13.2. Системні ресурси та карта пам'яті в ос Windows
Сучасний комп'ютер - це взаємодія великої кількості різних цифрових пристроїв. Для їхньої взаємодії необхідно раціональний розподіл ресурсів, які є в системі PC. До системних ресурсів PC відносяться:
області системної пам'яті - для зберігання даних пристроїв;
порти введення-виводу (усього 64к) - у тому числі для мережевих пристроїв;
переривання (як номера, так і функції) - для обслуговування по запиту;
канали ПДП (15 каналів + UDMA) - для роботи з пам'яттю.
Пам'ять в Windows 95/98 розподіляється на наступні області:
1. Стандартна оперативна пам'ять (Conventional Memory) - перші 640кБ;
2. Апаратна пам'ять (UMA - Upper Memory Area) - 384кБ;
3. Верхня пам'ять (HMA - High Memory Area) - 64кБ. З'явилася внаслідок помилки в процесорі 80286;
4. Розширена пам'ять (XMS - Extended Memory Specification) - розташована вище HMA;
4.1. Розтягнута пам'ять (EMS - Expanded Memory Specification) - перша частина XMS;
5. Віртуальна пам'ять - файл підкачування на HD - продовження пам'яті XMS.
В ОС Windows NT/XP використовується єдиний адресний простір через захищений режим. При цьому в 32-розрядних ОС адреси зовнішніх пристроїв (відеоадаптер, BIOS та ін.) розташовані в 4-му ГБ загального адресного простору. Тому максимальний обсяг ОЗП становить 3,25ГБ. В 64-розрядних системах обсяг ОЗП практично необмежений.
13.3. Технологія Plug & Play
Технологія Plug & Play здійснює автоматизацію підключення пристроїв у систему шляхом розподілу між ними системних ресурсів.
У ПК діють три групи базових апаратно-програмних засобів:
базова система введення/виводу;
базова апаратна частина ПК - CPU + контролери на системній платі + слоти розширення PCI (Peripheral Component Interconnect);
операційна система + додаткове програмне забезпечення.
Взаємодія базових засобів дозволяє автоматизувати процес підключення нових (додаткових) пристроїв до ПК. Процес налаштування здійснюється в такий спосіб:
установлюються (або вже є в ОС ПК) драйвери нового пристрою;
за допомогою BIOS або ОС запитується тип пристрою (шина PCI);
новий пристрій видає ID код;
відповідно до ID коду виділяються та закріплюються необхідні системні ресурси для нового пристрою.
Контрольні питання
1. Що таке кеш і політика кешування?
2. Наведіть існуючі типи архітектури кеш-пам'яті.
3. Як технологія Plug & Play пов'язана із системними ресурсами?
Лекція 14. Інтерфейси
14.1. Класифікація інтерфейсів
Інтерфейсом називається спосіб з'єднання різних пристроїв системи. На рис.14.1 наведена класифікація різних інтерфейсів.
Найчастіше використовуються такі інтерфейси:
ISA – архітектура індустріального стандарту – шина, розроблена для IBM/PC. У наш час не підтримується в нових розробках.
PCI – Peripheral Component Interconnect – периферійне з'єднання компонентів. Універсальна шина для Pentium-cистем.
PS/2 – порти для підключення миші та клавіатури.
LAN – Local Area Network - мережеве з'єднання.
USB – універсальна послідовна шина.
SCSI – Small Computer System Interface – високошвидкісний інтерфейс для робочих станцій.
IrDA – InterFace Red Data Association.
MIDI – Musical Instrumens Digital Interface – інтерфейс для підключення музичних інструментів.
IDE – Integrated Drivers Electronics - інтерфейс підключення жорстких дисків. Часто використовується еквівалент ATA - AT (поліпшений) attachment або SATA - послідовний ATA. eSATA - для зовнішніх підключень.
Рис. 14.1. Класифікація інтерфейсів
Основні характеристики інтерфейсів зведені в таблицю 14.1.
Таблиця 14.1
|
Інтерфейс |
Пропускна здатність |
Кільк. пристр. |
Гаряча заміна |
Відстань |
Кількість контактів |
|
Послідов. порт COM |
11кБ/с |
1 |
Ні |
10м |
9(25) |
|
Паралельний порт LPT |
0.6-2МБ/с |
64 |
Ні |
4м |
25(36) |
|
USB 1.1/2.0 (3.0) |
0.5..60 (600) МБ/с |
127 |
Так |
5м |
4 |
|
FireWire (IEEE 1394a/b) |
50/100МБ/с |
63 |
Так |
4.5м |
6 |
|
DialUp 56к |
<6кБ/с |
1 |
Ні |
>1км |
2 (RJ-11) |
|
LAN 10/100 |
1…10МБ/с |
1 (>1) |
Так |
100м |
4 (RJ-45) |
|
IrDA |
<500кБ/с |
1 |
Так |
3м |
- |
|
BlueTooth |
до 60кБ/с |
1 |
Так |
10…100м |
- |
|
802.11(WiFi) |
>5МБ/с |
1 |
Так |
10…100м |
- |
|
ISA |
1МБ/с |
8 |
Ні |
0 |
62 |
|
PCI / PCI-X |
0.1-0.5 / 2 ГБ/с |
1 |
Ні |
0 |
94 |
|
PCI Express 16x/1x |
>4ГБ/с |
1 |
Ні |
0 |
164/36 |
|
AGP 1x/2x/4x/8x |
0.26…2ГБ/с |
1 |
Ні |
0 |
66 |
|
Floppy |
35кБ/с |
2 |
Ні |
1м |
34 |
|
IDE |
33,66,100,133МБ/с |
2 |
Ні |
0.5м |
40/80 |
|
Serial ATA/eSATA(I.II,III) |
150,300,750MБ/с |
1 |
Так |
1м |
7 |
|
SCSI |
>300MБ/с |
|
Ні |
6м |
50…80 |
На практиці FireWire швидше USB на 20%. Хоча теоретична пропускна здатність даної шини на 20% менша, ніж у USB. Дві кручені пари FireWire проти однієї в USB, автономна (апаратна) робота та наявність виділеної шини адреси на практиці приводить до такої ситуації.