|
15. Распределение системных ресурсов. Порты ввода-вывода. Одной из важнейших функций вычислительной системы состоит в управлении всеми устройствами компьютера. Операционная система должна давать устройствам команды, перехватывать прерывание т обрабатывать ошибки. Каждое устройство имеет электронный компонент, который управляет этим устройством и называется контроллером или адаптером. Каждый контроллер при своей работе использует хотя бы один из следующих системных ресурсов:
Неправильное распределение системных ресурсов между устройствами может привести к полной или частичной неработоспособности компьютера. У каждого контроллера есть несколько регистров, с помощью которых с ним может общаться процессор. При помощи записи в эти регистры операционная система велит устройствам предоставить данные, принять данные, включиться или выключиться и т.п. Читая из этих регистров, операционная система может узнать состояние устройства, например, готово оно или нет к приему новой команды. Каждому управляющему регистру назначается уникальный номер порта ввода/вывода, когда процессор хочет прочитать или записать данные, он выставляет нужный адрес на адресную шину. Каждое устройство сравнивает выставленный адрес с обслуживаемым или диапазоном адресов. Если выставленный на шину адрес попадает в этот диапазон, то соответствующее устройство реагирует на запрос процессора. Адрес порта ввода/вывода – это числовой адрес в диапазоне от 0-1023. Но для его записи используется обычно шестнадцатеричная форма 000-3FFH. Система не может корректно работать при наличии одного и того же адреса у нескольких устройств. Диапазон адресов 300-31F предназначен для так называемых плат-прототипов, т.е. разработанных независимыми производителями. Порты ввода/вывода, как правило, используются блоками (например, первый контроллер жесткого диска получает восемь адресов 1FO-1F7).
18. Что такое технология Plug and Play. Технология предложена в 1993 году четырьмя известными фирмами: Microsoft, Coca-Cola, Intel, Phoenix Technologies. Предложили решение проблем конфигурирования устройств компьютера с минимальным участием пользователя. Данная спецификация получила название PnP. Полная реализация возможностей PnP возможна только в тех системах, где ей отвечают 4 основных компонента:
При включение компьютера, BIOS, поддерживающий PnP, определяет все устройства, подключенные к компьютеру. Затем запрашивает у каждого такого устройства его уникальный номер, затем этот номер или идентификатор хранится в специальном запоминающем устройстве. Затем эта информация передается операционной системе. Не поддерживают PnP: MS-DOS, Windows NT 3.5, поддерживают: Windows 95, 98, XP, Vista Устройства, отвечающие технологии PnP должны иметь специальную микросхему, позволяющую сообщать устройству свой уникальный идентификатор и список требуемых системных ресурсов. Программное обеспечение. Программы, не поддерживающие технологию PnP содержат в себе код, который пытается напрямую, а не через операционную систему управлять устройствами компьютера. |
12. BIOS, программа начальной загрузки ОС. Программа начальной загрузки (ROM BIOS) - небольшая по размеру программа, функциями которой являются:
Таким образом, данная программа является первичным загрузчиком операционной системы, а Boot Record (BR)– является вторичным загрузчиком. Данная двух ступенчатая система загрузки обеспечивает возможность установки любой операционной системы. Boot Record всегда находится в первом секторе загрузочного диска и формируется в процессе инсталляции операционной системы. Функция Boot Record: загрузка в оперативную память ядра операционной системы.
Порядок загрузки устанавливается утилитой SETUP. Вывод: Пробуждение начинается с POST, потом драйверы в ROM BIOS , а потом начинается работа самого ROM BIOS, т.е. программы начальной загрузки. 13. Утилита SETUP. Назначение, основные режимы работы. Утилита SETUP вызывается нажатием определенной клавиши при начальной загрузки компа. (Del, F1, F2, Alt+Esc) Утилита SETUP предназначена для ввода системной даты и времени, конфигурации устройства ПК, для управления режимами работы встроенных устройств. Настройки сделанные с помощью утилиты SETUP хранятся в CMOS – памяти – эта память небольшого размера – 64кб – имеющая независимое питание от аккумуляторной батарейки установленной на мат плате и сделанная по специальной технологии (кремний – метал - окисел) обеспечивающие большое энергосбережение. Для быстрого сбора инфо из CMOS – памяти на мат плате имеется специальный дисампер. |
Добавить!!!!!!!!!!!!
19.
Устройство ввода/вывода можно разделить на две категории:
-
блочные
-
символьные
Блочными называются устройства, хранящие информацию в виде блока фиксированного размера, причем у каждого блока имеется адрес. Важное свойства состоит в том, что каждый его блок может быть прочитан независимо от остальных блоков. Диски относятся к блочным устройствам.
Символьное устройство принимает или предоставляет поток символов без какой-либо блочной структуры. Оно не является адресуемым (принтер, клавиатура, мышь).
Таким образом, прежде чес любой диск сможет работать с любой файловой системой, его необходимо подготовит: нанести на поверхность диска специальных магнитных меток.
Процесс нанесения этих меток называется низкоуровневым форматированием. При формировании диска он размечается на стандартные сектора и дорожки.
Дорожка – круговая последовательность битов, записанных на диск за его полный оборот. Каждая дорожка делится на секторы фиксированной длины. Каждый сектор содержит 512 байт данных. Между соседними секторами находится межсекторный интервал.
Структура дорожки:
Формат сектора:
-
Заголовок сектора содержит преамбулу, то есть определенную последовательность битов, обеспечивающую распознавания начало сектора. Он так же содержит номера цилиндра и сектора.
-
Поле ECC (Error Correction Cod), код корректировки ошибок, контрольная сумма. Сдержит избыточную информацию, позволяющая обнаруживать и даже исправлять ошибки чтения. Размер и содержание этого поля зависит от производителя дисков и способности контроллера поддерживать тот или иной алгоритм подсчета контрольной суммы (код Хемминга, Соломона-Рида).
Большинство жестких дисков состоят из нескольких пластин:
Совокупность дорожек расположенных на одном расстоянии от центра, называется цилиндром.
Плотность хранения информации на жестких дисках постепенно увеличивается и сейчас на один сантиметр поверхности размещается более 10 тыс. дорожек. У гибких дисков количество дорожек зависит от его типа, например: IDD 3, 5 - 80 дорожек с каждой стороны.
Плотность записи битов на концентрических дорожках у жестких дисков различная, в зависимости от расстояния от центра диска. Линейная длина внешних дорожек, больше, чем внутренних, поэтому цилиндры жесткого диска делятся на зоны, обычно до 30 зон. При движение от центра диска число секторов на дорожке возрастает. Это изменение усложняет процедуру хранения информации на дорожке, но зато повышает емкость диска.
У гибкого диска количество секторов на каждой дорожке четко фиксировано (18 секторов).
Кроме того, все жесткие диски обладают некоторым количеством запасных секторов, используемых для замены поврежденных секторов.
С хранением информации на дисках связанно такое важное понятие, как кластер.
Кластер – это минимальная часть диска, резервируемая для одного файла или папки, то есть являющиеся единицей распределения областей диска операционной системы.
Размер кластера зависит от типа диска, типа файловой системы и размера диска.
У гибкого диска: 1 кластер = 2 секторам.
У жесткого диска: 1 кластер = 2 секторам = 1 кб
= 4 секторам = 2 кб
= 8 секторам = 4 кб
= 16 секторам = 8 кб
= 32 секторам = 16 кб
= 64 секторам = 32 кб