Призначення операційної системи

Як відомо, комп'ютер виконує дії відповідно до розпоряджень програми, створеної на одній з мов програмування. При роботі користувача на комп'ютері часто виникає необхідність виконати операції з прикладною програмою загалом, організувати роботу зовнішніх пристроїв, перевірити роботу різних блоків, скопіювати інформацію і т.п.

Приклад 1. Операції, які використовуються найчастіше:

• запуск програми на рішення;

• організація запису програми на диск і прочитання її з диска;

• друк тексту і результатів рішення, копіювання програми на інший диск;

• видалення програми з диска;

• перегляд диска, що міститься і т п. операції.

По суті, ці операції використовуються для роботи з будь-якою програмою, що сприймається як єдине ціле. Тому доцільно з всього різноманіття операцій, що виконуються комп'ютером, виділити типові і реалізувати їх за допомогою спеціалізованих програм, які потрібно прийняти як стандартні засоби, що поставляються разом з апаратною частиною,

Програми, організуючі роботу пристроїв і не пов'язані зі специфікою задачі, що вирішується, увійшли до складу комплексу програм, названого операційною системою. Функції операційної системи різноманітні, постійно розширяються за рахунок введення додаткових програм і модифікації старих.

Операційна система - сукупність програмних засобів, що забезпечує управління апаратною частиною комп'ютера і прикладними програмами, а також їх взаємодію між собою і користувачем.

Операційна система утворює автономне середовище, не пов'язане ні з однією з мов програмування. Будь-яка же прикладна програма пов'язана з операційною системою і може експлуатуватися тільки на тих комп'ютерах, де є аналогічне системне середовище. Прикладні програмні засоби, розроблені в середовищі однієї операційної системи, не можуть бути використані для роботи в середовищі іншої операційної системи, якщо немає спеціального комплексу програм (конвертера), що дозволяє це зробити. У такому випадку кажуть про програмну несумісність комп'ютерів.

Приклад 9.2. Персональний комп'ютер Power Macintosh фірми Apple Computer завдяки операційній системі, що використовується в йому програмно сумістимо з персональними комп'ютерами фірми IBM, на яких встановлена операційна система MS DOS і Windows. Однак комп'ютер фірми IBM програмно несумісний з комп'ютером фірми Apple Computer, оскільки встановлена в ньому операційна система MS DOS не має в своєму складі необхідного програмного модуля конвертації.

Для роботи з операційною системою необхідно оволодіти мовою цього середовища, сукупністю команд, структура яких визначається синтаксисом цієї мови. Операційна система виконує наступні функції:

• управління роботою кожного блоку персонального комп'ютера і їх взаємодією;

• управління виконанням програм;

• організацію зберігання інформації у зовнішній пам'яті;

.• взаємодія користувача з комп'ютером, тобто підтримку інтерфейсу користувача.

З вичайно операційна система зберігається на жорсткому диску, а при його відсутності виділяється спеціальний гнучкий диск, який називається системним диском. При включенні комп'ютера операційна система автоматично завантажується з диска в оперативну пам'ять і займає в ній певне місце. Операційна система створюється не для окремої моделі комп'ютера.

2. Процесори.

Как работает процессор

Если абстрагироваться от технологических тонкостей и част­ностей в реализации функций, архитектура современного про­цессора для ПК выглядит достаточно просто:

• блок управления;

• регистры команд и данных;

• арифметико-логические устройства (АЛУ);

• блок операций с действительными числами (FPU);

• буферная память (кэш) первого уровня (отдельно для команд и данных);

• буферная память (кэш) второго уровня;

• интерфейс системной шины.

В самом общем виде алгоритм работы процессора можно пред­ставить следующим образом. Блок управления загружает из оперативной памяти инструкции и данные, помещая их в кэш второго уровня. Отсюда инструкции поступают в свой кэш первого уровня, а данные — в свой. Из кэша первого уровня команды и данные помещаются в регистры. Арифметико-логическое устройство берет из регистров инструкцию (что надо выпол­нять) и данные (операнды) и выполняет над ними заданные опе­рации. Результат помещается обратно в регистры. Если опера­ция считается законченной, данные перемещаются в кэш первого уровня, затем второго и наконец записываются в опе­ративную память. Такая последовательность работы образует операционный поток процессора.

Для ускорения работы процессора используют ряд архитектур­ных решений, к основным из которых относятся: конвейерное выполнение операций, предсказание (трассировка) дальнейшего хода программы, параллельное исполнение инструкций и мно-гопоточность.

Рассмотрим пример организации простого конвейера. Опера­ции выборки из оперативной памяти являются самыми медлен­ными, поэтому выборка команд и данных происходит заранее (с упреждением). Буфер выборки с упреждением обычно слу­жит первым блоком первой стадии конвейера операций. На второй стадии декодируется поступившая команда и опреде­ляется состав и тип операндов. На третьей стадии данные вызы­ваются из регистров. На четвертой стадии операнды обрабаты­ваются в тракте данных (включающем АЛУ). На пятой стадии данные записываются обратно в регистр. Все стадии работают параллельно, в результате во время каждого цикла заверша­ется выполнение одной новой команды. Впервые конвейер появился в процессорах Intel 80486.

Конвейер операций за счет упрощения отдельных блоков спо­собен быстрее выполнять операции, чем сложное АЛУ. Мень­шее число элементов позволяет быстрее переходить из одного состояния в другое.

Ключевые параметры процессоров

Основными параметрами процессора, влияющими на его про­изводительность, считаются: разрядность, рабочая частота, количество инструкций, исполняемых за одни цикл (Instructions per Cycle, /PC), поддержка специальных команд, механизм кэширования¹ инструкций и данных, возможности системной шины и шины памяти.

Разрядность процессора (измеряется в байтах) определяет мак­симальную длину слова, обрабатываемого за один такт, что прямо влияет на производительность. Кроме того, разрядность определяет и максимальный объем адресуемой памяти. Сегодня большинство моделей процессоров для ПК имеют 32-разряд­ную архитектуру (максимум 4 Гбайт адресуемой памяти), с появление процессоров Athlon 64 компании AMD начался пере­ход на 64-разрядную архитектуру (объем адресуемой памяти 1,6х10⁹ Гбайт). Для полного использования преимуществ 64-разряд­ной архитектуры необходима переделка ныне существующих 32-разрядных приложений под 64-разрядный код.

К орпорация Intel всеми силами пытается убедить пользовате­лей, что главной характеристикой процессора является его рабочая частота. И она не врет. Но и не говорит всей правды. Рабочая частота выступает одним из ключевых параметров, определяющих производительность центрального процессора, но отнюдь не единственным. Недаром в любом серьезном сорев­новании процессорных архитектур представлены два принци­пиально различных подхода: один основан на наращивании рабочей частоты, а второй на исполнении максимального коли­чества инструкций за один такт (/PC). В первом случае разра­ботчик принимает все меры, чтобы заставить ядро процессора работать на как можно более высокой частоте. Такой подход называют «технологическим». В случае опоры на повышение 7РС инженеры больше озабочены совершенствованием меха­низмов распараллеливания исполнения инструкций, внедре­нием глубокой предварительной выборки команд, многостуенчатого предсказания ветвлений кода и оснащением процес­сора другими «интеллектуальными» функциями.

В архитектуре процессоров Pentium 4 (Celeron 4) корпорацией Intel применен первый, «технологический» принцип констру­ирования. Архитектура процессоров компании AMD больше опирается на «интеллектуальный» принцип организации работы. Различие в двух подходах четко прослеживается при сравнении длины конвейеров: 20 стадий у Pentium 4 и 12 ста­дий у Athlon XP. Причем есть основания подозревать, что Intel формально не включила в конвейер некоторые важные блоки, реально содержащие еще 10-15 стадий.

Опираясь на длинный конвейер, Pentium 4 может работать на очень высоких частотах и показывает выдающиеся результаты в задачах обработки потоковых данных, когда их последова­тельность легко предсказуема и конвейер нагружен непрерывно. С другой стороны, Athlon XP умеет лучше работать с разроз­ненными, хаотичными данными, характерными для игр и дру­гих интерактивных приложений. Более гибкий механизм пред­сказаний и распараллеливания кода, сравнительно короткий, быстро очищаемый при необходимости конвейер, позволяют Athlon XP при равной рабочей частоте демонстрировать в сред­нем лучшую производительность, чем Pentium 4.

