Вопрос 11
Шина PCI (Peripheral Component Interconnect) - шина соединения периферийных компонентов, являющаяся мостом между системной шиной процессора и шиной ввода-вывода ISA. В каждом обмене по шине (транзакции) участвуют два устройства - инициатор обмена (ведущий шины) и целевое устройство (ведомый шины). Шина ISA (Industry Standard Architecture) - шина расширения, ставшая промышленным стандартом. Она обеспечивает возможность отображения 8- и 16-разрядных регистров на пространство ввода-вывода и памяти. Абоненты шины могут использовать три 8-битных канала DMA, а на 16-битной шине доступны еще три 16-разрядных канала. Канал DMA используется для обеспечения арбитража управления шиной, а адаптер Bus-Master формирует все адресные и управляющие сигналы шины. Общие сведения. Системный контроллер ввода-вывода W83С553F/W83С554F с PCI арбитром (W83С554F полностью аналогичен W83С553F, но поддерживает режим UltraDMA, поэтому в дальнейшем речь пойдет об обеих микросхемах) предназначен для использования с микроконтроллерами семейства х86 или PowerPC в любой системе с шиной PCI. Эта микросхема поддерживает все реализации главного (CPU) моста, совместимые с протоколом PCI 2.1, и обеспечивает прямое сопряжение шин PCI и ISA, включая два канала IDE с поддержкой до четырех внешних устройств. W83С553F является универсальным устройством PCI, которое можно использовать для построения различных видов CPU-PCI моста. Данная ИС имеет 32-разрядную ISA DMA адресацию (что предпочтительнее, чем 24-разрядная) для упрощения применения в устройствах с рекомпилированными версиями 32-разрядных операционных систем (Windows NT, PowerPC, Alpha или иные на базе RISC-процессоров). В состав контроллера W83С553F входят два семиканальных 32-разрядных контроллера DMA 82С37А, поддерживающих быструю DMA передачу данных от ISA шины на изолированную шину PCI через 4 байтный линейный буфер. Оба этих контроллера способны выполнять передачу с "разбросанной" записью/чтением со сбором данных из нескольких блоков памяти. Cистемный контроллер ввода-вывода обеспечивает мост между шиной PCI и шиной расширения ISA. Кроме этого, он имеет встроенный ведущий IDE контроллер для шины PCI, арбитр шины PCI (который может быть отключен в случае необходимости) и множество функций ввода-вывода для современных систем на базе ISA. В состав W83С553F входит также блок логики полного интерфейса PCI (инициатор и целевое устройство) и интерфейса ISA (ведущий и ведомый). Наличие арбитража PCI и ISA, контроллера прерываний на 14 уровней, 16-разрядного BIOS таймера, трех программируемых счетчиков-таймеров, логики управления немаскируемого прерывания и регистра управления питанием при сбойных ситуациях позволяет говорить о контроллере W83С553F как о мощном аппаратном средстве. Архитектура системы. Контроллер W83С553F представляет собой многофункциональное PCI устройство: "функция 0" - мост PCI-ISA; "функция 1" - IDE контроллер ведущего шины. Каждая из функций имеет свою собственную область конфигурации PCI и область регистров ввода-вывода. Шинная иерархия контроллера W83С553F обеспечивает параллельное выполнение операций на всех шинах одновременно и структурирована следующим образом: · шина PCI - первичная шина ввода-вывода; · шина ISA - вторичная шина ввода-вывода. Контроллер принимает циклы (адреса и данных) от шины PCI и преобразует их на шину ISA. Он также запрашивает PCI мост ведущего для формирования PCI циклов по запросу IDE DMA устройства или ведущего шины ISA. Таким образом, интерфейс шины ISA содержит контроллер стандартной шины ISA и схему буферизации данных. Управление ISA шиной обеспечивает формирование команд
№12 В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память. Оперативная память — это быстрое запоминающее устройство не очень большого объёма, связанное с процессором, которое предназначено для записи, считывания и хранения программ и данных
Кэш-память. Кэш (англ. cache), или сверхоперативная память — очень быстрое ЗУ небольшого объёма, которое используется при обмене данными между микропроцессором и менее быстродействующей оперативной памятью.Кэш-памятью управляет контроллер, который определяет, какие данные и команды нужны в ближайшее время процессору, и подкачивает их в кэш-память. Кэш-память реализуется на микросхемах статической памяти, более быстродействующих и малоёмких, чем память DDR.
К устройствам специальной памяти относятся постоянная память (ROM), перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory), память CMOS RAM, питаемая от батарейки, видеопамять и некоторые другие виды памяти.
Постоянная память (ПЗУ, англ. ROM, Read Only Memory — память только для чтения) — энергонезависимая память, используется для постоянного хранения данных. Из ПЗУ данные можно только читать. |
Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) — энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого с дискеты. |
Важнейшая микросхема постоянной или Flash-памяти — модуль BIOS.
|
Для хранения графической информации используется видеопамять.
Видеопамять (VRAM) — разновидность оперативного ЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. ЗУ видеопаяти организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам — процессору и дисплею, так что изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.
№13Главное назначение блоков питания — преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера. Блок питания преобразует сетевое переменное напряжение 220 В, 50 Гц (120 В, 60 Гц) в постоянные напряжения +3,3, +5 и +12 В. Как правило, для питания цифровых схем (системной платы, плат адаптеров и дисковых накопителей) используется напряжение +3,3 или +5 В, а для двигателей (дисководов и различных вентиляторов) — +12 В. Компьютер работает надежно только в том случае, если значения напряжения в этих цепях не выходят за установленные пределы. Слоты и сокеты. Существует два понятия характеризующих два вида разъемов для пpоцессоpа: сокет (Socket) и слот (Slot). Socket (сокет) - плоский разъем для установки микросхемы с выводами, пеpпендикуляpными корпусу. Slot (слот) - это щелевой разъем с контактами по краю. Кулеры предназначены для отвода тепла от горячего участка (в данном случае процессора) и рассеивания его через большую площадь поверхности в окружающий воздух. Затем вентиляторы корпуса и блока питания будут выбрасывать нагретый воздух за пределы ПК. Чем больше площадь поверхности радиатора, тем легче он будет справляться с задачей рассеивания тепла. Самые мощные кулеры, как правило, имеют довольно внушительные габариты, чтобы как раз площадь была довольно большой. Что касается материалов, то хотя серебро и медь обладают прекрасной теплопроводностью, стоят они тоже довольно дорого - алюминий является прекрасным компромиссом между стоимостью и теплопроводностью.
|
№14 Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и её содержимое не зависит от того, включен или выключен компьютер. Внешняя память не имеет прямой связи с процессором (связь через контроллеры).
В состав внешней памяти компьютера входят:
накопители на жёстких магнитных дисках - винчестерах;
накопители на гибких магнитных дисках;
накопители на компакт-дисках;
накопители на магнито- оптических компакт-дисках;
накопители на магнитной ленте (стримеры) и др.
|
Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов. Накопитель на жёстких магнитных дисках (HDD) или винчестер — это запоминающее устройство большой ёмкости. Носителями данных являются круглые алюминиевые пластины — платтеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала. Используется для постоянного хранения информации.
Винчестерский накопитель связан с процессором через контроллер жесткого диска. Все современные накопители снабжаются встроенным кэшем (64 Кбайт и более), который повышает их производительность.
Диск CD-ROM состоит из прозрачной полимерной основы диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм, одна сторона которой тонким алюминиевым слоем. Ёмкость CD до 780 Мбайт. Информация заносится на диск один раз и не может быть изменена
Наряду с CD-ROM используются цифровые видеодиски DVD . Эти диски имеют тот же размер, что и обычные CD, но вмещают 4,7 Гбайт данных.
Используются также накопители на магнитной ленте (стримеры — устройство для копирования больших объёмов информации. В качестве носителя применяются кассеты с магнитной лентой большой ёмкостью):
№15Физические и логические диски. А что происходит с информацией, когда компьютер выключен? Тогда информация хранится на жестком диске (винчестере).
Есть и другие устройства для хранения данных – дискеты, флешки, CD и DVD-диски. Жесткий диск является физическим устройством, т.е. его можно установить, заменить или удалить.Для удобства работы жесткий диск разбивают на логические диски, которые являются виртуальными. Если на одном компьютере работают несколько пользователей, то удобно сделать так, чтобы у каждого из них был свой логический диск для хранения своей информации. Каждый диск на компьютере в обязательном порядке должен иметь свое имя. Дискам принято давать имена заглавными латинскими буквами, после которых обязательно присутствует двоеточие – A:, B:, C:, D:, E: и так до конца алфавита.Обычно жесткий диск с помощью специальных программ разбивают так, чтобы на одном логическом диске можно было хранить операционную систему (на диске C:), а на другом (на диске D:) – данные пользователя. Тогда, например, при сбое пропадет только информация на диске C:, а бесценная информация пользователя сохранится на диске D:.Логическое устройство-Устройство, созданное программным способом, но функционально работающее как физическое. Одному логическому устройству может соответствовать несколько физических и наоборот. Например, один физический жесткий диск может быть поделен на несколько логических дисков.
№16Таблица размещения файловFAT. представляет из себя таблицу, состоящую из большого количества элементов, описывающих распределение всех кластеров на диске. Каждому кластеру из области данных соответствует одна запись в таблице. Секторы, не принадлежащие области данных — относящиеся к самой FAT, к корневому каталогу, все загрузочные секторы — в таблице размещения файлов не учитываются.В FAT регистрируются не отдельные секторы данных, а их группы, называемые кластерами или ячейками размещения данных (allocation unit). Кластер состоит из одного или нескольких секторов и представляет из себя элементарную ячейку, используемую DOS для хранения данных на диске. Минимальный объем дискового пространства, отводимого для записи файла — это кластер.FAT можно представить как некую разновидность электронной таблицы, с помощью которой управляют использованием кластеров. Каждая ячейка в этой таблице соответствует одному кластеру на диске; число, хранящееся в этой ячейке, представляет из себя некоторый код, по которому можно определить, используется ли кластер для хранения файла — а если это так, то где можно найти следующий кластер, относящийся к тому же файлу.Хранящиеся в FAT коды являются 12 или 16-разрядыми шестнадцатиричными числами. Работать с 16-разрядными числами проще — их длина в точности соответствует двум байтам и редактировать их несложно
№17Устройства чтения и записи компакт дисков. Диск CD-ROM состоит из прозрачной полимерной основы диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм, одна сторона которой тонким алюминиевым слоем. Двоичная информация представляется чередованием углублений и основного слоя. Ёмкость CD до 780 Мбайт. Информация заносится на диск один раз и не может быть изменена. Для работы с CD ROM используется накопитель CD-ROM.
Наряду с CD-ROM используются цифровые видеодиски DVD . Эти диски имеют тот же размер, что и обычные CD, но вмещают 4,7 Гбайт данных.