Mi az alapvető biológia definíció. Mi az a központi feldolgozó egység? Kernel funkciók

Manapság a minimálisan elfogadható felszerelési színvonal többé-kevésbé komoly számítógépes technológiaÚgy tartják, hogy kétmagos processzorral rendelkezik. Ráadásul, ezt a paramétert még a mobil számítástechnikai eszközök, táblagépek és szilárd számítógépek számára is releváns okostelefon kommunikátorok. Ezért ki fogjuk találni, hogy milyen kernelek ezek, és miért fontos, hogy minden felhasználó ismerje őket.

A lényeg egyszerű szavakkal

Az első, kifejezetten tömegfogyasztásra szánt kétmagos chip 2005 májusában jelent meg. A termék neve Pentium D (formálisan a Pentium 4 sorozathoz tartozott). Korábban hasonló szerkezeti megoldásokat használtak szervereken és meghatározott célokra, ben személyi számítógépek nem kerültek beillesztésre.

Általánosságban elmondható, hogy maga a processzor (mikroprocesszor, CPU, központi feldolgozó egység, központi feldolgozó egység, CPU) egy kristály, amelyre nanotechnológiával mikroszkopikus tranzisztorok, ellenállások és vezetők milliárdjai kerülnek. Ezután aranyérintkezőket szórnak rá, a „kavicsot” beépítik a mikroáramkör testébe, majd mindezt integrálják lapkakészlet.

Most képzelje el, hogy két ilyen kristály van beépítve a mikroáramkörbe. Ugyanazon a hordozón, összekapcsolva és egyetlen eszközként működik. Ez a vita két fő témája.

Természetesen két „kavics” nem a határ. A cikk írásakor a négymagos chippel felszerelt PC erősnek számít, nem számítva a videokártya számítási erőforrásait. Nos, a szervereken erőfeszítésekkel AMD Már tizenhatan is használatban vannak.

Terminológiai árnyalatok

Mindegyik kocka általában saját L1 gyorsítótárral rendelkezik. Ha azonban van egy közös második szintű, akkor az továbbra is egy mikroprocesszor, és nem két (vagy több) független.

Teljes értékű külön processzor egy mag csak akkor nevezhető el, ha mindkét szinten saját gyorsítótárral rendelkezik. De ez csak nagyon erős szervereken és mindenféle szuperszámítógépen (a tudósok kedvenc játékai) szükséges.

Azonban a "Feladatkezelő" be Windows operációs rendszer vagy a "System Monitor" a GNU/Linuxban képes megjeleníteni a kerneleket CPU-ként. Úgy értem, CPU 1 (CPU 1), CPU 2 (CPU 2) és így tovább. Ez ne vezessen félre, mert a programnak nem az a feladata, hogy megértse a mérnöki és építészeti árnyalatokat, hanem csak az, hogy interaktívan megjelenítse az egyes kristályok terhelését.

Ez azt jelenti, hogy simán áttérünk erre a terhelésre és általában a jelenség célszerűségének kérdéseire.

Miért van erre szükség?

Az egytől eltérő magok elsősorban az elvégzett feladatok párhuzamosítására szolgálnak.

Tegyük fel, hogy bekapcsolja a laptopját, és beolvassa a webhelyeket világháló. Azokat a szkripteket, amelyekkel a modern weboldalak egyszerűen obszcén túlterheltek (kivéve a mobil verziókat), csak egy mag fogja feldolgozni. A terhelés száz százaléka rá fog esni, ha valami rossz megőrjíti a böngészőt.

A második kristály továbbra is normálisan fog működni, és lehetővé teszi számunkra, hogy megbirkózzunk a helyzettel – legalábbis nyitottan "Rendszerfigyelő"(vagy terminálemulátor) és erőszakkal fejezze be az őrült programot.

A „Rendszerfigyelőben” egyébként saját szemünkkel láthatjuk, melyik szoftver ment le hirtelen a sínekről, és melyik „kavics” okoz kétségbeesett üvöltést a hűtőben.

Egyes programokat kezdetben többmagos processzor architektúrára optimalizáltak, és azonnal különböző adatfolyamokat küldenek különböző kristályoknak. Nos, a szokásos alkalmazások feldolgozása az „egy szál - egy mag” elv szerint történik.

Vagyis a teljesítménynövekedés akkor lesz észrevehető, ha egynél több szál fut egyszerre. Nos, mivel szinte minden operációs rendszer többfeladatos, a párhuzamosítás pozitív hatása szinte folyamatosan megjelenik.

Hogyan éljünk vele

Ami a fogyasztói számítástechnikát illeti, az egymagos chipek ma főként ARM processzorok egyszerű telefonokban és miniatűr médialejátszókban. Az ilyen eszközök kiemelkedő teljesítménye nem szükséges. Maximum - Opera Mini böngésző indítson el egy ICQ-klienst, egy egyszerű játékot és más egyszerű Java-alkalmazásokat.

Minden másnak, a legolcsóbb táblagépektől kezdve, meg kell lennie Forgács legalább két kristály, amint az a preambulumban szerepel. Vásárolja meg ezeket a dolgokat. Legalábbis abból kiindulva, hogy szinte minden felhasználói szoftver rohamosan hízik, egyre több rendszererőforrást fogyaszt, így az energiatartalék egyáltalán nem árt.

Korábbi publikációk:

A „mag” szó valaminek a magját jelenti, gömb alakúra. Ennek a fogalomnak a jelentése azonban eltérő lehet attól függően, hogy milyen területen alkalmazzák. Tehát a matematikában, biológiában, számítástechnikában és más területeken a mag különböző dolgokat jellemezhet. Ebben a cikkben arról fogunk beszélni, hogy mi a kernel és hogyan használják ezt a koncepciót különböző területeken.

A mag a biológiában

A biológiában a „mag” fogalma is rendelkezhet különböző jelentések. Először is tudnunk kell a botanikai kurzusunkból, hogy így nevezik a magok vagy gyümölcsök magját, amelyet héjba helyeznek. Ezenkívül a magot is ún belső rész fatörzs, bár leggyakrabban benne ebben az esetben A „szívfa” kifejezést használják.

A neurofiziológiában ezt a kifejezést jellemzi a klasztert szürkeállomány a központi egy meghatározott területén idegrendszer, amely bizonyos funkciók ellátásáért felelős.

Azt is meg kell mondani egy olyan fogalomról, mint a sejtmag, amely a sejt genetikai információt, azaz DNS-molekulákat tartalmazó összetevője. Ő végez alapvető funkciókat tárolás és átvitel örökletes információk. Ez az anyag a sejtmagban működik és szaporodik.

A számítástechnika magja

Egyéb jelentések

BAN BEN magfizika létezik egy „atommag” fogalom, amely meghatározza központi része atom. Ezen a részen koncentrálódik a nagy része. Atommag semleges neutronokból és pozitív töltésű protonokból áll, amelyeket erőteljes kölcsönhatások kapcsolnak össze. Az ilyen magokat gyakran nuklidoknak nevezik.

Egy másik kifejezés, a Föld magja bolygónk központi részére utal, amelyet geoszférának is nevezhetünk. A Föld magját általában belsőre és külsőre osztják. A belső magot gyakran szilárdnak, a külső magot pedig folyadéknak nevezik.

Az üstökös magja a szilárd része. Neki viszonylag kis méret. Egy ilyen mag abból áll kozmikus por, jég és illékony vegyületek metán, szén és mások formájában. Egyes tanulmányok szerint az üstökös magja vasból, kőzetből vagy mindkettő keverékéből állhat.

Létezik a „sport mag” fogalma is, ami egy fémlabda alakú, lökésre tervezett sporteszközt jelent.

Az ágyúgolyó egy ősi tüzérségi lövedék, amely egy gömb alakú test. Az ágyúgolyók az egyik első lövedék, amelyet lőfegyverekben használnak. Faszerkezetek megsemmisítésére és az ellenséges személyzet legyőzésére használták őket.

Az élő szervezetek sejtbiológiája olyan prokariótákat vizsgál, amelyeknek nincs sejtmagjuk (mag, mag). Mely szervezetekre jellemző a mag jelenléte? A mag a központi organellum.

Fontos! Fő funkció sejtmag az örökletes információk tárolása és továbbítása.

Szerkezet

Mi a mag? Milyen részekből áll a mag? Az alábbiakban felsorolt ​​alkatrészek részei mag:

• Sejtmag;
• Nukleoplazma;
• Karyomatrix;
• kromatin;
• Nukleolok.

Sejtmag

Karyolemma két rétegből áll- külső és belső, perinukleáris üreggel elválasztva. A külső membrán durva endoplazmatikus tubulusokkal kommunikál. A nukleáris anyag magjának fibrilláris fehérjéi a belső héjhoz kapcsolódnak. A membránok között egy perinukleáris üreg van, amelyet az ionizált anyagok kölcsönös taszítása képez. szerves molekulák hasonló díjakkal.

A kariolemmát egy nyílásrendszer - fehérjemolekulák alkotta pórusok - hatolják át. Rajtuk keresztül a riboszómák, azok a struktúrák, amelyekben a fehérjeszintézis megtörténik, valamint a hírvivő RNS-ek behatolnak a citoplazmatikus retikulumba.

A membránközi pórusok tubulusok, amelyek tele vannak. Falukat specifikus fehérjék - nukleoporinok - alkotják. A lyuk átmérője lehetővé teszi, hogy a citoplazma és a sejtmag tartalma kis molekulákat cseréljen. Nukleinsavak, valamint a nagy molekulatömegű fehérjék nem képesek önállóan áramolni a sejt egyik részéből a másikba. Erre a célra speciális transzportfehérjék vannak, amelyek aktiválása energiaköltséggel történik.

Nagy molekulatömegű vegyületek mozognak a pórusokon karioferinek segítségével. Azokat, amelyek anyagokat szállítanak a citoplazmából a sejtmagba, importineknek nevezzük. Utazni ellentétes irány exportot végezni. A sejtmag melyik részében található az RNS-molekula? Az egész cellát bejárja.

Fontos! A nagy molekulatömegű anyagok nem tudnak önállóan áthatolni a pórusokon a magból a magba és onnan.

Nukleoplazma

A karioplazma képviseli- kétrétegű héj belsejében elhelyezkedő gélszerű massza. Ellentétben a citoplazmával, ahol a pH >7, a sejtmag belsejében a környezet savas. A nukleoplazmát alkotó fő anyagok a nukleotidok, fehérjék, kationok, RNS, H2O.

Karyomatrix

Milyen összetevők alkotják a magot? Háromdimenziós szerkezetű fibrilláris fehérjék - laminák - alkotják. Csontváz szerepét tölti be, megakadályozza az organoid deformációját mechanikai igénybevétel hatására.

Kromatin

Ez fő anyag, amelyet egy sor kromoszóma képvisel, amelyek közül néhány aktivált állapotban van. A többit tömörített tömbökbe csomagolják. Kinyílásuk az osztódás során történik. A mag melyik része tartalmazza azt a molekulát, amelyet DNS-ként ismerünk? génekből állnak, amelyek egy DNS-molekula részei. Olyan információkat tartalmaznak, amelyek az örökletes jellemzőket továbbítják a sejtek új generációinak. Ezért a magnak ez a része tartalmaz egy DNS-molekulát.

A biológiában megkülönböztetik a következő típusú kromatinok:

• Euchromatin. Fonálszerű, despiralizált, nem foltos képződményekként jelenik meg. A nyugalmi sejtmagban létezik a sejtosztódási ciklusok közötti interfázisban.
• Heterokromatin. A kromoszómák nem aktivált spiralizált, könnyen festődő régiói.

Nukleolok

A mag a sejtmagot alkotó leginkább tömörített szerkezet. Túlnyomóan kerek formájú, de vannak szegmentáltak is, mint például a leukociták. Egyes organizmusok sejtmagjában nincsenek magvak. Más magokban több is lehet. A nukleolusok anyagát szemcsék képviselik, amelyek a riboszómák alegységei, valamint fibrillák, amelyek RNS-molekulák.

Nukleolus: szerkezet és funkciók

A nukleolokat a következők képviselik szerkezeti típusok:

• Retikuláris. A legtöbb sejtre jellemző. Más magas koncentráció tömörített rostok és szemcsék.
• Kompakt. A fibrilláris felhalmozódások sokasága jellemzi. Az osztódó sejtekben található.
• Gyűrűs. A limfocitákra és a kötőszöveti sejtekre jellemző.
• Maradó. Azokban a sejtekben érvényesül, ahol nem megy végbe az osztódási folyamat.
• Elválasztott. A nucleolus minden komponense el van választva, plasztikus hatások lehetetlenek.

Funkciók

Milyen funkciót lát el a kernel? A magra jellemző a következő felelősségeket:

• Örökletes tulajdonságok átvitele;
• Reprodukció;
• Programozott halál.

Genetikai információ tárolása

A genetikai kódokat a kromoszómák tárolják. Alakjukban és méretükben különböznek egymástól. Magánszemélyek különböző típusok egyenlőtlen számú kromoszómájuk van. Egy adott faj örökletes információs tárházára jellemző tulajdonságok komplexét kariotípusnak nevezzük.

Fontos! A kariotípus egy adott faj élőlényeinek kromoszóma-összetételére jellemző tulajdonságok összessége.

Vannak haploid, diploid és poliploid kromoszómák.

Az emberi test sejtjei 23 féle kromoszómát tartalmaznak. A petesejt és a spermium haploidot, azaz egyetlen halmazt tartalmaz. A megtermékenyítés során mindkét sejt készletei egyesülnek, kettős - diploid halmazt alkotva. Sejtek termesztett növények triploid vagy tetraploid kariotípus velejárója.

Tárolás genetikai információ

Az örökletes tulajdonságok átvitele

Milyen létfontosságú folyamatok játszódnak le a sejtmagban? A génkódolás az információolvasás folyamata során kerül átvitelre, aminek eredményeképpen hírvivő (messenger) RNS képződik. Az exportinok a ribonukleinsavat a nukleáris pórusokon keresztül választják ki a citoplazmába. A riboszómák használata genetikai kódok szintézishez szükséges a szervezet számára fehérjék.

Fontos! A fehérjeszintézis a citoplazmatikus riboszómákban megy végbe, a hírvivő RNS által szállított kódolt genetikai információ alapján.

Reprodukció

A prokarióták egyszerűen szaporodnak. A baktériumoknak egyetlen DNS-molekulája van. A felosztás folyamatában magát másolja a sejtmembránhoz tapad. A két csomópont között megnő a membrán, és két új organizmus képződik.

Az eukariótákban vannak amitózis, mitózis és meiózis:

• Amitózis. A nukleáris osztódás sejtfragmentáció nélkül megy végbe. Kétmagvú cellák képződnek. A következő osztódás során polinukleáris képződmények jelenhetnek meg. Milyen szervezetekre jellemző az ilyen szaporodás? Az öregedő, életképtelen és daganatos sejtek érzékenyek rá. Egyes helyzetekben a szaruhártya, a máj, a porcos textúrák és egyes növények szöveteiben az amitotikus osztódás normális sejteket képez.
• Mitózis. Ebben az esetben a maghasadás a megsemmisítésével kezdődik. Hasítóorsó képződik, melynek segítségével a páros kromoszómák a sejt különböző végeire különülnek el. Megtörténik az öröklődés hordozóinak replikációja, amely után két mag képződik. Ezt követően a hasadóorsót leszereljük és kialakítjuk sejtmag, amely egy sejtet két részre oszt.
• Meiosis. Nehéz folyamat, amelyben a magosztódás az elvált kromoszómák megkettőződése nélkül megy végbe. Jellemző a csírasejtek kialakulására - ivarsejtek, amelyek haploid hordozókészlettel rendelkeznek az öröklődésben.

Programozott végzet

A genetikai információ biztosítja a sejt élettartamát, és a megadott idő letelte után beindítja az apoptózis folyamatát (görögül - lombhullás). A kromatin lecsapódik, és a magmembrán megsemmisül. A sejt a plazmamembránra korlátozódó darabokra bomlik. Az apoptotikus testeket, megkerülve a gyulladás stádiumát, a makrofágok vagy a szomszédos sejtek felszívják.

Az érthetőség kedvéért a mag felépítését és a részei által ellátott funkciókat a táblázat tartalmazza

Kinézet

Az alakot a membrán konfigurációja határozza meg. A következő típusú magokat jegyezzük fel:

• Kerek. A leggyakoribb. Például, a legtöbb A limfocita a sejtmagot foglalja el.
• Hosszúkás. A patkó alakú mag az éretlen neutrofilekben található.
• Szegmentált. A héjban válaszfalak vannak kialakítva. Egymáshoz kapcsolódó szegmensek képződnek, például egy érett neutrofilben.
• Elágazó. Az ízeltlábúak sejtmagjaiban található.

Magok száma

Attól függően, hogy milyen funkciókat látnak el, a cellák egy vagy több maggal rendelkezhetnek, vagy egyáltalán nem rendelkeznek velük. Megkülönböztetni a következő típusok cellák:

• Nem nukleáris. A magasabbrendű állatok vérének kialakult komponensei - eritrociták, vérlemezkék hordozók fontos anyagok. Hogy helyet adjon a hemoglobinnak vagy fibrinogénnek, a csontvelő ezeket az elemeket magmentesen termeli. A programozott idő letelte után nem tudnak osztódni és elhalni.
• Egymagos. Ez a helyzet az élő szervezetek legtöbb sejtjével.
• Binukleáris. A máj hepatocitái kettős funkciót látnak el - a méregtelenítést és a termelést. A hem szintetizálódik, ami a hemoglobin termeléséhez szükséges. Ebből a célból két magra van szükség.
• Többmagos. Az izommiociták óriási mennyiségű munkát végeznek, ennek elvégzéséhez további sejtmagokra van szükség. Ugyanezen okból a zárvatermők sejtjei polinukleárisak.