И мея в наличии принципиально иную архитектуру* компания AMD посчитала соревнование с Intel в гонке рабочих частот бессмысленным и ввела для маркировки своих процессоров рейтинг производительности (Performance Rating, PR). Хотя официально этот рейтинг показывает производительность моделей с индексом ХР относительно «обычных» моделей Athlon, на самом деле он вполне адекватно отображает поло­жение на гоночной дистанции относительно Pentium 4. Тради­цию маркировки PR компания AMD продолжила и в новейшей линейке Athlon 64, основанной на 64-разрядной архитектуре восьмого поколения х86-64. Это лишний раз подчеркивает, что сравнивать архитектурно разные процессоры по рабочей час­тоте не имеет смысла.

А нужно ли вообще учитывать рабочую частоту процессора? Конечно да, но ставить ее во главу угла только в рамках архи­тектуры одного класса. Например, в рамках архитектуры NetBurst седьмого поколения (Р7) процессоров Pentium 4 и Celeron 4. Или в рамках архитектуры седьмого поколения (К7

Білет №4

1. Поняття каталогу, кореневого, поточного та батьківського каталогу. Шлях та запрошення. Звернення до групи файлів в DOS.

ОРГАНІЗАЦІЯ ДОСТУПУ ДО ФАЙЛА

Структура каталога

Сподіваємося, що ви добре уявляєте собі організацію зберігання книг в бібліотеці і відповідно процедуру пошуку потрібної книги по її шифру з каталога. Перенесіть своє уявлення про це на спосіб зберігання файлів на диску і організацію до нього доступу.

Доступ- процедура встановлення зв'язку з пам'яттю і розміщеним в ній файлом для запису і читання даних.

Ім'я логічного диска, що стоїть перед ім'ям файла в специфікації, вказує логічний диск, на якому потрібно шукати файл. На цьому ж диску організований каталог, в якому зберігаються повні імена файлів, а також їх характеристики: дата і час створення; об'єм (в байтах); спеціальні атрибути. Аналогічно з бібліотечною системою організації каталогів повне ім'я файла, зареєстроване в каталозі, буде служити шифром, по якому операційна система знаходить місцеположенння файла на диску.

Каталог- довідник файлів з вказівкою місцеположення на диску.

Розрізнюють два стани каталога поточне (активне) і пасивне. MS DOS пам'ятає поточний каталог на кожному логічному диску.

Поточний (активний) каталог каталог, в якому робота користувача призначується поточним машинним часом.

Пасивний каталог каталог, з яким в даний момент часу не є зв'язку.

У операційній системі MS DOS прийнята ієрархічна структура (мал. 1) організації каталогів. На кожному диску завжди є єдиний головний (кореневий) каталог. Він знаходиться на 0-м рівні ієрархічної структури і позначається символом "\". Кореневий каталог створюється при форматуванні (ініціалізації, розмітці) диска, має обмежений розмір і не може бути видалений засобами DOS. У головний каталог можуть входити інші каталоги і файли, які створюються командами операційної системи і можуть бути видалені відповідними командами.

МАЛ. 1. Ієрархічна структура організації каталога

Батьківський каталог каталог, що має підкаталоги.

Підкаталог каталог, який входить в інший каталог.

Таким чином, будь-який каталог, що містить каталоги нижнього рівня, можуть бути, з одного боку, по відношенню до них батьківським, а з іншого боку, підлеглим по відношенню до каталога верхнього рівня. Як правило, якщо це не викликає плутанини, вживають термін "каталог", маючи на увазі або підкаталог, або батьківський каталог в залежності від контексту.

Каталоги на дисках організовані як системні файли. Єдине виключення кореневий каталог, для якого відведене фіксоване місце на диску. Доступ до каталогів можна отримати, як до звичайного файла.

Примітка. У структурі каталогів можуть знаходитися каталоги, що не містять жодного файла або підкаталогу. Такі підкаталоги називаються пустими.

Правила назви підкаталогів такі ж, як і правила назви файлів. Для формальної відмінності від файлів звичайно підкаталогам привласнюють тільки імена, хоч можна додати і тип за тими ж правилами, що і для файлів.

Доступ до вмісту файла організований з головного каталога, через ланцюжок підлеглих каталогів (підкаталогів) п-го рівня. У каталозі будь-якого рівня можуть зберігатися записи як про файли, так і про каталоги нижнього рівня.

На мал. 2 приведена найпростіша структура каталога, де в головному каталозі 0-го рівня зберігаються тільки записи про файли, каталогів нижнього рівня не існує.

На мал. 3 приведена ієрархічна структура каталога, де в каталогах будь-якого рівня зберігаються записи про файли і каталоги нижнього рівня. Причому перехід в каталог нижнього рівня може бути організований тільки послідовно через підлеглі каталоги.

. МАЛ. 9.2. Найпростіша структура каталога, в якому відсутні каталоги нижнього рівня

МАЛ. .3. Типова структура каталога, що складається з каталогів нижнього рівня: при позначенні каталога нижнього рівня використовуються три цифри: перша цифра означає номер рівня; друга порядковий номер цього каталога на даному рівні, третя вказує, на якому рівні зареєстроване його ім'я. Кожний каталог має ім'я КАТ з індексами. Наприклад, КАТ342 ім'я каталога третього рівня, який зареєстрований в каталозі другого рівня під номером 4

Не можна перейти з головного каталога відразу в каталог, наприклад 5-го рівні. Треба обов'язково пройти через всі попередні каталоги вищого рівня.

Описаний вище принцип організації доступу до файла через каталог є основою файлової системи.

Файлова система частина операційної системи, керуюча розміщенням і доступом до файлів і каталогів на диску.

З поняттям файлової системи тісно пов'язане поняття файлової структури диска, під якою розуміють, як розміщуються на диску: головний каталог, підкаталоги, файли, операційна система, а також які для них виділені об'єми секторів, кластерів, доріжок.

Правила формування файлової структури диска. При формуванні файлової структури диска операційна система MS DOS дотримує ряд правил:

• файл або каталог можуть бути зареєстровані з одним і тим же ім'ям в різних каталогах, але в одному і тому ж каталозі тільки один раз;

• порядок проходження імен файлів і підкаталогів в батьківському каталозі довільний;

• файл може бути розбитий на декілька частин, для яких виділяються дільниці дискового простору однакового об'єму на різних доріжках і секторах.

Шлях і запрошення

З мал. 1 3 видно, що доступ до файла здійснюється через каталог завдяки зареєстрованому в йому імені даного файла. Якщо каталог має ієрархічну структуру, то доступ до файла операційна система організує в залежності від положення підкаталогу, в якому зареєстроване ім'я шуканого файла.

Доступ до файла можна організувати таким чином:

• якщо ім'я файла зареєстроване в поточному каталозі, то досить для доступу до файла указати тільки його ім'я;

• якщо ім'я файла зареєстроване в пасивному каталозі, то, знаходячись в поточному каталозі, ви повинні указати шлях, тобто ланцюжок соподчиненных каталогів, через які потрібно організувати доступ до файла.

Шлях - ланцюжок каталогів, який необхідно пройти по ієрархічній структурі до каталога, де зареєстрований шуканий файл. При завданні шляху імена каталогів записуються в порядку проходження і відділяються один від одного символом \.

Взаємодія користувача з операційною системою здійснюється за допомогою командного рядка, що відображається на екрані дисплея. На початку командного рядка завжди є запрошення, яке закінчується символом >. У запрошенні може бути відображено: ім'я поточного диска, ім'я поточного каталога, поточний час і дата, шлях, символи-роздільники.

Запрошення операційної системи індикація на екрані дисплея інформації, що означає готовність операційної системи до введення команд користувача.

Приклад 8.

А:\

Поточним дисководом є дисковод з гнучким диском А, поточним каталогом головний, на що вказує символ \.

В:\КАТ1\КАТ2

Поточним диском є жорсткий диск В. Поточним каталогом каталог другого рівня КАТ2, входить в каталог першого рівня КАТ1, який, в свою чергу, зареєстрований в головному каталозі.

