается безусловно (очевидно, что к таким инструкциям относится инструкция перехода в привилегированный режим), тогда как другие запрещается выполнять только при определенных условиях. Важно, что условия разрешения выполнения критичных инструкций находятся под полным контролем ОС, и этот контроль обеспечивается за счет набора инструкций, безусловно запрещенных для пользовательского режима.

Аналогичным образом обеспечиваются привилегии ОС при доступе к памяти. Например, выполнение инструкции доступа к памяти для приложения разрешается, если инструкция обращается к области памяти, отведенной данному приложению операционной системой, и запрещается при обращении к областям памяти, занимаемым ОС или другими приложениями. Полный контроль ОС над доступом к памяти достигается за счет того, что инструкции конфигурирования механизмов защиты памяти разрешается выполнять только в привилегированном режиме.

Очень важно, что механизмы защиты памяти используются операционной системой не только для защиты своих областей памяти от приложений, но и для защиты областей памяти, выделенных ОС какому-либо приложению, от остальных приложений. Говорят, что каждое приложение работает в своем адресном пространстве. Это свойство позволяет локализовать некорректно работающее приложение в собственной области памяти, так что его ошибки не оказывают влияния на остальные приложения и операционную систему. Между количеством уровней привилегий, реализуемых аппаратно, и количеством уровней привилегий, поддерживаемых ОС, нет прямого соответствия. Так, на базе четырех уровней, обеспечиваемых процессорами компании Intel, операционные системы Windows NT, UNIX и некоторые другие ограничиваются двухуровневой системой.

С другой стороны, если аппаратура поддерживает хотя бы два уровня привилегий, то ОС может на этой основе создать программным способом сколь угодно развитую систему защиты. На основе двух режимов привилегий процессора ОС может построить сложную систему индивидуальной защиты ресурсов, примером которой является типичная система защиты файлов и каталогов. Такая система позволяет задать для любого пользователя определенные права доступа к каждому из файлов и каталогов.

Отметим, что повышение устойчивости операционной системы, обеспечиваемое переходом ядра в привилегированный режим, достигается за счет некоторого замедления выполнения системных вызовов. Системный вызов привилегированного ядра инициирует переключение процессора из пользовательского режима в привилегированный, а при возврате к приложению - переключение из привилегированного режима в пользовательский (рис. 3.2). Во всех типах процессоров из-за дополнительной двукратной задержки переключения переход на процедуру со сменой режима выполняется медленнее, чем вызов процедуры без смены режима.

Рис. 3. 2. Смена режимов при выполнении системного вызова
к привилегированному ядру

Архитектура ОС, основанная на привилегированном ядре и приложениях пользовательского режима, стала, по существу, классической. Ее используют многие популярные операционные системы, в том числе многочисленные версии UNIX, VAX VMS, IBM OS/390, OS/2, и с определенными модификациями - Windows NT.

В некоторых случаях разработчики ОС отступают от этого класси-ческого варианта архитектуры, организуя работу ядра и приложений в одном и том же режиме. Так, известная специализированная операционная система NetWare компании Novell использует привилегированный режим процессоров Intel x86/ Pentium как для работы ядра, так и для работы своих специфических приложений – загружаемых модулей NLM. При таком построении ОС обращения приложений к ядру выполняются быстрее, так как нет переключения режимов, однако при этом отсутствует надежная аппаратная защита памяти, занимаемой модулями ОС, от некорректно работающего приложения. Разработчики NetWare пошли на такое потен-циальное снижение надежности своей операционной системы, поскольку ограниченный набор ее специализированных приложений позволяет компенсировать этот архитектурный недостаток за счет тщательной отладки каждого приложения.

Для надежного управления ходом выполнения приложений операционная система должна иметь по отношению к приложениям определенные привилегии. Иначе некорректно работающее приложение может вмешаться в работу ОС и, например, разрушить часть ее кодов. Все усилия разработчиков операционной системы окажутся напрасными, если их решения воплощены в незащищенные от приложений модули системы, какими бы элегантными и эффективными эти решения ни были. Операционная система должна обладать исключительными полномочиями также для того, чтобы играть роль арбитра в споре приложений за ресурсы компьютера в мультипрограммном режиме. Ни одно приложение не должно иметь возможности без ведома ОС получать дополнительную область памяти, занимать процессор дольше разрешенного операционной системой периода времени, непосредственно управлять совместно используемыми внешними устройствами.

Обеспечить привилегии операционной системе невозможно без специальных средств аппаратной поддержки. Аппаратура компьютера должна поддерживать как минимум два режима работы — пользовательский режим (user mode) и привилегированный режим, который также называют режимом ядра (kernel mode), или режимом супервизора (supervisor mode). Подразумевается, что операционная система или некоторые ее части работают в привилегированном режиме, а приложения — в пользовательском режиме.

Так как ядро выполняет все основные функции ОС, то чаще всего именно ядро становится той частью ОС, которая работает в привилегированном режиме. Иногда это свойство — работа в привилегированном режиме — служит основным определением понятия «ядро».

Приложения ставятся в подчиненное положение за счет запрета выполнения в пользовательском режиме некоторых критичных команд, связанных с переключением процессора с задачи на задачу, управлением устройствами ввода-вывода, доступом к механизмам распределения и защиты памяти. Выполнение некоторых инструкций в пользовательском режиме запрещается безусловно (очевидно, что к таким инструкциям относится инструкция перехода в привилегированный режим), тогда как другие запрещается выполнять только при определенных условиях. Например, инструкции ввода-вывода могут быть запрещены приложениям при доступе к контроллеру жесткого диска, который хранит данные, общие для ОС и всех приложений, но разрешены при доступе к последовательному порту, который выделен в монопольное владение для определенного приложения. Важно, что условия разрешения выполнения критичных инструкций находятся под полным контролем ОС и этот контроль обеспечивается за счет набора инструкций, безусловно запрещенных для пользовательского режима.

