Hardvér PC

Študent SPbGUTD

Skupina č. 1-ED-2 "B"

Merkoeva Dmitrij

Saint Petersburg

Úvod……………………………………………………………….3

Konfigurácia osobný počítač.......................3

Základná doska………………………………………..5

BIOS …………………………………………………………….6

IBM PC a princíp otvorenej architektúry……………….8

Úvod

V dnešnej dobe je ťažké si predstaviť, že sa človek zaobíde bez počítačov. Nie je to však tak dávno, až do začiatku 70. rokov boli počítače dostupné len veľmi obmedzenému okruhu odborníkov a ich používanie zostávalo spravidla zahalené rúškom tajomstva a širokej verejnosti málo známe. V roku 1971 však došlo k udalosti, ktorá radikálne zmenila situáciu a fantastickou rýchlosťou premenila počítač na každodenný pracovný nástroj pre desiatky miliónov ľudí. V tomto nepochybne významnom roku, ktorý takmer nikto nepozná, Intel z malého amerického mestečka s krásnym názvom Santa Clara (Kalifornia), vydal prvý mikroprocesor. Práve jemu vďačíme za vznik novej triedy výpočtových systémov – osobných počítačov, ktoré dnes používajú v podstate všetci, od žiakov základných škôl a účtovníkov až po ctihodných vedcov a inžinierov. Tieto stroje, ktoré nezaberajú ani polovicu plochy bežného stola, podrobujú stále viac a viac novým triedam úloh, ktoré boli predtým dostupné (a z ekonomických dôvodov často nedostupné – strojový čas sálového počítača a minipočítača bol vtedy príliš drahý) iba na systémy, ktoré nezaberali ani sto metrov štvorcových. Pravdepodobne ešte nikdy nemal človek v rukách nástroj s takou kolosálnou silou s takými mikroskopickými rozmermi.

Osobný počítač má oproti všetkým ostatným typom počítačov dve dôležité výhody: má relatívne jednoduché ovládanie a dokáže riešiť pomerne širokú triedu úloh.

Ak predtým mohli na počítačoch pracovať iba profesionálni programátori (takmer na akúkoľvek úlohu museli vytvoriť vlastný program), teraz sa situácia radikálne zmenila. V súčasnosti sú vo všetkých oblastiach poznania vyvinuté desiatky tisíc programov. Pracujú s nimi desiatky miliónov kvalifikovaných používateľov.

Podľa štatistík sú najbežnejšie a najpoužívanejšie programy operačné systémy a textové editory.

Znalosť charakteristík počítačových zariadení pomôže kvalifikovanému používateľovi zvoliť optimálnu konfiguráciu osobného počítača na vyriešenie daného praktického problému.

Konfigurácia osobného počítača

Osobné počítače sú počítače, ktoré môže súčasne používať iba jeden používateľ. Osobné počítače majú len jeden pracovisko.

Pod pojmom „konfigurácia“ počítača sa rozumie zoznam zariadení zahrnutých v jeho zložení.

V súlade s princípom otvorenej architektúry môže byť hardvér počítača (hardvér) veľmi odlišný. Ale každý osobný počítač má povinnú a voliteľnú sadu zariadení.

Povinná sada zariadení:

· Monitor - zariadenie na výstup textových a grafických informácií.

· Klávesnica – zariadenie na zadávanie textových informácií.

Systémový blok - asociácia Vysoké číslo rôzne počítačové zariadenia.

Systémová jednotka obsahuje všetky elektronické výplne počítača. Hlavné detaily systémový blok sú:

· Procesor je hlavným počítačovým zariadením na riadenie a vykonávanie výpočtov.

· Základná doska - zariadenie na pripojenie ďalších interných zariadení počítača k nej.

Pamäť s priamym prístupom (RAM) - zariadenie na ukladanie programov a dát počas behu v počítači.

read-only memory (ROM) – zariadenie na trvalé uloženie niekt špeciálne programy a údaje.

· Vyrovnávacia pamäť – ultra rýchla pamäť na ukladanie dôležitých informácií.

· Koprocesor - zariadenie na vykonávanie operácií s pohyblivou rádovou čiarkou.

Grafická karta je zariadenie, ktoré poskytuje výstup informácií na monitor.

· Disketová mechanika - zariadenie na ukladanie a prenos informácií medzi PC.

Winchester - hlavné zariadenie na ukladanie informácií do počítača.

· Napájací zdroj - zariadenie na distribúciu elektrickej energie medzi ostatné počítačové zariadenia.

· Ovládače a zbernica - určené na prenos informácií medzi internými zariadeniami PC.

· Sériové a paralelné porty - sú určené na pripojenie externých prídavných zariadení k počítaču.

Puzdro - určené na ochranu základnej dosky a interné zariadenia počítač pred poškodením.

Prídavné zariadenia ktoré je možné pripojiť k počítaču:

· Tlačiareň – určená na výstup textových a grafických informácií na papier.

· CD ROM mechanika - pre prácu s CD.

· DVD mechaniky - moderné zariadenia na prácu s dátovými nosičmi do 17 GB.

· Zvuková karta – zariadenie na prácu so zvukovými informáciami.

· Myš – manipulátor na zadávanie informácií do počítača.

· Joystick - manipulátor na prenos informácií o pohybe do počítača.

Tablet - zariadenie na prácu s počítačovou grafikou.

· TV tuner je zariadenie, ktoré umožňuje počítaču prijímať a zobrazovať televízne programy.

· Reproduktory - externé zariadenia na prehrávanie zvukov.

· Faxmodem - zariadenie na komunikáciu medzi počítačmi cez telefónnu linku.

Plotter - zariadenie na kreslenie kresby na papier.

· Skener - na zadávanie grafických obrázkov do počítača.

· Páskové mechaniky - zariadenia na zálohovanie dát na magnetickú pásku.

· Zdroj neprerušiteľný zdroj napájania- zariadenie na ochranu počítača pred výpadkami prúdu.

· Zapnuté akumulátory vymeniteľné jednotky- zariadenia, ktoré v budúcnosti nahradia disketové mechaniky.

· Grafický akcelerátor - zariadenie na urýchlenie spracovania a výstupu trojrozmernej grafiky.

a oveľa viac...

Na označenie konfigurácie konkrétneho osobného počítača sa používajú záznamy štandardného typu. Poďme to analyzovať na príklade:

Pentium II - 333/ 64 Sdram / 3,1 Gb / ATI 3D Char 4 Mb / Mini / CD ROM 24X + SB 16 ESS68

Čo je teda tento počítač? Najprv je napísaný typ procesora - Pentium II s taktovacou frekvenciou 333 MHz. Nasleduje objem a typ Náhodný vstup do pamäťe- 64 MB. Počítač má zabudovaný 3,1 GB pevný disk. použité grafická karta ATI 3D Char so 4 MB video pamäte, grafická karta optimalizovaná pre 3D grafiku. Mini vežové puzdro. Súčasťou PC je aj 24-rýchlostná CD-ROM mechanika a jednoduchá zvuková karta zvukový blaster. IN štandardná konfigurácia Počítač je vždy dodávaný s 3,5-palcovou disketovou mechanikou, takže nie je uvedený v položke. Súčasťou štandardnej konfigurácie je aj myš. Ale monitor spolu s touto zostavou nie je v predaji. Musí sa zakúpiť samostatne. Úhrn - tento počítač má minimálnu štandardnú konfiguráciu pre kancelárske a domáce použitie na jar 1999.

Základná doska

Základná doska (materská doska) je hlavnou doskou počítača, pretože. všetko je k nemu pripojené počítačové zariadenia procesor, zvuková karta atď.

Základné dosky sú zostavené na základe špeciálneho čipsetu nazývaného Chipset. základné dosky odlišné typy.

Takže pre 486 procesorov bol špeciálny typ 486 základných dosiek. Pre procesory Pentium boli použité dva typy dosiek: prvá pre procesory s taktom 60 a 66 MHz a druhá pre všetky ostatné. Pre nasledujúce typy procesorov je potrebné použiť aj zodpovedajúce základné dosky. Takže napríklad pre Procesor Celeron doska je založená na čipsete 443EX.

Najpopulárnejším výrobcom základných dosiek v Rusku je Asustek. Aj keď v praxi je možné používať počítače s základná doska rôznych výrobcov. Napríklad A-Bit, A-Trend, Giga - Byte a ďalšie.

Najnovším vývojom v základných doskách pre stolné počítače je technológia NLX, ktorá môže byť v blízkej budúcnosti vedúcou technológiou. Dosky tohto štandardu na prvý pohľad pripomínajú dosky LPX, no v skutočnosti sú výrazne vylepšené. Ak sa najnovšie procesory nedajú osadiť na dosky LPX kvôli ich väčším rozmerom a zvýšenému odvodu tepla, tak pri vývoji NLX sú tieto problémy dokonale vyriešené. Tu sú hlavné výhody tohto nového štandardu oproti ostatným.

Podpora moderných procesorových technológií. Toto je obzvlášť dôležité pre systémy s procesorom Pentium II, pretože veľkosť jeho balíka Single Edge Contact (t. j. balík s jedným radom kontaktov umiestnených po obvode) prakticky neumožňuje inštaláciu tohto procesora na Baby-AT. a dosky LPX. A hoci niektorí výrobcovia základných dosiek stále ponúkajú systémy ATX na báze Pentium II, ich základné dosky majú miesto len pre dva 72-kolíkové konektory SIMM!

Flexibilita vo vzťahu k rýchlo sa meniacim technológiám procesorov. Nápad flexibilné systémy so základnou doskou bol prepracovaný s doskami NLX, ktoré možno nainštalovať rýchlo a jednoducho bez rozoberania celého systému. Ale na rozdiel od tradičných systémov backplane má nový štandard NLX podporu od popredných spoločností, ako sú AST, Digital, Gateway, Hewlett-Packard, IBM, Micron, NEC a ďalší.

PC HARDWARE A SOFTWARE PC hardware - zariadenia a
zariadenia zahrnuté v
osobný počítač
(tvorí jeho konfiguráciu)
Softvér (softvér
softvér) PC - zostava
programy poskytujúce riadenie
hardvér a prevedenie
úlohy spracovania informácií

ZÁKLADNÉ ČINNOSTI PC S INFORMÁCIAMI

Vstup
Liečba
Skladovanie
Záver

PC SCHÉMA

JEDNOTKY MERANIA INFORMÁCIÍ

Bit - najmenšia merná jednotka
jedna číslica, akceptujem
hodnota 0 alebo 1
Bajt - jednotka ôsmich
hodnosti určené pre
kódovanie jedného z 256 znakov
01000101
Kilobajt (KB) = 1024 bajtov
Megabajt (MB) = 1024 kB
Gigabajt (GB) = 1024 MB

Úložná kapacita

Disketa
- 1,44 MB
CD
Winchester
– 650 MB
- 4-40 GB

ZÁKLADNÁ KONFIGURÁCIA PC

Základná konfigurácia
Hardvér PC:
systémová jednotka;
monitorovať;
klávesnica;
myš

CPU
(mikroprocesor) - zákl
zariadenie, ktoré robí všetko
výpočty. Celeron/500, PentiumII/600, Pentium-III/700

KOMPONENTY SYSTÉMOVEJ JEDNOTKY

Základná doska (systémová) doska:
Vysokorýchlostná pamäť RAM počítača,
ukladanie informácií do
zapnutie. Vydané
nainštalované moduly
špeciálne konektory.
Odporúčaná veľkosť 128 MB

10. KOMPONENTY SYSTÉMOVEJ JEDNOTKY

Ťažko
disk (pevný disk) hlavné zariadenie pre
dlhodobé skladovanie veľ
polia informácií. Kapacita 440 GB
Disková jednotka (disketa). Veľkosť 3,5"
kapacita 1,44 MB

11. KOMPONENTY SYSTÉMOVEJ JEDNOTKY

Jednotka CD-ROM (Compact Disk
Read-Only Memory) - trvalé
pamäťové zariadenie na čítanie
CD. Kapacita 650 MB
CD-Writer - zariadenie na nahrávanie
informácie na CD
DVD mechanika (digitálny video disk) –
práca s CD
kontajnerov

12. KOMPONENTY SYSTÉMOVEJ JEDNOTKY

grafická karta
(video adaptér) - doska,
vykonávanie všetkých operácií
súvisiace s ovládaním obrazovky
(monitorový) počítač
Zvuková karta - doska,
vykonávanie spracovateľských operácií
zvuk

13. PERIFERENCIE PC

Klávesnica je hlavným zariadením pre
zadávanie textu
Rozloženie klávesnice - schéma dokovania
symboly národnej abecedy
konkrétne kľúče

14. PERIFERENCIE PC

Myška
- ukazovacie zariadenie
používané v grafike
operačné systémy
Základné akcie:
- polohovanie;
– kliknite (vľavo alebo vpravo
tlačidlo);
- dvojité kliknutie ľavým tlačidlom myši

15. PERIFERENCIE PC

Monitor
- výstupné zariadenie a
vizuálna prezentácia údajov
Hlavné charakteristiky:
- veľkosť uhlopriečky: 15,17, 19, 21
palec;
- snímková frekvencia: 75 Hz

16. PERIFERENCIE PC

Tlačiareň
- tlačiareň pre
výstup informácií na papieri
dopravca
Skener - fotoelektronické zariadenie
na zadanie grafických informácií

17. PERIFERENCIE PC

Modem
- zariadenie, ktoré vykonáva
konvertovanie počítačových údajov na
audio analógový signál s účelom
telefonický prenos a
aj inverzná transformácia

18. KLASIFIKÁCIA SOFTVÉRU PODĽA ÚČELU

softvér
bezpečnosť
Systémové
programy
Prevádzkové
systémov
Aplikované
programy
servis
programy
(verejné služby)
MS DOS
servis
disky
MS Windows
Antivírus
programy
Unix
...
Archivári
...
Inštrumentálne
zariadení
rozvoj
programy
Job
s textom
Pascal
Job
s grafikou
...
Xi

19. ZÁKLADNÉ APLIKÁCIE

Job
s textovými údajmi:
- textové procesory. MS Word
– systémy rozpoznávania textu
(po skenovaní). FineReader
– automatické prekladové systémy
z jedného jazyka do druhého,
elektronické slovníky. Prompt
2000. Lingvo

20. ZÁKLADNÉ APLIKÁCIE

Práca s grafickými dátami
(počítačová grafika):
- systémy na vytváranie dvojrozmernej grafiky.
Adobe Photoshop. CorelDraw
- systémy na vytváranie trojrozmernej grafiky.
3D-Studio Max
– systémy na vytváranie animácií
snímky. Macromedia Flash

21. ZÁKLADNÉ APLIKÁCIE

Eskort
prejavy:
- systémy na prípravu prezentácií.
MS PowerPoint
Spracovanie tabuľkových údajov:
- Tabuľky. MS Excel
Práca s databázami:
– základné riadiace systémy
údajov. MS Access

22. ZÁKLADNÉ APLIKÁCIE

Liečba
a analýza špeciálnych
údaje:
– systémy štatistického spracovania
údajov. štatistiky. SPSS
– analytické systémy
transformácie a numerické
výpočty. Mathematica
– ...

23. ZÁKLADNÉ APLIKÁCIE

sieť
technológie:
-E-mail. MS Outlook
expresné
-WWW. MS Internet Explorer

24. OPERAČNÝ SYSTÉM. DEFINÍCIA

Operačný systém je program
organizovanie implementácie všetkých ostatných
programy a interakcie
užívateľ s počítačom
Negrafický OS - MS DOS
Grafický OS - MS Windows

25. PC ZARIADENIA. NÁZOV ZARIADENIA

Klávesnica CON
tlačiareň PRN
Disková jednotka A: B: (disketová)
C:D: (pevný disk)
E: (CD)
A: C:
D:

26. SÚBOR. DEFINÍCIA

Súbor je súbor údajov
mať svoje vlastné meno a
považovať za celok
Vlastnosti súboru:
– objem (v bajtoch);
- dátum vytvorenia;
- čas stvorenia;
– atribúty

27. ŠTRUKTÚRA NÁZVU SÚBORU

meno.prípona
názov odráža význam obsahu súboru
Zakázané symboly
/\:?*“<>|
správa = správa
prípona označuje typ súboru resp
program, ktorý vytvoril
súbor
príklady rozšírenia:
ppt - prezentácia vytvorená v MS PowerPoint
doc - súbor vytvorený programom MS Word
bmp - grafický súbor
Názov súboru: report.doc
prednáška.ppt

28. ZLOŽKA. DEFINÍCIA

Priečinok (katalóg, adresáre) - miesto
ukladanie objektov (súborov a priečinkov)
Vlastnosti priečinka:
- dátum vytvorenia;
- čas stvorenia;
– atribúty
Strom priečinkov - grafika
reprezentácia umiestnenia objektu
na disku

29. PRÍKLAD. STROM ZLOŽKOV DISKU D:

Používatelia
Ivanov
my.txt
Petrov
list.doc
my.txt
Programové súbory
winzip
Wz32.dll
winzip32.exe
License.txt
winzip.hlp
D:\
readme.txt

30. ZÁKLADNÉ KONCEPTY OPERAČNÉHO SYSTÉMU

Plný
cesta k súboru postupnosť priečinkov,
oddelené \
Príklad. Úplná cesta k súboru letter.doc:
D:\Používatelia\Ivanov\
Úplný názov súboru - cesta k súboru +
krátky názov súboru
Príklad. Celý názov súboru letter.doc:
D:\Users\Ivanov\letter.doc

31. PRAVIDLÁ TVORBY SÚBOROV ŠTRUKTÚRY DISKU

V
ktorýkoľvek priečinok môže obsahovať
súbory a priečinky;
v rovnakom priečinku nie je povolené
nájdenie predmetov s rovnakým
mená;
môžu byť v rôznych priečinkoch.
objekty s rovnakým názvom;
úroveň vnorenia priečinkov
obmedzené

32. HLAVNÉ ZNAKY MODERNÝCH OPERAČNÝCH SYSTÉMOV

Multitasking:
- Možnosť simultánneho
sekvenčná práca viacerých
aplikácie;
– možnosť výmeny údajov medzi sebou
aplikácie;
- možnosť spojenia
využívanie počítačových zdrojov
viaceré aplikácie

33. HLAVNÉ VLASTNOSTI MODERNÝCH OPERAČNÝCH SYSTÉMOV

Grafický
rozhranie
Zjednodušená montáž a demontáž
aplikácie
Takmer kompletný set
systémový softvér
Zjednodušené nastavenie a pripojenie
Nový periférií

Technické prostriedky informatiky

Typy počítačov

V súčasnosti sa počítače líšia účelom, výkonom, celkovým charakterom.

Výkon Je určená nielen množstvom práce procesora, ale aj množstvom pamäte (čím viac pamäte, tým rýchlejšie procesor pracuje), množstvom prenosu informácií z RAM do procesora. Mernou jednotkou je počet operácií za sekundu (ops/s).

Počítačové kurzy:

- superpočítač- pre zložité výpočty (najčastejšie vedecké výpočty), rýchlosť - až desiatky miliárd operácií za sekundu, multiprocesor (až 100 procesorov pracuje súčasne)

- sálové počítače(hlavné rámy)

Rám - niečo celistvé, pozostávajúce z mnohých prvkov spojených dohromady => veľký počítač kombinuje veľké množstvo komponentov.

Používa sa na spracovanie veľkého množstva informácií v bankách, veľkých podnikoch, multiprocesor, umožňuje pripojenie až 200 relatívne nezávislých úloh s využitím možností veľkých počítačov

- supermini počítač– viacprocesorové, viackonzolové riadiace systémy pre veľké podniky, umožňujú pripojenie až 200 terminálov

Terminál- pracovisko určené na zadávanie prvotných informácií a získavanie výsledkov ich spracovania (napríklad internet)

- minipočítač– jednoprocesorové, viackonzolové riadiace systémy pre malé podniky

- pracovné stanice- Pre počítačom podporovaný dizajn, na automatizáciu experimentov mať 1 procesor s vysokou rýchlosťou, veľkú RAM, špecializované periférie

Periféria- zariadenia, ktoré sú pripojené k počítaču a možno ich odpojiť bez jeho vypnutia.

- mikropočítač(osobné počítače) - za individuálna práca používateľov

Osobné počítače:

1). stolné počítače(desk Top) - hmotnosť od 5 do 10 kg, napájanie zo siete

- elektronická sekretárka(PDA) - hmotnosť nižšia ako 700 g, výkon ako notebook, sada funkcií umožňuje zaznamenávať texty, zadávať rozvrh, vykonávať jednoduché výpočty

- notebook(Note Book) - hmotnosť 700 g - 2,5 kg, napájanie zo siete cez menič napätia, možnosti sú malé

2). prenosné počítače(Lap Top) - funkciami nie je horší ako Desk Top => vysoká cena, možnosť pripojenia na batériu, napájanie, hmotnosť 2,5-5 kg

Hardvér počítača

I. Zloženie a vlastnosti hlavných zariadení

V osobných počítačoch môžeme rozlíšiť:

- centrálny (systémový) blok

- periférie

Hlavné zariadenia v centrálnej jednotke:

- centrálna procesorová jednotka (CPU)

- vnútornú pamäť

CPU- vykonáva všetky aritmetické a logické operácie, zahŕňa špeciálnu elektronickú jednotku, ovládacie zariadenia, ktoré zahŕňajú ďalšie zariadenia. Cez CPU prechádzajú všetky spracované informácie.

Vnútorná pamäť - niekoľko zariadení, z ktorých každé má 1 alebo viac čipov.

Hlavné typy vnútorná pamäť:

- konštantný(Pamäť iba na čítanie – ROM)

- operatívne(RAM)

- CACHE

- CMOS pamäť

vodič - program, ktorý riadi vstupné/výstupné zariadenia.

1). ROM(ROM - Read Only Memory) - programy, ktoré zabezpečujú štart počítača, prepojenie CPU s inými zariadeniami a kontrolu výkonu (testovanie) hlavných častí počítača. Tieto programy sa pri vypnutí počítača nezničia, sú len na čítanie a sú spojené do komplexu s názvom Basic Input/Output System (BIOS – Basic Input/Output System), ostatné programy fungujú na základe programov BIOS. Vytvára programy, z ktorých každý popisuje funkcie ovládania akéhokoľvek hlavného zariadenia, tieto programy sa nazývajú vodičov.

2). RAM(RAM - Random Access Memory) - pamäť s priamym (náhodným) prístupom. Je určený len pre CPU (informácie sa umiestňujú, čítajú, spracúvajú). Všetko to začalo touto pamäťou (vo vzťahu k internej pamäti). Navrhnuté na ukladanie prevádzkových, často sa meniacich informácií. Keď je počítač vypnutý, informácie v RAM zmiznú - nestále. Základnou jednotkou pamäte je bunka (registrácia). Umiestnenie informácií v bunkách - zaznamenávanie informácií v pamäti. Prenos informácií z buniek do akéhokoľvek zariadenia alebo iných buniek - čítanie informácií z RAM. Každá bunka pozostáva z 8 prvkov, z ktorých každý je v jednom z dvoch stavov - 0/1.

3). CACHE- umiestnená pred CPU, potrebná na prispôsobenie rýchlosti pomalých zariadení rýchlejším (napríklad CPU a RAM) Prítomnosť tejto pamäte výrazne zvyšuje výkon počítača ako celku.

4). CMOS pamäť - pre trvalé ukladanie informácií o hardvérovej konfigurácii počítača ide o mikroobvod napájaný batériou, informácie v ňom sa pri vypnutí počítača nezničia.

Medzi periférne (externé) zariadenia patria:

- monitorovať

- klávesnica

- tlačové zariadenia

- externé pamäťové zariadenia

tie. zariadení I/O, pretože slúži na vstup a výstup informácií .

Externé pamäťové zariadenia slúžia na dlhodobé ukladanie informácií, keď sú vypnuté, ukladá sa => zariadenia na dlhodobé skladovanie(DZU).

Diskové zariadenia sú nainštalované v systémovej jednotke. Prenos dát medzi rôznymi komponentmi počítača sa uskutočňuje podľa tzv. systémová zbernica(systémová dátová diaľnica). V počítači je to jeden a je to skupina elektrických vodičov.

II. Disková pamäť

V PC sa ako ROM používajú diskové jednotky (založené na disku) => pamäť sa často nazýva disk.

Pozostávajú z čitateľa/zapisovateľa ( riadiť) a nosič informácií ( disk).

Existuje niekoľko typov pamäte: najčastejšie používané vymeniteľné disketové jednotky(NGMD), pevné disky(HDD) a vymeniteľné diskové jednotky (CD-ROM). Diskové jednotky využívajú predovšetkým disky 2 štandardné veľkosti:

3,5" (flexibilné a pevné disky)

5,25" (CD)

NGMD(FDD - Floppy Disk Drive - 3,5``) - plastový tenký povrch, využíva sa hlavne časť blízko stredu => kapacita je relatívne malá (≈1,457 MB, štandardná veľkosť pamäte je 1,44 MB). používané na prenos informácií z jedného počítača do druhého, ak nie sú prepojené sieťou. Vyrába sa vo forme 3,5`` disku z mäkkého, pružného materiálu s magneticky citlivým povlakom, umiestneného v pevnom obale.

HDD(HDD - Hard Disk Drive) - pri výrobe je dosiahnutá väčšia pevnosť, toto zariadenie je možné 1x opraviť. Je jediný, obsahuje mechaniku a niekoľko diskov namontovaných na rovnakej osi. Disk je vyrobený z hliníkovej zliatiny s magneticky citlivým povlakom. Veľkosť pamäte takýchto jednotiek sa meria v desiatkach GB. Používajú sa v súčasnej práci, pretože majú veľké množstvo pamäte a rýchlosť čítania / zápisu informácií je oveľa vyššia ako v iných zariadeniach.

CD-ROM - je určený len na čítanie, veľkosť pamäte nie je menšia ako 600 MB (v súčasnosti je štandardom 650-700 MB), slúži na dlhodobé ukladanie informácií.

Pre flexibilné aj pevné disky povrch sa považuje za pole bodov umiestnených na nich, z ktorých každý môže byť v jednom z dvoch stavov - 1/0 (na magnetickom povrchu - magnetizovaný (1) / nemagnetizovaný (0)). Tieto body sú umiestnené na trajektóriách (na CD - jedna vo forme špirály, na magnetických - veľa koncentricky umiestnených trajektórií). Na CD sú informácie umiestnené na 1 ploche, na magnetických sú použité obe plochy. Trajektórie sa nazývajú dráhy ( stopy).

Magnetické disky. Počet stôp pre rôzne disky je rôzny, každá z nich je po obvode rozdelená na časti, tzv. sektorov. Sektory majú rovnakú veľkosť a umiestnenie => čím ďalej od stredu, tým menej pamäte. Počet sektorov na všetkých stopách všetkých povrchov je rovnaký pre konkrétny disk, všetky sektory rovnakej veľkosti(štandard - 512 B = 1 sektor). Diskety majú dva povrchy, HDD mechaniky niekoľko diskov => niekoľko povrchov.

Všetky dráhy umiestnené v rovnakej vzdialenosti od centra a umiestnené na rôznych povrchoch tvoria tzv. valec. Všetky sektory, dráhy, povrchy a valce sú očíslované od 0, na hornom povrchu vonkajšej dráhy sa uvažuje nula. Informácie sa najskôr zapíšu do všetkých stôp nultého valca, potom do prvého atď.

Nový disk nevhodné na písanie a čítanie informácií. Aby bola vhodná na prácu, je potrebné pomocou špeciálneho programu aplikovať špeciálne magnetické značky, ktoré rozdeľujú stopy do sektorov, t.j. produkovať formátovanie.

Pre zjednodušenie práce je diskový priestor pevného disku rozdelený na niekoľko pevných častí ( oddielov). Potom fyzicky zostáva jediné zariadenie, ale pri programoch sa každá sekcia považuje za samostatné pamäťové zariadenie. Tieto úseky sú tzv logické disky. Používateľ s nimi pracuje ako so samostatnými pamäťovými zariadeniami. Všetky zariadenia s dlhou pamäťou majú názvy z jedného latinského písmena (A, B - mechaniky pre HDD, C, D, E, F atď. - pre HDD a CD zariadenia.

III. Pamäťové jednotky. Veľkosť pamäte.

Pamäť počítača je založená na využití jednotiek informácií tzv bajtov, v každom z nich 8 bit. Bit je reprezentovaný rôznymi spôsobmi v závislosti od nosiča informácií (na papieri - 0/1, vo vnútornej pamäti - prvok v jednom z dvoch stavov, na magnetickom povrchu - bod (magnetizovaný / nemagnetizovaný)).

Trocha- pozícia v rade bitov (0/1). Byte– 8 bitov => každý bajt môže mať 256 hodnôt (2 8 - od 00000000 do 11111111).

Akákoľvek informácia je zakódovaná určitou kombináciou bitov, každej bunke vnútornej pamäte zodpovedá 1 bajt, ktorý sa v závislosti od účelu použitia (vstup/výstup, prenos cez komunikačné kanály medzi zariadeniami atď.) spája do väčších sád.

Jedna z týchto súprav sa nazýva tzv. "strojové slovo" - takú množinu, ktorá je súčasne spracovaná CPU. Pre rôzne procesory je dĺžka „slova stroja“ rôzna, čím je dlhšia, tým rýchlejšie počítač pracuje.

Jednotky používané na meranie množstva pamäte sa nazývajú KB, MB, GB. Každá jednotka pamäte je vytvorená vo vzťahu k predchádzajúcej pomocou rovnakého koeficientu - 2 10 (=1024) => 1 KB = 1024 bajtov, 1 MB = 1024 KB, 1 GB = 1024 MB.

Dĺžka „slova stroja“, množstvo pamäte RAM, množstvo vyrovnávacej pamäte, množstvo pamäte RAM - jedna z hlavných charakteristík počítačov.Čím dlhšie je „slovo stroja“, tým väčšie je množstvo pamäte RAM a vyrovnávacej pamäte a tým vyššia je rýchlosť. Čím väčšia je ROM, tým viac informácií môže byť uložených v počítači.

Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie

Petrohradský strojársky inštitút

Katedra elektrotechniky, Počítačová technika

a automatizácia

HARDWARE

OSOBNÝ POČÍTAČ

Smernice

K realizácii laboratórnych a praktických prác

Pre študentov všetkých odborov

Saint Petersburg

Osobný počítač - univerzálny technický systém. Jeho konfiguráciu (zloženie výbavy) je možné flexibilne meniť podľa potreby. Praktické zručnosti v používaní hardvéru sú dnes neoddeliteľnou súčasťou používania moderného počítača.

Príručka vyvinula 5 laboratórnych prác určených na zvládnutie materiálu teoretických a praktických hodín, štúdium návrhu výpočtového systému založeného na počítači kompatibilnom s IBM PC, získanie zručností v zostavovaní a konfigurácii PC a prácu so systémovými programami.

Zostavil Ph.D. V.A.Polyakhova

Vedecký poradca - Dr. technických vied, prof. V.M.Shestakov

Testovania a registrácie sa zúčastnili títo žiaci:

Dudkin A.K.

Smernice schválené na porade odd

Recenzenti: Ph.D. Kislov E.N., PhD. Repkin V.I.

Inštitút strojného inžinierstva v Petrohrade, 2007

V.A.Polyakhova, kompilácia, 2007

1. Poradie registrácie laboratórnych prác………………………………………...str.

1. Laboratórium č. 1: „Skúmanie hlavných komponentov hardvéru

PC softvér“.………………………………………………………………………..str.

3.Laboratórna práca č. 2: „Štúdium PC periférií“…………str.

4. Laboratórna práca č. 3: „Výskum poradia spustenia počítača“……s.

5. Laboratórium č. 4: „Výskum hardvéru

domáci počítač“………………………………………………………………………………… str.

6. Laboratórium č. 5: „Skúmanie periférnych zariadení PC a

softvér. Práca so skenerom.”………………………………..str.

7. Literatúra…………………………..……………………………………………………….strana

Poradie registrácie laboratórnych prác.

Laboratórne práce sú určené na zvládnutie učiva teoretických a praktických hodín, štúdium štruktúry výpočtového systému založeného na počítači kompatibilnom s IBM PC, získanie zručností v zostavovaní a konfigurácii PC a prácu so systémovými programami.

Absolvovaná laboratórna práca je prijatím na ofset (skúšku).

Laboratórne práce sa vykonávajú v špeciálnom laboratóriu na konkrétnych modeloch, stojanoch a počítačoch. Počty pracovísk nahlasuje učiteľ. Pri vykonávaní laboratórnych prác je potrebné dodržiavať pravidlá práce v laboratóriu.

Výkon laboratórne práce zahŕňa tri etapy:

Zber dát;

Príprava správ;

Ochrana laboratórnych prác.

1. Zber dát (podľa pracovného návodu).

Zber údajov sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

Pokyny na vykonávanie práce sa študujú;

Všetky akcie sa vykonávajú v určenom poradí;

Pripravujú sa potrebné tabuľky.

Získané údaje a závery sú zaznamenané v správe.

2. Registrácia hlásenia.

Správu si vypracuje každý študent samostatne na hárky formátu A4

Správa pre každú prácu by mala obsahovať časti:

- Počet laboratórnych prác;

Názov práce;

Cieľ práce;

Vybavenie (používané v tejto práci);

Miesto konania (publikum a pracovisko);

Čas (dátum a čas vykonania práce);

Postup prác (nariadená prezentácia postupu prác, závery a údaje o bodoch, vyplnené tabuľky).

Miesto pre podpis učiteľa.