Можливі три варіанти організації шляху доступу до файла в залежності від місця його реєстрації:

• файл знаходиться в поточному каталозі (шлях відсутній). При організації доступу до файла досить указати його повне ім'я;

• файл знаходиться в пасивному каталозі одного з нижніх рівнів, підлеглого поточному каталогу. При організації доступу до файла необхідно указати шлях, в якому перераховані всі імена каталогів нижнього рівня, лежачих на цьому шляху (включаючи каталог, в якому зареєстрований даний файл);

• файл знаходиться в пасивному каталозі на іншій гілці по відношенню до місцезнаходження поточного каталога ієрархічної структури. При організації доступу до файла необхідно указати шлях, починаючи з головного каталога, тобто з символа \. Це пояснюється тим, що в ієрархічній структурі рушення можливе тільки по вертикалі зверху-вниз. Горизонтальні переходи з каталога в каталог недопустимі. У нижчеприведений прикладах ілюструються можливі варіанти шляху.

Познайомившись з поняттям шляху, повернемося до введеного поняття специфікації файла. Існує скорочена специфікація файла і повна специфікація файла, в утворенні якої бере участь шлях. На мал. 4 показані варіанти правила утворення специфікації файла.

Приклад 12. Скорочена форма специфікації файла С:\KIT.BAS

Файл з програмою на Бейсике KIT.BAS знаходиться в головному каталозі жорсткого

диска.

Повна форма специфікації файла

С:\КАТ1\КАТ2\ВООК1.ТХТ

Текстовий файл ВООК1.ТХТ зареєстрований в каталозі другого рівня КАТ2 жорсткого диска З.

Структура записів в каталозі

Тепер вам познайомимося зі структурою записів, що зберігаються в каталозі з відомостями про файли і підкаталоги нижнього рівня.

Запис про файл в каталозі містить ім'я і тип файла, об'єм файла в байтах, дату створення, час створення і ще ряд параметрів, необхідних операційній системі для організації доступу.

Запис про підкаталог нижнього рівня в батьківському каталозі містить його ім'я, ознаку <DIR>, дату і час створення.

Розглянемо можливі варіанти каталога, що міститься. 1- й в а р і а н т. У каталозі зберігаються тільки записи про файли (мал. 5). Перед записами про файли виводиться повідомлення про назву каталога. У цьому випадку це головний каталог гнучкого диска А. У кінці каталога, що міститься виводиться повідомлення про кількість файлів, що зберігаються на диску, і про вільний простір диска в байтах. Наприклад, в каталозі, що приводиться вище виводиться повідомлення:

4 file(s) 359560 bytes free

Кількість файлів на диску Об'єм вільного простору диска, байт

2 варіант. У каталозі зберігаються тільки записи про каталоги нижнього рівня

Directory of a:\		Назва каталога
autoexec	bat	365	12-13-97	10:20
config format	sys corn	99 8450	03-05-96 05-10-86	11:05 09:10
graf	bas	11600	01-10-95	12:00

МАЛ. 5. У головному каталозі зберігаються тільки файли

Directory ofC:\

command	Сом	23450	12-06-96	11:45
config kniga BASIC	sys txt	12600 268500 <DIR>	09-25-97 07-03-97 03-25-95	09:30
LEXICON		<DIR>	01-10-95	10:20
				11:10
				10:10

3 files 2657500 bytes free

МАЛ. У головному каталозі зберігаються файли і підкаталоги

У кінці каталога, як і в попередньому випадку, ви побачите аналогічну розглянутої вище запис про об'єм вільного простору на диску.

3- й варіант.У каталозі зберігаються записи як про файли, так і про каталоги нижнього рівня (мал. 7). З цієї структури видно, що в даному каталозі є 3 файли і 2 каталоги нижнього рівня BASIC і LEXICON. На диску вільного простору 2,6575 Мбайт.

Розглянуті вище три варіанти представлення каталогів відображають вміст головного каталога. Структура каталогів, починаючи з 1-го рівня і нижче, ідентична і відрізняється від головного тільки тим, що перед записами про файли і каталоги нижнього рівня вміщуються два записи з крапки (мал. 9.8).

Точки, які ви бачите спочатку, означають, що на екран викликаний вміст підкаталогу (каталога 1-го рівня) KNIGA, який містить два текстових файли SVET і TON.

Directory of B:\KNIGA

<D1R> 11-12-90 09:40 <DIR> 10-10-91 08:30 svet txt 55700 04-04-90 10:05 ton txt 60300 03-05-91 11:20 2 files 912348 bytes free

МАЛ. Структура записів в підкаталозі

Як звертатися до групи файлів

Часто виникає ситуація, коли треба працювати не з одним файлом, а з групою файлів.

Приклад 5. Операції з групою файлів:

• копіювання групи файлів з одного диска на інший;

• видалення групи файлів;

• переміщення групи файлів на інший диск,

• пошук групи файлів заданого типу і т.п.

Ці операції досить легко виконати, користуючись при формуванні імен і типів файлів шаблоном.

Шаблон імені файла спеціальна форма, в якій в полях імені і типу файла використовуються символи * або ? .

Символ * служить для заміни будь-якої послідовності символів. У шаблоні може бути використано в полі імені і типу по одному символу *.

Приклад 6. Задавши ім'я *.ТХТ, ви звернетеся до всіх текстових файлів. Задавши ім'я SD*.*, ви звернетеся до всіх файлів, ім'я яких починається на SD.

Символ ? служить для заміни одного символа. У шаблоні може бути використано декілька таких символів.

Приклад 7. Ім'я RT??.BAS дозволить звернутися до всіх файлів типу BAS, ім'я яких складається з чотирьох символів, причому перші два символи обов'язково RT, третій і четвертий будь-який..

2. Оперативна пам’ять.

Оперативная память

Среди компьютерщиков бытует выражение: «Памяти много не бывает». Это полушутливое утверждение ежедневно подтвер­ждается притязаниями на все больший объем памяти со сто­роны вновь выходящих программ. Уже не кажется безумной рекомендация иметь в компьютере гигабайт оперативной памяти, чтобы комфортно играть в авиационный симулятор. Не меньшие запросы и у профессиональных программ, осо­бенно работающих с графикой.

К счастью, современное состояние рынка модулей памяти бла­гоприятно для пользователей: технологии неуклонно развива­ются, а цены снижаются. Такая тенденция сохранится и в обо­зримом будущем, поскольку готовые к промышленному производству революционные технологии в ближайшие годы вряд ли появятся. Сейчас практически определились стандар­ты на типы памяти, которые ориентированы на определенные сферы применения. Для дешевых систем это синхронная дина­мическая память с произвольным доступом (SDRAM), для основной массы ПК — память с удвоенной частотой обмена дан­ными (DDR SDRAM), для серверов и мощных рабочих стан­ций — память компании Rambus (RDRAM).

Таким образом, конфигурирование подсистемы памяти сво­дится к следующим этапам: выбору типа памяти, согласова­нию производительности (балансировке) подсистемы памяти и процессора, определению необходимого объема, выбору кон­кретных модулей памяти. Эти этапы в значительной степени перекликаются с рассмотренными ранее методиками подбора процессора и системной платы, поскольку касаются конфигу­рирования платформы в целом. В частности, выбор типа памяти происходит уже на этапе выбора системной платы, а балансировка производительности связана с выбором процес­сора. В принципе, для конфигурирования компьютера этого достаточно, однако далее мы будем рассматривать проблемы оптимальной настройки системы, поэтому есть смысл напом­нить некоторые базовые понятия.

Основы динамической памяти

Двоичные нули и единицы в динамической памяти представ­лены уровнем напряжения в ее ячейках. Каждая ячейка состоит из транзистора и конденсатора. Наличие заряда на кон­денсаторе определяет, заперт транзистор или нет и, соответ­ственно, состояние ячейки. Однако заряд с миниатюрного кон­денсатора утекает достаточно быстро даже через запертый транзистор. Поэтому ячейки требуют периодического обнов­ления (перезарядки).

Ячейки собраны в двумерный массив, что облегчает их адреса­цию по номерам строк и столбцов. При обращении к ячейке динамической памяти сначала производится перезарядка, затем выборка строки и выборка столбца. Если число массивов велико, их группируют в банки. Это дает возможность уско­рить обмен данными, например, выполняя считывание данных из одного банка и одновременно перезаряжая другой. Однако разбиение на банки вынуждает вводить дополнительную опе­рацию выборки банка.

Перечисленные принципы лежат в основе любого типа дина­мической памяти (DRAM). В настоящее время в персональных компьютерах в качестве оперативной применяют только синхронную динамическую память (SDRAM). Главное преиму­щество SDRAM заключается в способности обрабатывать сле­дующие обращения к памяти, не дожидаясь окончания пре­дыдущей операции. При обращении к памяти команды и данные синхронизируются по фронту тактового сигнала. Пакетная передача данных, считанных из ячеек памяти, начи­нается после обработки команд выборки строки и столбца (на каждую из них уходит по два такта). Данные выдаются на каж­дом такте, причем команда выборки следующего столбца поступает еще до окончания выдачи первого пакета данных. Так работает память SDRAM.Принцип работы памяти SDRAM

Прямой преемницей SDRAM стала память с удвоенной частотой передачи данных — DDR (Double Data Rate) SDRAM. В памяти этого типа обработка.команд происходит по-прежнему син­хронно с фронтом тактового сигнала, а вот передача данных синхронизируется как с фронтом, так с тылом тактового импульса. Другой важной особенностью памяти DDR SDRAM является архитектура с двукратной выборкой. Суть ее в том, что разрядность шины данных внутри модуля памяти в два раза больше, чем внешней шины. Тем самым обмен данными происходит пакетами, состоящими минимум из двух блоков, разрядность каждого из которых совпадает с разрядностью внешней шины.

Тактовый сигнал DDR SDRAM является дифференциальным и состоит из двух составляющих: обычной и находящейся к ней в противофазе. Синхронизирующим сигналом служит момент пересечения двух частей. Дифференциальный сигнал эффективно компенсирует дрожание тактовой частоты и позволяет использовать меньшие напряжения и, следовательно, более высокие тактовые частоты.

Модуль памяти DDR SDRAM обычно содержит восемь чипов памяти разрядностью 8 бит каждый, что при параллельном соединении дает 64-битную шину данных. Данные записыва­ются побитно во все чипы одновременно. Каждая микросхема состоит из четырех банков, поэтому на модуле памяти образу­ется четыре 64-битных банка. Управляющие и адресные сиг­налы поступают на все чипы модуля по одной адресной шине. В итоге получается ассиметричная архитектура: узкая адрес­ная шина и широкая шина данных, что снижает быстродей­ствие.

Память типа Rambus DRAM заметно отличается от рассмотрен­ной выше DDR SDRAM по своей архитектуре. Чипы в модуле подключаются к каналу, состоящему из 16-битных шин адре­сов и данных. Шины синхронизируются одинаково, поэтому нагрузка распределяется равномерно. Каждый чип хранит дан­ные в своем диапазоне адресов, то есть обмен с ним происходит независимо от других чипов. Так как чип разделен на четыре банка, на модуле с восемью микросхемами образуется 32 неза­висимых банка памяти.

Перспективным видом памяти считается DDR-II SDRAM, вне­дрение которого ожидается не ранее 2004 года. Характерной особенностью такой памяти является удвоение частоты буфе­ров ввода-вывода при неизменной внутренней частоте ядра. При этом за каждый такт передается два блока данных (как в обычной памяти DDR). В итоге по сравнению с частотой син­хронизации ядра ввод-вывод данных осуществляется на четы­рехкратной скорости. Хотя благодаря этому ухищрению ско­рость потокового ввода-вывода действительно учетверяется, величина задержек (латентность) определяется преимуще­ственно собственной частотой ядра, а она для памяти DDR-II 400 МГц, как и для DDR SDRAM 200 МГц, и «старушки» РС100 SDRAM, по-прежнему равна 100 МГц. Отсюда необычно большие тайминги для новых видов памяти по сравнению с обычной SDRAM. Например, 4-4-4 для DDR-II 400 МГц соот­ветствует циклу 2-2-2 для DDR 200 МГц или PC 100 SDRAM, что составляет 20 не.

Так как архитектура DRAM позволяет проводить с банком в каждый момент времени только одну операцию чтения или

Сравнение типов памяти

записи, в случае поступления запроса на противоположную операцию с банком она не может быть начата до завершения текущей. Если банков на модуле всего четыре (как в памяти SDRAM или DDR SDRAM), вероятность возникновения на реальных задачах таких конфликтов доступа весьма высока. Память RDRAM в этом смысле более гибкая, так как вероят­ность возникновения конфликтов при обращении к произволь­ным адресам многочисленных банков гораздо ниже.

К основным характеристикам оперативной памяти относятся тактовая частота, время доступа, параметры задержек, объем,

число банков и некоторые другие. Тактовая частота обычно прямо указывается в спецификации на память и в маркировке модулей. Причем для памяти DDR SDRAM указывают эффек­тивную частоту обмена данными, то есть удвоенную по сравне­нию с физической частотой синхроимпульсов. Время доступа характеризует пиковые значения (в наносекундах) при обра­щении к памяти и обычно указывается в маркировке микро­схем. Параметры задержек (иногда их называют таймингами) показывают, сколько тактов расходуется на обращение к про­извольно выбранной ячейке и на последующее считывание дан­ных в пакетном режиме. Например, запись 3-2-2 обозначает, что на первый пакет израсходовано три такта, а на все после­дующие — по два. Очевидно, что в случае перехода адреса цикл повторяется с теми же задержками

Физическая память

Процессор и архитектура системной платы (набора микросхем) определяют емкость физиче­ской памяти компьютера, а также типы и форму используемых модулей памяти. За прошедшие годы скорость передачи данных и быстродействие памяти значительно выросли. Скорость и разрядность памяти определяются процессором и схемой контроллера памяти. В современных компьютерах контроллер памяти включен в набор микросхем системной платы. В том случае, если система может физически поддерживать определенный объем памяти, тип программного обеспечения обуславливает уже более конкретные характеристики используемой памяти.

Объем физической памяти компьютера зависит от типа используемого процессора и архи­тектуры системной платы. В процессорах 8086 и 8088 с двадцатью линиями адреса объем памя­ти не превышает 1 Мбайт (1 024 Кбайт). Процессоры 286 и 386SX имеют 24 линии адреса и мо­гут адресовать до 16 Мбайт памяти. Процессоры 386DX, 486, Pentium, Pentium MMX и Pen­tium Pro имеют 32 линии адреса и могут взаимодействовать с памятью объемом до 4 Гбайт. Процессоры Pentium II/III/4, а также AMD Athlon и Duron имеют 36 линий адреса и в состоянии обрабатывать 64 Гбайт. Новый процессор Itanium, с другой стороны, имеет 44-разрядную адре­сацию, что позволяет обрабатывать до 16 Тбайт (терабайт) физической памяти!

Режим эмуляции процессора 8088 микропроцессорами 286 и выше называется реальным режимом работы системы. Это единственно возможный режим процессоров 8088 и 8086 в компьютерах PC и XT. В реальном режиме все процессоры, даже всемогущий Pentium, могут адресовать только 1 Мбайт памяти, при этом 384 Кбайт зарезервировано для системных нужд. Полностью возможности адресации памяти процессоров 286 и последующих могут быть реализованы только в защищенном режиме.

Системы класса P5 могут адресовать до 4 Гбайт памяти, системы класса P6/P7 — до 64 Гбайт. Если внедрить поддержку 64 Гбайт (65 536 Мбайт) памяти в современную систему, то ее стои­мость достигла бы примерно 70 тыс. долларов! Более того, объем наибольших модулей памяти DIMM, имеющихся на сегодняшний день, равен 1 Гбайт. Поэтому для установки 64 Гбайт опера­тивной памяти потребуется системная плата, содержащая 64 разъема DIMM. Следует заметить, что в большинстве систем поддерживается только до четырех разъемов DIMM.

Системные платы обычно содержат от трех до шести разъемов DIMM, которые позволя­ют при полном их заполнении достичь максимального объема 0,75-1,5 Гбайт. Максимальный объем установленной памяти определяется не процессором, а большей частью свойствами набора микросхем. Существующие процессоры позволяют адресовать, как уже отмечалось, до 64 Гбайт памяти, но возможности наборов микросхем ограничены объемом в 1 Гбайт.

Существует еще целый ряд определенных ограничений. Первые системы класса P5 появи­лись в 1993 году, но только с 1997 года (или даже позже) в этих компьютерах стали использо­ваться наборы микросхем системной логики, поддерживающие память SDRAM DIMM. Более того, наборы микросхем класса P5, например Intel 430TX, поддерживают теоретически 256 Мбайт оперативной памяти, а на самом деле не более 64 Мбайт, что связано с ограничением объема кэшируемой памяти. Так что для систем класса P5 более 64 Мбайт памяти следует уста­навливать только при условии, что кэш-память второго уровня конкретной системной платы сможет взаимодействовать с таким объемом памяти. Современные системные платы поддержи­вают, в зависимости от их разновидностей, до 256 и 512 Мбайт или 1 Гбайт RAM.

Модули SIMM и DIMM

Изначально оперативная системная память устанавливалась в виде отдельных микросхем, которые благодаря своей конструкции получили название микросхем с двухрядным располо­жением выводов (Dual Inline Package — DIP). Системные платы оригинальных систем IBM XT и АТ содержали до 36 разъемов, предназначенных для подключения микросхем памяти. В дальнейшем микросхемы памяти устанавливались на отдельных платах, которые, в свою оче­редь, подключались в разъемы шины. Я до сих пор помню, сколько времени отнимала эта утомительная и однообразная работа.

При использовании микросхем DIP, требующих существенных затрат времени и сил, воз­никала еще одна печально известная проблема: через какое-то время, в результате термоди­намических циклов микросхемы памяти выходили из своих гнезд. Это было связано с перио­дическим нагреванием и охлаждением компьютера, возникающим при включении и выклю­чении питания. В конечном счете это приводило к потере контактов и появлению ошибок памяти. К счастью, для решения этой проблемы было достаточно повторно вставить микро­схему в соответствующее гнездо.

В одном из альтернативных вариантов микросхемы памяти впаивались в системную плату или плату расширения. Это позволяло избежать потери контактов и делало соединение более надежным, но в то же время вызывало другую проблему. При повреждении одной из микро­схем памяти на ее место приходилось впаивать другую или прибегать к замене системной платы или платы расширения, на которой она была установлена. В результате стоимость та­кой памяти была слишком высокой.

Модуль памяти, объединивший в себе все необходимые свойства, получил название SIMM. В современных системах используются модули памяти с однорядным расположением выводов (Single Inline Memory Module — SIMM), с двухрядным расположением выводов (Dual Inline Memory Module — DIMM) или, в качестве альтернативы отдельным микросхем памяти, модули RIMM. Модули памяти представляют собой платы небольшого размера, под­ключаемые в специальные разъемы системных плат или плат расширения. Микросхемы па­мяти впаиваются прямо в плату модуля, а потому их удаление или замена невозможны. По­этому в случае повреждения отдельной микросхемы придется заменить весь модуль памяти. По сути, модуль памяти можно считать одной микросхемой RAM большой емкости.

На сегодняшний день существует два основных типа модулей SIMM, два основных типа модулей DIMM и только один тип модулей RIMM. Все они используются в настольных сис­темах. Типы модулей различаются количеством выводов, шириной строки памяти или типом используемой памяти.

Существует, например, два основных типа модулей SIMM: 30-контактный (8 бит плюс 1 дополнительный бит контроля четности) и 72-контактный (32 бит плюс 4 дополнительных бита контроля четности), обладающие различными свойствами. 30-контактный модуль SIMM имеет меньшие размеры, причем микросхемы памяти могут быть расположены как на одной стороне платы, так и на обеих.

Также есть два типа модулей DIMM. Модули памяти DIMM обычно содержат стандартные микросхемы SDRAM или DDR SDRAM и отличаются друг от друга физическими характери­стиками. Стандартный модуль DIMM имеет 168 выводов, по одному радиусному пазу с каждой стороны и два паза в области контакта. Модули DDR DIMM, в свою очередь, имеют 184 вывода, по два паза с каждой стороны и только один паз в области контакта. Ширина тракта данных мо­дулей DIMM может быть равна 64 разрядам (без контроля четности) или 72 разрядам (с контро­лем четности или поддержкой кода коррекции ошибок ЕСС). На каждой стороне платы DIMM расположены различные выводы сигнала. Именно поэтому они называются модулями памяти с двухрядным расположением выводов. Эти модули примерно на один дюйм (25 мм) длиннее мо­дулей SIMM, но благодаря своим свойствам содержат гораздо больше выводов.

Модуль памяти RIMM также двухсторонний. На сегодняшний день существует только один 184-контактный модуль, имеющий по одному радиусному пазу с каждой стороны и два паза, расположенных в центральной части области контакта. Ширина тракта данных модуля RIMM достигает 16 (без поддержки кода коррекции ошибок) или 18 бит (с поддержкой кода коррекции ошибок).

На рис. 6.5-6.7 показаны типичные 30- и 72-контактные модули SIMM, а также 168-контактный модуль SDRAM DIMM.

Модули памяти весьма компактны, учитывая их емкость. В данный момент существует несколько их разновидностей, которые отличаются разной емкостью и быстродействием. В табл. 6.6 приведены емкости 30- и 72-контактных модулей SIMM, 168-контактных модулей DIMM и 184-контактных модулей RIMM.

Микросхемы динамической памяти (DRAM), установленные в модулях разных типов (SIMM, DIMM или RIMM), могут иметь различное быстродействие. Для модулей SIMM эта величина изменяется от 50 до 120 нс. Существуют различные версии модулей DIMM с часто­тами PC66, PC100 и PC133 (соответственно 66, 100 и 133 МГц). Модули памяти DDR DIMM имеют частоту PC 1600 и PC2100 (1600 и 2100 Мбайт/с соответственно).

Если в систему требуется установить память с определенной частотой, то всегда можно воспользоваться модулем, частота которого выше требуемой величины. Следует заметить, что каких-либо проблем при использовании модулей памяти с разной частотой обычно не возникает. Разница в их стоимости достаточно невелика, поэтому я обычно покупаю модули памяти, частота которых выше, чем это необходимо для выполнения определенных приложе­ний. Это позволяет использовать их при следующей модернизации системы.

Модули памяти DIMM и RIMM содержат в себе встроенное ПЗУ (ROM), передающее па­раметры синхронизации и скорости модулей, поэтому рабочая частота контроллера памяти и шины памяти в большинстве систем соответствует наименьшей частоте установленных мо­дулей DIMM/RIMM. Большинство модулей DIMM содержат микросхемы памяти SDRAM, т.е. передача данных происходит в виде высокоскоростных пакетов, использующих синхро­низируемый интерфейс. В модулях DDR DIMM также используются микросхемы SDRAM, но передача данных выполняется дважды в течение одного такта, т.е. вдвое быстрее. Микросхе­мы памяти SDRAM поддерживают частоту шины до 133 МГц, в то время как модули памяти DDR DIMM — до 266 МГц.

Таблица 6.6. Емкость модулей SIMM и DIMM

Емкость	Модули с контролем четности	Модули без контроля четности
30-контактные модули SIMM
256 Кбайт	256 Кбайт×9	256 Кбайт×8
1 Мбайт	1 Мбайт×91	1 Мбайт×8
4 Мбайт	4 Мбайт×94	4 Мбайт×8
16 Мбайт	16 Мбайт×9	16 Мбайт×8
72-контактные модули SIMM
1 Мбайт	256Кбайт×36	256 Кбайт×32
2 Мбайт	512Кбайт×36	512Кбайт×32
4 Мбайт	1 Мбайт×361	1 Мбайт×32
8 Мбайт	2Мбайт×36	2 Мбайт×32
16 Мбайт	4 Мбайт×364	4 Мбайт×32
32 Мбайт	8 Мбайт×368	8 Мбайт×32
64 Мбайт	16 Мбайт×36	16 Мбайт×32
128 Мбайт	32 Мбайт×36	32 Мбайт×32
168-контактные модули DIMM
8 Мбайт	1 Мбайт×72	1 Мбайт×64
16 Мбайт	2 Мбайт×72	2Мбайт×64
32 Мбайт	4 Мбайт×72	4 Мбайт×64
64 Мбайт	8 Мбайт×72	8 Мбайт×64
128 Мбайт	16 Мбайт×72	16 Мбайт×64
256 Мбайт	32 Мбайт×72	32 Мбайт×64
512 Мбайт	64 Мбайт×72	64Мбайт×64
1024 Мбайт	128Мбайт×72	128Мбайт×64
184-контактные модули RIMM
64 Мбайт	32Мбайт×18	32 Мбайт×16
128 Мбайт	64Мбайт×18	64Мбайт×16
256 Мбайт	128Мбайт×18	128Мбайт×16

Білет №5

1. Команди для роботи з файлами в DOS.

ОСНОВНІ КОМАНДИ ДЛЯ РОБОТИ З ФАЙЛАМИ

Команда TYPE перегляд текстового файла

Командою TYPE зручно користуватися для перегляду текстового файла, що міститься на екрані дисплея або на принтері. Після запуску команди текст (вміст файла) виводиться безперервним потоком, причому швидкість зміни кадрів з текстом на екрані настільки велика, що прочитати його вельми скрутно. Для приостанова виведення натисніть одночасно дві клавіші <CTRL><S>. Натиснення будь-якої клавіші відновить виведення. Формат команди для виведення на екран

TYPE [ Ім'я дисковода: ][Шлях\] Повне ім'я файла 1 Формат команди для друку

TYPE [ Ім'я дисковода: ][Шлях\] Повне ім'я файла > PRN

Приклад

С:\>TYPE KIS.TXT

С:\>TYPE А:\RED\LEX\KNI.TXT С:\>TYPE \KRAB\BOM.TXT>PRN

Виведення на екран текстового файла, що міститься

KIS.TXT, що зберігається в головному каталозі

активного дисковода.

Виведення на екран текстового файла, що міститься

KNI.TXT.

Друк текстового файла, що міститься

ВОМ.ТХТ, що зберігається в підкаталозі першого

рівня KRAB поточного дисковода З.

Команда DEL видалення файлів

Командою DEL ви скористаєтеся для видалення файлів. Можна видаляти як один файл, так і групу файлів, вказуючи в імені файла * або? . Формат команди

DEL Ім'я дисковода: ПутьХ Повне ім'я файла [/ Р]

Примітка. 1. Параметр /Р служить для виведення на екран запиту на підтвердження видалення.

2. При введенні команди видалення всіх файлів (повне ім'я файла записується у вигляді *.*) операційна система задасть питання

Are You sure (Y/N)? (Ви упевнені? )

Приклад .

С:\>DEL TOST.ASM

С:\>DEL А:\AR\BIM.TXT С:\>DEL\A1\A2\*.BAS С:\F1>DEL F2\*.* /Р

Якщо ви не передумали, натисніть клавішу <Y>, в іншому випадку клавішу <N>.

Видалення файла TOST.ASM з головного каталога поточного дисковода C.

Видалення файла BIM.TXT з підкаталогу 1-го рівня AR пасивного дисковода А.

Видалення всіх файлів типу. BAS з підкаталогу 2-го рівня А2 поточного дисковода З.

Видалення з підтвердженням всіх файлів з підлеглого поточному каталогу F1 підкаталогу 2-го рівня F2 поточного дисковода З.

Команда COPY копіювання файлів

Цією командою ви будете користуватися для створення списів існуючих файлів. Крім цієї основної функції команда COPY буде корисна і для виконання двох допоміжних функцій:

• виведення, що міститься на зовнішній пристрій;

• об'єднання що міститься декількох файлів.

Команда COPY допускає виконання функцій над групою файлів, і тоді в іменах файлів використовуються символи * і? .

Формат команди для копіювання файлів

Примітка. Параметр /V контролює процес копіювання.

У команді COPY вказуються дві групи параметрів:

• названих джерелом для файла, що копіюється;

• названих приймачем для отриманого файла.

Обов'язковим параметром є тільки повне ім'я файла джерела. Всі інші параметри ви задаєте по мірі потреби. Якщо ви копіюєте файл (групу файлів) з тим же ім'ям (іменами), то досить указати тільки повне ім'я файла-джерела. Ім'я дисковода і шлях потрібні при роботі з пасивним дисководом і каталогом.

Приклад .

С:\>COPY KIT.PAS А:

С:\>COPY A1\A2\KRIK.TXT \B1\B2\B3

С:\>COPY А:TROS.BAS

С:\>COPY А:TEM.TXT A1\A2\SVET.TXT

С:\A1>COPY *.BAS В:/V

Копіювання файла KIT.PAS з головного каталога поточного дисковода З на гнучкий диск А з тим же ім'ям.

Копіювання файла KRIK.TXT з каталога 2-го рівня А2 в каталог 3-го рівня ВЗ з тим же ім'ям. Копіювання проводиться на диск поточного дисковода.

Копіювання файла TROS.BAS з диска пасивного дисковода А в головний каталог поточного дисковода З з тим же ім'ям.

Копіювання файла ТЕМ.ТХТ з диска пасивного дисковода в каталог 2-го рівня А2 поточного дисковода. Отриманій копії файла привласнюється нове ім'я SVET.TXT. Копіювання всіх файлів типу. BAS з поточного каталога 1-го рівня А1 дисковода З на диск пасивного дисковода В з одночасним контролем процесу копіювання.

Формат команди об'єднання декількох файлів

Імена файлів, що об'єднуються перераховуються в команді COPY через знак плюс (+). Ім'я результуючого файла записується останнім і відділяється від імен файлів, що об'єднуються пропуском. Вміст результуючого файла являє собою приєднаний один за одним вміст початкових файлів відповідно до порядку проходження їх імен в команді COPY.

Приклад .

С:\>COPY М1.ТХТ+М2.ТХТ \KAT1\SUM.TXT

Об'єднання двох текстових файлів М1.ТХТ і М2.ТХТ в один файл SUM.TXT, який буде записаний в каталог 1-го рівня КАТ1. С:\>COPY T1.TXT+T2.TXT Об'єднання двох текстових файлів Т1.ТХТ і Т2.ТХТ. До вмісту файла Т1.ТХТ додається вміст файла Т2.ТХТ, і результат об'єднання буде зберігатися в початковому файлі Т1.ТХТ.

Формати команд для обміну даними між зовнішнім пристроєм і файлом, що зберігається на диску

Під зовнішнім пристроєм тут розуміється будь-який пристрій, крім системного блоку і дисководів. До зовнішніх пристроїв відносяться клавіатура, дисплей, принтер, пристрої, організуючі зв'язок з іншим комп'ютером. У операційній системі прийняті угоди відносно імен зовнішніх пристроїв. До найбільш вжиткових відносяться:

• CON клавіатура і дисплей (консоль);

• PRN або LPT1 основний принтер.

Приклад

С:\>COPY TON.TXT PRN С:\>COPY CON SIM.TXT

С:\>COPY CON PRN

Друк текстового файла, що міститься на принтері. Заповнення файла SIM.TXT поступаючими з клавіатури символами.

Всі символи, що набираються з клавіатури, друкуються, минуя центральну частину комп'ютера, тобто комп'ютер використовується як пишуча машинка. Одночасно комп'ютер може обробляти інформацію відповідно до програми, де не потрібне звернення до принтера.

2. Основні підходи до зовнішнього та внутрішнього захисту ПК.

Білет №6

1. Команди для роботи з каталогами в DOS.

ОСНОВНІ КОМАНДИ ДЛЯ РОБОТИ З КАТАЛОГАМИ

Команда DIR перегляд каталога

До що найчастіше використовується команд відноситься команда перегляду каталога, що міститься DIR. Роботу на персональному комп'ютері ви, як правило, починаєте з перегляду каталога, щоб пересвідчитися в тому, що потрібний вам файл або підкаталог існує. Тільки після цього ви переходите в ту середу, де буде протікати ваша робота. У процесі роботи часто з'являється необхідність перегляду пасивного каталога, що міститься. Роботу з новим диском ви також передуєте переглядом його каталога. Для всіх цих ситуацій і багатьох інших скористайтеся командою DIR.

У залежності від параметрів, допустимих в структурі команди, можна переглянути записи каталога в стандартній формі або в усіченій формі з виведенням тільки повних файлів, а також при великому каталозі виводити його посторінково.

Формат команди

DIR [ Ім'я дисковода: ][Шлях\ ][Ім'я файла][Параметри] ]

Призначення основних параметрів:

/Р посторінкове виведення на екран. Для продовження висновку натиснути будь-яку клавішу;

/W виведення тільки повних файлів і каталогів;

/А індикація вмісту каталогів з атрибутами;

/Об завдання порядку сортування відомостей, що виводяться в каталозі і інш.

Приклад

С:\>DIR

С:\KAT1>DIR *.BAK С:\>DIRA:

С:\B1>DIR B2 С\KAT1>DIR \B1\B2 /Р

С\B1>DIR /W

Виведення головного поточного, що міститься на екран.

Виведення на екран всіх імен файлів типу. ВАК з поточного каталога першого рівня КАТ1.

Виведення на екран каталога, що міститься пасивного дисковода А.

Виведення на екран пасивного каталога, що міститься 2-го рівня B2, що знаходиться в каталозі першого рівня В1.