Аналогичным образом обеспечиваются привилегии ОС при доступе к памяти. Например, выполнение инструкции доступа к памяти для приложения разрешается, если инструкция обращается к области памяти, отведенной данному приложению операционной системой, и запрещается при обращении к областям памяти, занимаемым ОС или другими приложениями. Полный контроль ОС над доступом к памяти достигается за счет того, что инструкция или инструкции конфигурирования механизмов защиты памяти разрешается выполнять только в привилегированном режиме.

Повышение устойчивости операционной системы, обеспечиваемое переходом ядра в привилегированный режим, достигается за счет некоторого замедления выполнения системных вызовов. Системный вызов привилегированного ядра инициирует переключение процессора из пользовательского режима в привилегированный, а при возврате к приложению — переключение из привилегированного режима в пользовательский. Во всех типах процессоров из-за дополнительной двукратной задержки переключения переход на процедуру со сменой режима выполняется медленнее, чем вызов процедуры без смены режима.

Архитектура ОС, основанная на привилегированном ядре и приложениях пользовательского режима, стала, по существу, классической.

В некоторых случаях разработчики ОС отступают от этого классического варианта архитектуры, организуя работу ядра и приложений в одном и том же режиме.

Для надежного управления ходом выполнения приложений операционная система должна иметь по отношению к приложениям определенные привилегии. Иначе некорректно работающее приложение может вмешаться в работу операционной системы и, например, разрушить часть ее кодов. Операционная система должна обладать исключительными полномочиями также для того, чтобы играть роль арбитра в споре приложений за ресурсы компьютера в мультипрограммном режиме. Ни одно приложение не должно иметь возможности без ведома операционной системы получить дополнительную область памяти, занимать процессор дольше разрешенного операционной системой периода времени, непосредственно управлять совместно используемыми внешними устройствами.

Обеспечить привилегии операционной системы невозможно без специальных средств аппаратной поддержки. Аппаратура компьютера должна поддерживать как минимум два режима работы — пользовательский режим (user mode) и привилегированный режим, который также называют режимом ядра (kernel mode) или режим супервизора (.supervisor mode). Подразумевается, что операционная система или некоторая ее часть работает в привилегированном режиме, а приложения — в пользовательском режиме. Так как ядро выполняет все основные функции операционной системы, то чаще всего именно ядро становится той частью операционной системы, которая работает в привилегированном режиме (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Архитектура ОС с ядром в привилегированном режиме

Приложения становятся в подчиненное положение за счет запрета выполнения в пользовательском режиме некоторых критичных команд, связанных с переключением процессора с задачи на задачу, управлением устройствами ввода-вывода, доступом к механизму распределения и защиты памяти. Выполнение некоторых команд в пользовательском режиме запрещается безусловно (очевидно, что к таким командам относится команда перехода в привилегированный режим), тогда как другие запрещается выполнять только при определенных условиях. Важно, что условия разрешения выполнения критичных команд находятся под полным контролем операционной системы и этот контроль обеспечивается за счет набора команд, безусловно запрещенных для пользовательского режима. Например, выполнение команды доступа к памяти для приложения разрешается, если команда обращается к области памяти, отведенной данному приложению операционной системой, и запрещается при обращении к областям памяти, занимаемым операционной системой или другими приложениями.

Повышение устойчивости операционной системы, обеспечиваемое переходом ядра в привилегированный режим, достигается за счет некоторого замедления выполнения системных вызовов. Системный вызов привилегированного ядра инициирует переключение процессора из пользовательского режима в привилегированный, а при возврате к приложению — переключение из привилегированного режима в пользовательский (рис. 3.3). Во всех типах процессоров из-за дополнительной двукратной задержки переключения переход на процедуру со сменой режима выполняется медленнее, чем вызов процедуры без смены режима.

Рис. 3.3. Смена режимов при выполнении системного вызова к привилегированному ядру

Архитектура операционной системы, основанная на привилегированном ядре и приложениях, работающих в пользовательском режиме, стала, по существу, классической. Ее используют многие популярные операционные системы, например UNIX, OS/2, Windows NT и т.д.

В некоторых случаях для повышения быстродействия разработчики операционной системы отступают от этого классического варианта архитектуры, организуя работу ядра и приложений в одном и том же режиме. Так, например, сетевая операционная система NetWare компании «Novell» использует привилегированный режим процессора как для работы ядра, так и для работы своих специфических приложений. В этом случае повышается быстродействие, но снижается надежность операционной системы, которая компенсируется за счет тщательной отладки каждого приложения.

Появление в более поздних версиях процессоров фирмы «Intel» (начиная с 80286) возможности работать в привилегированном режиме не было использовано разработчиками MS DOS. Эта операционная система всегда работала на процессорах данного типа в так называемом реальном режиме, в котором эмулируется процессор 8088/86. Не следует считать, что реальный режим является синонимом пользовательского режима, а привилегированный режим — его альтернативой. Реальный режим был реализован только для совместимости поздних моделей процессоров с ранней моделью 8088/86 и альтернативой ему является защищенный режим работы процессора, в котором становятся доступны все особенности процессоров поздних моделей.

Читайте также: