Komponenty systemu komputerowego

Wprowadzenie do architektury komputerów
Zajęcia nr 3
Komponenty systemu komputerowego.
Jakie komponenty wchodzą w skład systemu komputerowego?













Procesor
8080(8bit), 8086,80286 (16bit), 80386, 486, Pentium 1, 2, 3, 4, Core, core2, core2duo,
core2quad, i3,i5,i7
Pamięć operacyjna: Statyczna, dynamiczna, SDRAM, DDR, DDR2, DDR3 – czy są
kompatybilne? (2,5 V, 1,8V, 1,5 V)
Mosty: północny (szyna pamięci i szyna szybkich urz. zewn.) i południowy (szyna
szybkich i wolnych urz. zewn)
Magistrale łączące pamięć z procesorem:
o FSB - jest występującą w wielu architekturach komputerów PC magistralą
łączącą procesor z kontrolerem pamięci (najczęściej zlokalizowanym w
mostku północnym). Składa się ona z linii adresowych, linii danych oraz linii
sterowania. Parametry FSB (liczba linii poszczególnych typów, częstotliwość)
zależne są od zastosowanego procesora.
o DMI (Direct Media Interface) – komunikacja między mostem północnym a
południowym
o QPI (QuickPath Interconnect) - jest następcą FSB dla platform Core i3, Core
i5, Core i7, Itanium i Xeon. Magistrala QuickPath zawiera zintegrowany
kontroler pamięci oraz ulepszone łącza komunikacyjne między elementami
systemu, co znacznie zwiększy ogólną wydajność. QuickPath to połączenie
typu punkt-punkt, Szyna QuickPath umożliwia osiągnięcie przepustowości do
25,6 GB/s.
Magistrale:
ISA 8, 16 bit
PCI, 32 bit, 64 bit
AGP 32 bit
PCI Express z 1, 2, 4, 8, 16 lub 32 liniami
o Magistralę lokalna typu szeregowego, łącząca dwa punkty (Point-to-Point).
o Sygnał przekazywany jest za pomocą dwóch linii, po jednej w każdym
kierunku.
o Częstotliwość taktowania wynosi 2,5 GHz.
o Kodowanie 8B/10B.
o Przepustowość jednej linii wynosi 250 MB/s.
o Możliwe jest kilka wariantów tej magistrali - z 1, 2, 4, 8, 12, 16 lub 32 liniami.
Gniazdo 1x ma 18 pinów z każdej strony, gniazdo x4 - 32, gniazdo x8 - 49, zaś
gniazdo x16 - 82 piny z każdej strony.
o w szczytowej wersji PCIe 32x możne osiągnąć przepływność jednostronną na
poziomie 8GB/s dzięki obecności 32 linii
USB
USB 1.1 Low Speed – 1.5 Mb/s (0.1875 MB/s) lub Full Speed – 12 Mbit/s (1.5 MB/s)
USB 2.0 (Hi-Speed) – 480 Mb/s (60 MB/s). Urządzenia w standardzie USB 2.0 są w
pełni kompatybilne ze starszymi urządzeniami.
1




USB 3.0 (SuperSpeed) – 4.8 Gb/s (600 MB/s). Nowy standard oprócz standardowych
przewodów (dla kompatybilności w dół z USB 2.0 i 1.1) do szybkich transferów
wykorzystuje dwie dodatkowe, ekranowane pary przewodów w full-dupleksie
COM – RS232C
LPT – SPP, ECP, EPP
ATA, SATA 180 MB/s, 375 MB/s, 750MB/s
System GNU/Linux:



polecenie lspci
polecenie lsusb
pliki: /proc/cpuinfo, /proc/meminfo oraz inne pliki w katalogu /proc
System Windows. Menedżer urządzeń – vendor id i device id
PCI Vendor i lista urządzeń http://www.pcidatabase.com/index.php
Aby z niego skorzystać, wystarczy znaleźć odpowiednie identyfikatory urządzenia w
Menedżerze urządzeń. (PPM, wybieramy Właściwości, zakładka Szczegóły następnie
rozwijamy właściwości wybierając Identyfikatory sprzętu. Kartą grafiki jako przykład.
Widzimy informację, która jest już zaznaczona, więc warto na nią spojrzeć bardziej
szczegółowo. Po skopiowaniu jej, uczynimy ją bardziej zrozumiałą.
PCI\VEN_10DE&DEV_0611&SUBSYS_00000000&REV_A2
Interesują nas tylko w dane, w kolorze czerwonym (producent) i niebieskim (ID urządzenia).
Mając te informacje, musimy wprowadzić je na stronę internetową (link podany powyżej, PCI
Vendor i lista urządzeń ).
Kliknij na "Szukaj" następujące.
"Szukaj" producenta: (Przydatne do identyfikacji na stronie internetowej producenta.)
2
szukaj urządzenia: (Wyszukaj twoje urządzenie. Pamiętaj, że musisz dopasować zarówno
Device Id jak i Vendor Id.)
Jak widzimy na obrazku, nasz sprzęt po identyfijacji to NVIDIA GeForce 8800 GT - teraz
możemy przejść na stronę producenta i pobrać sterownik do naszego systemu.
Znaleźć następujących producentów urządzeń po vendor id:
0x10EC
0x11B7
0x11E2
Znaleźć producentów i typ następujących urządzeń:
PCI\VEN_8086&DEV_27C8
PCI\VEN_10DE&DEV_2033
PCI\VEN_1002&DEV_6778
Zadanie: Rozkręcić komputer:
-
zidentyfikować procesor
pamięć operacyjną
chipset
magistrale
kartę graficzną
kartę sieciową
kartę dźwiękową
porty komunikacyjne
kontrolery pamięci masowej
3
Plug and Play (z ang. podłącz i używaj) to termin używany na określenie
zdolności komputera do pracy z urządzeniami peryferyjnymi zaraz po ich podłączeniu, bez
konieczności ponownego uruchamiania maszyny.
Plug and Play wymaga współpracy zarówno ze strony sprzętu komputerowego, jak
i oprogramowania. Rozwiązuje się to tak, że każde urządzenie ma nadany określony kod
identyfikacyjny, a oprogramowanie zainstalowane na komputerze rozpoznaje go i na jego
podstawie rozpoczyna współpracę z tym urządzeniem. Inną umiejętnością wymaganą od
sprzętu jest, aby potrafił on rozpoznać zmianę w konfiguracji polegającą na dodaniu lub
odłączeniu urządzenia. Przykładem na pełne wprowadzenie w życie tych założeń są
współczesne gniazda USB czy FireWire.
Po podłączeniu urządzenia system operacyjny musi zinterpretować zmianę. Rozwiązaniem
jest sprawdzanie, czy ze strony szyny danych nie nadeszło przerwanie informujące o zmianie
konfiguracji i odczytanie informacji o tym, co faktycznie się stało. Gdy już zostanie wykryte
miejsce w którym nastąpiła zmiana, system sprawdza informacje o tym urządzeniu. Jeśli je
rozpozna, załaduje odpowiedni sterownik urządzenia, co umożliwi jego pracę.
Instalacja sprzętu
Większość nowych urządzeń instalowanych przez nas, na komputerach z systemami
Windows XP lub nowszymi produktami firmy Microsoft zostanie automatycznie wykryta i
zainstalowana.
Możemy też skorzystać z kreatora dodawania nowego sprzętu:
Start\Ustawienia\Panel Sterowania\Dodaj sprzęt
Następnie kreator przeprowadzi nas przez pozostała część instalacji.
Wszystkie zainstalowane przez nas urządzenia są wypisane i można nimi zarządzać z
lokalizacji zwanej menadżerem urządzeń, do której to zakładki wchodzimy w następujący
sposób:
Prawym przyciskiem myszy klikamy w ikonkę mój komputer, wybieramy właściwości,
następnie zakładkę sprzęt i klikamy w przycisk menadżer urządzeń (znajdują sie ta wypisane
wszystkie zasoby sprzętowe zainstalowane na komputerze, z wyszczególnionymi
urządzeniami, które są zainstalowane poprawnie, niepoprawnie, nie działają lub są
nierozpoznane przez komputer).
Deinstalcja sprzętu
Znów z pomocą przychodzi nam menadżera sprzętu wybieramy urządzenie, które chcemy
usunąć a następnie klikamy na ikonkę usuń wybrane urządzenie , program zapyta nas czy
jesteśmy pewni że chcemy je usunąć. Po potwierdzeniu urządzenie zostanie usunięte a po
zrestartowaniu systemu (w większości przypadków) zmiany zostaną wprowadzone.
Zmian w konfiguracji sprzętu można dokonać używając w tym celu menadżera urządzeń.
Następnie wybieramy konkretne urządzenia które zmiana ma dotyczyć i wciskamy aktualizuj
sterownik. W tym momencie mamy kilka możliwości do wyboru, albo pozwalamy, aby
komputer sam wyszukał najnowszy sterownik w internecie, albo jeżeli dysponujemy płytą co
do której mamy pewność że zawiera najlepszy sterownik dla dodanego sprzętu, wybieramy
opcje zainstaluj z podanej lokalizacji. Jeżeli nie dysponujemy ani płytą instalacyjną
urządzenia ani dostępem do internetu jesteśmy skazani na sterownik znajdujący się w
zasobach systemu, możemy zostać poproszeni, po wyborze tej opcji o włożenie płyty
instalacyjnej Windowsa. Jeżeli korzystamy z własnych sterowników z płyty może się, okazać
że nie mają one autoryzacji Windows, jeżeli mammy pewność co do nich nie powinniśmy się
tym przejmować i instalować mimo to, nie powinno to powodować większych zakłóceń w
pracy urządzenia, w przeciwnym wypadku należy ponownie zainstalować urządzenie i
spróbować znaleźć sterowniki zgodne z naszą wersją Windows.
4
Pliki INF
Pliki tego typu przechowywane są w folderze WINDOWS\INF. Większość z nich to pliki
informacji o urządzeniach i elementach sieci. Zawierają one wszelkie informacje niezbędne
do zainstalowania sterowników urządzenia lub sieci i stworzenia dlań konfiguracji - łącznie
z informacjami wyświetlanymi na ekranie użytkownikowi. Od każdego producenta
urządzenia, dla którego Windows nie posiada pliku INF i sterownika, oczekuje się
dostarczenia dyskietki ze sterownikami i odpowiednim plikiem INF.
Plik podzielony jest na sekcje o różnych nazwach. Poszczególne sekcje oddzielają nagłówki
o postaci:
[nazwa_sekcji]
Każda sekcja zawiera wpisy:
opcja=parametry
Opcje mogą zawierać po kilka parametrów oddzielonych przecinkami. Nazwy opcji
występujących w jednej sekcji mogą się powtarzać -- często są to swoiste polecenia. Ich
kolejność jest znacząca.
Ilość sekcji w pliku nie jest określona. Również ich nazwy mogą być bardzo różne. Sekcje
powtarzające się to:

[Version] -- nagłówek identyfikujący plik INF, klasę urządzenia i plik zawierający
dane o dyskietkach instalacyjnych,

[Manufacturer] -- lista producentów urządzeń i odwołań do właściwych im sekcji,
[Manufacturer Name] -- lista urządzeń jednego producenta i odwołań do związanych
z poszczególnymi urządzeniami sekcji; dla każdego urządzenia jest również podany
identyfikator i, ewentualnie, identyfikatory urządzeń kompatybilnych,





[Install] -- lista sekcji opisujących instalację jednego urządzenia plus informacja
o tym, czy po zakończeniu instalacji komputer ma zostać zrestartowany,
sekcje opisujące instalację -- są one wskazane w sekcji [Install], na kolejnych stronach
są opisane bardziej szczegółowo,
[ClassInstall] -- lista sekcji opisujących instalację klasy urządzeń,
[Strings] -teksty
wyświetlane
na
ekranie
i rozwinięcia
swoistych
zmiennych %nazwa%występujących we wcześniejszych sekcjach.
Choć pliki INF służą nie tylko instalowaniu urządzeń, to jest to ich główna rola. W
niniejszym opisie -- dla uproszczenia -- mówi się o urządzeniach, choć struktura plików INF
instalujacych oprogramowanie jest oparta na tych samych zasadach.
5