UTK – Dyski twarde i elastyczne – na podstawie książki

Zasada zapisu i odczytu danych na/z nośników magnetycznych

zapis_i_odczyt

Podstawowe parametry pamięci dyskowych

  • Pojemność
  • Transfer danych
  • Szybkość obrotowa dysku
  • Średni czas wyszukiwania informacji (dostępu)
  • Czas przejścia między 2 ścieżkami
  • Wielkość pamięci cache*
  • Rozmiar fizyczny

DYSKI ELASTYCZNE

FDD – Floppy disk drive
FDC – Floppy disk controller

Pojemności dyskietek

Rodzaj Pojemność
5,25 cala 110 KB
5,25 cala DD 320 KB
5,25 cala QD/HD 1200 KB
3,5 cala DD 720 KB
3,5 cala HD 1,44 MB – 1474,56 KB
3,5 cala ED 2,88 MB – 2880 KB

Czytaj dalej UTK – Dyski twarde i elastyczne – na podstawie książki

UTK – Magistrala AGP

AGP – Accelerated Graphics Port

Główne zalety AGP:

  • Duża szybkość transmisji
  • Przydzielenie pełnej przepustowości AGP wyłącznie karcie graficznej
  • Odciążenie magistrali PCI
  • Umożliwienie wykorzystania części pamięci głównej na potrzeby systemu graficznego i przechowywania w niej tekstur

magistrala-agp

Zadanie domowe
Referat: Dyski twarde i elastyczne

  • Zasada odczytu i zapisu na nośniku magnetycznym
  • Rodzaje stacji dyskietek FDD
  • Interface dysków elastycznych (FDC)
  • Schematy – zapisu/odczytu i kontrolera
  • Budowa mechaniczna napędu dysku elastycznego (schemat)
  • Pasmo FDD standardu SA-450
  • Fizyczna struktura zapisu na dyskietce (opis schemat)
  • Logiczna struktura dyskietki dla systemu plików FAT
  • Budowa mechaniczna HDD
  • Schemat bądź rysunek z opisem do tego
  • Rozwiązania mechaniczne pozycjonerów dysku
  • Systemy plików i rodzaje
  • Podział dysku na partycje (schemat)
  • Interface dysków twardych
  • Schematy ^^^

UTK – Grafika 3D i magistrala AGP

Tworzenie grafiki 3D dzielimy na 2 podstawowe etapy:

  • Obliczanie geometrii (gometry calculations)
  • Odtworzenie obrazu an ekranie (rendering)

Obiekty 3D modelowane są generalnie z wielokątów, najczęściej z trójkątów.

1. Pierwszy etap – ustalanie geometrii obrazu:

  • Podział obiektów na wielokąty
  • Pozycjonowanie wielokątów

Otrzymana w ten sposób informacja (współrzędne wierzchołków) przekazywana jest do drugiego etapu zwanego renderingiem.

2. Etap drugi – rendering:

  • ustalana jest widoczność i wzajemne przesłanianie się przedmiotów
  • Na powierzchnie przedmiotów nakładane są tekstury
  • Wykonywane jest cieniowanie przedmiotów oraz symulowanie ziarnistości ich powierzchni
  • Dodawane są ewentualne efekty specjalne np. mgła

UTK – Karty graficzne

Terminów adapter i karta można w założeniu używać zamiennie. Różnica pomiędzy kartą a adapterem polega na tym że karta jest urządzeniem wymiennym które montujemy w gnieździe magistrali rozszerzającej (slot), natomiast adapter może być umieszczony na stałe na płycie głównej.

Rodzaje kart graficznych:

  • MDA – Monochrome Display Adapter
  • HGC – Herkules Graphics Card
  • CGA – Color Graphics Adapter (4 kolory)
  • EGA – Enhanced Graphics Adapter (16 kolorów)
  • VGA – Video Graphics Array (256 kolorów)
  • SVGA – Super VGA

Czytaj dalej UTK – Karty graficzne

UTK – Monitory

1. Monitor CRT – Cathode Ray Tube

utk-2-4

Obraz kolorowy tworzy się z trzech punktów – RGB. Przed luminoforem jest maska i sitko.

utk-2-6

Podstawowymi parametrami monitora są:

  • Rozdzielczość
  • Częstotliwość odświeżania
  • Średnica plamki
  • Wielkość ekranu

Przykładowe częstotliwości i rozdzielczości:

utk-t-2-1

2. Monitor LCD – Liquid Cristal Display

utk-2-9

Parametry monitora LCD:

  • Przekątna
  • Stosunek szerokości do wysokości (aspect ratio)
  • Rozdzielczość nominalna
  • Kąt widzenia
  • Czas reakcji matrycy
  • Częstotliwość odświeżania

UTK – Urządzenia peryferyjne i układy wejścia/wyjścia

Przyczyny stosowania układów wejścia i wyjścia:

  • Format informacji dostarczonej przez system jest różny od formatu informacji wykorzystywanej przez urządzenie peryferyjne
  • Parametry sygnałów w systemie, a urządzeniu peryferyjnym są różne
  • Występuje różnica szybkości transmisji informacji

Przykłady urządzeń peryferyjnych i ich interfejsów:

  • ATA/IDE/EIDE/SATA – Dysk twardy, Napęd CD-ROM, Stacja dyskietek ZIP
  • RS 232C – Modem, Mysz, 2 komputer
  • Karta graficzna (VGA/D-SUB/DVI/HDMI) – Monitor
  • Centronics/LPT – Drukarka, Skaner
  • Karta dżwiękowa (Jack, S/PDIF, Toslink) – Głośniki, Słuchawki
  • SCSI – Skaner, Dysk twardy, Streamer

UTK – Standardy magistrali rozszerzającej

ISA 8-bit

schemat złącza isa 8-bit

Industry Standard Architecture (ISA, standardowa architektura przemysłowa) – standard magistrali oraz złącza kart rozszerzeń dla komputerów osobistych, wprowadzona w wersji ośmiobitowej, w 1981 roku wraz z wprowadzeniem komputerów IBM PC obsługiwanych przez procesory z ośmiobitową zewnętrzną szyną danych Intel 8088.

  • Szerokość szyny danych: 8-bit
  • Szerokość szyny adresowej: 20-bit
  • Kompatybilna z: ISA 8-bit
  • Ilość styków: 62
  • Vcc: +5 V, -5 V, +12 V, -12 V
  • Częstotliwość taktowania zegara: 4,77 MHz
  • Brak obsługi Plug and Play

ISA 16-bit

schemat złącza isa 16-bit

Magistrala ISA została rozszerzona do standardu 16 bitowego w komputerach IBM PC/AT wyposażonych w procesor Intel 80286. Magistrala w wersji 16 bitowej była zgodna z 8 bitową, ale większa szybkość taktowania mogła powodować niepoprawność działania kart rozszerzeń.

  • Szerokość szyny danych: 16-bit
  • Szerokość szyny adresowej: 24-bit
  • Kompatybilna z: ISA 8-bit, ISA 16-bit
  • Ilość styków: 98 (62+36)
  • Vcc: +5 V, -5 V, +12 V, -12 V
  • Częstotliwość taktowania zegara: 8,33 MHz
  • Brak obsługi Plug and Play

Czytaj dalej UTK – Standardy magistrali rozszerzającej

UTK – Referat – Architektura i procesory RISC

RISC – Reduced Instruction Set Computers – komputer o zredukowanym zbiorze instrukcji, Jest to architektura mikroprocesorów, która została przedstawiona pod koniec lat 70. w teoretycznych pracach na uniwersytecie Berkeley oraz w wynikach badań Johna Cocke z Thomas J. Watson Research Center.

Procesory CISC charakteryzują się bardzo dużą liczbą obsługiwanych rozkazów, ale statystycznie tylko nieliczna ich część jest wykorzystywana w programach. Okazało się na przykład, że ponad 50% rozkazów w kodzie to zwykłe przypisania, tj. zapis zawartości rejestru do pamięci i odwrotnie. W architekturze RISC zredukowana liczba rozkazów do niezbędnego minimum. Ich liczba wynosi kilkadziesiąt, podczas gdy w procesorach CISC sięga setek. Urposzczono w ten sposób znacznie dekoder rozkazów.

W procesortach RISC zastosowano po raz pierwszy architekturę potokową. Umożliwiło to wykonywanie wielu rozkazów rozkazów w jednym cyklu zegara, przez podział cyklu wykonywania procesu na wiele faz. W jednym cyklu zegara można wykonać po 1 fazie dla każdego procesu.

Pierwszym procesorem zaprojektowanym w oparciu o architekturę RISC był RCA1802 wyprodukowany przez firmę RCA.

Czytaj dalej UTK – Referat – Architektura i procesory RISC

UTK – Płyta główna systemu ISA

ISA – Industry Standard Architecture

schemat płyty głównej systemu isa

W skład podsystemu ISA wchodzą następujące układy:

  • układ przerwań zbudowany w oparciu o dwa sterowniki przerwań,
  • układ DMA zbudowany przy użyciu dwóch sterowników DMA,
  • sterownik klawiatury będący mikrokontrolerem,
  • zegar czasu rzeczywistego
  • układ trzech generatorów programowych,
  • gniazda magistrali rozszerzającej w systemie ISA.

UTK – Własności procesora Pentium

Intel Pentium – 80586 – i586

Częstotliwości taktowania pierwszych modeli – 60 Mhz i 66 Mhz

64-bitowa magistrala danych i 32-bitowa magistrala adresowa (w Pentium 4, 36-bitowa magistrala adresowa).

Praca w trzech trybach:

  • Tryb rzeczywisty – nie obsługuje wielozadaniowości, nie zapewnia ochrony pamięci przed użyciem tego samego adresu przez inny proces, pracowały w nim programy po DOS-em, ograniczenie do 1MB pamięci
  • Tryb chroniony (od 80286) – wielozadaniowość, ochrona pamięci (dzięki jednostce zarządzania pamięcią – MMU), obsługiwany przez WIndows 3.0+, umożliwia zaadresowanie do 4GB pamięci
  • Tryb wirtualny 8086 – wirtualny tryb rzeczywisty w trybie chronionym, umożliwiający uruchomienie aplikacji napisanych dla procesora 8086.

Sprzętowe mechanizmy ułatwiające projektowanie systemów operacyjnych:

  • Pamięć wirtualna
  • Praca wielozadaniowa
  • Ochrona zasobów

Superskalarność – praca potokowa – wykonywanie kilku instrukcji w pojedynczym cyklu zegara. Kradzione z RISC-a. Praca potokowa jest możliwa dzięki zastosowaniu kilku jednostek wykonawczych. Pentium posiadał 2 potoki – U (wszystkie instrukcje) i V (najprostsze instrukcje).

Segmentacja i stronicowanie pamięci:

  • Segmentacja – każdy proces uruchomiony w trybie chronionym otrzymuje swoją własną przestrzeń adresową i nie ma dostępu do przestrzeni adresowej systemu, ani innych procesów.
  • Stronicowanie – Umożliwia zaadresowanie większej ilości pamięci niż magistrala adresowa, przez zastosowanie stron. Wymyślona przez Jacka Karpińskiego.

Jednostka zmiennoprzecinkowa pracująca w trybie potokowym

2 oddzielne cache – dla danych i dla kodu programów

Możliwość współpracy z pamięcią cache L2