Kromoszóma patológiák

Sok betegség a kromoszóma-összetétel rendellenességeihez kapcsolódó rendellenességek következménye. A legismertebb tünetegyüttesek:

• Le. Egy extra huszonegyedik kromoszóma (triszómia) jelenléte okozza.
• Edwards. Egy extra tizennyolcadik kromoszóma van jelen.
• Patau. Triszómia 13.
• Esztergályos. Az X kromoszóma hiányzik.
• Klinefelter. Extra X vagy Y kromoszómák jellemzik.

Működési zavar okozta betegségek alkatrészek a magok nem mindig kapcsolódnak kromoszóma-rendellenességekhez. Az egyes nukleáris fehérjéket érintő mutációk a következő betegségeket okozzák:

• Laminopathia. Korai öregedésben nyilvánul meg.
• Autoimmun betegség. A lupus erythematosus a kötőszöveti szerkezetek diffúz elváltozása, a sclerosis multiplex az idegek mielinhüvelyének pusztulása.

Fontos! A kromoszóma-rendellenességek súlyos betegségekhez vezetnek.

Magszerkezet

Biológia képekben: A mag felépítése és funkciói

Következtetés

A sejtmag más összetett szerkezetés létfontosságú funkciókat lát el, örökletes információk tárháza és továbbítója, szabályozza a fehérjék szintézisét és a sejtosztódási folyamatokat. A kromoszóma-rendellenességek súlyos betegségek okai.

Cikkek és Lifehackek

Sokan hallották, olvasták, sőt látták is a „Kernel” menüpontot a táblagépükön. De mi a mag egy tablettában Kevesen tudják, miért van szükség rá, és mire van szükség. A tudás hiánya miatt egyes felhasználók félnek frissíteni eszközeiket. Találjuk ki, és hidaljuk át a tudásbeli szakadékot. És erről később mesélünk.

A tabletta magja: miért van ez?

Minden operációs rendszernek van kernelje. És Windows, MacOS, Linux és Android. A kernel tartalmazza az eszköz vezérléséhez szükséges alapvető firmware-t. A kernelprogramok dolgozzák fel az érzékelő érintését, vezérlik a processzort és a táblagép összes többi alkatrészét. A táblagép magja mindent tartalmaz, amire valóban szüksége van legalacsonyabb szint illesztőprogram-kezelés és fájlok.

A táblagép magja Linux operációs rendszerre épül. A Google úgy döntött, hogy a Linux kernel csökkenti az eszköz belső memóriája által elfoglalt helyet, jobban optimalizálja, és kevesebb konfliktust okoz a hardverrel. Az Android operációs rendszer fejlesztői mindent elhelyeztek a kernelben, ami szükséges. A magnak köszönhetően Wi-Fi, GPS, Bluetooth használható.

A táblagép minden operációs rendszere saját kernelt tartalmaz, amelyet az eszköz gyártója módosított. Ez annak köszönhető, hogy minden gyártó különböző komponenseket használ a táblagépeiben, valamint saját grafikus héjakat.

Az új kernelfrissítéseknél a gyártó vagy új funkciókat ad hozzá, vagy hibákat javít, de legtöbbször egyszerűen optimalizálja a kernel működését. A kernel frissítései eltérő időpontokban jelenhetnek meg, mint a teljes frissítések operációs rendszer. És ennek a kérdése teljesen irreleváns.

Raktári és egyedi kernelek táblagépekhez

A készletmagokban a gyártó megpróbálja a lehető legnagyobb mértékben korlátozni a hardverjellemzők szabályozásának lehetőségét. Ide tartozik például a processzor működési frekvenciájának megváltoztatása. Ez érthető is, mert nagy megértés nélkül a felhasználó annyira túlhajthatja a processzort, hogy meghibásodik.

A kézművesek azonban szerkesztik vagy átírják a kerneleket. Ennek eredményeként a táblagép tulajdonosa túlhajthatja fő és grafikus processzorait, vagy fordítva, tovább csökkentheti a működési frekvenciát. hosszú munka az akkumulátortól. Az egyéni kernelek előnye, hogy általában frissebb illesztőprogramokat és újabb Linuxot tartalmaznak.

A cikk végén röviden válaszolunk arra a kérdésre, hogy mi a mag egy táblagépben. A kernel olyan programok halmaza, amelyek a hardverösszetevőket kezelik, és lehetővé teszik más programok számára, hogy magával az elektronikával működjenek együtt.