ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


ПЗП – постійний запам’ятовуючий пристрій

ANSWERS

1) Дайте означення таких складових комп’ютера (плата, чіп, контролер, порт, шина)

Плата – текстолітова пластинка зі скінченним числом елементів, припаяних на струмовідні доріжки з міді, нанесених на текстоліт. Це мікросхеми, транзистори, діоди, конденсатори. Мікросхеми, транзистори і діоди зроблені з кремнію або германію. Конденсатори зі слюди.

Текстоліт – електроізоляційний конструкційний матеріал, що застосовується для виробництва підшипників ковзання, шестерень та інших деталей, а також в електро- та радіотехніці. Представляє собою шаруватий пластик на основі тканини з волокон та полімерної зв’язної речовини (наприклад, бакеліту, поліефірної смоли, епоксидної смоли).

Чіп - Мікросхема (microcircuit) — електронна схема, що реалізована у вигляді напівпровідникового кристалу та виконує певну функцію. Винайдена у 1958 році американськими винахідниками Джек Кілбі та Робертом Нойсом. Тільки Кілбі скористався германієм, а Нойс віддав перевагу кремнію. Основним елементом аналогових мікросхем є транзистори (біполярні або польові). Різниця в технології виготовлення транзисторів істотно впливає на характеристики мікросхем. Тому нерідко в описі мікросхеми вказують технологію виготовлення, щоб підкреслити тим самим загальну характеристику властивостей і можливостей мікросхеми. У сучасних технологіях об'єднують технології біполярних і полярних транзисторів, щоб добитися поліпшення характеристик мікросхем.

Контролер - спеціалізований компонент системи, що призначений для управління зовнішніми пристроями комп'ютера: накопичувачами, відеосистемою та дисплеєм, принтерами тощо.

Часто синонімати слова контролер виступають терміни адаптер, плата, карта.

Найпоширенішими прикладів контролерів є

  • відеоконтролер
  • мережева плата
  • адаптери зовнішніх інтерфейсів: ATA, SCSI, USB, FireWire, IrDA тощо.

Порт -інтерфейс для підключення зовнішнього обладнання:

Основна проблема при використанні простого порту як засіб обміну даними полягає в тому, що приймаючому пристрою необхідно знати, чи виставило передавальний пристрій на своїх виходах нову порцію даних, або ще немає. Три основні підходи до вирішення цієї проблеми називаються синхронною, асинхронною і ізохронною передачами даних.

При синхронній передачі ми або надаємо додатковий сигнал строб, або тим або іншим способом передаємо синхросигнали по тих же дротах, що і дані. Наприклад, можна встановити, що кожна наступна порція даних повинна хоч би одним бітом відрізнятися від попередньої. При цьому необхідно передбачити протокол, за допомогою якого передавач кодуватиме, а приймач декодувати послідовності символів, що повторюються. Більшість стробованих портів асиметричні: один з пристроїв ведучий (master — господар), генерує стробовий сигнал, а друге ведений (slave — раб), користується цим сигналом для прийому або передачі.

При асинхронному обміні даними передавальний пристрій посилає спеціальний стартовий символ, що сигналізує про те, що зараз підуть дані, і з фіксованим інтервалом виставляє на своїх виходах символи даних. Зазвичай блок даних складається з фіксованої кількості символів і називається кадром або фреймом (frame). Кадр зазвичай завершується одним або декількома стоповими символами.

Ізохронна передача даних по ідеї нагадує асинхронну, з тією лише відмінністю, що при обміні даними приймач і передавач користуються вы-сокостабильными, але незалежними — при використанні одного тактового генератора вийде синхронна передача — тактовими генераторами, і завдяки цьому можуть обмінюватися кадрами великого розміру.

Як синхронні, так і асинхронні порти бувають наступних типів:

· сімплексні (simplex — передавати дані може лише одне пристрій);

· напівдуплексні (half-duplex — обоє пристрою можуть приймати і передавати дані, але не здатні робити це одночасно, наприклад, тому, що прийом і передача йдуть по одному дроту);

· повнодуплексні (full-duplex) або просто дуплексні (обоє пристрою здатні одночасно передавати і приймати дані, частіше всього -по різним дротам).

Ще одна практично важлива класифікація портів передачі даних – це ділення їх на послідовні і паралельні порти.

Послідовний порт складається з одного дроту, по якому, як випливає з назви, послідовно передаються біти даних, а також, можливо, або стартових і стопових біти синхронізацій. Послідовний тому, що інформація через нього передається по одному біту, біт за бітом (на відміну від паралельного порту). Найчастіше для послідовного порту персональних комп'ютерів використовується стандарт RS-232c. Раніше послідовний порт використовувався для підключення терміналу, пізніше для модему або миші. Зараз він використовується для з'єднання з джерелами безперебійного живлення, для зв'язку з апаратними засобами обчислювальних систем.

Паралельний порт має декілька ліній передачі даних, зазвичай 8 (аби можна було передати за один прийом один байт), а інколи і більше.Паралельний порт складається з трьох окремих регістрів: регістра даних, регістра стану і регістра керування. Адреса, що подається на шини АО-А9, декодується, щоб визначити, до якого з трьох регістрів у даний момент відбувається звертання. У залежності від стану сигналів I/OR і -I/OW відбувається читання з відповідного регістру або запис у нього. Коли порт готовий прийняти черговий байт, схема керування виставляє сигнал запиту переривання, щоб сигналізувати про свою готовність.

 

Шина – це канал пересилання даних, використовуваний спільно різними блоками системи. Шина може являти собою набір провідних ліній у друкованій платі, проводу, припаяні до виводів роз’ємів, у які вставляються друковані плати, або плоский кабель. Інформація передається по шині у виді груп бітів. До складу шини для кожного біта слова може бути передбачена окрема лінія (паралельна шина), або всі біти слова можуть послідовно в часі використовувати одну лінію (послідовна шина).

Типи шин:

1. Шина даних. Служить для пересилання даних між процесором і пам'яттю або процесором і пристроями введення-виведення. Ці дані можуть являти собою як команди мікропроцесора, так і інформацію, що він посилає в порти введення-виведення або приймає звідти.

2. Шина адрес. Використовується ЦП для вибору необхідної комірки пам'яті або пристрою введення-виведення шляхом установки на шині конкретної адреси, що відповідає однієї з комірок пам'яті або одного з елементів введення-виведення, що входять у систему.

3. Шина керування.По ній передаються керуючі сигнали, призначені пам'яті і пристроям введення-виведення. Ці сигнали вказують напрямок передачі даних (у процесор або з нього).

Системна шина включає в себе:

ü · кодову шину даних (КШД) – яка містить провода та схеми “ сполучення” для паралельної передачі всіх розрядів числового коду (машинного коду) операнду;

ü · кодову шину адреси (КША) - яка містить провода та схеми “сполучення” для паралельної передачі всіх розрядів коду адреси комірки основної пам’яті або порту вводу-виводу зовнішнього пристрою;

ü · кодову шину інструкцій (КШІ), яка містить провода та схеми “ сполучення” для передачі інформації (керуючих сигналів, імпульсів) у всі блоки машини;

ü · шину живлення, яка містить провода та схеми “ сполучення” для підключення блоків ПК до системи енергоживлення.

ü Системна шина забезпечує три направлення передачі інформації:

ü · між мікропроцесором і основною пам’яттю;

ü · між мікропроцесором та портами вводу-виводу зовнішніх пристроїв;

ü · між основною пам’яттю та портами вводу-виводу зовнішніх пристроїв (в режимі прямого доступу до пам’яті).

Управління системною шиною виконується мікропроцесором або безпосередньо чи чаще через додаткову мікросхему контролер шини, яка формує основні сигнали управління. Обмін інформацією між зовнішніми пристроями та системною шиною виконується з використанням ASCII-кодів.

Розрядність, або ширина, шини (bus width), - кількість ліній зв’язку в шині, тобто число біт, які може бути передані по шині одночасно.

Тактова частота шини (bus frequency), - частота, з якою передаються послідовні біти інформації по лінії зв’язку.

В якості системної шини в різних ПК використовувались і можуть використовуватись:

· шини розширень – шини загального призначення, що дозволяють підключати велику кількість самих різноманітних пристроїв;

· локальні шини, які часто спеціалізуються на обслуговуванні не великої кількості пристроїв певного класу, переважно відеосистем.

В комп’ютерах широко використовуються також периферійні шини – інтерфейси для зовнішніх запам’ятовуючих та багаточисельних периферійних повільнодіючих пристроїв. Технічні характеристики деяких шин приведені в таблиці.

Характеристика Шина
ISA EISA MCA VLB PCI AGP
Розрядність шини, біт. 16 – дані/ 24 - адреса 32/32 32/32 32/32 64/64 32/32 64/64 32/32 64/64
Робоча частота, МГц 8-33 10-20 До 33 До 66 66/133
Пропускна можливість, Мбайт/с 132/ 264/ 528 528/ 1056/
Кількість підключаємих пристроїв

 

 

2) Материнські плати та принципи її роботи.

Материнська плата призначена для розміщення або підключення всіх решти внутрішніх пристроїв комп'ютера - служить своєрідною платформою, на базі якої будується конфігурація всієї системи.

  1. Центральний процесор (CPU - central processor unit) - "мозок" комп'ютера, він розпізнає і виконує команди і програми, що задаються комп'ютеру, зчитує і записує інформацію в пам'ять, передає команди іншим частинам комп'ютера. Від того, наскільки потужний процесор встановлений у комп'ютері, багато в чому залежить його продуктивність.
  2. Внутрішня пам'ять ПК складається з оперативного запам¢ятовуючого пристрою, постійного запам¢ятовуючого пристрою, кеш-пам'яті (буферної пам'яті).

2.1. Оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП)Оперативна пам’ять (ОЗП - оперативний запам’ятовуючий пристрій)(RAM - Random Access Memory, пам'ять з довільним доступом)

2.2. Кеш - пам'ять (Cache - запас) означає швидкодіючу буферну пам'ять між процесором і основною пам'яттю. Кеш-пам’ять служить для часткової компенсації різниці в швидкості процесора і основної пам'яті – там розміщують дані, що найчастіше використовуються.

North Brіdge і South Brіdge

Більшість наборів мікросхем системної логіки мають дворівневу архітектуру і складаються з двох блоків: North Brіdge і South Brіdge. Цей набір мікросхем підтримує частоту системної шини 100 МГЦ, AGP (66 МГЦ) і PCІ (33 МГЦ). Основним блоком набору мікросхем системної логіки є North Brіdge, у нього включений інтерфейс між процесором і іншою частиною системної плати. Номер на мікросхемі North Brіdge і визначає номер набору мікросхем системної логіки.

North Brіdge містить контролери кеш-пам'яті й оперативної пам'яті, інтерфейс між швидкодіючою шиною процесора, шиною PCІ і шиною прискореного графічного порту AGP, North Brіdge у більш сучасних наборах мікросхем системної логіки часто називається РАС (PCІ/AGP Controller).

South Brіdge - компонент у наборі мікросхем системної логіки з більш низькою швидкодією; він завжди знаходився на окремій мікросхемі. South Brіdge підключається до PCІ шини (33 МГц) і містить, інтерфейс шини ІSA (8 МГц). Крім того, звичайно вона містить дві схеми, що реалізують інтерфейс контролера твердого диска ІDE і інтерфейс USB, а також схеми, що реалізують функції пам'яті CMOS і годинника. South Brіdge містить також усі компоненти, необхідні для шини ІSA, включаючи контролер прямого доступу до пам'яті і контролер переривань.

Мікросхема Super І/O

Super І/O реалізує функції пристроїв, які у ранніх моделей системних плат розміщалися на окремих платах розширення: контролер гнучких дисків; подвійні контролери послідовного порту; контролер паралельного порту.

 

 

3)Процесори та принципи їх роботи.

Мікропроцесор-це велика інтегральна схема, сформована на кристалі кремнію. Кремній володіє напівпровідниковими властивостями, його провідністю можна керувати шляхом введення домішок. Мікропроцесор містить мільйони транзисторів з'єднаних між собою тонкими провідниками з алюмінію або міді.

Виготовлення мікропроцесора складний технічний процес. Він включає в себе багато етапів. Зазначимо одне: мікропроцесори формуються на поверхні тонких пластин кремнію, які нарізують з довгих циліндричних кристалів кремнію, вирощених з розплаву кремнієвого піску. Далі на ці пластини наносяться найтонші шари різних матеріалів. На них фотолітографічним способом шар за шаром формують «малюнок» майбутньої мікросхеми.

Основними характеристиками мікропроцесора є швидкодія і розрядність. Швидкодія - це число виконуваних операцій у секунду. Розрядність характеризує обсяг інформації, який мікропроцесор обробляє за одну операцію: 8-розрядний процесор за одну операцію обробляє 8 біт інформації, 32-розрядний - 32 біта, 64-розрядний - 64 біта. Швидкість роботи мікропроцесора багато в чому визначає швидкодія комп'ютера. Він виконує всю обробку даних, що надходять у комп'ютер і зберігаються в його пам'яті, під керуванням програми, також зберігається в пам'яті. Персональні комп'ютери оснащують центральними процесорами різних потужностей.

Функції процесора:

Ø обробка даних по заданій програмі шляхом виконання арифметичних і логічних операцій;

Ø програмне управління роботою пристроїв комп'ютера.

Моделі процесорів включають наступні спільно працюючі пристрої:

  • Пристрій управління (УУ). Здійснює координацію роботи всіх інших пристроїв, виконує функції керування пристроями, керує обчисленнями в комп'ютері.
  • Арифметико-логічний пристрій (АЛП). Так називається пристрій для цілочислових операцій. Арифметичні операції, такі як додавання, множення і ділення, а також логічні операції (OR, AND, ASL, ROL і ін) обробляються за допомогою АЛП. Ці операції складають переважну більшість програмного коду в більшості програм. Всі операції в АЛП виробляються в регістрах - спеціально відведених комірках АЛП. У процесорі може бути декілька АЛП. Кожне здатне виконувати арифметичні або логічні операції незалежно від інших, що дозволяє виконувати кілька операцій одночасно. Арифметико-логічний пристрій виконує арифметичні і логічні дії. Логічні операції поділяються на дві прості операції: "Так" і "Ні" ("1" і "0"). Звичайно ці два пристрої виділяються чисто умовно, конструктивно вони не розділені.
  • AGU (Address Generation Unit) - пристрій генерації адрес. Це пристрій не менш важливе, ніж АЛП, тому що воно відповідає за коректну адресацію при завантаженні або збереженні даних. Абсолютна адресація в програмах використовується тільки в рідкісних виключень. Як тільки беруться масиви даних, у програмному коді використовується непряма адресація, що змушує працювати AGU.
  • Математичний співпроцесор (FPU). Процесор може містити кілька математичних співпроцесорів. Кожен з них здатний виконувати, щонайменше, одну операцію з плаваючою точкою незалежно від того, що роблять інші АЛП. Метод конвеєрної обробки даних дозволяє одному математичному сопроцессору виконувати кілька операцій одночасно. Співпроцесор підтримує високоточні обчислення як цілочисельні, так і з плаваючою точкою і, крім того, містить набір корисних констант, що прискорюють обчислення. Співпроцесор працює паралельно з центральним процесором, забезпечуючи, таким чином, високу продуктивність. Система виконує команди співпроцесора в тому порядку, в якому вони з'являються в потоці. Математичний співпроцесор персонального комп'ютера IBM PC дозволяє йому виконувати швидкісні арифметичні та логарифмічні операції, а також тригонометричні функції з високою точністю.
  • Дешифратор інструкцій (команд). Аналізує інструкції з метою виділення операндів і адрес, за якими розміщуються результати. Потім слід повідомлення іншому незалежному пристрою про те, що необхідно зробити для виконання інструкції. Дешифратор допускає виконання декількох інструкцій одночасно для завантаження усіх виконуючих пристроїв.
  • Кеш-пам'ять. Особлива високошвидкісна пам'ять процесора. Кеш першого рівня (L1 cache). Кеш-пам'ять, що знаходиться усередині процесора. Вона швидше всіх інших типів пам'яті, але менше за обсягом. Зберігає зовсім недавно використану інформацію, яка може бути використана при виконанні коротких програмних циклів.
  1. Кеш другого рівня (L 2 cache). Також знаходиться усередині процесора. Інформація, що зберігається в ній, використовується рідше, ніж інформація, що зберігається в кеш-пам'яті першого рівня, але зате по обсязі пам'яті він більше. Також в даний час у процесорах використовується кеш третього рівня.
  2. Основна пам'ять. Набагато більша за обсягом, ніж кеш-пам'ять, і значно менш швидкодіюча.

 

4)Відеоадаптери та принципи їх роботи

Відеокарта - пристрій, що перетворює графічний образ, що зберігається як вміст пам'яті комп'ютера або самого адаптера, в іншу форму, призначену для подальшого виведення на екран монітора. В даний час ця функція втратила основне значення і в першу чергу під графічним адаптером розуміють пристрій з графічним процесором - графічний прискорювач, який і займається формуванням самого графічного образу.

Сучасні відеокарти не обмежуються простим виведенням зображення, вони мають вбудований графічний процесор, який може виробляти додаткову обробку, знімаючи це завдання з центрального процесора комп'ютера. Наприклад, усі сучасні відеокарти Nvidia і AMD (ATi) здійснюють рендеринг графічного конвеєра OpenGL і DirectX на апаратному рівні. Останнім часом також має місце тенденція використовувати обчислювальні можливості графічного процесора для вирішення неграфічних завдань (див. OpenCL).

Відеокарта зазвичай є платою розширення (дискретна відеокарта) і вставляється у слот розширення, універсальний (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) або спеціалізований (AGP), проте відеокарта може бути вбудованою (інтегрованою) у материнську плату (як у вигляді окремого елементу, так і в якості складової частини північного мосту чіпсету або ЦПУ).

 

 

5)Еволюція процесорів за останні 20 років.

Значною віхою в історії розвитку архітектури процесорів персональних комп'ютерів (чергова революція) стала поява процесора i486. Виробничий техпроцес до того часу досяг позначки в 1 мкм, завдяки чому вдалося розташувати в ядрі процесора 1,5 млн. транзисторів, що було майже в 6 разів більше, ніж у CPU попереднього 386-го покоління. Він був в 1500 рази швидше свого "прапрадіда" i 4004. В архітектурі процесора персонального комп'ютера вперше з'явився конвеєр на п'ять стадій. Конвеєрні обчислення були, звичайно, відомі задовго до появи персональних комп'ютерів, але високий ступінь інтеграції тепер дозволила застосувати цей ефективний спосіб обчислень і в персональному комп'ютері. На одному кристалі Intel розмістила і власне процесор, і математичний співпроцесор, і кеш-пам'ять L1, які до цього розташовувалися в окремих мікросхемах. Ця революція відбулася через 20 років після появи першого мікропроцесора, у жовтні 1989 року. 486-й мікропроцесор володів достатнім для того часу швидкодією. Тактова частота процесора навіть перевищила тактову частоту системної шини.

З моменту випуску 486-го процесора технологічний процес виробництва мікропроцесорів почав розвиватися бурхливими темпами. У 90-х роках почалася «ера» Pentium. Практично кожен рік компанія Intel випускала все більш і більш досконалі мікропроцесори. Процесор Pentium здійснив переворот в комп'ютерній індустрії персональних комп'ютерів. Вартість мікропроцесорів стала падати, а виходить ПК став більш доступним всім верствам населення. Комп'ютер став по-справжньому персональним. Це означає орієнтований на звичайного користувача, що не володіє глибокими знаннями в цій області.

Створені в середині 1989 і 1995 року процесори Pentium і Pentium Pro значно відрізнялися по своїй архітектурі від своїх попередників. В основу архітектури була покладена суперскалярна архітектура, що і дала можливість одержати п'ятикратне одержання продуктивності Pentium у порівнянні з моделлю 80486. Хоча Pentium проектувався як 32-розрядний, для зв'язку з іншими компонентами системи використовувалася зовнішня 64-розрядна шина.

Процесор Розрядність шини даних Робоча частота, МГц
i4004 0.75
i8008 0.8
i8080
i8086 5; 8; 10
i8088 5; 8
i80286 8; 10; 12; 16
i80386 DX 20; 25; 33; 40
i80386 SX 20; 25; 33
i80486 DX 25; 33; 50; 66; 75; 100; 120
i80486 SX 16; 20; 25; 33
Pentium 60; 66; 75; 90; 100; 120; 133; 166; 200
Pentium Pro 166; 180; 200

Intel Pentium II

Мікропроцесор Intel Pentium II був випущений у 1998 році. Правда, кеш другого рівня в ньому, так і залишилася у виді окремої мікросхеми. Виділена кеш-пам'ять другого рівня 512 KB. Також, мається і 32 KB кеша першого рівня (16K для даних і 16K - для інструкцій), що вдвічі більше, ніж у процесора Pentium Pro.

Intel Celeron

Уперше ці процесори з'явилися в квітні 1998 року. Процесори Celeron з тактовими частотами 400, 366, 333, 300 і 266 Мгц. Процесори Celeron мають усі достоїнства мікроархітектури P6, на основі якої був побудований процесор Pentium II.

Основні характеристики серії Celeron:

· Використовують системну шину мікроархітектури P6 з тактовою частотою 66 Мгц, що підтримує рівнобіжні транзакції і контроль парності даних;

· Оснащені неблокованою кеш-пам'яттю першого рівня ємністю 32 кбайт (16 кбайт для команд + 16 кбайт для даних);

· Оснащені убудованою кеш-пам'яттю 2-го рівня обсягом 128 Kб;

· Ядро містить від 7,5 млн. (у процесорів з тактовими частотами 300 і 266 МГц) до 19 млн. (у процесорів з частотами 400, 366, 333 МГц) транзисторів і включає убудовану кеш-пам'ять 2-го рівня.