3. Ochrana laboratórnej práce

Na obhajobu laboratórnej práce musí študent:

Študovať praktický a teoretický materiál podľa otázok, ktoré sa majú obhajovať;

Odpovedzte na otázky na obhajobu a doplňujúce otázky k tejto téme.

Laboratórium č. 1

„Naučenie sa základných komponentov počítačového hardvéru“

Cieľ práce– štúdium vlastností hardvérovej architektúry PC, ich klasifikácie a metód identifikácie.

základná doska;

CPU;

moduly RAM;

Základné informácie:

Počítač obsahuje interný a externý hardvér. Vnútorný hardvér sa nachádza vo vnútri skrinky počítača (systémová jednotka) a externý hardvér sa pripája pomocou konektorov na skrinke počítača.

Vnútorný hardvér (zloženie systémovej jednotky)

Základná doska (základná doska) - neoddeliteľná súčasť systémovej jednotky, ktorá slúži na spojenie všetkých zariadení počítača. Obsahuje procesor, RAM a permanentnú pamäť, adresové a pamäťové zbernice, konektory na pripojenie interných hardvérových radičov, čipsety, ktoré organizujú chod všetkého hardvéru.

Procesor (CPU) - (možno ho nazvať "srdcom stroja") nainštalovaný na základnej doske vykonáva všetky operácie s informáciami, všetku prácu s hardvérom a programami. Na zrýchlenie počítača systémová doska je možné nainštalovať koprocesor. Koprocesor vykonáva určité operácie v rovnakom čase, keď procesor vykonáva operácie.

ROM (ROM memory) je pamäťové zariadenie určené len na čítanie, ktoré je súčasťou základnej dosky a je určené na trvalé ukladanie informácií o komponentoch a nastaveniach počítača.

RAM (RAM pamäť) je pamäť s náhodným prístupom, ktorá je súčasťou základnej dosky, určená na krátkodobé ukladanie informácií počas aktuálnej relácie. Štrukturálne sa vykonáva vo forme samostatných zariadení inštalovaných v špeciálnych konektoroch na základnej doske. Príkazy prijaté počítačom a informácie, ktoré spracováva, zostávajú v pamäti počas relácie s počítačom. Pamäť nie je miesto na trvalé ukladanie informácií. Po vypnutí počítača sa informácie v pamäti vymažú.

Pevný disk (HDD) – „Pevný disk“, zariadenie pre dlhodobé skladovanie informácie. Štrukturálne sa vykonáva ako samostatné neodnímateľné zariadenie umiestnené vo vnútri systémovej jednotky. Pevné disky majú malé rozmery, vyššia spoľahlivosť, veľmi vysoká hustota záznamu a veľký objem uložené informácie. V počítačovej terminológii sa pevné disky nainštalované v počítači označujú ako „pevný disk“, „pevný disk“ alebo „pevný disk“.

Disketová jednotka (FDD) je zariadenie určené na dlhodobé ukladanie informácií. Konštrukčne vyrobené vo forme dvoch rôznych častí. Disketa je zariadenie na ukladanie informácií. Konštrukčne je disketa vyrobená ako samostatný výrobok. Disková jednotka je zariadenie na prácu s informáciami uloženými na diskete. Štrukturálne je pohon vyrobený ako samostatné zariadenie inštalované v systémovej jednotke.

Okrem toho sa na ukladanie informácií používa ďalšie vybavenie - zariadenie na čítanie (zápis) informácií laserové disky(CD-ROM, DVD-ROM).

Do systémovej jednotky je možné nainštalovať niekoľko pevných diskov a diskiet. Na rozlíšenie diskov od seba sú im priradené názvy. Úplný názov disku pozostáva z latinského písmena a dvojbodky (A: B: C: ...).

externý hardvér.

Externý hardvér možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín:

Vstupné zariadenia.

Môžu byť podmienene rozdelené na základné a dodatočné. Medzi hlavné patria:

Klávesnica. Štandardná klávesnica má niekoľko hlavných skupín kláves: alfanumerické (na zadávanie čísel a textov), ​​funkčné (na prepínanie z jedného typu práce na druhý), ovládanie kurzora na obrazovke displeja, špeciálne ovládacie prvky (na zmenu registrov a režimov zadávania). Klávesnice majú štandardné usporiadanie klávesy podobné rozloženiu kláves písacieho stroja. Pripojenie k počítaču sa vykonáva pripojením konektora klávesnice do zásuvky na zadnej stene systémovej jednotky.

Manipulátor myši. Tento manipulátor je malá škatuľka s kľúčmi (dva alebo tri) umiestnená v hornej časti a guľou v spodnej časti, ktorá sa otáča, keď sa "myš" pohybuje na rovnom povrchu. Relatívne súradnice pohybu manipulátora sa prenášajú do počítača a používajú sa na ovládanie pohybu na obrazovke špeciálne vybranej značky, nazývanej kurzor. Ľavé tlačidlo myši sa používa (predovšetkým) na spúšťanie programov, pravé tlačidlo myši na volanie špeciálnych funkcií alebo vykonávanie špeciálnych úloh.

Ďalšie:

Skenery. Zariadenia na prenos obrázkov z pevných médií do počítača.

Grafické tablety. Zariadenia na priame kreslenie obrazu na obrazovke počítača. Používajú ho spravidla profesionálni umelci, dizajnéri.

výstupné zariadenia.

Tiež sa dajú rozdeliť na základné a doplnkové.

Hlavné sú: - monitor.

Monitor (displej) je hlavným zariadením na zobrazovanie informácií. Hlavným účelom displejov je výstup alfanumerických (textových) a grafických informácií. Monitor sa k počítaču pripája pomocou špeciálneho zariadenia - ovládača (nazývaného aj „grafická karta“) vyrobeného vo forme samostatnej jednotky vloženej do konektora na základnej doske s výstupom konektora na zadný panel počítač. Blok obsahuje riadiaci obvod katódovej trubice, pamäťové čipy pre grafické informácie zobrazované na obrazovke a vymeniteľné pamäťové čipy so vzorkami znakov zobrazenými na obrazovke v textovom režime. IN V poslednej dobe sa vyrábajú monitory, ktoré majú vo svojom kryte zabudované reproduktory, mikrofóny a ďalšie zariadenia. LCD monitory sú čoraz populárnejšie.

Ďalšie:

Tlačiareň, zariadenie na vytváranie obrazu alebo textu na tvrdom nosiči (najčastejšie papieri);

Stĺpce. Zariadenia na prenos zvukových informácií.

Okrem opísaných zariadení existuje veľa ďalších zariadení, ktoré môžu byť umiestnené mimo systémovej jednotky aj v nej, ale zároveň sa budú vždy nazývať externé.

Zákazka:

1. Nastavte umiestnenie základnej dosky. Nájdite označenie základnej dosky, nastavte spoločnosť výrobcu.
2. Nájdite procesor a preštudujte si organizáciu jeho chladiaceho systému. Označením určite typ procesora, pätice a výrobcu.
3. Nastavte umiestnenie severného a južného mosta (čipovej sady). Napíšte účel severného a južného mosta. Označením určte typ súpravy a výrobcu.
4. Nastavte umiestnenie konektorov na inštaláciu modulov RAM. Zistite ich počet a typ použitých modulov (prevedenie DIMM alebo SIMM), nastavte počet pinov.
5. Nastavte umiestnenie slotov na inštaláciu rozširujúcich kariet. Zistite ich počet a typ (ISA, VLB, PCI, AGP), nastavte počet pinov. Zaznamenajte ich rozdiely v tvare a farbe:

1. Nastavte umiestnenie čipu ROM. Identifikujte výrobcu podľa nálepky na ňom systém BIOS tento počítač.

Vyplňte prehľadové tabuľky:

Stôl 1

Názov prvku	Vzhľad	účel
	Základná doska
	Typy pamäte:
	Ovládače:

Otázky na obranu:

1. Zariadenie základnej dosky

1. Zariadenia umiestnené na základnej doske, ich vlastnosti;

1. Ovládače a adaptéry, ich účel a hlavné charakteristiky;

Laboratórna práca č. 2 „Štúdium PC periférií“

Cieľ práce: oboznámenie sa s hlavnými zariadeniami osobného počítača, ich účelom a hlavnými charakteristikami; schopnosť identifikovať komponenty systémovej jednotky podľa vzhľad pochopiť poradie a spôsoby ich spojenia.

Vybavenie: zostava systémovej jednotky, makety grafického adaptéra, základná doska, puzdro, pevný disk, disketová jednotka, prepojovacie káble.

Základné informácie: Architektúra výpočtových systémov (CS).

Architektúra lietadla je súbor charakteristík a parametrov, ktoré určujú funkčnú, logickú a štrukturálnu organizáciu systému. Pojem architektúra pokrýva všeobecné zásady konštrukcia a prevádzka, najvýznamnejšie pre užívateľov, ktorí sa viac zaujímajú o možnosti systémov, a nie o detaily ich technického vyhotovenia. Keďže VS sa javili ako paralelné systémy, budeme klasifikáciu architektúr zvažovať z tohto hľadiska.

Túto klasifikáciu navrhol M. Flynn na začiatku 60. rokov. Je založený na dvoch možných typoch paralelizmu:

1. nezávislosť od pracovných tokov (príkazov) existujúcich v systéme;

2. nezávislosť (odpojenie) údajov spracovávaných v každom vlákne.

S príchodom dátovo orientovaných systémov využívajúcich asociatívne spracovanie nemusí byť klasifikácia správna.

Podľa tejto klasifikácie existujú štyri hlavné architektúry lietadiel:

1. Jednotný tok inštrukcií - jeden tok údajov (OKOD), v anglickej skratke Single Instruction Single Data (SISD) - jeden tok inštrukcií - jeden tok údajov (obr. 1).

Obrázok 1. OKOD (SISD) - architektúra.

2. Tok jednej inštrukcie - viacnásobný dátový tok (CMD), alebo Single Instruction Multiple Data (SIMD), - tok jednej inštrukcie - jeden dátový tok (obr. 1).

Obrázok 2. SIMD - architektúra.

3. Viacnásobný tok inštrukcií - jeden tok údajov (MISD), alebo viacnásobný tok inštrukcií (MISD), - tok viacerých inštrukcií - jeden tok údajov (obr. 3).

Obrázok 3. MISD - architektúra.

4. Viacnásobný tok inštrukcií - viacnásobný tok údajov (MKMD), alebo viacnásobný tok inštrukcií (MIMD), - tok viacerých inštrukcií - viacnásobný tok údajov (obr. 4).

Kreslenie. MKMD (MIMD) - architektúra

Charakteristické črty architektúry lietadiel.

Architektúra OKOD(SISD) pokrýva všetky jednoprocesorové a jednostrojové varianty systémov, t.j. s jednou kalkulačkou. Do tejto triedy patria všetky počítače klasickej štruktúry. Paralelnosť výpočtov je tu zabezpečená kombináciou vykonávania operácií samostatnými jednotkami ALU (aritmetické logické jednotky), ako aj paralelnou prevádzkou informačných vstupno-výstupných zariadení a procesora.

architektúra OKMD(SIMD) zahŕňa vytváranie vektorových alebo maticových spracovateľských štruktúr. Systémy tohto typu sa väčšinou stavajú ako homogénne, t.j. prvky procesora zahrnuté v systéme sú identické a všetky sú riadené rovnakou sekvenciou inštrukcií. Každý procesor však spracováva svoj vlastný dátový tok. Problémy spracovania matíc alebo vektorov (polí), problémy riešenia systémov lineárnych a nelineárnych, algebraických a diferenciálne rovnice, problémy teórie poľa atď. V štruktúrach tejto architektúry je žiaduce zabezpečiť spojenia medzi procesormi, ktoré zodpovedajú implementovaným matematickým závislostiam. Tieto spojenia sa spravidla podobajú matici, v ktorej je každý prvok procesora spojený so svojimi susedmi.

architektúra MICD(MISD) zahŕňa konštrukciu akéhosi procesorového potrubia, v ktorom sa výsledky spracovania prenášajú z jedného procesora na druhý pozdĺž reťazca. Výhody tohto typu spracovania sú jasné. Prototyp takýchto výpočtov môže slúžiť ako schéma akéhokoľvek výrobného potrubia. IN moderné počítače Podľa tohto princípu je implementovaná kombinácia operačnej schémy, v ktorej paralelne pracujú rôzne funkčné bloky a každý z nich sa podieľa na celkovom cykle spracovania príkazov.

V CS tohto typu musí pipeline tvoriť skupiny procesorov. Pri prechode na systémovú úroveň je však veľmi ťažké odhaliť takýto pravidelný znak vo všeobecnej výpočtovej technike. Okrem toho v praxi nie je možné zabezpečiť "veľkú dĺžku" takéhoto dopravníka, čím sa dosiahne najvyšší účinok. Pipeline schéma zároveň našla uplatnenie v takzvaných skalárnych superpočítačových procesoroch, v ktorých sa používajú ako špeciálne procesory na podporu vektorového spracovania.

architektúra MKMD(MIMD) predpokladá, že všetky procesory v systéme spúšťajú svoje vlastné programy s vlastným tokom inštrukcií. V najjednoduchšom prípade môžu byť autonómne a nezávislé. Táto schéma využitia VS sa často používa v mnohých veľkých výpočtových centrách na zvýšenie priepustnosti centra. Veľkou zaujímavosťou je možnosť koordinovanej prevádzky počítačov (procesorov), kedy každý prvok tvorí súčasť spoločná úloha. Pre tento typ práce prakticky neexistuje všeobecný teoretický základ. Je však možné uviesť príklady veľkej účinnosti tohto modelu výpočtu. Takéto systémy môžu byť viacstrojové a viacprocesorové. Napríklad domáci projekt stroja s dynamickou architektúrou (MDA) - EC-2704, EC-2727 umožnil súčasné využitie stoviek procesorov.

HDD

Pevný disk je zariadenie, na ktorom sa najčastejšie ukladajú dáta. Existuje legenda, ktorá vysvetľuje, prečo majú pevné disky taký luxusný názov. Prvý pevný disk, vydaný v Amerike začiatkom 70. rokov, mal kapacitu 30 MB informácií na každej pracovnej ploche. Súčasne v tej istej Amerike všeobecne známa puška s časopisom O. F. Winchester mala kaliber 0,30; možno prvý harddisk hrkotal pri svojej práci ako automat alebo páchol pušným prachom - to sa nevie, ale odvtedy sa pevným diskom hovorí pevné disky.

Počas prevádzky počítača sa vyskytujú poruchy. Vírusy, výpadky elektriny, softvérové ​​chyby- to všetko môže spôsobiť poškodenie informácií uložených na pevnom disku. Poškodenie informácií nemusí vždy znamenať ich stratu, preto je užitočné vedieť, ako sú uložené na pevnom disku, pretože potom je možné ich obnoviť. Ak je potom napríklad bootovacia oblasť poškodená vírusom, nie je vôbec potrebné formátovať celý disk, ale po obnovení poškodenej oblasti pokračovať v bežnej prevádzke so zachovaním všetkých vašich neoceniteľných dát.

Na tieto účely je absolútne nevyhnutné pochopiť:

Princípy zaznamenávania informácií na pevný disk;

Ako hostiť a stiahnuť operačný systém;

Rozdelenie nového pevného disku na sekcie s cieľom používať niekoľko operačných systémov.

zariadenie s pevným diskom

Pevný disk (HDD - Hard Disk Drive) je usporiadaný nasledovne: na vretene pripojenom k ​​elektromotoru je blok niekoľkých diskov (palaciniek), nad povrchom ktorých sú hlavy na čítanie / zapisovanie informácií. Tvar hláv je daný v tvare krídla a sú pripevnené na vodítku v tvare polmesiaca. Počas prevádzky "lietajú" nad povrchom kotúčov v prúde vzduchu, ktorý vzniká pri otáčaní tých istých kotúčov. Disk je rozdelený na stopy (alebo stopy), ktoré sú zase rozdelené do sektorov. Dve stopy rovnako vzdialené od stredu, ale umiestnené na opačných stranách disku, sa nazývajú valce.

Úložisko dát

Pevný disk, ako každé iné blokové zariadenie, ukladá informácie do pevných častí nazývaných bloky. Blok je najmenší údaj, ktorý má na pevnom disku jedinečnú adresu. Aby bolo možné čítať alebo zapisovať správne informácie na správne miesto, je potrebné uviesť adresu bloku ako parameter príkazu vydaného radiču pevného disku. Veľkosť bloku je už pomerne dlho štandardom pre všetky pevné disky – 512 bajtov.

Žiaľ, pomerne často dochádza k zámene medzi pojmami ako „sektor“, „klaster“ a „blok“. V skutočnosti nie je rozdiel medzi „blokom“ a „sektorom“. Pravda, jeden koncept je logický a druhý je topologický. „Zhluk“ je množstvo sektorov, ktoré operačný systém považuje za jeden. Prechod na klastre nastal, pretože veľkosť tabuľky FAT bola obmedzená a veľkosť disku sa zväčšila. V prípade FAT16 pre 512 MB disk bude mať cluster 8 KB, do 1 GB - 16 KB, do 2 GB - 32 KB atď.

Aby bolo možné jednoznačne adresovať dátový blok, musia byť špecifikované všetky tri čísla (číslo valca, číslo sektora na stope, číslo hlavy). Tento spôsob adresovania disku bol široko používaný a následne bol označený skratkou CHS (cylindr, hlava, sektor). Táto metóda bola pôvodne implementovaná v systéme BIOS, takže následne s ňou boli spojené obmedzenia. Faktom je, že BIOS definoval bitovú mriežku adries do 63 sektorov, 1024 cylindrov a 255 hláv. Vtedajší vývoj pevných diskov sa však kvôli náročnosti výroby obmedzil na použitie iba 16 hláv. Preto sa objavilo prvé obmedzenie maximálnej povolenej kapacity pevného disku: 1024*16*63*512 = 504Mb.

Postupom času začali výrobcovia vyrábať HDD väčšia veľkosť. V súlade s tým počet valcov na nich prekročil 1024, čo je maximálny povolený počet valcov (z pohľadu starších BIOSov). Adresovateľná časť disku však mala naďalej veľkosť 504 MB za predpokladu, že sa na disk pristupovalo pomocou BIOSu. Toto obmedzenie bolo časom odstránené zavedením takzvaného mechanizmu prekladu adries, ktorý je popísaný nižšie.

Problémy, ktoré vznikli s obmedzením BIOSu z hľadiska fyzickej geometrie diskov, nakoniec viedli k vzniku nového spôsobu adresovania blokov na disku. Táto metóda je celkom jednoduchá. Bloky na disku sú popísané jedným parametrom - lineárnou adresou bloku. Adresovanie disku lineárne dostalo skratku LBA (logic block addressing). Lineárna adresa bloku jednoznačne súvisí s jeho adresou CHS:

lba = (cyl*HLAVY + hlava)*SEKTORY + (sektor-1);

Zavedenie podpory lineárneho adresovania v radičoch pevných diskov umožnilo systémom BIOS prevziať preklad adries. Podstata tejto metódy spočíva v tom, že ak sa parameter HEADS vo vyššie uvedenom vzorci zvýši, potom bude na adresovanie rovnakého počtu diskových blokov potrebných menej valcov. Ale bude to chcieť viac hláv. Z 255 hláv sa však použilo iba 16. Preto BIOSy začali premiestňovať prebytočné valce do hláv, pričom niektoré zmenšovali a iné pribúdali. To im umožnilo použiť celú bitovú mriežku hláv. To posunulo limit diskového priestoru adresovaného BIOSom na 8Gb.

Nie je možné nepovedať pár slov o veľkom režime. Tento režim prevádzky je určený na prevádzku pevných diskov do 1 GB. Vo veľkom režime sa počet logických hláv zvýši na 32 a počet logických valcov sa zníži na polovicu. V tomto prípade sú prístupy k logickým hlavám 0..F preložené do párnych fyzických valcov a prístupy k hlavám 10..1F sú preložené do nepárnych. Pevný disk označený v režime LBA nie je kompatibilný s režimom Large a naopak.

Ďalšie zvýšenie adresovateľných objemov disku pomocou starých služieb systému BIOS je v podstate nemožné. Všetky parametre sa skutočne používajú podľa maximálneho „baru“ (63 sektorov, 1024 valcov a 255 hláv). Potom bolo vyvinuté nové rozšírené rozhranie BIOSu, berúc do úvahy možnosť veľmi veľkých blokových adries. Toto rozhranie však už nie je kompatibilné s prvým, v dôsledku čoho staršie operačné systémy, ako napríklad DOS, ktoré používajú staršie rozhrania systému BIOS, nemohli a nebudú môcť prekročiť 8 GB. Takmer všetky moderné systémy už nepoužívajú BIOS, ale na prácu s diskami používajú vlastné ovládače. Toto obmedzenie sa ich teda netýka. Malo by sa však chápať, že predtým, ako systém môže použiť vlastný ovládač, musí ho aspoň načítať. Preto je vo fáze zavádzania každý systém nútený používať systém BIOS. To spôsobuje obmedzenia na umiestnenie mnohých systémov nad 8GB, nemôžu odtiaľ bootovať, ale môžu čítať a zapisovať informácie (napríklad DOS, ktorý pracuje s diskom cez BIOS).

oddiely pevného disku.

Operačné systémy sú umiestnené na pevnom disku. Na usporiadanie systémov je diskový adresný priestor blokov rozdelený na časti nazývané oddiely. Oddiely sú presne ako celý disk v tom, že sú tvorené súvislými blokmi. Vďaka tejto organizácii stačí na popis úseku uviesť začiatok úseku a jeho dĺžku v blokoch. Pevný disk môže obsahovať štyri primárne oddiely.

Počas bootovania počítača BIOS načíta prvý sektor hlavovej partície (boot sektor) v čase 0000h:7C00h a prenesie naň riadenie. Na začiatku tohto sektora je bootloader (bootovací kód), ktorý číta tabuľku oblastí a určuje bootovateľnú oblasť (aktívna). A potom sa všetko opakuje. To znamená, že zavádza zavádzací sektor tohto oddielu na rovnakú adresu a znova naň prenesie riadenie.

Sekcie sú kontajnery pre celý ich obsah. Tento obsah je zvyčajne systém súborov. Z hľadiska disku sa systém súborov vzťahuje na systém rozloženia blokov na ukladanie súborov. Po vytvorení systému súborov na oddiele a umiestnení súborov operačného systému na diskový oddiel sa môže stať bootovateľný. Zavádzacia oblasť má vo svojom prvom bloku malý program, ktorý načíta operačný systém. Ak však chcete zaviesť konkrétny systém, musíte ho výslovne spustiť. zavádzací program z prvého bloku.

Oddiely so súborovými systémami sa nesmú prekrývať. Je to preto, že každý z dvoch rôznych súborových systémov má svoju vlastnú predstavu o umiestnení súborov, ale keď je toto umiestnenie na rovnakom fyzickom mieste na disku, dochádza ku konfliktu medzi súborovými systémami. Tento konflikt nenastane okamžite, ale až vtedy, keď sa súbory začnú umiestňovať na miesto na disku, kde sa pretínajú oddiely. Preto by ste si mali dávať pozor na rozdelenie disku na partície.

Samotné križovanie úsekov nie je nebezpečné. Nebezpečné je umiestňovanie viacerých súborových systémov na prekrývajúce sa partície. Rozdelenie disku neznamená vytváranie súborových systémov. Samotný pokus o vytvorenie prázdneho súborového systému (tj formátovanie) na jednom z pretínajúcich sa oddielov však môže viesť k chybám v súborovom systéme iného oddielu. Všetko uvedené platí rovnako pre všetky operačné systémy, nielen pre tie najpopulárnejšie.

Disk je programovo rozdelený na sekcie. To znamená, že môžete vytvoriť ľubovoľnú konfiguráciu oddielu. Informácie o rozdeľovaní sú uložené v úplne prvom bloku pevného disku, ktorý sa nazýva Master Boot Record (MBR).

Hlavný zavádzací záznam MBR.

MBR je primárne spúšťacie zariadenie z pevného disku podporované systémom BIOS. Pre prehľadnosť uvádzame obsah batožinového priestoru vo forme diagramu:

Všetko, čo sa nachádza na offsete 01BEh-01FDh, sa nazýva tabuľka oddielov. Môžete vidieť, že má štyri časti. Iba jeden zo štyroch oddielov má právo byť označený ako aktívny, čo znamená, že zavádzací program musí nahrať prvý sektor tohto konkrétneho oddielu do pamäte a tam preniesť riadenie. Posledné dva bajty MBR musia obsahovať číslo 0xAA55. Na základe prítomnosti tohto podpisu BIOS overí, či bol prvý blok úspešne načítaný. Tento podpis nebol vybraný náhodou. Úspešná kontrola vám umožní zistiť, že všetky dátové linky môžu prenášať nuly aj jednotky.

Zavádzací program sa pozrie cez tabuľku oblastí, vyberie aktívnu, načíta prvý blok tejto oblasti a prenesie tam riadenie.

Zariadenie deskriptora oddielu:

*0001h-0003h začiatok úseku;

**0005h-0007h koniec sekcie.

Z pohľadu diskových partícií bol a zostáva donedávna najpopulárnejší MS-DOS. Používa dva zo štyroch oddielov: Primárny oddiel DOS, Rozšírený oddiel DOS. Prvý (primárny) je bežný disk dos C:. Druhým je kontajner logickej jednotky. Všetky tam visia vo forme reťazca podsekcií, ktoré sa nazývajú takto: D:, E:, ... Logické jednotky môžu mať aj cudzie súborové systémy, ktoré sa líšia od súborového systému DOS. Heterogenita súborového systému je však spravidla spôsobená prítomnosťou iného operačného systému, ktorý by sa vo všeobecnosti mal umiestniť na svoj vlastný oddiel (nie rozšírený DOS), ale tabuľka oddielov je na to často príliš malá. vyčíňanie.

Všimnime si ešte jednu dôležitú okolnosť. Keď je DOS nainštalovaný na prázdny pevný disk, neexistujú žiadne alternatívy výberu operačného systému pri zavádzaní systému. Preto bootloader vyzerá veľmi primitívne, nemusí sa pýtať používateľa, ktorý systém chce spustiť. S túžbou mať niekoľko systémov naraz je potrebné spustiť program, ktorý vám umožní vybrať systém na spustenie.

Poradie vykonania:

1. Skontrolujte, či je počítačový systém vypnutý (v prípade potreby odpojte systém).
2. Zistite prítomnosť hlavných zariadení osobného počítača.
3. Nastavte umiestnenie napájacieho zdroja, zistite výkon napájacieho zdroja (uvedený na štítku).
4. Nastavte umiestnenie základnej dosky.
5. Nastavte charakter pripojenia základnej dosky k napájaciemu zdroju.
6. Pri základných doskách vo vyhotovení AT je napájanie realizované pomocou dvoch konektorov. Dávajte pozor na umiestnenie čiernych vodičov - je to dôležité pre správne spojenie konektorov.
7. Nastavte umiestnenie pevného disku.
8. Nájdite jeho napájací konektor. Postupujte podľa smeru kábla vodiča spájajúceho pevný disk so základnou doskou. Dávajte pozor na umiestnenie vodiča, zafarbeného červenou farbou (na pevnom disku by sa mal nachádzať vedľa napájacieho konektora).
9. Nastavte umiestnenie disketovej jednotky a jednotky CD-ROM.
10. Sledujte smer ich káblových slučiek a všimnite si polohu červeného vodiča vzhľadom na napájací konektor.
11. Nastavte umiestnenie grafickej karty.
12. Určite typ rozhrania grafickej karty.
13. Ak existujú ďalšie prídavné zariadenia, identifikujte ich účel, popíšte charakteristické vlastnosti týchto zariadení (typy konektorov, typ rozhrania atď.).

Vyplňte tabuľku:

Otázky na obranu:

1. Architektúra výpočtových systémov.

1. Zloženie systémového bloku.

1. Účel, hlavné charakteristiky, rozhranie zariadení osobného počítača (pre každé zariadenie) zahrnutých v systémovej jednotke.

1. Zariadenie pevného disku

Laboratórium č. 3 „Preskúmajte poradie spúšťania počítača“

Cieľ práce: rozumieť postupu pri zavádzaní počítača, poznať jeho fázy, možné poruchy a metódy ich diagnostiky.

Vybavenie: kompletný počítač alebo domáci počítač.

Základné informácie:

Počítačová klasifikácia

Pre predstavu o možnostiach počítačov sú zvyčajne rozdelené do skupín podľa rôznych kritérií. Pomerne nedávno nebolo prakticky ťažké oddeliť počítače podľa rôznych kritérií. Dôležité bolo len označiť znak klasifikácie, napríklad: podľa účelu, podľa produktivity, podľa rozmerov, podľa nákladov, podľa elementová základňa atď.

S rozvojom technológie výroby počítačov bolo čoraz ťažšie ich klasifikovať, pretože sa stierali viditeľné hranice medzi takými vlastnosťami, ako je výkon, kapacita vnútornej a vonkajšej pamäte, rozmery, hmotnosť, spotreba energie atď. Osobný počítač, ku ktorému stačí stôl, má rovnaké možnosti a technické údaje, ktorý je vo veľmi nedávnej minulosti úplne dokonalý, počítač jednotný systém(EÚ), ktorá zaberá strojovňu s rozlohou niekoľko stoviek metrov štvorcových. Preto by sa rozdelenie počítačov podľa vyššie uvedených kritérií nemalo považovať za klasifikáciu podľa Technické parametre. Ide s najväčšou pravdepodobnosťou o heuristický prístup, pri ktorom má veľký význam zamýšľaný rozsah počítačov.

Z tohto hľadiska možno klasifikáciu počítačov podľa týchto ukazovateľov, ako sú rozmery a výkon, znázorniť takto:

Supervýkonné počítače a systémy (superpočítače);

Hlavné počítače (počítače na všeobecné použitie);

Stredné počítače;

Malé alebo mini-počítače;

Mikropočítač;

Osobné počítače;

Mikroprocesory.

Treba poznamenať, že pojmy "veľký", "stredný" a "malý" pre domáce počítače sú veľmi ľubovoľné a úplne nezodpovedajú podobným kategóriám zahraničných počítačov.

Štart systému

Pre konkretizáciu prezentácie uvažujme o procese zavádzania počítača vybaveného základnou doskou, na ktorej je nainštalovaný BIOS AWARD a mikroprocesor kompatibilný s Intelom a OS Windows 98.

Po stlačení tlačidla Power napájací zdroj vykoná autotest. Ak všetky napätia zodpovedajú nominálnym, napájací zdroj vyšle signál PowerGood na základnú dosku po 0,1 ... 0,5 s a špeciálny spúšťač, ktorý generuje signál RESET, po jeho prijatí odstráni resetovací signál z príslušného mikroprocesora. vstup. Malo by sa pamätať na to, že signál RESET nastavuje registre segmentov a ukazovateľ inštrukcie do nasledujúcich stavov (bity, ktoré sa nepoužívajú v reálnom režime, nie sú označené): CS = FFFFh; IP=0; DS = SS = ES = 0 a vynuluje všetky bity riadiacich registrov a vynuluje aj registre aritmetickej logickej jednotky. Od momentu odstránenia tohto signálu začne mikroprocesor pracovať v reálnom režime a do cca 7 synchronizačných cyklov začne vykonávať inštrukciu načítanú z ROM BIOS na FFFF:0000. Veľkosť oblasti ROM BIOS od tejto adresy po koniec je 16 bajtov a v nej zadanú adresu zapíše sa príkaz na prepnutie na skutočný spustiteľný kód BIOS. V tejto chvíli procesor nemôže vykonávať žiadnu inú sekvenciu inštrukcií, pretože jednoducho neexistuje nikde v žiadnej z pamäťových oblastí, okrem BIOSu. Postupným vykonávaním príkazov tohto kódu procesor implementuje počiatočnú funkciu POST (Power-On Self Test). V tejto fáze je procesor, pamäť a systémové nástroje vstup/výstup, ako aj konfiguráciu softvérovo riadeného hardvéru základnej dosky. Časť konfigurácie sa vykonáva jednoznačne, druhá časť môže byť určená polohou prepojok (prepojok alebo prepínačov) systémovej dosky, ale množstvo parametrov môže (a niekedy aj musí) nastaviť používateľ. Na tieto účely je pomôcka Setup zabudovaná do kódu BIOS. Konfiguračné parametre nastavené pomocou tejto utility sú uložené v energeticky nezávislej pamäti napájanej miniatúrnou batériou umiestnenou na základnej doske. Niektoré z nich sú vždy uložené v tradičnej pamäti CMOS v kombinácii s hodinami a kalendárom RTC (Real Time Clock). Ďalšia časť (v závislosti od výrobcu) môže byť umiestnená aj v energeticky nezávislej (napríklad flash) pamäti (NVRAM). Okrem tejto časti staticky určených parametrov je tu oblasť energeticky nezávislej pamäte ESCD na podporu dynamickej konfigurácie systému Plug and Play, ktorá sa môže automaticky aktualizovať pri každom reštarte počítača.

Utility Nastavenie systému BIOS má rozhranie menu resp jednotlivé okná, niekedy dokonca s podporou myši. Ak chcete vstúpiť do nastavenia počas testu POST, zobrazí sa výzva na stlačenie klávesu DEL. V iných typoch BIOSu (na rozdiel od vyššie uvedeného) možno na to použiť kombináciu kláves Ctrl + Alt + Esc, Ctrl + Esc, kláves Esc, existujú aj iné možnosti (napríklad v týchto sekundách stlačte kláves F12 keď v práve hornom rohu na obrazovke je viditeľný obdĺžnik). Nedávno došlo k verzie systému BIOS, v ktorom vstúpite do Setup stlačením klávesu F2, ale častejšie sa klávesy F1 alebo F2 používajú na vyvolanie ponuky Setup, ak POST zistí hardvérovú chybu, ktorú je možné odstrániť zmenou počiatočných nastavení. Pri niektorých systémoch BIOS vám podržaním klávesu INS počas testu POST umožňuje nastaviť predvolené nastavenia, ktoré prepíšu všetky „urýchľovače“. To môže byť vhodné na obnovenie výkonu počítača po neúspešnom pokuse o pretaktovanie. Zvolené nastavenia sa uložia, keď opustíte Setup (voliteľné) a prejavia sa od nasledujúceho testu POST.

Keď sa vykoná každý podprogram, POST zapíše svoj podpis (kód) do diagnostického registra. Tento register musí byť fyzicky umiestnený na špeciálnej diagnostickej doske (analyzátor podpisu, alebo tzv. POST karta) nainštalovanej v slote systémová zbernica pri analýze poruchy. Takéto karty POST sa dodávajú v dvoch verziách: pre zbernice ISA a PCI. Na tejto doske je nevyhnutne nainštalovaný dvojmiestny sedemsegmentový indikátor, ktorý zvýrazňuje obsah diagnostického registra. Je tiež možné mať indikátor binárnej adresy. V I/O priestore zaberá register jednu adresu v závislosti od architektúry PC (verzia BIOSu). Napríklad pre ISA, EISA - 80h; ISA Compaq - 84 hodín; ISA-PS/2 - 90 h; pre niektoré modely EISA - 300 h; MCA-PS/2 - 680 h. Ak máme k dispozícii podobný analyzátor podpisov, pomocou uvedených kódov je možné určiť, v ktorej fáze sa POST zastavil. Ak poznáte špecifickú tabuľku podpisov pre každú verziu systému BIOS, je ľahké určiť poruchu základnej dosky.

Uveďme v poradí vykonania hlavné testy POST pre BIOS AWARD V4.51 a ich podpisy zobrazené kartou POST na indikátore diagnostického registra. Je potrebné poznamenať, že nie všetky kódy uvedené nižšie sú viditeľné na indikátore počas normálneho zavádzania počítača: niektoré sa zobrazia iba vtedy, keď sa POST zastaví. Je to preto, že mnohé z rutín POST sa vykonávajú tak rýchlo, že ľudské oko nie je schopné sledovať zobrazený stav diagnostického registra a niektoré kódy sa objavia až pri zistení chyby. Pre špecifikovanú verziu systému BIOS je prvý spustiteľný podpis v sekvencii POST C0:

C0 - programovanie registrov čipu Host Bridge na nastavenie nasledujúcich režimov:

Interná a externá vyrovnávacia pamäť sú zakázané, rovnako ako operácie s vyrovnávacou pamäťou;

pred zákazom sa vymaže vnútorná vyrovnávacia pamäť;

Shadow RAM je zakázaná, v dôsledku čoho sú cykly prístupu k adresám umiestnenia systému BIOS nasmerované priamo do ROM. Tento postup sa musí zhodovať s konkrétnym čipsetom;

C1 - pomocou sekvenčných cyklov zápisu / čítania sa určuje typ pamäte, celkový objem a umiestnenie v riadkoch. A v súlade s prijatými informáciami je nakonfigurovaný radič DRAM. V rovnakej fáze musí byť procesor prepnutý do chráneného režimu (chránený režim).

C3 - skontroluje sa prvých 256 kb pamäte, ktorá sa neskôr použije ako vyrovnávacia pamäť prenosu a systém BIOS sa rozbalí a skopíruje do DRAM.

C6 - podľa špeciálneho algoritmu sa určuje prítomnosť, typ a parametre externej vyrovnávacej pamäte.

CF - určuje typ procesora a výsledok je umiestnený v CMOS. Ak z nejakého dôvodu zlyhá určenie typu procesora, takáto chyba sa stane osudnou a systém, a teda aj vykonávanie POST, sa zastaví.

05 - ovládač klávesnice sa kontroluje a inicializuje, avšak zapnuté tento moment príjem kódov stlačených kláves zatiaľ nie je možný.

07 - skontroluje sa funkčnosť CMOS a napätie jej batérie. Ak dôjde k výpadku napájania, POST sa nezastaví, ale BIOS si túto skutočnosť zapamätá. Chyba počas riadiaceho zápisu/čítania CMOS sa považuje za fatálnu a POST sa zastaví na kóde O7.

BE - konfiguračné registre Host Bridge a PIIX sú naprogramované s hodnotami prevzatými z BIOSu.

0A - vygeneruje sa tabuľka vektorov prerušení a vykoná sa aj počiatočná konfigurácia podsystému správy napájania.

0B - Overí kontrolný súčet bloku buniek CMOS a ak BIOS podporuje PnP, vyhľadá zariadenia ISA PnP a inicializuje ich parametre. Pre PCI zariadenia sa hlavné (štandardné) polia nastavujú v bloku konfiguračných registrov.

0C - je inicializovaný blok premenných BIOS.

0D / 0E - prítomnosť grafického adaptéra sa určuje kontrolou prítomnosti podpisu 55AA na adrese začiatku systému Video BIOS (C0000: 0000h). Ak sa zistí systém Video BIOS a jeho kontrolný súčet je správny, povolí sa postup inicializácie grafického adaptéra. Od tohto momentu sa na obrazovke monitora zobrazí obraz, zobrazí sa úvodná obrazovka grafického adaptéra a inicializuje sa klávesnica. Ďalej v priebehu POST sa testuje ovládač DMA a ovládač prerušenia.

30/31 - určí sa množstvo základnej pamäte a externej pamäte a od tohto momentu začne test RAM zobrazený na obrazovke.

3D - myš PS/2 je inicializovaná.

41 - prebieha inicializácia podsystému diskety.

42 - prebieha mäkký reset radiča pevného disku. Ak je v Setup špecifikovaný režim AUTO, vykoná sa detekcia IDE zariadenia, inak sa parametre zariadenia preberajú z CMOS. Demaskované podľa konfigurácie systému IRQ preruší 14 a IRQ15.

45 - Koprocesor FPU je inicializovaný.

4E - USB klávesnica je nakonfigurovaná. V tejto fáze je možné vstúpiť do nastavenia CMOS stlačením klávesu DEL.

4F - zobrazí sa požiadavka na zadanie hesla, ak ho poskytujú nastavenia CMOS Setup.

52 - vyhľadá a inicializuje ROM dodatočného systému BIOS a tiež mapuje každú z liniek žiadosti o prerušenie PCI.

60 - ak je tento režim povolený v Setup, je nainštalovaný antivírusový program Ochrana BOOT Sektor.

62 - vykoná sa automatický prechod na zimný alebo letný čas, pre klávesnicu je nakonfigurovaný stav NumLock a režim automatického opakovania.

63 - Bloky ESCD sú opravené (iba pre PNP BIOS) a RAM je vymazaná.

B0 - tento stav sa zapíše do registra analyzátora podpisov iba v prípade chýb, napríklad pri teste rozšírenej pamäte. Ak pri spustení v chránenom režime nedôjde k žiadnym zlyhaniam, POST túto vetvu nezahŕňa. V prípade chýb stránky a iných výnimiek sa riadenie prenesie na tento postup, odošle kód B0 na port 80(84)h a zastaví sa.

FF je poslednou fázou, v ktorej sa sčítavajú výsledky testovania – úspešnú inicializáciu hardvéru počítača sprevádza jediné pípnutie, po ktorom sa riadenie prenesie na bootloader sektora BOOT.

Poradie vyhľadávania zavádzacieho disku na počítačoch x86 (FDD, pevné disky) IDE disky a SCSI CD-ROM zariadenia) nastaví systém BIOS. Moderné systémy BIOS vám umožňujú prekonfigurovať toto poradie, ktoré sa nazýva bootovacia sekvencia. Ak je jednotka A: zahrnutá ako prvá v zavádzacej sekvencii a je v nej disketa, BIOS sa pokúsi použiť túto disketu ako bootovaciu disketu. Ak v jednotke nie je žiadna disketa, BIOS skontroluje prvý pevný disk, ktorý už bol v tomto čase inicializovaný, a vykoná príkaz INT19h. Procedúra spracovania prerušenia INT19h na načítanie BOOT sektora musí prečítať sektor so súradnicami Cylinder:0 Head:0 Sector:1 a umiestniť ho na 0000:7C00h, potom skontroluje, či je disk bootovateľný. Sektor MBR (Master Boot Record) na pevnom disku sa nachádza na rovnakej fyzickej adrese ako BOOT sektor na diskete (valec 0, strana 0, sektor 1).

Ak sa pri kontrole nenájde boot sektor, t.j. posledné dva bajty tohto sektora (jeho podpis) nie sú rovné 55ААh, volá sa prerušenie INT18h. Keď k tomu dôjde, na obrazovke sa zobrazí varovná správa v závislosti od výrobcu systému BIOS počítača.

Sektor MBR je zapísaný na pevný disk programom FDISK, takže ak bol HDD naformátovaný na nízkej úrovni, všetky jeho sektory obsahujú nuly a, prirodzene, prvý sektor nemôže obsahovať potrebný podpis. Z toho vyplýva, že ak disk nebol rozdelený na partície (logické disky), budú vydané chybové hlásenia. Hlavný zavádzací záznam je zvyčajne nezávislý od operačného systému (na platformách Intel sa používa na spustenie ktoréhokoľvek z operačných systémov). Kód obsiahnutý v hlavnom zavádzacom zázname vyhľadá v tabuľke oddielov aktívny systémový oddiel. Ak sa v tabuľke oblastí nenájde žiadna aktívna oblasť, alebo ak aspoň jedna oblasť obsahuje nesprávne označenie, alebo ak je niekoľko oblastí označených ako aktívne, zobrazí sa príslušné chybové hlásenie.

Kód hlavného zavádzacieho záznamu určuje umiestnenie zavádzacej (aktívnej) oblasti načítaním tabuľky oblastí umiestnenej na konci MBR. Ak sa nájde aktívny oddiel, načíta sa jeho zavádzací sektor a určí sa, či je skutočne bootovateľný. Pokus o čítanie je možné vykonať až päťkrát, inak sa zobrazí chybové hlásenie a systém sa zastaví. Ak sa nájde zavádzací sektor, Master Boot Record prenesie riadenie na kód zavádzacieho sektora v aktívnom (bootovacom) oddiele, ktorý obsahuje zavádzací program a tabuľku parametrov disku. boot sektor blok zobrazení sekcií nastavenia systému BIOS hľadanie umiestnenia koreňového adresára a následné kopírovanie z neho do pamäte systémový súbor IO.SYS (ktorý je v podstate súčasťou DOSu a obsahuje funkcie súboru MSDOS.SYS z predchádzajúcej verzie DOS) a odovzdá mu riadenie. IO.SYS načíta niektoré ovládače zariadení a vykoná množstvo operácií súvisiacich so zavádzaním. Najprv IO.SYS načíta súbor MSDOS.SYS. Je potrebné si uvedomiť, že tento súbor nie je podobný súborom s rovnakým názvom z predchádzajúcich verzií DOS. V systéme Windows 98 je MSDOS.SYS textový súbor obsahujúci možnosti spustenia. Potom sa načíta a zobrazí súbor LOGO.SYS (úvodná obrazovka).

V ďalšom kroku IO.SYS načíta informácie z systémový register a tiež spustí súbory CONFIG.SYS a AUTOEXEC.BAT (ak sú v koreňovom adresári). Zároveň sa načítajú ovládače zariadení pracujúcich v reálnom režime procesora, niekt systémové nastavenia. Nasleduje čiastočný zoznam možných ovládačov a programov načítaných v tejto fáze.

DBLSPACE.BIN alebo DRVSPACE.BIN. Ovládač kompresie disku.

HIMEM.SYS. Správca hornej pamäte v reálnom režime procesora.

IFSHLP.SYS. Pomáha pri načítaní VFAT a iných súborových systémov, ktoré podporujú Windows 98.

SETVER.EXE. Pomôcka, ktorá nahrádza číslo verzie operačného systému. Existujú programy, ktoré sa zameriavajú na staršie verzie operačných systémov a odmietajú fungovať pod Windows 98. Vďaka SETVER.EXE vráti takýto program presne také číslo verzie DOS, ktoré mu vyhovuje.

DOS = VYSOKÝ. Načíta DOS do oblasti pamäte HMA. Ak konfiguračný súbor CONFIG.SYS obsahuje inštrukciu na načítanie mapovaného správcu pamäte EMM386.EXE, do tohto riadku sa pridá parameter UMB, ktorý umožní EMM386.EXE používať veľkú pamäť. Majte na pamäti, že IO.SYS automaticky nenačíta správcu EMM386.EXE. Ak ho teda plánujete použiť, musíte do súboru CONFIG.SYS vložiť riadok DEVICE=EMM386.EXE.

FILES=30. Tento riadok určuje počet deskriptorov súborov, ktoré sa majú vytvoriť. Windows 98 toto nastavenie nepoužíva; je súčasťou dodávky kvôli kompatibilite s predchádzajúce verzie programy.

LASTDRIVE=Z. Toto definuje posledné písmeno pre logické jednotky. Táto možnosť je tiež zavedená kvôli spätnej kompatibilite a nepoužíva ju systém Windows 98.

BUFFER=30. Určuje počet vyrovnávacích pamätí súborov, ktoré sa majú vytvoriť. Súborové vyrovnávacie pamäte používajú aplikácie pri volaní I/O rutín zo súboru IO.SYS.

STACKS=9,256. Táto položka definuje počet zásobníkových snímok a veľkosť každého rámca.

FCBS = 4. Tento príkaz nastavuje počet blokov riadenia súborov. Obe posledné možnosti sú len pre spätnú kompatibilitu.

Posledným krokom je načítanie a spustenie súboru WIN.COM. Odkazuje na súbor VMM32.VXD. Ak je v počítači nainštalovaná dostatočná pamäť RAM, tento súbor sa načíta do pamäte, v opačnom prípade sa k tomuto súboru pristupuje na pevnom disku, čo samozrejme predlžuje čas sťahovania. Zavádzač ovládačov v reálnom režime porovnáva kópie ovládačov virtuálnych zariadení (VxD) v priečinku Windows/System/VMM32 a súbore VMM32.VXD. Ak v priečinku aj v súbore existuje ovládač virtuálneho zariadenia, kópia virtuálneho ovládača je v súbore VMM32.VXD označená ako nespustiteľná. Ovládače virtuálnych zariadení nenačítané pomocou súboru VMM32.VXD sa načítajú zo sekcie súboru SYSTEM.INI Priečinky Windows. Počas tohto procesu zavádzač ovládačov virtuálnych zariadení v reálnom režime neustále kontroluje, či sú všetky potrebné ovládače virtuálnych zariadení správne načítané a ak sa počas načítavania vyskytne chyba správny vodič pokúsi sa vykonať túto operáciu znova. Po načítaní sa inicializujú ovládače virtuálnych zariadení v reálnom režime, potom súbor VMM32.VXD prepne procesor do chráneného režimu a začne sa proces inicializácie ovládačov virtuálnych zariadení podľa ich parametra InitDevice. Procedúra načítania OS končí načítaním súborov KRNL32.DLL, GDI.EXE, USER.EXE a EXPLORER.EXE. Ak je počítač pripojený k sieti, načíta sa sieťové prostredie. Používateľ je vyzvaný na zadanie mena a hesla na prihlásenie do siete. Potom sa zo systémového registra načíta konfigurácia s predvolenými nastaveniami. V poslednej fáze načítania operačného systému sa spracuje obsah priečinka Po spustení a spustia sa v ňom špecifikované programy. Potom je OS pripravený na použitie.

Poďme si to teda zhrnúť: keď je procesor privedený napájanie, pristúpi k čipu ROM a spustí program, ktorý inicializuje počítač. V tejto chvíli sa na obrazovke monitora zobrazí správa o verzii systému BIOS.

Inicializačná procedúra spustí procedúru POST, ktorá vykoná test POST (Power-On Self-Test). V tomto momente sa na obrazovke zobrazí hlásenie Test pamäte: a údaj o veľkosti skontrolovanej pamäte počítača.

Ak nie sú žiadne chyby v RAM alebo v klávesnici, pristupuje sa k CMOS čipu, ktorý obsahuje údaje, ktoré určujú zloženie počítačového systému a jeho nastavenia. Na obrazovke monitora sa tieto údaje zobrazia v tabuľke Konfigurácia systému.

Po nastavení parametrov pevného disku počítačový systém vstúpi do svojej systémovej oblasti, nájde tam zavádzač operačného systému a spustí ho. Keď sa to stane, na obrazovke sa zobrazí správa.

Spúšťa sa typ operačného systému...

Diagnostika softvéru a hardvéru

Ak všetko vyššie uvedené nepomohlo určiť poruchu, budete musieť prejsť na diagnostiku softvéru a hardvéru. A aby to bolo úspešné, musíte presne vedieť, aké je poradie zapínania zariadení PC.

Zvážte teda poradie spúšťania počítača.

1. Po zapnutí napájania PSU vykoná autotest. Ak sú všetky výstupné napätia správne, PSU vyšle signál Power_Good (P_G) na základnú dosku na kolíku 8 20-pinového napájacieho konektora ATX. Medzi zapnutím PC a vydaním signálu uplynie cca 0,1-0,5 s.

2. Čip časovača prijme signál P_G a prestane generovať resetovací signál aplikovaný na mikroprocesor. Ak je procesor chybný, systém zamrzne.

3. Ak je CPU nažive, potom začne vykonávať kód napísaný v ROM BIOS na adrese FFFF0h (adresa programu na reštartovanie systému). Táto adresa obsahuje príkaz na bezpodmienečný skok JMP na adresu začiatku spúšťacieho programu systému cez špecifický ROM BIOS (zvyčajne je to adresa F0000h).

4. Začne sa spustenie špecifického kódu ROM BIOS. BIOS začne kontrolovať výkon komponentov systému (POST - Power On Self Test). Ak sa zistí chyba, systém zapípa, pretože grafický adaptér ešte nebol inicializovaný. Čipová súprava a DMA sa skontrolujú a inicializujú a vykoná sa test veľkosti pamäte. Ak pamäťové moduly nie sú úplne vložené alebo sú niektoré pamäťové banky poškodené, systém buď zamrzne, alebo zo systémového reproduktora zaznie dlhé, opakované pípanie.

5. Obraz systému BIOS sa rozbalí do pamäte RAM rýchly prístup do kódu BIOS.

Tabuľka 1. Zvukové kódy BIOS IBM POST Phoenix (Award).
Zvukový signál	Porucha
1 krátky	POST dokončený, systém je v poriadku
2 krátke	Vyskytla sa porucha: chybový kód na obrazovke
Žiadny signál	Napájanie, žiadny signál Power_Good, poškodený kód ROM BIOS, chybný procesor, čipová sada
nepretržitý signál	Chyba pamäťového radiča, čipset, nesprávne napätie
Opakujúce sa krátke RF signály	Prehrievanie CPU, pretaktovanie, nesprávne napätie
Opakované dlhé pípnutia	RAM nie je nainštalovaná alebo nebola zistená
1 dlhá, 1 krátka	Základná doska
1 dlhé, 2 krátke	Grafický adaptér (MDA, CGA)
1 dlhé, 3 krátke	Grafická karta EGA/VGA/SVGA nebola rozpoznaná alebo zlyhala video pamäť
3 dlhé	Doska s klávesnicou

6. Ovládač klávesnice je inicializovaný.

7. Systém BIOS skenuje adresy pamäte grafického adaptéra, počnúc C0000h a končiac C7800h. Ak sa nájde BIOS grafického adaptéra, skontroluje sa kontrolný súčet (CRC) jeho kódu. Ak sa CRC zhodujú, riadenie sa prenesie do systému Video BIOS, ktorý inicializuje grafický adaptér a na obrazovke zobrazí informácie o verzii systému Video BIOS. Ak sa kontrolný súčet nezhoduje, zobrazí sa správa „C000 ROM Error“. Ak sa nenájde systém Video BIOS, použije sa ovládač zapísaný v pamäti ROM systému BIOS, ktorý inicializuje grafickú kartu.

8. ROM BIOS skenuje pamäťový priestor počnúc C8000h a hľadá BIOS iných zariadení ako napr sieťové karty a SCSI adaptéry a skontrolujte ich kontrolný súčet.

9. BIOS skontroluje hodnotu slova na adrese 0472h, aby určil, či sa má zavádzať za tepla alebo za studena. Ak je na túto adresu zapísané slovo 1234h, potom sa procedúra POST nevykoná, dôjde k "horúcemu" bootovaniu.

Tabuľka 2. Zvukové kódy IBM POST AMI BIOS
Zvukový signál	Porucha
1 krátky	Chyba obnovenia DRAM
2 krátke	Chyba kontroly parity
3 krátke	Porucha prvých 64 kB pamäte RAM
4 krátke	Porucha systémového časovača
5 krátkych	Chyba procesora
6 krátky	Chyba v riadiacom obvode linky A20 v ovládači klávesnice
7 krátky	Chyba pri prepínaní do virtuálneho režimu
8 krátky	Chyba čítania/zápisu videopamäte
9 krátky	Chyba kontrolný súčet ROM BIOS
10 krátkych	Chyba čítania/zápisu CMOS
11 krátka	Chyba vyrovnávacej pamäte
Zvukový signál	Nefatálna chyba
1 dlhé, 3 krátke	Chyba v hlavnej alebo rozšírenej pamäti
1 dlhá, 8 krátka	Test odozvy displeja neprebieha

10. V prípade studeného spustenia sa vykoná POST. Procesor sa inicializuje, zobrazia sa informácie o jeho značke, modeli atď. Zaznie jedno krátke pípnutie.

11. Testuje sa RTC (hodiny v reálnom čase).

12. Určenie frekvencie CPU, kontrola typu grafického adaptéra (vrátane vstavaného).

13. Testovanie štandardnej a rozšírenej pamäte.

14. Priradenie prostriedkov všetkým zariadeniam ISA.

15. Inicializácia IDE radiča. Ak sa na pripojenie ATA/100 HDD použije 40-kolíkový kábel, zobrazí sa príslušné hlásenie.

16. Inicializácia regulátora FDC.

17. ROM BIOS hľadá systémovú disketu alebo pevný disk MBR a číta sektor 1 na stope 0 strany 0, skopíruje tento sektor na adresu 7C00h. Ďalej sa skontroluje tento sektor: ak končí podpisom 55AAh, MBR sa pozrie na tabuľku oddielov a vyhľadá aktívny oddiel a potom sa z neho pokúsi zaviesť systém. Ak prvý sektor končí akoukoľvek inou signatúrou, potom sa zavolá prerušenie Int 18h a zobrazí sa hlásenie „ZLYHANIE BOOTU DISKU, VLOŽTE SYSTÉMOVÝ DISK A STLAČTE ENTER“ alebo „Chyba nesystémového disku alebo disku“.

Poradie vykonania:

1. Ak má monitor počítačového systému samostatný zdroj napájania od systémovej jednotky, zapnite monitor.
2. Zapnite počítačový systém prepínačom systémovej jednotky.
3. Pomocou klávesu Pause/Break môžete sledovať správy prichádzajúce z počítača počas spúšťania. Pozastaví sťahovanie a umožní vám pozorne si prečítať správu. Na pokračovanie v behu použite kláves ENTER.
4. Skontrolujte verziu systému BIOS (pozri Základné informácie, položka 1).
5. Zadajte množstvo testovanej pamäte (pozri Základné informácie, položka 2).
6. Údaje, ktoré určujú zloženie počítačového systému a jeho nastavenia, sa zobrazujú na obrazovke monitora v tabuľke Konfigurácia systému (pozri Základné informácie, s. 3). Po pozastavení spúšťania klávesom PAUSE/BREAK skontrolujte tabuľku a nastavte:
7. Koľko pevných diskov má počítačový systém a aké veľké sú?
8. Sú dostupné disketové mechaniky a aké sú parametre používaných diskiet?
9. koľko sériových a paralelných portov je k dispozícii?
10. aký typ sú mikroobvody umiestnené v pamäťových bankách? Pokračujte v behu pomocou klávesu ENTER.
11. Určite typ operačného systému, ktorý inštalujete (pozri Základné informácie, položka 4).
12. Po čakaní na spustenie operačného systému sa opýtajte učiteľa, ako vypnúť počítač. Resetujte svoj počítač.
13. Zapíšte si poradie, v ktorom sa počítač spúšťa, a poznačte si, aký je konečný bod každej fázy.

Vyplňte tabuľku:

Konfiguračný prvok	Označenie, typ	doplnkové vlastnosti	Význam
Základná doska
CPU		prítomnosť koprocesora frekvencia hodín
RAM
HDD		množstvo
Disketové mechaniky		množstvo
I/O porty		množstvo: paralelný po sebe idúcich

Otázky na obranu:

1. Počítačová klasifikácia.

1. Poradie spúšťania počítača;

1. Hlásenia a zvukové signály o poruche zariadenia.

Laboratórium č. 4 „Výskum hardvéru domáceho počítača“

Cieľ práce: Skontrolujte nainštalovaný hardvér v počítači. Diagnostika činnosti tohto zariadenia. Vyhľadajte konflikty hardvéru / softvéru.

Vybavenie: Počítač so systémom Windows 2000\Xp\Vista

Základné informácie:

Moderné verzie systému Windows obsahujú množstvo diagnostických nástrojov pre nainštalovaný hardvér. Tu je zoznam týchto fondov:

názov		Účel
Správca zariadení	Vyberte môj počítač, kliknite pravým tlačidlom myši, vyberte položku ponuky vlastností, v zobrazenom okne vyberte kartu „Hardvér“ a potom vyberte položku „Správca zariadení“	Poskytuje informácie o nainštalovaných hardvérových produktoch a tiež poskytuje možnosť inštalovať, povoliť / zakázať tieto zariadenia v systéme.
	Štart->Spustiť->dxdiag.exe	Diagnostika audiovizuálneho systému nástroje DirectX technológií
	Štart->Spustiť->msinfo32.exe	Poskytuje najúplnejšie informácie o systéme, jeho prevádzke, inštalované zariadenie a hardvérové ​​a softvérové ​​konflikty

Utility Msinfo32.exe

Systémové informácie Informácie o tvorcovi systému (výrobca, model a typ) Typ CPU(CPU) Pamäť a systémové prostriedky Verzia systému BIOS Časové pásmo Používateľské meno vo formáte DomainName\UserName (uvedené iba vtedy, ak je počítač nakonfigurovaný na prihlásenie do domény) Zavádzacie zariadenie (ak existuje viacero zariadení) Cesta k výmennému súboru Tieto informácie sa používajú na začiatku procesu riešenia problémov na získanie všeobecnej predstavy o prostredí. Hardvérové ​​zdroje Kategória Hardvérové ​​zdroje poskytuje informácie o nastaveniach špecifických pre hardvér, ako sú priradené alebo použité požiadavky na prerušenie (IRQ), adresy vstupu/výstupu (I/O) a adresy pamäte. Podkategórie tejto kategórie sú popísané nižšie. Konflikty a zdieľanie IN túto sekciu uvádza sa zoznam zistených konfliktov medzi zariadeniami ISA (Industry Standard Architecture), ako aj zdrojmi, ktoré sú zdieľané zariadeniami PCI (Peripheral Component Interconnect). Tieto informácie možno použiť na identifikáciu konfliktov hardvéru. V tejto časti sú uvedené použité kanály s priamym prístupom do pamäte (DMA), zariadenia, ktoré ich používajú, a dostupné kanály. Vybavenie s spätná väzba V tejto časti sú uvedené zariadenia, ktoré majú zakázanú konfiguráciu Plug and Play (PNP), ako aj manuálne nastavenia pre zdroje vybraté používateľom. Zariadenie Loopback zahŕňa aj zariadenia, ktoré sa nezúčastňujú procesu PNP, ako napríklad tradičné (nie PNP) zariadenia ISA. Tieto informácie môžu byť užitočné pri riešení konfliktov zdrojov Plug and Play. Vstup výstup V tejto časti sú uvedené rozsahy vstupno-výstupných portov, ktoré sa používajú, ako aj zariadenia, ktoré jednotlivé rozsahy používajú. Prerušenia (IRQ) Táto časť sumarizuje použitie prerušenia, identifikuje zariadenia, ktoré prerušenie používajú, a uvádza zoznam dostupných prerušení. Pamäť V tejto časti sú uvedené rozsahy adries pamäte používané zariadeniami. Komponenty Kategória Components obsahuje konfiguračné informácie systémy Windows XP, vrátane stavu ovládača zariadenia, sieťových komponentov a komponentov mediálneho softvéru. Poskytuje tiež úplný zoznam ovládačov a Stručný opis zariadenia, ktoré nemusia správne fungovať. Podkategórie tejto kategórie sú popísané nižšie. Multimédiá Táto časť obsahuje zoznam zvukových kariet a informácie o herných ovládačoch. Multimédiá - Audio kodeky Zoznam stiahnutých audio kodekov. Multimédiá - Video kodeky Zoznam načítaných video kodekov. Multimédiá - CD-ROM Je uvedené písmeno a model jednotky CD-ROM. Ak je v jednotke vložené dátové CD, Systémové informácie tiež vykonajú kontrolu prenosu dát. Multimédiá - zvukové zariadenie Názov a výrobca zvukového zariadenia sú uvedené spolu so stavom, I/O portom, prerušením, kanálom DMA a zvukové zariadenie vodičov. Informácie o grafickej karte a monitore. infračervené zariadenia Informácie o infračervených zariadeniach. Informácie o klávesnici a myši. Informácie o ďalších komponentoch. Informácie o modemoch. Informácie o sieťový adaptér, klient a protokol. V porovnaní s Microsoft Windows 98 v systéme Windows XP poskytuje podrobnejšie informácie o sieťový protokol, vrátane ďalších informácií o konfigurácii protokolu, ktorá je relevantná pre jeho fungovanie v sieti. Sieť - Winsock Je uvedená verzia Winsock spolu s popisom a informáciami o stave. Získajte informácie o sériových a paralelných portoch. úložné zariadenia Informácie o pevné disky, disketové jednotky, vymeniteľné médiá a radiče. Pre každú jednotku je uvedené písmeno jednotky, celková veľkosť, množstvo voľného miesta, systém súborov, stav kompresie, typ jednotky a názov jednotky. Zoznam nainštalovaných tlačiarní a ovládačov tlačiarní. Zariadenia s problémami Zoznam zariadení s problémami. Zariadenia, ktoré sú v Správcovi zariadení označené ako problém, sú uvedené a sú poskytnuté príslušné informácie o stave. Zoznam nainštalovaných ovládačov a ovládačov USB. Ponuka Nástroje Ponuka Nástroje obsahuje odkazy na ďalšie nástroje a ovládacie panely vrátane Zálohovania údajov, Sieťové pripojenia, Sprievodca hardvérom, Čistenie disku, Diagnostika siete, Obnovenie systému, Overenie podpisu súboru, Diagnostický nástroj DirectX a Dr. Watson. Zobraziť menu Dve nové funkcie v ponuke Zobraziť vám umožňujú zobraziť všeobecnú históriu zmien vo vašom počítači, ako aj pripojiť sa k nemu vzdialený počítač na zobrazenie systémových informácií. Denník systémových informácií Nástroj Systémové informácie v systéme Windows XP ponúka nový spôsob zobrazenia zmien, ktoré boli vykonané v počítači. Na rozdiel od systému Windows 98, ktorý vám umožnil prezerať informácie podľa kategórií, vám systém Windows XP poskytuje možnosť zobraziť všetky zmeny, ktoré boli vykonané na vašom počítači do určitého dátumu a času. Informácie denníka sa zobrazujú v rovnakých troch kategóriách ako v štandardnom zobrazení: hardvérové ​​prostriedky, komponenty a softvérové ​​prostredie. Tieto informácie poskytuje WMI a sú uložené v dátových súboroch XML umiestnených v priečinku Windows\PCHealth\HelpCtr\Datacoll.

Poradie vykonania:

1) Zapnite počítač a počkajte, kým sa systém nezavedie

2) Používanie štandardné prostriedky Windows, vyplňte nižšie uvedené tabuľky.

Vyplňte tabuľku:

Tabuľka systémových informácií

Tabuľka "Komponenty"

Programové konflikty (ak existujú)

Otázky na obranu:

1) Čo znamená konflikt hardvéru

2) Čo znamená konflikt programu

Laboratórna práca č. 5 „Štúdium PC periférií a softvéru. Práca so skenerom”

Cieľ práce–.štúdium prístrojov a princípov fungovania periférií PC, práca so skenerom a programom Dobrá čítačka 7.0.

Použité vybavenie a materiály:

Základné informácie:

Skener je zariadenie na zadávanie textových alebo grafických informácií do počítača ich prevodom do digitálnej podoby na následné použitie, spracovanie, ukladanie alebo výstup.

Stolové skenery sa objavili v 80. rokoch a okamžite sa stali objektom zvýšenej pozornosti, no náročnosť použitia, nedostatok univerzálneho softvéru a hlavne vysoká cena nedovolila skenerom presiahnuť špecializované využitie.

Odvtedy neprešlo až tak veľa času, no vznikol celý rad stolných skenerov určených hlavne pre kancelárske resp domáce použitie. Navyše, za posledných pár rokov, vďaka neuveriteľnému zníženiu ceny, popularita skenerov výrazne vzrástla. Cena dobrého plochého skenera je dnes úmerná cene dobrej grafickej karty alebo tlačiarne, preto je logické pokračovať v nákupe počítača a tlačiarne kúpou skenera.

Stolný skener je nevyhnutný pri práci s počítačom, ak potrebujete do dokumentov vytvorených pomocou počítača vkladať grafické obrázky alebo texty z papierových médií. Moderné stolné skenery sa pomerne ľahko používajú, majú intuitívne rozhranie, ale existuje množstvo charakteristík a funkcií, ktorým by ste mali venovať pozornosť pri výbere skenera.

Princíp činnosti.

V angličtine Scan znamená pozrieť sa zblízka, prelistovať.

V schematickom znázornení mechanizmu stolného plochého skenera je podsvietenie a sústava zrkadiel namontované na vozíku, ktorý sa pohybuje pomocou krokového motora. Svetlo z lampy namontovanej na vozíku počas skenovania pri každom kroku motora sa odráža od dokumentu a cez systém zrkadiel vstupuje do matrice pozostávajúcej z citlivých prvkov, ktoré určujú intenzitu odrazeného svetla jeho premenou na elektrický signál. . Tieto snímače sú bežne označované ako CCD (Couple-Charged Device) a zhruba preložené ako CCD (Charge Coupled Device). Ďalej sa analógový signál prevedie na digitálny, po ktorom nasleduje spracovanie a prenos do počítača na ďalšie použitie. Skener tak na každom kroku vozíka zachytí jeden vodorovný pásik originálu, ktorý je zase rozdelený na určitý počet pixelov na CCD riadku. Výsledný obrázok zložený z prúžkov je ako mozaika zložená z dlaždíc (pixelov) rovnakej veľkosti a rôznych farieb.

Klasifikácia a hlavné charakteristiky skenerov

1. Jeden alebo tri prechody

Predtým ste pri farebnom skenovaní museli používať trojpriechodovú technológiu, teda prvý prechod s červeným filtrom pre červenú zložku, druhý pre zelenú zložku a tretí pre modrú zložku. Táto metóda má dve významné nedostatky: nízka rýchlosť a problém spojenia troch samostatných skenov do jedného, ​​čo vedie k nesúladu farieb.

Riešením bolo vytvorenie True Color CCD, umožňujúce vnímať všetky tri farebné zložky farebného obrazu v jednom prechode. True Color CCD je v súčasnosti štandardom a nikto na svete už nevyrába trojpriechodové skenery.

Jednopriechodové skenery používajú jeden z dvoch podsystémov na získanie údajov o farbách obrazu: niektoré používajú CCD so špeciálnym povlakom, ktorý filtruje farbu do komponentov, iné používajú na oddelenie farieb hranol.

Dnes na trhu nie sú žiadne trojpriechodové skenery. Podobne razom prestali existovať čiernobiele ploché skenery.

Hardvérové ​​rozhranie

Digitálne dáta zo skenera sa prenášajú do počítača cez hardvérové ​​rozhranie.

Najbežnejší spôsob prenosu dát pre ploché skenery- Toto SCSI rozhranie, ktorý je nezávislý na platforme a umožňuje vám používať skener na počítačoch Macintosh aj PC. Väčšina výrobcov dodáva skener so zníženým adaptérom SCSI, ktorý umožňuje pripojiť iba skener.

V poslednej dobe sú čoraz populárnejšie modely pripojené k paralelnému portu počítača, ktoré na inštaláciu dosky nevyžadujú odstránenie krytu systémovej jednotky počítača. Všetky skenery s takýmto rozhraním majú spravidla priehľadný port na pripojenie tlačiarne.

Okrem toho teraz existujú ploché skenery, ktoré majú vlastnú dosku rozhrania, ktorá okrem funkcie prenosu dát zabezpečuje elektrickú energiu skenera zo systémovej jednotky počítača. Pripojenie takéhoto skenera spočíva v inštalácii dosky rozhrania, pripojení kábla skenera k externému konektoru na doske, inštalácii ovládačov a softvéru. Skener bude napájaný iba vtedy, keď sa spustí skenovací softvér.

3. Rozlíšenie skenera.

3.1 Optické rozlíšenie.

Optické rozlíšenie je jednou z hlavných charakteristík skenera. Merané v bodoch na palec, DPI. Pre stolné skenery nájdete: 300x300, 400x400, 300x600, 400x800, 600x600, 600x1200 dpi.

Aby ste pochopili, čo je optické rozlíšenie, predstavte si šachovnicu 8x8 s rozmermi inchxinch (palec = 2,54 cm). Rozlíšenie tejto dosky bude 8x8. Ak táto doska bude mať tristo štvorcov na každej osi, potom jej rozlíšenie bude 300 x 300. Platí teda, že čím vyššie rozlíšenie, tým podrobnejšie informácie o obrázku možno získať.

Čo sa týka mechanizmu skenera, optické rozlíšenie skenera je určené CCD na horizontálnej osi. Počet krokov na palec, ktoré motor skenera umožňuje, keď sa vozík pohybuje, určuje rozlíšenie pozdĺž zvislej osi. V tomto smere mnohí výrobcovia spravidla uvádzajú rôzne horizontálne a vertikálne hodnoty, čím nadhodnocujú skutočné rozlíšenie, pretože skener s rozlíšením 300x600 (300 pre CCD rad a 600 pre krokový motor) pri danom rozlíšení 600 softvérová aplikácia(niekedy sa to robí hardvérovo) umelo zvýši rozlíšenie pozdĺž pravítka matematickým výpočtom chýbajúcich bodov. Predstavte si, že by skutočne skenoval s rôznymi hodnotami vertikálne a horizontálne, potom by z jedného palca pozdĺž jednej osi dostal dvakrát toľko bodov ako pozdĺž druhej, výsledný obrázok by sa natiahol dvakrát pozdĺž vertikálnej osi. Pri výbere skenera preto treba počítať s nižšou hodnotou, ktorá ukazuje reálne optické rozlíšenie skenera.

3.2 Interpolované rozlíšenie

Túto vlastnosť veľmi milujú výrobcovia stolových skenerov, často je zahrnutá v názve a aplikovaná veľkými písmenami na farebnej krabici. môžete vidieť 4800, 9600 atď.

Interpolované rozlíšenie - umelo zvýšené rozlíšenie skenera, dosiahnuté programovo v ovládači skenera pomocou matematických algoritmov, nemá praktickú hodnotu a v živote ho nikto nepoužíva.

3.3 Koľko skutočne potrebujete?

Pri kúpe skenera by sa malo chápať, že všeobecný prístup k počítačová technológia„viac je lepšie“ (pamäť, frekvencia procesora atď.) sa vo všeobecnosti nevzťahuje na skenery. To je, samozrejme, lepšie a samozrejme drahšie, ale možno to nikdy nebudete potrebovať! Rozlíšenie, ktoré musíte použiť pri skenovaní, je určené výstupným zariadením, ktoré používate.

Pre individuálne zobrazenie (prezentácie, vzhľad stránky) stačí nastaviť 72 dpi alebo 100 dpi, pretože všetky monitory majú výstup buď 72 alebo 96 dpi.

Pri použití atramentovej tlačiarne pri výstupe farebných obrázkov stačí nastaviť Scanner_Resolution=Printer_Resolution/3, ako uvádzajú výrobcovia tlačiarní maximálne rozlíšenie tlačiarní, pri farebnej tlači atramentové tlačiarne použite tri body na vytvorenie jedného bodu prijatého zo skenera. To znamená, že tu budete mať dostatok 200 - 250 dpi.

Potom v akých prípadoch by mal s vysokým rozlíšením? Odpoveď je jednoduchá: ak chcete zväčšiť alebo roztiahnuť obrázok prevzatý z originálu. Zamyslite sa nad tým, či možno nikdy nebudete mať takúto potrebu a budete musieť veľa preplatiť.

4 Farebná hĺbka

Zhruba povedané, ľudské oko je schopné vnímať asi 17 miliónov odtieňov farieb alebo 256 odtieňov sivej (fotografická kvalita), aj keď to nie je úplne pravda, ale tento počet farieb je celkom dostatočný na zobrazenie na monitoroch. To zodpovedá 24-bitovej reprezentácii farieb alebo 8-bitovej pre obrázok v odtieňoch sivej.

Teraz už čiernobiele ploché skenery takmer nenájdete, pretože k dispozícii je obrovské množstvo farebných modelov. Mechanizmus na získanie farby v skeneri je popísaný nižšie.

V skeneri je elektrický signál z CCD matrice konvertovaný na digitálny pomocou analógovo-digitálneho prevodníka. Bitová hĺbka ADC a kvalita výkonu CCD určuje farebnú hĺbku skenera. Prijatím 256 gradácií (8 bitov) pre každú farebnú zložku, 8x3 = 24 bitov = 16,77 milióna farebných odtieňov.

Všetky stolné skenery teraz poskytujú 24-bitové farby. Grafické adaptéry a monitory podporujú 24-bitové farby, ale už nepodporujú 30 alebo 36-bitové farby.

Zároveň existujú aj skenery s 30-bitovým a 36-bitovým zobrazením farieb (10, resp. 12 bitov pre každý komponent). V skutočnosti budete pracovať s 24-bitovými farbami, ale s veľkou bitovou hĺbkou ADC, s nadbytočnými informáciami, môžete farebne opraviť obraz vo veľkom rozsahu bez straty kvality. Skenery s väčšou farebnou hĺbkou dokážu zachovať viac tónov a prechodov v tmavých tónoch.

1. Rozsah optických hustôt.

Optická hustota je charakteristická pre originál. Vypočítava sa ako logaritmus pomeru dopadajúceho svetla k odrazenému svetlu (pri skenovaní nepriehľadných originálov) alebo prechádzajúcemu svetlu (pri skenovaní diapozitívov a negatívov). Minimálna možná hodnota 0,0 D je dokonale biely originál. Maximálna možná hodnota je 4,0 D - dokonale čierny originál. V praxi rozsah optických hustôt charakterizuje schopnosť skenera pokryť rôzne originály. Čím väčší rozsah, tým lepšie Rozsah optickej hustoty skenera je určený optikou skenera a farebnou hĺbkou.

Reálne pri skenovaní nepriehľadných originálov svoju prácu dobre odvedie skener 2,5 D. To je hlavný dôvod, prečo túto hodnotu na mnohých stolných plochých skeneroch na trhu nenájdete.

1. softvér

Skener je jedným z prvých produktov, s ktorým používateľ začal okrem samotného zariadenia a hardvérového ovládača dostávať aj niekoľko softvérové ​​produkty. Celkové náklady na tieto krabicové licencované produkty môžu presiahnuť sumu, ktorú zaplatíte za skener. Preto je dôležité zistiť, čo je súčasťou skenera.

Prvá vec, ktorá sa dodáva so skenerom, je jeho Twain ovládač.

V prostredí DOS všetky skenery fungovali iba so svojimi softvérovými aplikáciami. Zdalo by sa, že príchodom Windowsu sa problémy spojené s kompatibilitou skenerov s rôznym softvérom skončili, no Microsoft nezaradil skenery do zoznamu zariadení, ktoré Windows štandardne podporuje. Poprední výrobcovia skenerov a softvéru vytvorili tento štandard vo vlastnej réžii a stal sa známym ako TWAIN, čo nie je skratka, hoci mnohí si myslia, že Twain je nástroj bez akéhokoľvek zaujímavého názvu alebo nástroj bez zaujímavého názvu (pozri nižšie). http://www.twain.org).

Štandard TWAIN je teraz podporovaný všetkými výrobcami stolových skenerov a všetkými poprednými dodávateľmi grafiky a softvéru na rozpoznávanie znakov. Takže výberom zariadenia Twain môže používateľ priamo skenovať zo svojho obľúbeného grafického programu spustením ovládača skenera Twain z neho.

Twain Scanner Driver je softvérová aplikácia s GUI, ktorý vykonáva funkcie ovládacieho panela skenera a prenáša údaje zo skenera do softvérovej aplikácie, z ktorej skener zavoláte. Pomocou ovládača Twain sa nastavujú parametre a oblasť skenovania, zabezpečuje sa predskenovanie a prezeranie, možnosť korekcie farieb a následného spracovania výsledného obrazu.

Okrem skenerov Twain podporujú aj digitálne fotoaparáty.

Rýchlosť práce

U stolných plochých skenerov spravidla nenájdete deklarovanú rýchlosť. V niektorých prípadoch výrobcovia avizujú rýchlosť skenovania jedného obrazového riadku v milisekundách, čo je v praxi málo použiteľné. Jedným z dôvodov je závislosť tejto hodnoty od mnohých faktorov súvisiacich s daným režimom prevádzky, typom počítača, rozhraním atď. S vyššou rýchlosťou tiež môžete stratiť kvalitu alebo cenu.

Jediný spôsob, ako niečo zistiť, je porovnať to sami, čo sa dá urobiť pravdepodobne iba na výstavách, pretože v showroome je ťažké vidieť všetky zariadenia v akcii. Môžete tiež dôverovať výsledkom testu, ale tu musíte mať na pamäti, že pre vašu úlohu môže byť výsledok iný.

Zákazka:

Vyplňte prehľadové tabuľky:

Vzorová tabuľka pre skener Epson1260

Typ skenera:	Plnofarebný plochý skener
Metóda subskenovania	Pohyb skenovacej hlavy
Fotobunka	Color Linear CCD Gauge
Maximálny formát
Oblasť skenovania:	216 × 297 (A4, písmeno)
Optické a mechanické rozlíšenie (dpi):
Počet pixelov na riadok	30 600 pixelov (10 200 x 3)
Šedá stupnica (vonkajšia)	8 bitov (256 úrovní Sergo)
Šedá stupnica (vnútorná)	16 bitov (65536 úrovní šedej)
Farebné znázornenie (externé)	24 bitov (16,7 milióna farieb)
Farebné znázornenie (vnútorné)	48 bitov (281,5 bilióna farieb)
Optická hustota (D)
Rýchlosť skenovania
Náhľad A4, farba (s)
Foto A4, čb, 300 dpi (s)
Fotografia A4, farebná 600 dpi (s)
6 x 4 fotografie, farebné, 1200 dpi (s)
Vstavané spracovanie obrazu (gama korekcia):	1 užívateľsky definovaná úroveň
Rozhrania:
Zdroj svetla:	Biela žiarivka so studenou katódou
Interpolované rozlíšenie (dpi):

Tabuľka výsledkov skenovania a rozpoznávania informácií

Režim skenovania	Výsledok merania
	malý (nerozpoznaný, nie úplne rozpoznaný, rozpoznaný)	veľké (nerozpoznané, nie úplne rozpoznané, rozpoznané)	Kvalita obrazu (nízka, stredná, dobrá, vysoká)

Otázky na obranu:

1) Zariadenie skenera

2) Hlavné charakteristiky skenera

3) Typy skenerov

Hardvér PC

Študent SPbGUTD

Skupina č. 1-ED-2 "B"

Merkoeva Dmitrij

Saint Petersburg

Úvod……………………………………………………………….3

Konfigurácia osobného počítača....................................3

Základná doska………………………………………..5

BIOS …………………………………………………………….6

IBM PC a princíp otvorenej architektúry……………….8

Úvod

V dnešnej dobe je ťažké si predstaviť, že sa človek zaobíde bez počítačov. Nie je to však tak dávno, až do začiatku 70. rokov boli počítače dostupné len veľmi obmedzenému okruhu odborníkov a ich používanie zostávalo spravidla zahalené rúškom tajomstva a širokej verejnosti málo známe. V roku 1971 však došlo k udalosti, ktorá radikálne zmenila situáciu a fantastickou rýchlosťou premenila počítač na každodenný pracovný nástroj pre desiatky miliónov ľudí. V tom nepochybne významnom roku zatiaľ takmer neznáma spoločnosť Intel z malého amerického mestečka s krásnym menom Santa Clara v Kalifornii vydala prvý mikroprocesor. Práve jemu vďačíme za vznik novej triedy výpočtových systémov – osobných počítačov, ktoré dnes používajú v podstate všetci, od žiakov základných škôl a účtovníkov až po ctihodných vedcov a inžinierov. Tieto stroje, ktoré nezaberajú ani polovicu plochy bežného stola, podrobujú stále viac a viac novým triedam úloh, ktoré boli predtým dostupné (a z ekonomických dôvodov často nedostupné – strojový čas sálového počítača a minipočítača bol vtedy príliš drahý) iba na systémy, ktoré nezaberali ani sto metrov štvorcových. Pravdepodobne ešte nikdy nemal človek v rukách nástroj s takou kolosálnou silou s takými mikroskopickými rozmermi.

Osobný počítač má oproti všetkým ostatným typom počítačov dve dôležité výhody: má relatívne jednoduché ovládanie a dokáže riešiť pomerne širokú triedu úloh.

Ak predtým mohli na počítačoch pracovať iba profesionálni programátori (takmer na akúkoľvek úlohu museli vytvoriť vlastný program), teraz sa situácia radikálne zmenila. V súčasnosti sú vo všetkých oblastiach poznania vyvinuté desiatky tisíc programov. Pracujú s nimi desiatky miliónov kvalifikovaných používateľov.

Podľa štatistík sú najbežnejšími a najpoužívanejšími programami operačné systémy a textové editory.

Znalosť charakteristík počítačových zariadení pomôže kvalifikovanému používateľovi zvoliť optimálnu konfiguráciu osobného počítača na vyriešenie daného praktického problému.

Konfigurácia osobného počítača

Osobné počítače sú počítače, ktoré môže súčasne používať iba jeden používateľ. Osobné počítače majú len jedno pracovisko.

Pod pojmom „konfigurácia“ počítača sa rozumie zoznam zariadení zahrnutých v jeho zložení.

V súlade s princípom otvorenej architektúry môže byť hardvér počítača (hardvér) veľmi odlišný. Ale každý osobný počítač má povinnú a voliteľnú sadu zariadení.

Povinná sada zariadení:

· Monitor - zariadenie na výstup textových a grafických informácií.

· Klávesnica – zariadenie na zadávanie textových informácií.

· Systémová jednotka je kombináciou veľkého počtu rôznych počítačových zariadení.

Systémová jednotka obsahuje všetky elektronické výplne počítača. Hlavné časti systémovej jednotky sú:

· Procesor je hlavným počítačovým zariadením na riadenie a vykonávanie výpočtov.

· Základná doska - zariadenie na pripojenie ďalších interných zariadení počítača k nej.

Pamäť s priamym prístupom (RAM) - zariadenie na ukladanie programov a dát počas behu v počítači.

· Read-only memory (ROM) - zariadenie na trvalé ukladanie niektorých špeciálnych programov a dát.

· Vyrovnávacia pamäť – ultra rýchla pamäť na ukladanie dôležitých informácií.

· Koprocesor - zariadenie na vykonávanie operácií s pohyblivou rádovou čiarkou.

Grafická karta je zariadenie, ktoré poskytuje výstup informácií na monitor.

· Disketová mechanika - zariadenie na ukladanie a prenos informácií medzi PC.

Winchester - hlavné zariadenie na ukladanie informácií do počítača.

· Napájací zdroj - zariadenie na distribúciu elektrickej energie medzi ostatné počítačové zariadenia.

· Ovládače a zbernica - určené na prenos informácií medzi internými zariadeniami PC.

· Sériové a paralelné porty - sú určené na pripojenie externých prídavných zariadení k počítaču.

· Puzdro - určené na ochranu základnej dosky a vnútorných zariadení počítača pred poškodením.

Ďalšie zariadenia, ktoré je možné pripojiť k počítaču:

· Tlačiareň – určená na výstup textových a grafických informácií na papier.

· CD ROM mechanika - pre prácu s CD.

· DVD mechaniky - moderné zariadenia na prácu s dátovými nosičmi do 17 GB.

· Zvuková karta – zariadenie na prácu so zvukovými informáciami.

· Myš – manipulátor na zadávanie informácií do počítača.

· Joystick - manipulátor na prenos informácií o pohybe do počítača.

Tablet - zariadenie na prácu s počítačovou grafikou.

· TV tuner je zariadenie, ktoré umožňuje počítaču prijímať a zobrazovať televízne programy.

· Reproduktory - externé zariadenia na prehrávanie zvukov.

· Faxmodem - zariadenie na komunikáciu medzi počítačmi cez telefónnu linku.

Plotter - zariadenie na kreslenie kresby na papier.

· Skener - na zadávanie grafických obrázkov do počítača.

· Páskové mechaniky - zariadenia na zálohovanie dát na magnetickú pásku.

· Neprerušiteľný zdroj napájania je zariadenie na ochranu počítača pred výpadkami napájania.

· Vymeniteľné jednotky sú zariadenia, ktoré v budúcnosti nahradia disketové jednotky.

· Grafický akcelerátor - zariadenie na urýchlenie spracovania a výstupu trojrozmernej grafiky.

a oveľa viac...

Na označenie konfigurácie konkrétneho osobného počítača sa používajú záznamy štandardného typu. Poďme to analyzovať na príklade:

Pentium II - 333/ 64 Sdram / 3,1 Gb / ATI 3D Char 4 Mb / Mini / CD ROM 24X + SB 16 ESS68

Čo je teda tento počítač? Najprv je napísaný typ procesora - Pentium II s taktovacou frekvenciou 333 MHz. Nasledujúce označuje množstvo a typ pamäte RAM - 64 MB. Počítač má zabudovaný 3,1 GB pevný disk. Použitá je grafická karta ATI 3D Char s 4 MB video pamäte, grafická karta je optimalizovaná pre prácu s 3D 3D grafikou. Mini vežové puzdro. Súčasťou PC je aj 24-rýchlostná CD-ROM mechanika a jednoduchá zvuková karta Sound Blaster. 3,5-palcová disketová mechanika je vždy súčasťou štandardnej konfigurácie počítača, preto nie je v položke uvedená. Súčasťou štandardnej konfigurácie je aj myš. Ale monitor spolu s touto zostavou nie je v predaji. Musí sa zakúpiť samostatne. Celkový výsledok – tento počítač má na jar 1999 minimálnu štandardnú konfiguráciu pre kancelárske a domáce použitie.

Základná doska

Základná doska (materská doska) je hlavnou doskou počítača, pretože. na ňom sú pripojené všetky počítačové zariadenia, napríklad procesor, zvuková karta atď.

Základné dosky sú zostavené na základe špeciálneho čipsetu nazývaného Chipset. základné dosky rôznych typov.

Takže pre 486 procesorov bol špeciálny typ 486 základných dosiek. Pre procesory Pentium boli použité dva typy dosiek: prvá pre procesory s taktom 60 a 66 MHz a druhá pre všetky ostatné. Pre nasledujúce typy procesorov je potrebné použiť aj zodpovedajúce základné dosky. Takže napríklad pre procesor Celeron je použitá doska založená na čipovej sade 443EX.

Najpopulárnejším výrobcom základných dosiek v Rusku je Asustek. Aj keď v praxi je možné použiť počítače so základnou doskou od rôznych výrobcov. Napríklad A-Bit, A-Trend, Giga - Byte a ďalšie.

Najnovším vývojom v základných doskách pre stolné počítače je technológia NLX, ktorá môže byť v blízkej budúcnosti vedúcou technológiou. Dosky tohto štandardu na prvý pohľad pripomínajú dosky LPX, no v skutočnosti sú výrazne vylepšené. Ak sa najnovšie procesory nedajú osadiť na dosky LPX kvôli ich väčším rozmerom a zvýšenému odvodu tepla, tak pri vývoji NLX sú tieto problémy dokonale vyriešené. Tu sú hlavné výhody tohto nového štandardu oproti ostatným.

Podpora moderných procesorových technológií. Toto je obzvlášť dôležité pre systémy s procesorom Pentium II, pretože veľkosť jeho balíka Single Edge Contact (t. j. balík s jedným radom kontaktov umiestnených po obvode) prakticky neumožňuje inštaláciu tohto procesora na Baby-AT. a dosky LPX. A hoci niektorí výrobcovia základných dosiek stále ponúkajú systémy ATX na báze Pentium II, ich základné dosky majú miesto len pre dva 72-kolíkové konektory SIMM!

Flexibilita vo vzťahu k rýchlo sa meniacim technológiám procesorov. Myšlienka flexibilných systémov backplane bola prepracovaná pomocou dosiek NLX, ktoré je možné nainštalovať rýchlo a jednoducho bez rozoberania celého systému. Ale na rozdiel od tradičných systémov backplane má nový štandard NLX podporu od popredných spoločností, ako sú AST, Digital, Gateway, Hewlett-Packard, IBM, Micron, NEC a ďalší.

Podpora ďalších nových technológií. Hovoríme o takých vysokovýkonných riešeniach ako AGP (Accelerated Graphics Port – akcelerovaný grafický port), USB (Universal Serial Bus – univerzálny sériová zbernica), veľké pamäťové moduly a technológie DIMM. A v reakcii na neustále rastúcu úlohu multimediálnych aplikácií vývojári zabudovali do novej základnej dosky aj podporu funkcií, ako je pretáčanie videa, pokročilá grafika a zvuk. A ak v minulosti znamenalo využitie multimediálnych technológií dodatočné náklady na rôzne dcérske dosky, teraz ich potreba zmizla.

Systémová doska NLX a vstupno-výstupné dosky (umiestnené paralelne so systémovou doskou, ako v dizajne LPX) sa teraz jednoducho vkladajú a vyberajú, zatiaľ čo ostatné dosky, vrátane vertikálnych, zostávajú nedotknuté. Ľahšie sa tak dostanete k samotnému procesoru, ktorý sa teraz chladí oveľa lepšie ako v systémoch s tesne rozmiestnenými komponentmi. Podpora rozširujúcich kariet rôznych veľkostí umožňuje vyrábať systémy rôznych modifikácií.

Štandard NLX poskytuje maximálnu flexibilitu systému a najoptimálnejšie využitie dostupného priestoru. Dokonca aj tie najdlhšie I/O dosky sa inštalujú bez problémov a nezasahujú do iných systémových komponentov, čo bol pre počítače ako Baby-AT skutočný problém.

BIOS (Basic Input Output System) sa tak nazýva preto, lebo obsahuje rozsiahlu sadu vstupno/výstupných programov, vďaka ktorým operačný systém a aplikačné programy môže interagovať s rôznymi zariadeniami samotného počítača a zariadení, ktoré sú k nemu pripojené. Vo všeobecnosti má BIOS v PS špeciálne miesto. Na jednej strane ho možno považovať za integrálnu súčasť hardvéru, na druhej strane je to akoby jeden zo softvérových modulov operačného systému. Samotný pojem BIOS je zrejme vypožičaný z operačného systému CP / M, v ktorom bol softvérovo implementovaný modul s podobným názvom a vykonával približne podobné akcie.

Väčšina moderných grafických adaptérov, ako aj radičov jednotiek, má svoj vlastný systém BIOS, ktorý zvyčajne dopĺňa systémový. V mnohých prípadoch programy zahrnuté v konkrétnom systéme BIOS nahrádzajú príslušné programové moduly v hlavnom systéme BIOS. Programy BIOS sa zvyčajne vyvolávajú prostredníctvom softvérových alebo hardvérových prerušení.

Systém BIOS je okrem programov na interakciu s hardvérom zapnutý fyzickej úrovni obsahuje testovací program POST (Power-On-Self-Test) pri zapnutí počítača. Testujú sa hlavné komponenty ako procesor, pamäť, pomocné mikroobvody, diskové jednotky, klávesnica a video subsystém. Ak máte problémy so zapnutím počítača (systém BIOS nedokáže dokončiť úvodný test), budete počuť sled pípnutí:

Ak sa stretnete s niečím podobným, existuje vysoká pravdepodobnosť, že tento problém súvisí s hardvérom.

Systém BIOS v PS je implementovaný ako jeden čip nainštalovaný na základnej doske počítača Názov ROM BIOS v súčasnosti nie je úplne fér, pretože „ROM“ – zahŕňa použitie trvalých úložných zariadení (ROM – Read Only Memory), a na ukladanie Kódy BIOS v v súčasnosti používaných najmä preprogramovateľných (vymazateľných elektricky alebo pomocou ultrafialového žiarenia) pamäťových zariadeniach. Okrem toho je flash pamäť teraz najsľubnejším úložným systémom BIOS. To uľahčuje úpravu starých alebo pridanie ďalších funkcií na podporu nových zariadení pripojených k počítaču.

Keďže obsah IBM ROM BIOS bol chránený autorským právom, čo znamená, že ho nebolo možné skopírovať, väčšina ostatných výrobcov počítačov musela použiť čipy BIOS tretích strán, ktorých systémy BIOS boli, samozrejme, takmer úplne kompatibilné s originálom. Najznámejšie z týchto firiem sú tri: American Megatrends Inc. (AMI), Award Software a Phoenix Technologies. Upozorňujeme, že konkrétne verzie systému BIOS sú neoddeliteľne spojené s čipovou sadou použitou na základnej doske. Mimochodom, Phoenix Technologies je považovaná za priekopníka vo výrobe licencovaných čistých BIOSov. Práve v nich boli prvýkrát implementované také funkcie ako nastavenie typu pevného disku, podpora disketových jednotiek s kapacitou 1,44 MB a pod. Okrem toho sa proces POST týchto BIOSov považuje za najsilnejšiu diagnostiku. Pre spravodlivosť treba poznamenať, že BIOSy AMI sú najbežnejšie. Podľa niektorých správ AMI zaberá asi 60 % tohto segmentu trhu. Okrem toho je možné z programu AMI BIOS Setup zavolať niekoľko nástrojov na testovanie hlavných komponentov systému a prácu s jednotkami. Pri ich používaní však treba venovať osobitnú pozornosť typu rozhrania, ktoré disk používa.

Systém BIOS v počítačoch je neoddeliteľne spojený so SMOS RAM. Ide o „nemeniteľnú“ pamäť, v ktorej sú uložené informácie o aktuálnych hodinách, čase budíka, konfigurácii počítača: množstvo pamäte, typy jednotiek atď. Práve tieto informácie sú potrebné softvérové ​​moduly Systémy BIOS. SMOS RAM vďačí za svoj názov skutočnosti, že táto pamäť je založená na CMOS-Complementary Metal Oxide Semiconductor štruktúrach, ktoré, ako viete, sa vyznačujú nízkou spotrebou energie. Všimnite si, že pamäť CMOS je energeticky nezávislá iba do tej miery, do akej je neustále napájaná, napríklad z batérie umiestnenej na základnej doske alebo batérie galvanických článkov, zvyčajne namontovaných na skrinke systémovej jednotky. Väčšina základných dosiek umožňuje byť napájané zo vstavaného aj az externý zdroj.

Ak je čip CMOS RAM poškodený (alebo je vybitá batéria či akumulátor), inštalačný program má možnosť štandardne použiť niektoré informácie (predvolené hodnoty nastavenia BIOS), ktoré sú uložené v tabuľke príslušného čipu BIOS ROM. Mimochodom, na niektorých základných doskách môže byť čip CMOS RAM napájaný z interného aj externého zdroja. Voľba je určená nastavením príslušnej prepojky.

Inštalačný program podporuje nastavenie niekoľkých režimov úspory energie, ako napríklad Doze (spánok), Standby (pohotovostný režim alebo pohotovostný režim) a Suspend (pozastavenie). Tieto režimy sú uvedené vo vzostupnom poradí podľa úspor energie. Systém sa môže prepnúť do špecifického režimu prevádzky po určitom čase špecifikovanom v Setup. Okrem toho BIOS zvyčajne podporuje špecifikáciu APM (Advanced Power Management). Ako viete, prvýkrát to navrhli spoločnosti Microsoft a Intel. Ich spoločný dokument obsahoval základné princípy vývoja technológie riadenia spotreby energie. prenosný počítač moc.

Nastavenie kompletnej konfigurácie počítača sa vykonáva nielen nastaveniami z programu Setup, ale aj zatvorením (alebo otvorením) príslušných prepojok na systémovej doske. Účel každého z nich je uvedený v príslušnej dokumentácii.

IBM PC a princíp otvorenej architektúry

Princíp otvorenej architektúry hovorí, že počítače sú zostavené z komponentov, ktoré sú postavené podľa určitých štandardov. Tieto normy boli zverejnené a sú k dispozícii pre informáciu. Zároveň má užívateľ možnosť samostatne vkladať dosky z najviac rôznych firiem- výrobcov a prispôsobiť svoj osobný počítač požadovanej činnosti.

Pred príchodom IBM PC boli všetky ostatné modely založené na princípe „uzavretej architektúry“, t.j. všetok hardvér bol pre koncového používateľa „vec sama o sebe“. Po dokončení montáže aparátu „bolo odsúdené na nezvratné starnutie“. Ak by sa z výroby odstránila aspoň jedna časť, systém by sa mohol vyhodiť.

To, že sa IBM PC stalo štandardom pre osobné počítače, je spôsobené jeho veľmi vydareným dizajnom. Počítače IBM je možné postaviť z nezávisle vyrobených dielov podobným spôsobom ako detskú stavebnicu. Ak vám práca ktorejkoľvek časti nevyhovuje, odstráni sa a nahradí inou. Predtým, ak sa niektorá časť prerušila, celé zariadenie sa muselo vyhodiť. Existujú desiatky náhrad za IBM PC. Počítače IBM sú vyrobené s ohľadom na otvorenú architektúru

Výhody princípu otvorenej architektúry môžeme vidieť na nasledujúcom príklade: Majme jednoduchý mono prehrávač. Kúpime a vložíme do nej zariadenie na záznam zvuku. Výsledkom je monofónny magnetofón. Pridajte druhý reproduktor a počúvajte stereo. Pripojíme FM tuner a dostaneme rádio. Potom zostáva urobiť ešte jeden krok a výsledkom je, že namiesto starého prehrávača tu máme dvojkazetové stereo rádio. Akurát, že okrem starých dielov sme kúpili pár nových a spojili ich dokopy. Bohužiaľ v praxi s magnetofónmi tento prístup nefunguje, ale s počítačmi je všetko oveľa lepšie.