Виведення на екран посторінково вмісту пасивного підкаталогу B2, який знаходиться в іншій гілці ієрархічної структури каталога, чим поточний каталог

КАТ1. Для переходу до наступної сторінки треба натиснути будь-яку клавішу.

Виведення на екран записів поточного каталога В1 в усіченому форматі (тільки повні імена файлів і каталогів).

Команда MD створення каталога

Новий каталог можна створити командою MD в поточному каталозі або, якщо вказаний шлях, в пасивному каталозі. Формат команди

MD[ Ім'я дисковода: ][Шлях\ ]Ім'я підкаталогу

Приклад

С:\>MD KAT1

С:\>MD KAT1VKAT2 СС:\T1\T2>MD \KAT1\KAT2

Створення в поточному головному каталозі каталога 1-го рівня KAT1.

Створення в каталозі 1-го рівня KAT1 каталога 2-го рівня КАТ2.

Створення каталога 2-го рівня КАТ2, якщо визнаходьтеся в іншому каталозі 2-го рівня Т2.

Команда RD знищення каталога

Командою RD знищується тільки пустий каталог. Заздалегідь ви повинні видалити з нього командою DEL всі файли, а потім командою DIR, переглянувши каталог, пересвідчитися в тому, що він пустий. Тільки після цього використайте команду RD. Формат команди

RD[ Ім'я дисковода: ][Шлях\ ]Ім'я підкаталогу 1

С:\>RD KAT1

С:\B1>RD \KAT1\KAT2

Видалення каталога KAT1 з головного каталога.

Видалення пасивного каталога 2-го рівня КАГ2, якщо ви знаходитеся в поточному каталозі В 1.

Команда CD перехід в інший каталог

Часто виникає ситуація, коли потрібно перейти в інший каталог і зробити його поточним. У цьому випадку потрібно скористатися командою CD. Формат команди

CD [ Ім'я дисковода: ][Шлях\ ]Ім'я підкаталогу

Для переходу в батьківський каталог досить замість імені каталога задати. . (дві точки). Для переходу в головний каталог задається символ \.

Приклад .

С:\>CD KAT1

С:\B1\B2>CD \KAT1

А:V>CD С:\KAT1 С:\M1UM2\M3>CD..

Перехід в каталог KAT1 з головного каталога. Після введення команди запрошення зміниться і прийме вигляд C:\КАТ1>.

Перехід з каталога 2-го рівня В2 в каталог 1 -го рівня KAT1, що знаходиться в іншій гілці ієрархічної структури. Після введення команди запрошення буде мати вигляд C:\КАТ1>.

Перехід з каталога гнучкого диска А в каталог 1-го рівня KAT1 жорсткого диска З. Після введення команди запрошення зміниться і прийме вигляд C:\КАТ1>. Перехід в батьківський каталог, тобто в каталог верхнього рівня М2. Після введення команди запрошення прийме вигляд С>М1\М2>.

Перехід в головний каталог. Після введення команди той, що свідчиться прийме вигляд C:\>.

2. Відеокарти.

Типы видеоадаптеров

Монитору необходим источник входных данных. Сигналы, подаваемые на монитор, по­ступают из видеоадаптера, встроенного в систему или подключаемого к компьютеру.

Существует три способа подключения компьютерных систем к электронно-лучевому или жидкокристаллическому монитору.

■ Отдельные видеоплаты. Этот метод, для реализации которого требуются разъемы расширения AGP или PCI, обеспечивает наиболее высокий уровень эффективности и максимальную эксплуатационную гибкость при выборе объема памяти и необходимых возможностей.

■ Набор микросхем графического ядра, встроенный в системную плату. Эффектив­ность этого метода ниже, чем при использовании отдельных видеоплат, а объем памя­ти изменить практически невозможно.

■ Набор микросхем системной платы с интегрированным видеоадаптером. Наиболее низкая стоимость любой графической конфигурации и довольно низкая эффектив­ность, особенно для трехмерных игр или работы с графическими приложениями. Раз­решающая способность и возможности цветопередачи ниже, чем при использовании отдельных видеоадаптеров.

Как правило, видеоадаптеры используются в большинстве систем, созданных на основе системных плат Baby-AT или ATX, в то время как в системных платах LPX, NLX и Micro-АТХ обычно используются встраиваемые наборы микросхем графического ядра. Во многих современных недорогих компьютерах, созданных на базе системных плат формфактора Micro-ATX, Flex-ATX или NLX, используются наборы микросхем системной логики с интег­рированной видеосистемой, как в серии Intel 810. Модернизация систем с интегрированным графическим ядром (содержащих набор микросхем видеосистемы или набор микросхем сис­темной платы, включающий в себя графическое ядро) обычно осуществляется с помощью отдельной видеоплаты. Однако в системы такого типа разъем AGP, наиболее подходящий для современных быстродействующих видеосистем, обычно не включается.

Термин видеоадаптер (video adapter) применим к интегрированной или отдельной видеосхеме.

Видеоадаптеры

Видеоадаптер формирует сигналы управления монитором. С появлением в 1987 году ком­пьютеров семейства PS/2 компания IBM ввела новые стандарты на видеосистемы, которые практически сразу же вытеснили старые. Большинство видеоадаптеров поддерживают по крайней мере один из следующих стандартов: ■ MDA (Monochrome Display Adapter);

■ HGC (Hercules Graphics Card);

■ CGA (Color Graphics Adapter);

■ EGA (Enhanced Graphics Adapter);

■ VGA (Video Graphics Array);

■ SVGA (Super VGA);

■ XGA (eXtended Graphics Array).

В настоящее время на рынке можно найти адаптеры VGA, SVGA и XGA. Остальные типы видеоадаптеров уже можно считать реликтами компьютерной эры.

Замечание

Описание видеоадаптеров MDA, HGC, CGA, EGA и MCGA приведено в предыдóщих изданиях êниãи, êото­рые можно найти на прилаãаемом êомпаêт-дисêе.

Адаптеры и мониторы стандарта VGA

В апреле 1987 года одновременно с выпуском компьютеров семейства PS/2 компания IBM ввела в действие спецификацию VGA (Video Graphics Array), которая вскоре стала общепри­знанным стандартом систем отображения компьютеров. Практически сразу же IBM обнаро­довала еще одну спецификацию для систем отображения с низким разрешением MCGA и вы­пустила на рынок видеоадаптер высокого разрешения IBM 8514. Адаптеры MCGA и 8514 не стали общепризнанными стандартами, подобно VGA, и вскоре "сошли со сцены".

Цифровые или аналоговые сигналы

В отличие от устаревших видеостандартов, ориентированных на передачу мониторам цифровых сигналов, в VGA используется передача аналоговых сигналов. Почему же пред­почтение отдано именно аналоговым сигналам, в то время как вся остальная электроника пе­реходит на цифровую технологию? Например, проигрыватели компакт-дисков (цифровые) вытеснили проигрыватели виниловых пластинок (аналоговые); в новейших видеомагнитофо­нах и видеокамерах используется хранение изображения в цифровом виде для стоп-кадров и медленных повторов; цифровой телевизор позволяет смотреть на одном экране несколько программ одновременно.

Почему же все-таки IBM решила вернуться к аналоговому управлению монитором? Ока­зывается, все дело в передаче цвета.

Большинство мониторов компьютеров, выпущенных до PS/2, принимали цифровые сигналы. При выводе цветного изображения поступавшие сигналы RGB включали/выключали электрон­ные лучи красной, зеленой и синей электронных пушек электронно-лучевой трубки. Таким об­разом, в изображении на экране могло присутствовать до восьми цветов (2). В мониторах и адаптерах IBM количество цветовых комбинаций удваивалось за счет дополнительных сигналов яркости по каждому цвету. Технология их производства достаточно проста и хорошо освоена, а цветовая совместимость между различными моделями вполне приемлема. Наиболее существен­ный недостаток цифровых мониторов — ограниченное количество цветов.

В PS/2 IBM перешла к аналоговой схемотехнике в системе отображения. Аналоговый мо­нитор работает по тому же принципу, что и цифровой, т.е. передаются RGB-сигналы управ ления тремя основными цветами, но каждый сигнал имеет несколько уровней яркости (в стандарте VGA — 64). В результате число возможных комбинаций (цветов) возрастает до 262 144 (64³). Для создания реалистичного изображения средствами компьютерной графики цвет часто оказывается важнее высокого разрешения, поскольку человеческий глаз воспри­нимает картинку с большим количеством цветовых оттенков как более правдоподобную.

Адаптер VGA

В компьютерах PS/2 большинство схем видеоадаптера расположено на системной плате. Эти схемы реализованы в виде специализированной интегральной микросхемы и выпускают­ся компанией IBM. Для того чтобы приспособить новый стандарт к более ранним системам, IBM выпустила так называемый адаптер дисплея PS/2 (PS/2 Display Adapter), который чаще называют платой VGA. Этот видеоадаптер содержит все электронные схемы, необходимые для поддержки спецификации VGA, на одной полноразмерной плате с 8-битовым интерфей­сом. Сама IBM давно прекратила производство плат VGA, но они еще встречаются в некото­рых компьютерах.

BIOS VGA — это программа, предназначенная для управления схемами VGA. Через BIOS программы могут инициировать некоторые процедуры и функции VGA, не обращаясь при этом непосредственно к адаптеру. Таким образом, программы становятся аппаратно-независимыми и могут вызывать некоторые функции, хранящиеся в системной BIOS.

Дальнейшее развитие и совершенствование VGA, связанное с модернизацией аппаратуры, приведет к появлению соответствующей модификации BIOS. При этом могут быть добавле­ны новые функции. Таким образом, адаптер VGA даже после модернизации будет выполнять все графические и текстовые функции, введенные в его спецификацию в момент создания. Используя адаптер VGA, можно работать со всеми программами, изначально разработанны­ми для адаптеров MDA, CGA и EGA.

В идеальном случае программисты должны пользоваться интерфейсом BIOS, а не обра­щаться к программно доступным компонентам видеоадаптера. Только в этом случае гаранти­руется совместимость программ со всеми нынешними и будущими моделями видеоадапте­ров. Однако довольно часто программисты, полагая, что это улучшит качество продукта, об­ращаются к адаптеру напрямую, без посредничества BIOS. В результате создается высокопроизводительный программный продукт, прочно привязанный к одной-единственной модели аппаратуры.

Многие производители подтверждают совместимость со стандартом только на уровне ре­гистров, а это не означает соответствия спецификации на все сто процентов. Так что, даже если такая программа прекрасно работает на настоящей аппаратуре IBM, с адаптером другой компании она может не работать. Большинство производителей обеспечивают совместимость на уровне регистров, и программы, напрямую обращающиеся к регистрам видеоадаптера (и только к ним), с этими моделями будут работать корректно. В плате предусмотрена внутри­схемная эмуляция прежних адаптеров на уровне регистров, что обеспечивает абсолютную со­вместимость с прежними стандартами. Эта совместимость делает VGA действительно уни­версальным стандартом.

Вся аппаратура VGA обеспечивает отображение до 256 оттенков на экране из палитры в 262 144 цвета (256 Кбайт). Естественно, для этого должен использоваться аналоговый монитор.

М ониторы VGA бывают не только цветными, но и монохромными. Накладывая (суммируя) сигналы всех цветов, получают 64 градации серого вместо оттенков разных цве­тов, причем преобразование цвета в яркость выполняется программами BIOS. Программа суммирования инициализируется в том случае, если BIOS при загрузке системы обнаружива­ет монохромный монитор. В этой программе используется преобразование, в котором фор Компоненты видеосистемы

Для работы видеоадаптера необходимы следующие основные компоненты:

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода);

графический процессор, иногда называемый набором микросхем системной логики видеоадаптера;

видеопамять;

цифроаналоговый преобразователь, он же DAC — Digital to Analog Converter;

разъем;

видеодрайвер.

Внешний вид одного из популярных адаптеров Prophet П GTS Pro компании Hercules по­казан на рис. 15.10.

Многие популярные адаптеры сегодня имеют дополнительные модули, предназначенные для специальных целей, например для ускорения отображения трехмерных объектов. В сле­дующих разделах эти компоненты рассматриваются более подробно.

Рис. 15.10. Hercules 3D Prophet II GTS Pro— типичный видеоадаптер среднего класса, оптимизированный для компьютерных игр. В этом адаптере, как и в большинстве современных графический плат, используется несменная Flash-BIOS

BIOS видеоадаптера

Видеоадаптеры имеют свою BIOS, которая подобна системной BIOS, но полностью незави­сима от нее. (Другие устройства в компьютере, такие как SCSI-адаптеры, могут также иметь собственную BIOS.) Если вы включите монитор первым и немедленно посмотрите на экран, то сможете увидеть опознавательный знак BIOS видеоадаптера в самом начале запуска системы.

BIOS видеоадаптера, подобно системной BIOS, хранится в микросхеме ROM; она содер­жит основные команды, которые предоставляют интерфейс между оборудованием видео­адаптера и программным обеспечением. Программа, которая обращается к функциям BIOS видеоадаптера, может быть автономным приложением, операционной системой или систем­ной BIOS. Обращение к функциям BIOS позволяет вывести информацию о мониторе во вре­мя выполнения процедуры POST и начать загрузку системы до начала загрузки с диска лю­бых других программных драйверов.

BIOS видеоадаптера, как и системную BIOS, можно модернизировать двумя способами. Ес­ли BIOS записана в микросхеме EEPROM, то ее содержимое можно модифицировать с помо­щью специальной программы, поставляемой изготовителем адаптера. В противном случае мик­росхему можно заменить новой, опять-таки поставляемой изготовителем. BIOS, которую можно модифицировать с помощью программного обеспечения, иногда называется flash BIOS.

Обновление BIOS видеоадаптера может потребоваться в том случае, если старый адаптер используется в новой операционной системе или изготовитель обнаруживает существенный дефект в первоначальном коде программы. Но не впадайте в соблазн модернизировать BIOS видеоадаптера только потому, что появилась новая, пересмотренная версия. Старайтесь сле­довать правилу: не модернизируйте, если в этом нет необходимости.

Графический процессор

В конструкции видеоадаптера может использоваться один из трех типов процессора или специализированного комплекта микросхем. Тип устройства, которое будет установлено в конкретной плате, практически не зависит от стандарта отображения, поддерживаемого ви­деоадаптером VGA, SVGA или XGA.

Самая старая архитектура видеоадаптеров называется структурой с сохранением кадра изображения (frame-buffer technology). Она предполагает методику построения изображения, при которой видеоадаптер отвечает только за хранение и регенерацию статического кадра изображения. Сам же кадр строится исключительно усилиями программы и центрального процессора компьютера. Естественно, при такой методике на центральный процессор ложит­ся огромная нагрузка, поскольку он должен практически полностью управлять построением всех деталей изображения.

В современной компьютерной графике применяется также специализированный графический сопроцессор. Такая архитектура предполагает включение в состав видеоадаптера собственного процессора, который выполнял бы все вычисления, необходимые для построения изображения. При этом центральный процессор почти полностью освобождается для выполне­ния других задач (не связанных непосредственно с формированием картинки). Таким образом, отобрав практически все графические функции у центрального процессора компьютера и воз­ложив их на специализированный (максимально для этого приспособленный) процессор видео­адаптера, эта архитектура обеспечивает минимальное время реакции системы.

Существует промежуточный вариант архитектуры — видеоакселератор (accelerator chip) с ограниченным набором функций. Такая архитектура, применяемая во многих видеоадаптерах, представленных на современном компьютерном рынке, предполагает, что электронные схемы видеоадаптера решают алгоритмически простые, но отнимающие много времени задачи. В ча стности, электронные схемы видеоадаптера выполняют построение графических примитивов — прямых линий, окружностей и т.п., а за центральным процессором компьютера остается конст­руирование изображения, разложение его на составляющие и пересылка в видеоадаптер инст­рукций, например: нарисовать прямоугольник определенного размера и цвета.

В современных графических системах применяется также процессор трехмерной графики (3D-графики), используемый практически во всех видеоадаптерах, оптимизированных для компьютерных игр, а также в большинстве наиболее распространенных видеоплат. Процес­сор трехмерной графики, представляющий собой блок обработки 3D-графики, располагается в наборе микросхем акселератора и используется для формирования изображения много­угольников, создания световых эффектов и прорисовки полутонов. Стоимость 3D-графических процессоров зависит от используемых наборов микросхем, модулей памяти и быстродействия R AMD AC (цифроаналогового преобразователя с ОЗУ).

Таким образом, при выборе видеоадаптера внимательно отнеситесь к подбору необходи­мого набора микросхем и обратите внимание на выполняемые им операции.

Білет №7

1. Налагодження мережевого оточення.