CPU Intel Celeron 333 128K/ 66МГц PPGA
Кеш L2 128К, працює на частоті процесора
Частота шини 66 МГц
Множення
Гніздо процесора Socket370
Кеш L1 16ДО+16ДО (команди/дані)
Напруга харчування 2 В
Технологія 0.25 мкм
Корпус PPGA

 

Intel Pentium III

Однієї з найважливіших новин початку 1999 року є те, що процесор Pentium III вийшов у серійне виробництво. Він розроблений для прискорення роботи всіх мультимедійних засобів і систем ПК, таких як статична і динамічна 3D графіка, відео і звук. Також оптимізовані і поліпшені інструкції пересилання операндів у пам'яті й обробка потоків інформації.

Серед великого числа переваг нового процесора можна виділити наступні:

· Нові оптимізовані інструкції з підтримкою SIMD;

· Оптимізація обчислень із крапкою, що плаває;

· Оптимізація MMX інструкцій;

· Поліпшений доступ до пам'яті Streamline;

· Висока тактова частота (450MHz - 1000MHz);

· Унікальний ідентифікаційний код.

Pentium 4 2.8 ГГц

Новий процесор Pentium 4 2.8 ГГц офіційно представлений у серпні 2002 року.

Основні характеристики Pentium 4 2.8 ГГц:

  • Ядро Northwood;
  • Технологія виготовлення - 0.13 мкм;
  • Частота системної шини - 533 Мгц;
  • Обсяг кеш-пам'яті другого рівня - 512 Кб.

Збільшивши до 2.8 ГГц частоту, Intel довелося трохи підняти напруга ядра. Якщо Pentium 4 2.53 ГГц для роботи необхідно 1.5 В, то Pentium 4 2.8 ГГц вимагає вже 1.55 В.

Intel Pentium IV Prescott

Лінійка процесорів на ядрі Prescott була представлена 2 лютого 2004 року. Також були представлені Pentium 4 на ядрі Northwood, з частотою 3,40 Ггц і Pentium 4 Extreme Edition, з такою же частотою і колишніми параметрами.

Нова лінійка Prescott, складається з моделей з частотами від 2,8 до 3,4 Ггц. Усі моделі випущені з частотою шини 800 Мгц. Для відмінності від аналогічних моделей на ядрі Northwood маркіруються постфіксом E. Крім того, модель 2,8 також випущена із шиною 533 МГц і маркірується як 2,8А. Prescott містить 125 млн. транзисторів, при тім, що площа кристала навіть небагато зменшилася і стала 112 мм2.

У новому процесорі збільшили обсяг кеша даних L1 до 16 КБ і L2 до 1 МБ.

Принцип роботи BIOS

Старт BIOS

Одразу після подачі живлення центральний процесор комп'ютера починає виконувати програму BIOS, яка міститься у відповідній мікросхемі. Власне, ця стадія стосується лише завантажувальної частини BIOS, яка називається Boot-блок. Програма завантажувального блоку обчислює контрольні суми BIOS й виходячи з цього приймає рішення про доцільність подальшої роботи у звичайному режимі. Позаяк у випадку невідповідності контрольних сум приймається рішення про пошкодження програмного коду BIOS.

Відновлення BIOS

При негараздах BIOS, що можуть виникнути в результаті яких-небудь дій користувача або збою апаратури, управління передається спеціальній процедурі, на яку покладено функцію відновлення — Crisis Recovery. Ця процедура покликана в аварійному порядку прочитати з дискети, інколи навіть з жорсткого диска, файл BIOS, а потім записати його в мікросхему замість пошкодженого коду, тим самим відновивши стан персональної платформи до нормального.

Початкова стадія

На цьому етапі виконується початкове тестування всіх вузлів та компонентів комп'ютера, яке називається POST (Power-On Self Test — самотестування після подачі живлення). Окрім цього, метою процедури POST є робота з програмними ресурсами персональної платформи: обчислення обсягу оперативної пам'яті, пошук та ініціалізація відео системи, послідовних та паралельних портів, накопичувачів на гнучких та жорстких дисках, додаткових пристроїв, що підключені до PCI та USB шин абощо.

Етапи ініціалізації та перевірки працездатності відстежуються засобами діагностики BIOS. Для цього процедури POST при переході від одного до іншого пристрою щоразу посилають у діагностичний порт (Manufacturing Test Port) спеціальні сигнали, що називаються POST-кодами. Деякі з них дублюються відповідними звуковими сигналами. В разі, коли виникають помилки, завантаження комп'ютера припиняється до усунення несправності. Про характер несправності можна зробити висновки, судячи з останнього POST-коду або звукового сигналу.

В своїй роботі процедури POST керуються налаштуванням BIOS, читаючи їх із CMOS-пам'яті[2] — особливого різновиду пам'яті, призначеного для зберігання апаратної конфігурації комп'ютера. Крім того, тут же знаходяться всі налаштування BIOS, які може змінювати користувач — характеристики оперативної пам'яті (таймінги), частота роботи процесора, параметри жорсткого диска і ін.

Налаштування BIOS

За допомогою спеціальної підпрограми CMOS Setup користувачу трапляється нагода вказати параметри і режими функціонування окремих компонентів комп'ютера. Щоб це зробити, досить натиснути одну з наступних клавіш або їх поєднання: Delete, Esc, Ctrl+Esc, Ctrl+Alt+Esc, Alt+F2 і ін. Комбінація клавіш для запуску CMOS Setup залежить від версії і виробника BIOS. Інколи інформація про відповідну клавішу або комбінацію клавіш виводиться на екрані.

Існує декілька зарезервованих клавіш, що дозволяють виконувати наперед визначене (by default) налаштування BIOS. Такою для сучасних AMIBIOS та AwardBIOS є клавіша Insert, за допомогою якої можна вибрати найбільш стабільний набір параметрів BIOS без запуску програми CMOS Setup. Інші комбінації клавіш викликають процедури оновлення BIOS: дозволяють виконати перепрограмування мікросхеми BIOS більш новою версією програмного коду тощо.

Фінальна стадія

На фінальній стадії виконується те, задля чого власне й розроблявся BIOS. В наперед заданий (один і той же для всіх персональних платформ) програмний сегмент записуються процедури обробки операцій введення та виведення даних. Це дозволяє операційній системі, коли вона перейме управління від BIOS, послуговуватись бібліотеками програм в оперативній пам'яті, що вже запопадливо розміщені там.

Якби всі програми самостійно намагалися опікуватися периферійними пристроями та містили б в собі подібні інструкції, то вони працювали вельми не ефективно та займали б забагато місця. Окрім того, кожен новий пристрій потребував би повної модифікації існуючих програм. Щоб уникнути подібних проблем, велику частину роботи по обробці даних переклали на BIOS. Це, напевно, не вирішило всіх проблем, але щонайменше значно спростило їх вирішення.

Хоча сучасні операційні системи практично не використовують або взагалі не використовують можливості BIOS по обробці операцій введення-виведення, з розвитком технічного прогресу роль BIOS зовсім не зменшується. З введенням у дію стандарту ACPI одна із першочергових задач BIOS — підготовка та передача операційній системі методів керування ресурсами персональної платформи. Це додаткові можливості без яких не можливо уявити сучасний комп'ютер.

Фінальна стадія завершується завантаженням операційної системи. Управління передається програмі, що знаходиться в Boot-секторі (завантажувальному секторі) дискети, жорсткого диска, компакт-диска) або віддаленого носія, вказаного по мережі. Далі управління беруть на себе вбудовані механізми операційної системи.

10)Будова жорсткого диску та принципи його роботи. Еволюція HDD

Жорсткий диск (вінчестер).Він використовується для постійного зберігання інформації. При форматуванні диска на ньому формуються концентричні кола – доріжки, які розбиваються на сектори. Обмін інформацією між оперативною пам`яттю та диском відбувається секторами. Сектор стандартного розміру зберігає 512 байтів даних. Кожний системний диск містить власну систему для збереження файлів, яка називається таблицею розміщення файлів (File Allocation Table, скорочено FAT). Вінчестер характеризується інтерфейсом, ємністю пам`яті, частотою обертання шпинделя, розміром кеш-пам`яті, часом пошуку, швидкістю обміну даними, шумовим рівнем та деякими іншими параметрами.

В основі функціонування вінчестера лежить принцип магнітного запису/прочитування сигналів на диск, що обертається, покритий магніточутливим робочим шаром. Кожна сторона диска, покрита робочим шаром, називається робочою поверхнею.

При записі цифрові дані перетворяться в аналогові електричні сигнали, що створюють за допомогою головки запису ділянки з різною намагніченістю, розташовані уподовж кола по всій робочій поверхні диска, що обертається (так звані треки або доріжки). Розміри ділянок і відстань між сусідніми доріжками визначають поверхневу щільність запису даних.

При читанні ділянки диска рухаються під магнітною головкою і індукують в ній електричні сигнали, які перетворяться в цифрові дані.

Мал. 1.Накопичувач на жорстких дисках без захисного кожуха

Типовий сучасний накопичувач на жорстких дисках складається з блоку (пакету) дисків, двигуна шпінделя приводу обертання дисків, блоку головок запису/читання, предусилителя-комутатора головок і контроллера (друкарської плати з електронними схемами управління).

В неробочому стані головка притискається повідцем до поверхні диска в спеціальній неробочій зоні, званою зоною парковки. Перші моделі вінчестерів вимагали виконання спеціальної операції парковки головок, що ініціюється програмним забезпеченням.

11)Носії інформації та їх характеристика

Носі́й інформа́ції (data medium) — матеріальний об'єкт або середовище, призначений для зберігання даних. Останнім часом носіями інформації називають переважно пристрої, призначені для зберігання файлів даних у комп'ютерних системах, відрізняючи їх від пристроїв для введення-виведення інформації та пристроїв для обробки інформації.

За формою сигналу, який використовується для запису даних, розрізняють аналогові та цифрові носії. Для перезапису інформації з аналогового носія на цифровий чи навпаки необхідно застосовувати аналогово-цифрове чи цифро-аналогове перетворення сигналу.

За фізичним принципом

перфораційні (з отворами або вирізами) - перфокарта, перфострічка

магнітні - магнітна стрічка, магнітні диски

оптичні - оптичні диски CD, DVD, Blu-ray Disc

магнітооптичні - Магнітооптичний компакт-диск (CD-MO)

електронні (використовують ефекти напівпровідників) - карти пам'яті, флеш-пам'ять

Ініціалізовані змінні.

Змінні, початкові значення яких відоме як правило записуються в сегменті, що починається директивою data. До цих змінних відносяться також ті, початкові значення яких відоме і в процесі роботи вони не повиннVпмінятись.

Неініціалізовані змінні.

Неініціалізовані змінні записуються в сегмент який починається директивою data.

Сегмент стеку використовується для збереження тимчасових даних для яких недоцільно виділяти змінні. Адреса початку цього сегменту розміщується в регістрі SS, а зміщення відносно початку в регістрі SP. Для визначення сегменту стеку використовується директива stack. Цей сегмент відрізняється від сегменту даних і коду. В сегменті даних і коду можна явно адресувати б-я комірку пам'яті. Тут значення регістру при виконанні команд. В кожний момент часу пара цих регістрів SS і SP вказує на так звану вершину стеку. Сюди можна записати або прочитати значення. Стек організований за правилом: перший записаний, останній прочитаний. Тому у програмі команди запису і зчитування зі стеку потрібно використовувати попарно. Стек переважно використовується для тимчасового зберігання адреси повернення з програми або перервань. Ще одне ми. За вання стеку - при його допомозі можна передавати аргументи підпрограмам і організовувати локальні змінні.

Типи даних

МП сімейства і80х86 безпосередньо підтримують такі типи даних:

Біт - одиниця інформації. Біт в пам'яті задається базою (адресою слова) і зміщенням (номером біта в слові).

Бітове поле - група до 32 суміжних біт, які розміщуються не більше ніж в 4 байтах.

Бітовий рядок- набір суміжних біт довжиною до 4 Гбіт.

Байт - 8 біт.

Числа без знаку: байт/слово/подвоєне слово/четвірне слово - 8/16/32/64 біт.

Цілі числа зі знаком: байт/слово/подвоєне слово/четвірне слово. Одиничне значення самого старшого біта (знак) є ознакою від'ємного числа, яке зберігається в доповняльному коді.

Дійсні числа в форматі з плаваючою точкою:

одинарної точності - 32 біта (23 біта мантиса і 8 біт порядок);

подвійної точності - 64 біта (52 біта мантиса і 11 біт порядок);

підвищеної точності - 80 біт (64 біта мантиса і 15 біт порядок).

Двійково-десяткові числа:

8-розрядні упаковані, які містять два десяткових розряди в одному байті;

8-розрядні неупаковані, які містять один десятковий розряд в байті;

80-розрядні упаковані (обробляються тільки сопроцесо

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти