27721856 Curs Depanare Calculatoare

TOTAL SCHOOL Educational Center

ARHITECTURA SISTEMELOR DE CALCUL- note de curs -

~2002~

Material pentru uz intern. Este folosit in cadrul modulelor de curs ASC si Depanare Soft si Hard.

Autor: SISU RAZVAN.

TOTAL SCHOOL Educational Center Notiuni de arhitectura PC

Structura unui calculator secvenţial cu program memorat a fost dezvoltată de Von Newman în anul 1945. Aceasta cuprinde 5 unităţi:

- unităţi de intrare UI (input)- unitatea aritmetico-logică UAL sau ALU- unitatea de comandă UC- unitatea de memorare (memorie)- unităţi de ieşire UE (output)

Unitatea aritmetico-logică şi unitatea de comandă sunt văzute ca unitatea centrală.Pot exista unităţi combinate de intrare şi ieşire (i/o)

flux de date şi instrucţiuniflux de comenzi şi stări

Un sistem de calcul este format din hardware şi software.Hardware-ul reprezintă totalitatea circuitelor integrate, a dispozitivelor electronice,

a echipamentelor de intrare şi ieşire, memorii, cabluri şi carcase.Software-ul reprezintă totalitatea programelor care rulează pe un calculator.

Software-ul este împărţit în:- software de bază - rutinele existente în BIOS

- sistemul de operare- compilatoare

- software de aplicaţii, reprezentat de programele elaborate de firme specializate sau de către utilizator.

Unitatea de intrare asigură introducerea informaţiilor în calculator şi realizează conversia acestora de la forma exterioară, accesibilă omului (text, imagine, sunet, etc), într-o formă internă, specifică calculatorului.

exemple: tastatura, mouse, microfon, scaner, creion optic, cititoare de bandă, interfeţe specializate în achiziţia de date

Memoria are rolul de stocare a informaţiei sub formă de date şi programe. Unitatea de masură pt memorie este octetul sau byte-ul.

1octet=1byte=1B=8bit (1bit=o cifră binara)Memoria unui calculator este formată din:

- memoria internă sau principală, care păstrează programele şi datele care se utilizează la un moment dat . Este accesată direct de unitatea centrală, văzută ca o

2

MEM

UI ALU UE

UC


reuniune a UC şi UAL. Cu excepţia unor mici zone (BIOS - Basic Input/Output System = sistem primar pt i/o), memoria internă este volatilă, fiind dependentă de alimentarea cu energie electrică (RAM - volatilă, ROM - fixă). Are o capacitate limitată chiar de caracteristicile unităţii centrale, fiind un suport de memorare scump.

- memoria externă păstrează toate celelalte programe şi date ce trebuie să se afle la dispoziţia sistemului de calcul. Apare ca un spaţiu de stocare masivă şi îndelungată a informaţiei. Este obţinută prin utilizarea unor echipamente periferice de memorare.exemple: hard disk, CD-ROM (capacitate 650 - 800MB sau 74min), floppy disk, banda magnetică.

Salvarea este procedeul de transfer a datelor din memoria internă în cea externă.

Unitatea aritmetico-logică realizează prelucrarea informaţiei preluate din memoria internă, iar rezultatele se depun din nou în memorie. Această unitate execută operaţii aritmetice (adunare, scădere, etc.) şi logice (sau, şi, negare, etc.).

Dispozitivele de ieşire realizează trimiterea în exteriorul sistemului a informaţiilor din memoria internă. Execută pt utilizator conversia din format binar într-un format accesibil omului. Acolo unde este necesar generează semnale necesare acţionării unor echipamente cu comandă numerică.

exemple: display, imprimantă, dispozitive audio/video, plotter, interfaţă pt reţea, convertoare şi interfeţe specializate

Unitatea de comandă controlează activitatea tuturor echipamentelor din sistem pe baza unei secvenţe de instrucţiuni sau a unui program memorat. Pt execuţia unei instrucţiuni UC parcurge etapele:

1. citirea în memoria internă a instrucţiunii curente.2. decodificarea instrucţiunii, indentificarea operaţiunilor ce trebuiesc executate,

şi dacă este o instrucţiune de salt o execută.3. aducerea din memorie a operanzilor.4. executarea operaţiilor citite, comandând în acest scop UAL.5. dacă există rezultate, acestea sunt depuse în memoria internă, apoi se trece la

urmatoarea instrucţiune.

Totalitatea instrucţiunilor pe care le poate realiza unitatea de comandă formează limbajul maşină (specific fiecărei UC - tip de µP), iar programele scrise în acest limbaj se numesc programe în cod maşină. Limbajul maşină este o reprezentare prin valori numerice a setului de operaţii simple pe care ştie să le execute UC. Un program scris în cod maşină este o secvenţă de cod binar, care dacă se află în memoria internă poate fii rulată direct (program executabil).

3


Firmware este software-ul inclus în dispozitivele electronice în momentul fabricaţiei acestora.

Mărimile electrice cel mai utilizate în calculatoare sunt

nivele de tensiune: 5V, 12V si mai nou 3.3V date de o sursă de alimentare livrată cu sistemul de calcul, având puteri cuprinse între 200w şi 300w. Sursele pot fii AT sau ATX.

frecvenţa F=1/T, frecvenţa centrală (66MHz, 100MHz, etc.) având un factor de multiplicare. FSB = frecvenţa frontului magistralei de date (front site bus).

Reprezentarea internă a informaţieiLa nivel intern informaţia este stocata în sistem binar (“1” şi “0”)

1octet=1 byte= 1B =8 bit 1KB=210B=1024bit1MB=210KB=210*210B=220B1GB=230B1TB=240B

hexazecimal 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F urmate de “h”.

(anan-1an-2……a1a0)p=an*pn+an-1*pn-1+…+a1*p+a0 unde a1*p=a1*p1 si a0=a0*p0

Reprezentarea informaţilor nenumerice se face folosind codul ASCII. Codul ASCII extins utilizează 8biţi pt memorarea unui caracter, codifică caracterele alfabetice mici sau mari, caracterele numerice, semnele de punctuaţie, caracterele de control (neafişabile, sub 36).

Realizarea unei aplicaţii care să poata fi executată pe un calculator trebuie să parcurgă etapele:

1. specificarea problemei prin formularea efectivă şi stabilirea datelor de i/o2. proiectarea algoritmului, transpunerea problemei în algoritm şi reprezentarea

ei în pseudocod sau schemă logică3. codificarea algoritmului în limbaj de programare, acesta depinzând de natura aplicaţiei.

Un algoritm este un procedeu de rezolvare a unei probleme, el apare ca un set de reguli ce descriu secvenţa de instrucţiuni sau operaţii ce trebuie executate de calculator pt rezolvarea unui tip specific de probleme. Algoritmul trebuie să aibă următoarele proprietăţi:

- generalitate- mărginire în timp

4


- rigurozitate- eficienţă exprimată în timp de execuţie- memorie ocupată-

Limbajul de programare cuprinde un vocabular şi o sintaxă. Categorii:cod maşină - reprezentat prin valori numerice a setului de operaţii simple pe

care ştie să le execute UCcod de asamblare - transcrierea în formă mnemonică a limbajului maşină,

fiecărei instrucţiuni din codul maşină îi corecpunde o instrucţiune în limbaj de asamblare (cuprinde instrucţiuni şi operanzi)

limbaj de nivel înalt (avansat) - este apropiat de utilizator, conţinând enunţuri proprii limbajului uman, cu atât mai evoluat cu cât se apropie mai mult de limbajul natural şi cu cât permite cu mai multă uşurinţă accesul la resursele fizice ale calculatorului. Unei instrucţiuni scrise în acest limbaj îi corespunde un grup sau o secvenţă de instrucţiuni în cod maşină, rezultând un cod portabil.

exemple Pascal, C, C++, Delphi, Visual basic

Tipuri de calculatoare personale compatibile IBM (IBM PC) :

• desktop - PC pt birou, fixe• laptop - PC portabile, comparabile ca performanţe cu desktop PC• notebook - PC portabile cu funcţii limitate (editare de texte, agendă, etc.)

După tipul sursei de alimentare şi a carcasei acesteia:• AT (Advance Technology) AT, mini AT, midi AT, maxi AT, big AT• ATX (Advance Technology Extended) ATX, mini ATX, midi ATX, maxi ATX,

big ATX

După tipul carcasei tower - poziţie verticală

• desktop - poziţie orizontală• LPX (Low Profile Extended) - slim desktop

Placa de bază

Placa de bază (main board, mother board, MB) este cea mai importantă componentă a PC. Ea conţine:

soclul pt procesor sau chiar procesorul conectorii pt magistrale (bus) chip set-ul ROM BIOS

5


circuitele de adaptare la magistrale pt flopy disk - FDDo hard disk - HDD (IDE)o driver-e pt input/output - i/o

controler-ul pt tastatură conectorul de alimentare conectorul pt legatura cu bordul calculatorului

Magistralele unui calculator personal.

O magistrală nu este altceva decât o cale prin care pot circula date în interiorul PC. Această cale se utilizează pt comunicaţie şi se stabileşte între două sau mai multe elemente ale PC. Un PC are mai multe tipuri de magistrale:

magistrala procesorului magistrala de adrese magistrala memoriei magistrale i/o sau de extensie

Magistrala procesorului. Procesorul comunica cu restul sistemului furnizând adrese, primind şi furnizând date şi semnale de control. Magistrala procesorului este o cale de comunicare între magistrala sistemului şi procesor.

CPU - unitate centrală de prelucrare a datelor (Central Processing Unit)cache - memorie foarte rapidă, apropiată de microprocesor (astazi inclusă în µP)

Magistrala procesorului este o cale de comunicare între CPU şi chipset-ul cu care lucrează direct. Este o magistrală folosită pentru a transfera date între procesor şi magistrala principală sau între procesor şi memoria rapidă cache. Această magistrală lucrează la o viteză mult mai mare decât orice altă magistrală din sistem. Magistrala este compusă din circuite electronice pt date, adrese şi control.

Un µP 80486 lucrează cu o magistrală compusă din 32 linii de adrese, 32 linii de date şi câteva linii de control.

Magistrala pt µP Pentium conţine 32 linii de adrese, 64 linii de date şi câteva linii de control. Magistrala procesorului lucrează la aceeaşi viteză ca şi procesorul, şi poate transfera 1bit de date la fiecare perioadă sau la două perioade ale ceasului.

Pt a determina viteza de transfer pe magistrala procesorului se multiplică nr de biţi ai magistralei de date cu viteza ceasului magistralei, această vitază de transfer sau lărgime de bandă reprezentând o valoare maximă, în realitate fiind cu 25% mai redusă.

Magistrala memoriei este utilizată pt transferul informaţiei între procesor şi memoria principală a sistemului. Informaţia care circulă pe magistrala memoriei este transferată la o viteză de transfer mult mai mică decât viteza de transfer pe magistrala procesoriului. Soclurile (slot - conectorii) magistralei de memorie sunt cuplaţi la magistrala de memorie aşa cum sunt cuplaţi conectorii de extensie la magistrala i/o.

6


Magistrala de adrese este folosită pt operarea cu memoria principală şi ajută la selectarea adresei pt urmatoarea operaţie, fiind în realitate o parte a magistralei de memorie. Dimensiunea magistralei de adrese este strict legată de mărimea memoriei pe care o poate adresa direct unitatea centrală.-8088 are 20linii (biţi) de adresă, prin magistrala de adrese putându-se accesa maxim 1MB -80286 24 linii (biţi) de adresă, acces maxim 16 MB de RAM (220biti=1MB, 224biti=16MB)-80386, 80486 şi Pentium au 32 linii de adrese şi pot accesa maxim 4GB (232biti)

Magistrala input/output permite unităţii centrale să comunice cu dispozitivele periferice. Permite adăugarea în calculator, în conectoarele de extensie, a unor dispozitive ca: plăci video, plăci sunet, adaptoare reţea, etc.. Nr conectorilor de extensie poate să varieze în funcţie de tipul plăcii de bază, unele sisteme PC având un singur conector numit multiextensie (riser card slot), placa de extensie având la randul ei alţi conectori (slim-line sau slim-case).

Principalele tipuri de magistrale i/o sunt: ISA, PCI, AGP (pt plăci video), PCMCIA (pt sisteme laptop), AMR/CNR, MCA, EISA, VL-bus (ultimele trei fiind folosite strict pt anumite tipuri de procesoare). Aceste magistrale se deosebesc în principal prin nr de informaţii transferate simultan şi prin viteza cu care se face transferul.

Magistrala ISA (Industrial Standard Architecture). Această arhitectură de magistrală a fost introdusă cu apariţia primului IBM PC, ulterior fiind îmbunătăţită. Există două versiuni de magistrale ISA care se deosebesc prin nr de biţi de date ce pot fi transferate simultan pe magistrală, o versiune mai veche pe 8 biţi şi o alta capabilă să lucreze pe 16biţi, ambele versiuni funcţionând la 8MHz. Ambele versiuni au nevoie de 2 până la 8 perioade de ceas pt transferul de date, rata maximă de transfer a magistralei ISA pe 16 biţi fiind de 8MB/s.

8 MHz / 2p * 16biti = 64 Mbiti/s = 8 MB/s

Magistrala ISA pe 8 biţi are un conector cu 62 contacte pe două rânduri (A1 - A31, B1 - B31), magistrala ISA pe 16 biti având o extensie cu 36 de contacte pe două rânduri (C1 - C18, D1 - D18).

Magistrala MCA (Micro Controller Architecture). Apariţia procesoarelor pe 32 biţi a făcut ca magistrala ISA să nu mai corespundă. IBM a decis elaborarea unei alte magistrale. Aceasta nu este compatibilă cu ISA şi functionează asincron cu procesorul. Magistrala MCA admitea controlul total al magistralei prin tehnologia bus mastering.

7

A1 A31

B1 B31

C1 C18

D1 D31


Magistrala EISA (Extended Industrial Standard Architecture) apare în anul 1988, fiind concepută de cel mai mare producator de PC după IBM. Furniza conector pe 32 biti pt 80386DX şi funcţiona la 8,33MHz.

Magistralele locale. Magistralele prezentate până acum au în comun viteza scăzută de transfer. La începutul erei PC magistralele i/o operau la aceiaşi viteză cu magistrala procesorului. În timp ce viteza magistralei procesorului a crescut, magistrala de I/O a cunoscut doar ajustări nesemnificative. Necesitatea vitezei sporite devine majoră în contextul utilizării preponderente a interfeţei grafice cu utilizatorul (GUI). Aceste sisteme necesită prelucrarea unui volum atât de mare de date încâ magistralele I/O produceau o adevarată strangulare în sistem. O soluţie evidentă a fost mutarea unora din extensiile I/O într-o zonă unde pot avea acces la vitezele sporite ale magistralei procesorului.

Magistralele locale nu înlocuiesc standardele anterioare, ci aduc îmbunătăţiri. Un sistem uzual cuprindea standarde ISA şi EISA, fiind în acelaşi timp dotat cu unul sau două conectoare local bus.Magistrala VESA sau VL-bus a devenit un standard de magistrală locala pe 32 biti, care permite viteze de transfer de 128 MB dar care este dependent de procesorul 80486. Conectorul VL-bus este fizic o extensie a conectoarelor de baza ISA, EISA sau MCA.

Magistrala PCI (Peripheral Component Interconnection) a aparut în anul 1993, fiind numită şi magistrala mezanin deoarece adăuga un alt nivel configuraţiei standard de magistrală. Magistrala PCI ocoleste magistrala standard folosind magistrala sistemului pt a creşte viteza ceasului şi utilizează toate avantajele căilor de date ale procesorului. Aceasta lucrează la o frecvenţă de 33 MHz si este pe 32 biţi; are o rată de transfer de 132 MB/s, iar cu procesoarele cu 64 biţi avem o rată de transfer de 256 MB/s.

Transferul rapid pe magistrala PCI se datorează faptului că lucrează în paralel cu magistrala procesorului, fară să o înlocuiască, CPU putând procesa date în memoria cache în timp ce magistrala PCI este ocupată cu transferul de informaţie între alte elemente ale sistemului. Prin arhitectura sa această magistrală este independentă de procesor, în plus susţine multe elemente “plug & play”. Într-un sistem “plug & play” componentele trebuie să fie capabile să ceară calculatorului resursele de care au nevoie, adică adrese I/O, întreruperi, canale DMA (Direct Memori Acces). La pornirea calculatorului ele trebuie să comunice cu BIOS-ul care le va administra cererile. După pornire, dacă sistemul de operare este “plug & play”, va prelua aceste atribuţii şi se va îngrijii să nu apară erori. Dacă o componentă nu satisface aceste cerinţe, utilizatorul va trebui să preia rolul de arbitru şi să configureze manual. Plăcile “plug & play” sunt dotate cu un cod special care are rol de identificare pt ca resursele să poată fi puse la dispoziţia plăcii.

Magistrala AGP (Accelerated Graphic Port) este de fapt un port de comunicaţie în cadrul arhitecturii calculatorului care îmbunătăţeşte transferul de date între procesorul video, memoria sistemului şi procesorul principal. AGP aduce îmbunătăţiri fundamentale atât în procesarea imaginii grafice 2D, 3D cât şi în animaţie. Tot mai multe aplicaţii care permit afişarea 3D în timp real impun cerinţe riguroase hardware-ului. Trebuiesc efectuate calcule foarte complexe într-un timp extrem de scurt şi trebuiesc afişate hărţi de textură de

8


dimensiuni mari. Hărţile de textură sunt hărţi de biţi (bmp) care descriu în detaliu suprafeţele obiectelor în 3D. Magistrala AGP permite controller-ului grafic să creeze texturile direct în RAM. Prin implementarea AGP a fost eliberată magistrala PCI, aceasta nemaifiind încărcată cu date video.

Magistrala PCMCIA (realizată de PC Main Card International Association). Pt a aplica laptop-ului şi notebook-ului aceleaşi calităţi de a fii extensibile, s-au stabilit câteva standarde pt plăci externe de dimensiuni reduse (credit card size). Aceste standarde au fost dezvoltate de PCMCIA.

hipset-ul unei plăci de bază este un set integrat de chip-uri care realizează toate funcţiile vitale ale unui sistem de calcul. La plăcile vechi aceste funcţii erau

implementate printr-un nr mare de circuite integrate distincte.CUn chip set poate cuprinde:

controller-ul de magistrală ceasul de timp real - RTC (Real Time Clock) controller-ul pt tastatură controller-ul de acces direct la memorie - DMA adaptorul IDE - controller-ul pt HDD controller-ul pt FDD - FDC

Fiecare bit de informaţie care este stocat în memorie sau care este transferat către oricare dispozitiv de I/O trece în drumul său prin chip set, acesta fiind o punte între componentele sistemului de calcul. Elementele pe care le dictează chip set-ul unui sistem sunt:

• tipul memoriei• tipul de procesor (CPU)• viteza maximă a magistralei• suportul pt AGP, PS/2, USB (Universal Serial Bus)

Setul modern de chip-uri adaugă trei părti importante:• controller-ele de cache şi memorie• buffer-ul de date (memorie tampon)• puntea PCI cu ISA

Conttroller-ul de cache şi memorie comandă accesul la memoria rapidă cache, memoria cache păstrând nu numai datele citite din RAM, ci şi pe cele pe care procesorul le va scrie în RAM. Controller-ul de memorie asigură înlesnirea comunicaţiei a bus-ului (magistralei) pt transfer de date între procesor, memoria cache, memoria principală şi bus-ul PCI.

Buffer-ul de date serveşte ca o memorie intermediară între bus-ul procesorului, bus-ul PCI şi memoria principală. El asigură ca atunci când procesorul scrie în memorie

9


sau accesează direct o componentă PCI să nu fie necesari timpi de aşteptare sau ca aceştia să fie foarte mici. Această memorare intermediară creşte enorm performanţele sistemului.

Puntea PCI cu ISA asigură legătura între magistrala PCI, a cărei frecvenţă este de 33MHz, şi cea ISA, care are frecvenţa de tact de 8MHz. Pe puntea PCI cu ISA sunt montate şi funcţiile de I/O.

Memoria ROM BIOS (Read Only Memory - Basic Input/output System) este formată dintr-o serie de programe înscrise în ROM existentă pe placa de bază. Denumirea de BIOS este întotdeauna asociată cu numele firmei producătoare: AMI, Award, Phoenix.

Principalele funcţii ale programelor BIOS de pe placa de bază sunt:

• autotestarea sistemului la punerea sub tensiune . Este efectuat un set de rutine care testează placa de bază, memoria, controller-ele de adrese, adaptoarele video şi pt tastatură şi alte componente ale sistemului, aceste rutine fiind reunite sub denumirea de POST (Power On Self Test). Testele efectuate nu sunt sofisticate însa pot depista erori fatale. POST furnizează mesaje pe ecran sau coduri sonore în caz de eroare.

• configurarea sistemului prin punerea la dispoziţie a programului setup dacă această funcţie este cerută de utilizator în timpul operaţiei de boot-are. Accesarea programului BIOS setup se face prin apăsarea unei taste sau combinaţii de taste, în funcţie de sistemul BIOS utilizat, cea mai des folosită tastă fiind DEL.

• căutarea sistemului de operare (OS) este efectuată de rutina Boot Startup Loader. Dacă sistemul de operare este găsit, este încărcat în memorie şi i se predă controlul

• asigurarea de programe standard pt controlul componentelor hardware ale sistemului. Orice program al utilizatorului poate accesa cu usurinţă un dispozitiv din sistem prin apelarea unui modul program standard existent în componenţa BIOS-ului, programatorul fiind scutit de scrierea rutinelor necesare comunicării cu dispozitivul respectiv.

Programele înscrise în ROM BIOS diferă în funcţie de tipul calculatorului şi ele nu pot fi rulate decât pe sistemul pentru care au fost proiectate. În ultimul timp programele BIOS sunt furnizate într-o memorie Flash-ROM care este usor de actualizat.Memoria CMOS este un tip de memorie cu un consum foarte redus care se utilizează pt a păstra data, ora şi configuraţia sistemului. Capacitatea CMOS este de 64 octeti (512 biti), informaţia fiind scrisă codificat. Datele din memorie se înscriu de către furnizorul de echipament şi pot fi modificate oricând de utilizator dacă acesta intră în setup în timpul pornirii sistemului. Această memorie, împreună cu un circuit de ceas sunt alimentate permanent dintr-un acumulator sau o baterie long life, determinând funcţiile prioritare timp îndelungat. Destul de răspândite sunt controller-ele timer CMOS cumulate sub denumirea de ceas Dalas care nu au nevoie de o baterie pe placa de bază deoarece chip-ul conţine o baterie cu Li a cărei durată de viaţă este de peste 10 ani.Resursele de sistem sunt reprezentate de :

10


• adresele porturilor de I/O• întreruperi - IRQ number (Interrupt Request Channel ‘no’)• canale DMA (Direct Memory Access)• memorie

Resursele sunt apelate şi folosite de diferite componente ale sistemului. Plăcile adaptoare au nevoie de aceleaşi resurse pt a comunica cu sistemul şi pt a-şi îndeplini scopurile. Nu toate plăcile adaptoare au aceleaşi necesităţi. Un port serial de comunicaţie are nevoie de o adresă I/O şi de un nr de întrerupere în timp ce o placă de sunet foloseşte în plus şi cel puţin un canal DMA. Pe măsură ce sistemul creşte în complexitate, riscul unor conflicte pt resurse creşte dramatic. Cu siguranţă va avea loc un conflict dacă se utilizează două plăci cu acelaşi nr de întrerupere şi aceeaşi adresă I/O.

Adresele porturilor I/O. Porturile I/O presupun cuplarea la sistem a unui nr mare de dispozitive. Cele mai multe sisteme se livrează cu cel puţin două porturi seriale COM şi un port paralel LPT. Cele două porturi seriale sunt configurate COM1şi COM2, iar cel paralel LPT1. Arhitectura de bază a calculatorului asigură patru porturi seriale, COM 1 - COM4, şi trei porturi paralele, LPT1 - LPT3. Fiecare port I/O utilizează pt comunicare o adresă de I/O. Această adresă se află în zona de jos a memoriei şi este rezervată pt comunicare între diferitele dispozitive I/O şi sistemul de operare. Înafară de COM şi LPT există şi alte adaptoare care utilizează adrese de I/O în sistem.

Întreruperile - IRQ number (numărul canalului de întrerupere cerut) sau întreruperile hard sunt folosite de diferitele dispozitive pt a semnaliza plăcii de bază că trebuie satisfăcută o cerere de întrerupere. Canalele de întreruperi sunt formate din trasee de pe placa de bază şi conexiuni la conectori.Când o anumită întrerupere este activată se apelează o rutină specială care salvează conţinutul registrelor CPU într-o stivă şi apoi direcţionează sistemul spre tabela vectorilor de întreruperi. Această tabelă conţine o listă a adreselor de memorie care corespund controller-ilor de întreruperi. În funcţie de întreruperea care a fost activată este rulat programul corespunzător. După ce rutina soft termină execuţia operaţiei, este restaurat conţinutul stivei în registrele CPU şi sistemul reia programul pe care îl executa înainte să apară întreruperea. Prin utilizarea întreruperilor se răspunde evenimentelor în timp util.Întreruperile hard au asociate nr pt a se stabilii priorităţi. Întreruperile cu cea mai înalta prioritate l-i se asociază nr cele mai mici. Întreruperile cu nr mic de prioritate concurează cu alte întreruperi. Dacă sistemul este prea încărcat prin depăşirea stivei, adică prea multe cereri de întrerupere au fost generate într-un timp prea scurt, apare o eroare de depăşire a stivei şi sistemul se blochează - Stack Overflow.

Întreruperile magistralei ISA pe 16 biti. Atunci când s-a constatat o creştere a nr de întreruperi, s-a trecut la utilizarea a două controller-e de întreruperi cu înlănţuirea întreruperilor generate de al doilea controller la întreruperea IRQ2 ( IRQ9 - IRQ15 au prioritate mai mare decât IRQ3 - IRQ8). Această aranjare înseamnă de fapt că sunt disponibile doar 15 nr de întreruperi, IRQ2 fiind identică cu IRQ9. Întreruperile cu nr mai mare decât 8 provin de la al doilea controller.

11


IRQ 0- ocupată de timer-ul sistemului (circuitul de ceas - tactul sistemului) având cea mai mare prioritateIRQ 1 - ocupată de tastaturăIRQ 2 - cascadă la IRQ9IRQ 3 - folosită de COM2IRQ 4 - COM1IRQ 5 - placa sunet, placa reţea sau rămâne liberIRQ 6 - controller FDDIRQ 7 - LPTIRQ 8 - RTC (ceasul de timp real)IRQ 9 - placa video vecheIRQ 10 - placa reţea sau adaptor MPIRQ 11 si IRQ 12 - sunt rezervate, putând fi ocupate de orice dispozitivIRQ 13 - coprocesor matematicIRQ 14 - primary IDE (conectare pt HDD principal)IRQ 15 - secondary IDE (conectare pt HDD secundar)

Dacă cele 15 întreruperi nu sunt suficiente apare ideea de partajare a întreruperilor prin care două dispozitive diferite folosesc aceeaşi întrerupere ca să atragă atenţia procesorului.

Magistrala PCI modifică în întregime sistemul de întreruperi, venind cu circuite proprii pt control, circuite cuprinse în puntea PCI cu ISA. Sistemul de întreruperi serializate foloseşte un semnal special - IRQSER, care codifică toate întreruperile dispozitivelor sub forma unor serii de impulsuri.

Canalele DMA descriu un procedeu simplu prin care controller-ul DMA transportă la comandă o anumită cantitate de date dintr-o locaţie de memorie în alta. Procesorul specifică actiunea livrând adresa de start şi cea de oprire cât şi lungimea blocului. După ce a realizat acest lucru trece la rezolvarea altor acţiuni. Magistrala ISA asigură 8 canale DMA, canale ce pot lucra pe 8 sau 16 biţi.

Tehnologia ATX a plăcii de bază.

Specificaţia ATX descrie standarde pt placa de bază, carcasă şi sursa de alimentare. Specific plăcii ATX apar conectorii pt tastatură şi mouse care apar plasaţi în carcase metalice, fiind în format PS/2. Alimentarea se face printr-un conector cu 20 pini puşi pe două rânduri, în plus ea fiind dotată cu o nouă funcţie prin care calculatorul poate fi închis prin soft. Pornirea calculatorului se poate face acum şi printr-o combinaţie de taste. Porturile şi conectoarele pt porturi apar acum integraţi pe placa de bază. Apar plăci de baza “all in one”, care cuprind plăci video integrate, plăci de sunet sau plăci de reţea. Plăcile de

12


bază pot fi dotate cu senzori de temperatură ce pot fi controlaţi de către BIOS sau de programe special instalate. Cooler-ele (ventilatoare şi radiatoare) pot fi alimentate direct de pe placa de bază, apărând un control al turaţiei acestora, control strict legat de temperatură.

Producători de chip set-uri: VIA, Intel, AMD, SIS, ALI, etc.

Microprocesorul

Microprocesorul (CPU - Central Processing Unit, unitatea centrală de prelucrare a datelor) este cea mai costisitoare componentă a calculatorului, fiind cea care execută calculele şi procesarea datelor în sistem. Unul dintre cele mai obişnuite moduri de a descrie un procesor este prin specificarea mărimii magistralelor de date şi de adrese. Orice mediu de transport a datelor care are mai multe prize la fiecare capăt poate fi numit magistrală.

Magistrala de date reprezintă ansamblul liniilor utilizate pt a transfera şi recepţiona date. Cu cât se pot transmite mai multe semnale simultan, cu atât se pot transfera mai multe date, magistrala fiind mai rapidă. Într-un calculator, datele reprezintă informaţii sub formă numerică şi constantă în întindere de timp, în care pe un singur traseu există o tensiune cuprinsă între 2,4Vşi 5V, reprezentând cifra binară “1” logic, sau între 0V şi 0,8V pt un bit de date “0” logic. Cu cât există mai multe linii, cu atât se pot emite mai mulţi biţi diferiţi în acelaşi timp.

Legat de microprocesor apare noţiunea de registre interne, iar mărimea acestor registre este un indiciu asupra cantităţii de informaţie pe care procesorul o poate prelucra la un moment dat. Cele mai multe procesoare folosesc registre interne pe 32 biţi. Registrele interne sunt de obicei mai mari decât magistralele de date pentru procesoarele sub Pentium, iar chip-ul Pentium are o magistrală de date pe 64 biţi, dar registrele interne de doar 32 biţi, structură care ar părea ciudată dacă se pierde din vedere că procesorul Pentium are două secţiuni interne de 32 biţi pt prelucrarea datelor. Din multe puncte de vedere procesorul Pentium poate fii văzut ca două microprocesoare într-unul singur.

Magistrala de adrese este grupul de linii care transferă informaţii de adresă necesare pt precizarea locaţiei de memorie către care este transmisă informaţia sau la care ea se găseşte. Fiecare linie de adresă transportă un singur bit de informaţie, acest bit reprezentând o singură cifră a nr de adresă. Cu cât există mai multe linii pt calcularea adresei, cu atât se vor putea adresa mai multe locaţii de memorie. Mărimea unei magistrale de adrese impune dimensiunea maximă a memoriei RAM pe care un procesor o poate adresa. Magistralele de date şi adrese sunt independente. Dimensiunea magistralei de date dând o indicaţie despre capacitatea procesorului de a manipula informaţia. Dimensiunea magistralei de date spune câtă memorie poate fii apelată de către procesor.

13


Operaţia de aşteptare (Wait State) este un tact al ceasului în care nu se întâmplă nimic pt a nu permite procesorului să avanseze prea mult faţă de restul sistemului (să o ia înaintea restului sistemului). Timpul necesar execuţiei unei instrucţiuni este variabil. Procesorul 8088 avea nevoie de 12 paşi de ceas pt a executa o instrucţiune. Procesorul Pentium posedă două canale de execuţie a instrucţiunilor care asigură executarea unei instrucţiuni medii pe o singură perioadă a ceasului.

Duratele diferite de execuţie a instrucţiunilor exprimate în perioade de ceas, face dificilă comparaţia între sisteme de calcul doar în funcţie de frecvenţa ceasului (tact). Astfel, Pentium la 100MHz este echivalent cu un procesor 80486 la 200MHz. Pt a asigura compararea adecvată a puterii de calcul al unui sistem au fost create o serie de teste specifice numite “benchmarks”, acestea fiind un instrument de masură al performanţelor unui procesor.

Tipuri de microprocesoare.

Primul calculator personal lansat pe piaţă decătre firma producătoare IBM, era bazat pe un procesor I8088 (Intel) care lucra la o frecvenţă de 4,77MHz. A fost ales acest microprocesor cu performanţele cele mai scăzute pt a menţine costul sistemului cât mai redus. Admitea o magistrală internă de 16 biţi dar magistrala externă era de 8 biţi. Astfel, primul calculator personal accepta adăugarea unui coprocesor matematic X87 ataşat la magistrala locală a procesorului, coprocesor care se ocupa de calculele în virgulă mobilă FPU (Floating Point Unit). Acest sistem era realizat în arhitectură XT (Extended Technology).

Procesorul 80286 a fost lansat cu modulul IBM AT (Advance Technology) şi se afla într-o capsulă cu 64 pini, 134000 tranzistoare, emisia calorică fiind foarte mică nu existau probleme cu răcirea. Magistralele procesorului 286 au 24 linii de adresă şi 16 linii de date, fiind un procesor pe 16 biţi atât intern cât şi extern. Frecvenţa de lucru a sa a fost cuprinsă între 6MHz şi 20 MHz. Lucra în două moduri diferite de operare: real, funcţionând ca un 8086 mai rapid, şi protejat, mod în care 286 a introdus o noutate, un program conceput să folosească facilităţile acestui procesor putând avea acces la 1 MB de memorie, incluzând memoria virtuală. Fizic, procesorul poate accesa maxim 16 MB de memorie, dar când un program solicită mai multă memorie decât cea existentă fizic, acesta mută pe disc o parte din instrucţiunile codificate ale programului deja existente în memorie. Memoria virtuală este controlată de sistemul de operare şi de hardwer-ul chip-ului. Un dezavantaj important al procesorului 286 este acela că nu poate trece din mod protejat în mod real de funcţionare fără o iniţializare hard a sistemului, deşi comutarea din modul real în cel protejat se poate face fără reiniţializare. Această problemă a fost remediată odată cu realizarea procesorului 80386.

Procesorul 80386 a apărut în anul 1985, saltul fiind impresionant, procesorul lucrând pe 32 biţi. Are 275000 tranzistori, fiind realizat în tehnologie CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor), la o mărime de 1,2µm. Prin aceasta se înţelege distanţa

14


minimă dintre două componente aflate pe aceeaşi pastilă de siliciu. Procesorul a apărut cu 132 pini în conectare pe soclu şi nu necesita cooler (radiator de răcire). Faţă de 286 are un mod în plus de lucru, cel virtual/real, care permite mai multor sesiuni în mod real să lucreze simultan în mod virtual. Apare astfel ideea de multitasking (posibilitatea de a avea în execuţie două sarcini sau două procese în acelaşi timp).

Primele modele de procesoare 386 lucrau la frecvenţa de 12,5MHz ajungându-se până la 50MHz. Varianta 386SX oferea facilităţile unui procesor 386 la preţul celui de 286. Deşi avea o arhitectură identică cu 386DX, ele comunicau în exterior pe 16 biţi, utilizând o magistrală de adrese pe 24 biţi.

Procesorul 80486 apare în anul 1989 şi este ultimul din seria X86. Lucra integral pe 32 biţi, având coprocesorul on-chip (incorporat). În plus venea cu un timp redus de execuţie a unei instrucţiuni, cu memorie cache Level 1 incorporată, memorie cu randament între 90 şi 95%, raport care arată cât de des operaţia standard de aşteptare intervenea în procesul de citire. Procesorul 486 are mai multe versiuni: SX, DX, DX2, DX4 şi DX5 (AMD), gama de frecvenţe fiind cuprinsă între 16 MHz şi 133MHz, un procesor garantat pt o frecvenţă, lucra intern la o frecvenţă mai mică.

O dată cu 486 s-a recurs la multiplicarea frecvenţei, astfel DX2 funcţiona interior cu de două ori frecvenţa plăcii de bază, în timp ce DX4 - cu de trei ori frecvenţa plăcii de bază. Apare acum şi soclul tip ZIF (Zero Insertion Force - soclu cu inserare fără forţă). O dată cu apariţia lui DX4 s-a încercat şi s-a reuşit folosirea unei tensiuni mai mici pt procesor, în loc de 5V, 3,3V.

Începând cu procesorul Pentium, apărut în anul 1992, Intel a anunţat a cincea generaţie de procesoare compatibile, codificată P5. Acestea se vor numi Pentium şi nu 586. Pentium este un chip integrat compatibil cu procesoarele anterioare, deosebirea majoră faţă de celelalte fiind prezenţa a două canale identice de procesare a datelor. Intel denumeşte această capacitate, tehnologie superscalară sau procesare paralelă. Arhitectura superscalară este asociată de cele mai multe ori cu grupul de comenzi evoluat RISC (Reduced Instruction Set Computer - set redus de instructini).

Pentium este unul din primele procesoare CISC (Complex Instruction Set Computer - set complex de instrucţiuni) care funcţionau cu procesare paralelă. Cele două canale pt execuţia instrucţiunilor sunt notate cu U şi V şi se numesc pipeline (conducte, canale), U fiind canalul principal, el putând executa toate instrucţiunile pt calcule cu nr întregi şi în virgulă flotantă (mobilă), iar V este canalul secundar şi poate executa numai instrucţiuni simple de calcul cu nr întregi. Procesul prin care se execută două instrucţiuni simultan se numeşte pairing (în pereche). La apariţie, Pentium a determinat recompilarea majorităţii aplicaţiilor, deoarece nu toate instrucţiunile secvenţiale se pot executa în pereche şi atunci se utiliza doar canalul U. Pentium este realizat în tehnologie BICMOS (Bipolar Complementary Metal Oxid Semiconductor), în arhitectură superscalară şi se alimenta la 3,3V, coprocesorul fiind inclus în chip. În momentul apariţiei a fost prezentat în capsulă PGA (Pin Grid Area). Prima versiune se alimenta la 5,5V şi lucra la 60 - 66MHz. A doua generaţie Pentium a apărut în anul 1994, procesorul lucra la frecvenţa de 75,9 - 100 MHz

15


şi apoi la 200 MHz. Tehnologia de fabricare este de 0,6µm, alimentarea făcându-se la 3,3V. A fost livrat în capsulă cu 296 pini, incompatibilă cu prima versiune care avea 273 pini. Extensia MMX (Multimedia Extension) este de fapt un set de 54 de instrucţiuni adăugate la procesorul Pentium. P55C lucra la o frecvenţă de 166 - 233 MHz.

Procesoare din generaţia 6x86.

În anul 1995, Intel a lansat pe piaţă procesorul Pentium Pro realizat în tehnologie BICMOS, 0,6mm, cu 5,5 milioane tranzistori, având frecvenţa cuprinsă între 150 şi 200MHz. Procesorul cuprindea în aceeaşi carcasă două componente: chip-ul Pentium Pro şi chip-ul memoriei cache Level 2 de 256 KB. Cele două chip-uri comunică între ele printr-un bus optimizat. Unitatea centrală poate fi privită ca fiind alcătuită din două părţi mari: o parte de prelucrare în ordinea dată a instrucţiunilor şi o parte de execuţie în ordine diferită a lor.

Instrucţiunile sunt aduse în ordine în unitatea centrală dar pot fi executate în ordine diferită, rezultatele se depun într-o memorie tampon de reordonare - ROB (recorder buffer). Un mod de lucru asemănător se găseşte şi în procesorul K5 proiectat şi produs de AMD.

Utilizând o tehnică numită execuţie speculativă adică execuţie anticipată a unor instrucţiuni, viteza de procesare creşte. Integrarea memoriei cache în aceeaşi capsulă cu unitatea centrală şi accesul ei printr-un bus este o altă noutate a procesorului. P6 ca şi Pentium cuprinde memoria cache Level 1 segmentată în două: o parte pt date şi o parte pt instrucţiuni, fiecare având o capacitate de 8KB cu o lungime de linie de 32 biţi.

Memoria cache de date lucrează în mod făra blocare, adică poate satisface alte cereri chiar şi după ce una a eşuat. Cererea care a eşuat va fii rescrisă după ce datele au fost aduse, cu o probabilitate destul de mare din cache-ul Level 2. Memoria cache Level 2 este utilizată atât pt date cât şi pt instrucţiuni. Ea se află pe acelaşi suport ceramic cu procesorul şi comunică prin intermediul unei magistrale de 64 biţi.

Legătura lui P6 cu exteriorul este asigurată prin magistrala de 64 biţi care poate lucra la maxim 66MHz. Noua magistrală permite interconectarea directă pin la pin a până la 4 microprocesoare pt realizarea de sisteme multiprocesor performante. Specificul pt nivelele de semnal pe magistrală s-au modificat şi este de 1,5V, nivel care reduce timpul de stabilizare.

Concurentul principal al firmei Intel, AMD a realizat procesorul K5 compatibil cu Pentium, care prezintă o serie de proprietăţi ale seriei P6. Ca performanţe, K5 cu frecvenţa de tact de 100 MHz depăşeşte un Pentium cu frecvenţa de 120 MHz.

Procesorul Pentium Pro MMX a fost lansat în anul 1997 sub denumirea de Pentium II, având numele de cod Klamath. Elemente noi apărute faţă de vechiul Pentium Pro sunt cartuşul SEC (Singel Edge Conector). Proiectat pt a uşura upgrade-ul, acest cartuş se montează în soclul numit Slot 1 şi elimină pericolul îndoirii şi ruperii pinilor. În interiorul cartuşului există o placă ce conţine procesorul, logica de bază şi memoria cache.

16


Memoria cache Level 1 a fost dublată la 32 KB iar cea Level 2 este de 512 KB. Microprocesorul poate lucra la frecvenţe de 233, 266, 300; 333, 350 şi 400 MHz.

Conţine 4,5 milioane de tranzistori şi este realizat în tehnologie de 0,35 mm. Pt a asigura suport acestui procesor, Intel a lansat chipset-uri din seria 440: BX, LX şi EX.

AMD K6.

AMD a fost întotdeauna în avangarda tehnologiei de fabricaţie a procesoarelor. 386DX produs de AMD a avut frecvenţa de lucru de 40 MHz surclasându-l pe cel de la Intel care lucra pe 33 MHz. Când 486DX4 ajunsese la 100MHz, AMD lansa 5X86 (sau 486DX5) la 133MHz. Spre deosebire de 486 care avea aceeaşi arhitectură interioară cu cele de la Intel, K5 nu a mai copiat arhitectura de la Pentium şi apărând prea târziu pe piaţă nu a mai apucat să se impună. AMD s-a concentrat în continuare pe dezvoltarea procesorului K6.

Deoarece Pentium Pro şi Klamath aveau probleme cu softwere-ul proiectat pt 16 biţi, AMD şi-a propus să îmbunătăţească aceste domenii împreună cu Microsoft, rezultat obţinut la K6. Spre deosebire de procesorul Pentium Pro ce avea o capsulă mare, ceeace a impus un nou soclu pt procesoare, K6 foloseşte soclul pt Pentium, Socket 7.

AMD a conceput pt K6 chipset-ul AMD 640, compus din:• controller-ul de sistem numit Northbridge• controller pt magistralele periferice, Southbridge

Pt acest procesor a fost desemnată extensia 3D Now!, ce poate fi comparată cu cea MMX, dar este strict orientată spre aplicaţiile 3D.

Cyrix a lansat procesorul ce cuprindea instrucţiunile MMX, numit M2, generalizând cu el magistrala cu frecvenţa de 75MHz.

În anul 1998 Intel a lansat a doua generaţie de procesoare Pentium II, codificate Deschutes, realizate în tehnologie CMOS de 0,25mm. În afară de frecvenţa de tact interioară, nimic altceva nu îl deosebeşte de Klamath. În timp ce Deschutes, având frecvenţa de 333MHz consuma doar 23W, un Klamath la 300MHz putea consuma în jur de 43W. Ambele procesoare funcţionau cu acelaşi tip de chipset. Deschutes putea ajunge la frecvenţe de lucru de până la 450MHz. Intel nu a neglijat piaţa lowend, lansând procesoarele Celeron şi Mendocino. Celeron este un procesor ce nu are memorie cache Level2, iar Mendocino avea doar 128KB cache. Pt echiparea server-elor, Intel a dezvoltat clasa procesoarelor Xeon, procesoare dotate cu memorie cache de până la 2MB.

Primele Pentium III, codificate Katmai au apărut în arhitectură Slot 1 şi funcţionau la frecvenţa FSB de 100MHz. Un al doilea tip de procesor Pentium III, numit Coppermine, a apărut într-un format FCPGA (Flip chip pin Grid Aray). Noile procesoare au doar 256 KB memorie cache Level2 şi pot funcţiona la frecvenţa de bus de 133MHz. Deşi memoria cache Level 2 este mai mică decât în cazul procesorului Katmai, acum aceasta este practic integrată în pastila procesorului (aşa numita tehnologie on-die). Grupa

17


procesoarelor Pentium III vin cu 70 de instrucţiuni noi, instrucţiuni ce aduc tehnologia SIMD (Single Instruction Multiple Data). Aceste procesoare sunt disponibile la frecvenţe între 533MHz şi 1,13 GHz. Procesoarele PIII care lucrează la 133 MHz FSB apar codificat notate cu B. Pt diferenţierea între cele care au 256KB şi cele cu 512KB de memorie cache, apare în codul primelor procesoare litera E.

Deşi pe piaţă apar procesoarele Pentium IV, Intel a anunţat că în continuare va produce şi va oferi suport procesoarelor PIII. Pentium III este bazat pe aceeaşi arhitectură ca şi PII şi este construit pt a fi logic compatibil cu sistemele PII, astfel este foarte posibil să se poată realiza un up grade de la un sistem bazat pe PII la unul bazat pe PIII, în funcţie de placa de bază (posibilităţile de setare a FSB). Apare un soclu intermediar - Soket 370 pt Celeron. Şi pornind de la PIII au fost lansate pe piaţă procesoarele cu cost redus Celeron, procesoare care au frecvenţa de peste 433MHz, incluzând şi noul set de 70 de instrucţiuni SSE cu care a venit PIII.

AMD a lansat ca replică la PIII procesoarele Athlon şi Duron. Athlon este conceput să lucreze la 200MHz si 266MHz FSB, are 128KB memorie cache Level 1 şi cea Level 2 cu dimensiune programabilă. Produse în tehnologie 0,18mm, au în componenţă 22 milioane de tranzistori.

Primul Athlon a fost lansat în arhitectură Slot A, fiind o concepţie proprie AMD, incompatibilă cu Slot 1 scos de Intel. Primul chipset care suportă procesorul Athlon a fost AMD 750. Procesorul s-a impus pe piaţă atunci când VIA (producător de chip set-uri), a lansat chip set-urile KX133 şi KT133.

Ca replică pt Celeron, AMD a scos procesorul Duron ce are un cache Level 1 de 128KB şi Level 2 de 64KB. Acesta a apărut în arhitectură Soket A, fiind construit în tehnologie 0,18mm şi ca performanţe net superior unui procesor Celeron echivalent. Deşi procesoarele produse de AMD sunt mai puternice decât cele echivalente produse de Intel, realitatea a arătat că sistemele bazate pe procesoare Intel sunt mult mai stabile. Astfel, procesoarele Athlon disipă o mai mare cantitate de căldură, având un consum prea mare de putere. Athlon Thunderbird pt Soket A.Pentru procesorul Pentium IV a fost introdus soclul Soket 423 (423 de pini).MEMORIA

Memoria internă este unitatea funcţională a calculatorului destinată păstrării programelor şi datelor necesare utilizatorului şi sistemului de operare. În configuraţia unui sistem de calcul se întâlnesc două mari tipuri de memorii:

• ROM - read only memory• RAM - random access memory

Lucrând în tandem cu microprocesorul, memoria RAM are rolul de a stoca date şi programe care pot fii accesate rapid şi în mod direct de către procesor sau de alte dispozitive ale sistemului. Informaţiile transmise calculatorului prin intermediul unităţilor de intrare este păstrată în memorie, de aici informaţia poate fi preluată de alte unităţi

18


funcţionale, poate fi prelucrată, rememorată sau transmisă către utilizator prin intermediul unităţilor de ieşire.

Memoria poate fi considerată ca o colecţie de “n” celule de memorare aşezate într-o matrice. Fizic memoria poate fi caracterizată prin două stări stabile date de două terminale la ieşire sau două stări de magnetizare.

Prin construcţie accesul la informaţia din memorie se realizează la nivelul unui grup de biţi. Acest grup este denumit celulă sau locaţie de memorie, fiecărei locaţii îi este asociată o adresă care îi defineşte în mod unic acea locaţie şi prin intermediul căreia se poate avea acces la informaţia din acea locaţie. Nr de biţi care se pot stoca într-o locaţie reprezintă lungimea cuvântului.

Nr total de locaţii de memorie reprezintă capacitatea memoriei. Timpul de acces la informaţia din memorie se defineşte ca intervalul de timp dintre

momentul furnizării adresei de către procesor şi momentul obţinerii informaţiei, şi este de ordinul zecilor de ns (10-9s).

Există două metode pt stocarea informaţiei:- memorarea statică în care celula de memorie este un circuit integrat ce poate

avea două stări stabile, corespunzătoare cifrelor binare 0 şi 1. Valorile înscrise în celula de memorie se menţin până la o nouă operaţie de introducere de date sau până la oprirea tensiunii de alimentare, citirea nefiind o operaţie distructivă. Memoriile statice se caracterizează prin capacitate de memorare mică şi timp de acces mic (SRAM)

- memorarea dinamică. Celulele de memorie dinamică sunt constituite dintr-un mic condensator realizat în tehnologie semiconductoare, acesta putând fi încărcat sau nu cu sarcină electrică, dar se descarcă în timp fiind imperios necesară o operaţie care să detecteze şi să restabilească valorile logice ale fiecărei celule de memorie. Această operaţie se numeşte ciclu de reâmprospătare sau refresh iar mecanismul se numeşte memorare dinamică sau DRAM. Ele se pot împărţii în clase astfel; din punct de vedere constructiv pot fi SIMM sau DIMM, şi din punctul de vedere al tehnologiei de fabricare pot fi FPM-RAM, EDO-RAM, SD-RAM si mai nou DDR RAM.

Tehnologia DRAM este pe departe cea mai uzual întâlnită în sistemele actuale, ea formând memoria principală a calculatorului. Sistemul utilizează acest tip de memorie pt a stoca temporar programe, date şi pt a procesa informaţiile pe care le interschimbă cu procesorul, placa video şi alte periferice. Denumirea acestei memorii RAM este dinamică deoarece ea trebuie reâmprospătată (refresh) de sute de ori pe secundă pt a reţine datele stocate în celulele de memorie.

Această reâmprospătare este necesară deoarece celula de memorie este concepută ca un mic condensator care stochează sarcini electrice. Defapt construcţia unei celule de memorie este grupată în jurul condensatorului, dar mai cuprinde şi alte elemente care permit încărcarea cu sarcină electrică la scriere precum şi citirea şi reâmprospătarea acesteia. Pt a găsi o anumită informaţie în memorie este suficientă indicarea adresei, adică o combinaţie formată din nr coloanei şi nr rândului.

19


Domeniul care cuprinde toate adresele care au acelaşi nr de rând se numeşte pagină. Înainte ca datele să fie scrise sau citite, sistemul trimite modulului de memorie adresele rândurilor şi ale coloanelor. Acestea se transmit prin aceiaşi pini, mai întâi adresa de rând şi apoi cea de coloană. După ce modulul a primit adresele, acesta citeşte toate celulele unui rând şi apoi le depozitează într-un preamplificator de citire. Din acesta sunt extrase datele dorite cu ajutorul adresei de coloană. După terminarea accesului, întregul conţinut al preamplificatorului este înscris înapoi în celule.

Pt realizarea accesului la memorie se utilizează două semnale: RAS (Row Address Strobe - semnalul adresei de rând), semnal ce validează adresa de rând, şi CAS (Column Address Strobe - semnalul adresei de coloană), validând adresa de coloană. În general, accesul la memorie decurge în mod Burst. Un burst (rafală) este o combinaţie de accesări care se referă la aceiaşi pagină. O rafală constă din tacturile de sistem necesare controller-elor de memorie pt a citii patru cuvinte din memorie. Astfel un burst având tacturile 4-2-2-2 extrage din memorie patru cuvinte în decurs de 10 tacturi.

Tipuri de memorie DRAM. În sistemele de calcul moderne se folosesc trei tipuri de memorii DRAM:

FPM-RAM (Fast Page Mod - mod de accesare rapidă a paginii)EDO-RAM (Extended Data Out - date cu timp prelungit de ieşire)SDRAM (Sincronum Dynamic RAM - RAM dinamic sincron)DDR RAM (Double Data Rate RAM)

Memoriile FPM-RAM au fost utilizate foatre mult în sistemele 486, iar folosirea unui modul FPM-RAM poate fi asemănată cu căutarea într-un dicţionar. Atât timp cât cuvântul căutat este în pagina deschisă, găsirea lui este mult mai rapidă. Pt FPM aceeaşi succesiune ale aceleiaşi pagini de memorie presupune doar selectarea unei adrese de coloane, ducând la o scădere a timpului de acces al modulului. Timpul de acces pt un modul FPM este între 70 şi 60 ns.

Memoriile EDO-RAM lucrează aproape în acelaşi fel ca modulul FPM, având posibilitatea de a folosi paginile de memorie în acelaşi fel ca şi modulul FPM. Avantajul principal al unui modul EDO este capacitatea de a menţine datele validate la ieşire chiar după ce semnalul CAS ce a validat adresele de coloană devine inactiv. Acest mod de lucru permite procesorului să-şi repartizeze timpul mai eficient. Se pot rezolva astfel mai multe sarcini fără a mai aştepta după o memorie mai lemtă. În timp ce memoria EDO găseşte o instrucţiune pt procesor, acesta poate să îndeplinească alte sarcini, având siguranţa că instrucţiunea din memorie nu devine invalidă. Tehniologia EDO este cu 10 - 15% mai rapidă decât cea FPM, având timpul de acces de 60 ns. Pt folosirea memoriei EDO în cadrul sistemelor 486 trebuiesc făcute unele modificări în BIOS, ele fiind recunoscute automat doar îcepând cu procesoarele Pentium.

Memoriile SDRAM au fost gândite ca o variantă mai ieftină la memoria video RAM. În esenţă modulul SDRAM este asemănător cu un modul DRAM, având îmbunătăţiri semnificative din punct de vedere al logicii de adresare. Un modul SDRAM lucrează în mod sincron cu procesorul. El are organizarea unui DRAM clasic, fiind

20


comceput sub forma unor pagini, analog cu arhitectura FPM. Are un mod de operare sincron, adică, faţă de memoria DRAM convenţională modulul SDRAM are o intrare de ceas, astfel încât semnalul de tact care controlează pas cu pas activitatea procesoriului poate de asemenea să controleze şi activitatea memoriei. În acest fel se eliberează procesorul de stările de inactivitate, ştiind cu siguranţă că cererea formulată va primii un răspuns. Acesta va veni la începutul unui ciclu de tact, deoarece lucrează sincron în raport cu un semnal de tact.

Caractreristica principală a unui SDRAM este frecvenţa de lucru (a plăcii de bază) şi nu tipul de acces, ele fiind clasificate în: PC66 pt FSB de maxim 66 MHz, PC100 pt FSB maxim de 100 MHz şi PC133 pt FSB de maxim 133 MHz. Şi memoria SDRAM operează în mod burst, adică se generează în mod automat un bloc de date, o serie de date de la adrese consecutive de fiecare dată când procesorul cere date de la o anumită adresă. Presupunerea pe care se bazează acest mod de răpuns este că următoarea cerere va viza adresa următoare. Acest mod de lucru se aplică la SDRAM şi pt citire dar şi pt scriere. SDRAM acceptă un mod de operare burst programabil, înţelegându-se prin aceasta posibilitatea de programare a lungimii rafalei cât şi a vitezei cu care se vor succeda unităţile constituente ale rafalei.

Alte tipuri de RAM. VRAM (Video RAM) este o memorie rapidă folosită pt plăcile video şi este

adresabilă simultan pt scriere cât şi pt citire, prin două porturi separate. În timp ce procesorul grafic poate citi date conţinute în VRAM, procesorul sistemului poate înscrie noi date în ea.

SGRAM (Sincron Graphic RAM) este un tip de memorie SDRAM adaptată exigenţelor grafice 3D. Permite citirea şi scrierea datelor în flux constant şi în blocuri mari. Deşi datele sunt accesate printr-un singur port, arhitectura specifică, asigurată pe două bancuri ce permit accesarea simultană a două pagini diferite explică performanţa sa.

DDRRAM (Double Data Rate RAM - RAM cu flux dublu de date)

Reâmprospătarea memoriei DRAM (Refresh). Există mai multe metode de realizare a reâmprospătării memoriei:

RAS only refreshCAS before RAS refreshHidden refresh

RAS only refresh este cea mai răspândită metodă de refresh a celulelor de memorie. Pt această metodă se utilizează un un ciclu de citire fictivă. În timpul acestui ciclu se activează semnalul RAS şi adresa de rând fără a activa semnalul CAS. Astfel sunt amplificate datele fără a fi trimise ieşire.CAS before RAS refresh este metoda utilizată în chipurile DDRAM moderne, fiind o logică aparte de reâmprospătare. În această metodă atunci când semnalul CAS este activat înainte de semnalul RAS, logica internă a chip-ului generează refresh-ul.

21


Hidden refresh este o metodă elegantă de realizare a acestei funcţii. Ciclul de refresh este ascuns după un acces normal pt citire. În timpul refresh-ului ascuns, semnalul CAS este menţinut în comntinuare activ şi atâta timp cât este activ pot fi derulate mai multe reâmprospătări.

Există mai multe tipuri constructive de memorii DRAM: DIPP, SIPP, SIMM şi DIMM

DIPP (Dual in Line Pin Package - pachet cu două rânduri de pini)SIPP (Single in Line Pin Package - pachet cu un singur rând de pini)

SIMM (Single in Line Memory Module - modul de memorie pe un singur rând) a fost destinat ca o soluţie simplă pt up-grade memoriei principale şi consta în mai multe circuite integrate de memorie RAM grupate pe o placă care poate fi instalată sau dezinstalată în soclurile speciale cu care este prevăzută placa de bază.

La început SIMM au apărut în varianta constructivă de 30 (şi 32) pini care lucra pe 16 biţi şi apoi în varianta de 72 pini care permitea lucrul pe 32 biţi.

DIMM (Dual in Line Memory Module - modul de memori pe două rânduri) a fost mai întâi folosită pe sistemele Macintosh, dar odată cu dezvoltarea magistralelor pe 64 biţi este folosită şi în PC-IBM. Un DIMM este echivalent cu o pereche de SIMM-uri dar foloseşte mai puţin spaţiu. Are o magistrală de date de 64 biţi şi este caracterizat prin 168 pini. Acestea sunt module ce pot fi realizate cu chip-uri SDRAM sau EDORAM. Tensiunea de alimentare a unui modul DIMM poate fi de 5V sau de 3,3V. Pt plăcile de bază care acceptă module DIMM în ambele variante constructive apare un jumper (călăreţ ) pt setarea tensiunii de alimentare a memoriei. Pt calculatoarele portabile se folosesc modulele SODIMM (Small Outline DIMM - DIMM în format mic) cu 72 sau 144 pini.

Erori de memorie.

Nici un tip de memorie nu este perfect. Deşi sar putea ca la 1 bit eronat din câteva milioane să nu se întâmple nimic, câteodată poate fi de ajuns pt a crea confuzie în sistem sau mai rău pt a modifica rezultatele unor calcule. Erorile care pot apărea într-un calculator sunt grupate în două categori: soft şi hard.

Eroarea soft pt un calculator este o modalitate nedorită şi neaşteptată produsă de cele mai multe ori fără intervenţia utilizatorului, când o locaţie de memorie conţine altceva decât ar trebui. Este posibil ca un bit dintr-un chip de memorie să-şi modifice aleator conţinutul sau starea. De asemenea s-ar putea ca o variaţie de tensiune sau un zgomot să fie interpretat ca o informaţie validă. Oricum un bit de date va conţine o altă valoare decât cea normală. Acest lucru poate duce la modificarea unei instrucţiuni sau a unei date. În cazul erorilor soft de memorie modificarea apare în date şi nu în componentele hardware. Înlocuirea sau refacerea datelor ori a codului eronat va conduce la reluarea funcţionării normale. În general nu este nevoie decât de o reâncărcare la rece (repornire după scoaterea

22


de sub tensiune) a sistemului şi conţinutul memoriei poate fi refăcut. Uneori datele care se deplasează prin sistem sunt afectate de zgomote. Cel mai probabil loc de apariţie a erorilor soft este la nivelul magistralelor. O perturbaţie care apare pe o linie de date poate să ducă la execuţia unei instrucţiuni eronate sau la prelucrarea unei informaţii greşite. O perturbaţie pe o linie de adresă poate duce la încărcarea sau salvarea unei valori greşite. Probabilitatea de apariţie a unei erori la nivelul unui sistem depinde de proiectarea calculatorului. O proiectare care nu ţine seama de anumite măsuri de siguranţă poate face sistemul nu doar sensibil la erori ci chiar predispus la generarea perturbaţiilor care vor da naştere la noi erori. Forţarea sistemului să lucreze la frecvenţe prea mari reprezintă o cauză frecventă a problemelor de acest tip.

Atunci când o parte a unui chip de memorie se defectează rezultatul este o eroare hard. Diferenţa dintre o eroare soft şi o eroare hard este că cea din urmă nu dispare după o reiniţializare a sistemului. Există şi situaţii când apar erori repetate aleatorii atunci când o celulă este între viaţă şi moarte, devenind instabilă.

Detectarea şi prevenirea erorilor. Aproape toate calculatoarele verifică fiecare bit de memorie în vederea determinării erorilor hard, de fiecare dată când se porneşte calculatorul (POST). Unele calculatoare oferă posibilitatea ocolirii testelor de memorie. Acest lucru duce la o economie de timp în ce priveşte operaţia de boot-are (încărcarea sistemului de operare).

BIOS

Codul BIOS are o serie de funcţii separate şi distincte, pe orice placă de bază apar dar fiecare funcţie este particularizată pt modelul respectiv de placă.

Sistremul BIOS conţine rutine pt testarea calculatorului, blocuri de date care determină personalizarea unui calculator, rutinele respsective speciale care permit componentelor software să preia controlul asupra compomnentelor hardware. Conform unei definiţi clasice, BIOS este cadrul firnware care determină personalizarea unui calculator personal. Funcţiile pe care le oferă sunt elementare în comparaţie cu capacităţile componentelor hardware.

După verificarea componentelor periferice, după realizarea testului POST, se trece la procesul propriuzis de încărcare a sistemului de operare, procedeu denumit boot-are. După încărcarea sistemului de operare, BIOS-ul pune la dispoziţia sistemului de operare o serie de rutine care pot fi operate de diferite programe pt operaţiile frecvente. Dacă sistemul de operare doreşte să preia aceste funcţii, codul BIOS se dă lo o parte şi îi dă întâietate sistemului de operare. Tendinţa generală este ca sistemul de operare să preia funcţiile BIOS, acest lucru realizându-se prin intermediul driver-elor software.

23


Încărcarea sistemului de operare. Se poate vorbi de o încărcare la rece (cold boot), care reprezintă procesul de pornire al calculatorului şi de încărcare a sistemului de operare la conecterea alimentării. Dacă calculatorul rulează deja, încărcarea la rece se face prin oprirea şi pornirea calculatorului.

Încărcarea la cald (warm boot) reprezintă procesul de repornire a calculatorului şi de încărcare a sistemului de operare în timp ce acesta lucrează deja şi sa trecut prin procesul de încărcare cel putin o dată înainte. La nivelul sistemului de operare nu există diferenţe între încărcarea la cald şi cea la rece. Principalele diferenţe se referă la circuitele interne ale calculatoriului. O încărcare la rece readuce toate circuitele la starea iniţială şi şterge deasemenea întregul conţinut al memoriei. O încărcare la cald nu afectează alimentarea circuitelor, aşa că acestea nu revin la starea iniţială. Din acest motiv o încărcare la cald nu rezolvă întotdeauna problemele software.

Codul BIOS este stocat într-o memorie ROM (Read Only Memory).

Există mai multe tipuri de memori ROM:

1. memoria mască este unul dintre cele mai vechi tipuri de memorie ROM , la care informaţiile sunt scrise în momentul fabricării, masca fiind modelul folosit pt desenarea circuitului pe chip în momentul fabricării. Acest model nu se pretează pt folosirea în calculatoare.

2. memoria PROM (Programmable ROM) este o soluţie ce permite programarea datelor în interiorul unui chip după ce acesta a fost produs. Circuite de acest tip sunt formate din elemente fuzibile. Chip-urile PROM sunt fabricate cu aceste elemente fuzibile intacte, apoi chip-ul este adaptat pt îndeplinirea unor funcţii diverse folosind un programator PROM capabil să ardă elementele fuzibile unul câte unul, conform cerinţelor rutinelor software ce trebuiesc codificate.

3. memoria EPROM (Erasable Programmable ROM). A fost dezvoltat un tip de memorie ROM cu posibilitatea de programare şi ştergere. O astfel de memorie poate fi uşor identificată deoarece are o fereastră în partea de sus a circuitului integrat, fereastră ce este acoperită întotdeauna de o etichetă. Chip-ul este şters prin iluminarea cu raze ultraviolete prin aceasrtă feraeastră.

4. Un tip înrudit cu aceasta este memoria EEPROM (Electrical Erasable Programmable ROM). În locul unei surse de lumină ultravioletă, chip are nevoie pt ştergere doar de o tensiune mai mare decât cea uzuală (27V), nr de scrieri fiind limitat

5. cel mai nou tip de memorii ROM folosite pt stocarea codului BIOS este o variantă EEPROM numită FlashROM. În loc să fie nevoie de o tensiune specială mai mare pt ştergerea memoriei, chip-ul FlashROM poate fi şters şi reprogramat folosind o tensiune existentă în interiorul calculatorului, de obicei 12 V. Posibilităţile de reprogramare ale memoriei FlashROM le face uşor de folosit, însă au dezavantajul că nr de cicluri ştergere/programare este limitat. Primele generaţiide Flashrom conţineau într-un singur blodc întreaga memorie astfel încât pt reprogramare trebuia

24


rescris întregul chip. Chip-urile mai noi conţin mai multe blocuri care pot fi scrise sepatat. Apare boot block-ul protejat la ştergere care defineşte cadrul necesar pt încărcarea sistemului după disketă. Memoriile FlashROM mai noi au fost împărţite în şi mai multe blocuri şi multe pot fi modificate chiar la nivel de bit.

Configurarea şi optimizarea sistemului BIOS.

Un rol important în optimizarea performanţelor pe care le poate oferii o placă de bază este setarea corectă a datelor înscrise în memoria CMOS. Fiecare producător de coduri BIOS a implementat un program propriu de setup, program structurat pe meniuri şi opţiuni care dincolo de aspect şi organizare realizează aceleaşi funcţii. Ca prezentare grafică deosebită, WinBIOS produs de AMI are o interfaţă grafică de tip Windows.

Meniul Standard CMOS setup oferă informaţii referitoare la dată, oră, unităţi de hard disck (HDD) şi floppy disck (FDD), informaţii despre adaptorul video precum şi la ce fel de erori întâlnite în timpul execuţiei testelor de pornire (POST) să se oprească calculatorul. Efectuând modificarea pt opţiunea “Halt on” putem determina oprirea procesului de boot-are la întâlnirea unor erori de memorie, erori de disc, tastatură sau la orice altfel de erori.Meniul BIOS feature set up. Optiuni :Anti virus protection. Această opţiune nu trebuie privită ca o protecţie antivirus pt că atunci când este setată enabled, sectorul de boot al HDD (sectorul în care sistemul de operare scrie informaţiile privitoare la operaţia de boot) devine read only (doar citire), BIOS avertizează apoi ori de câte ori cineva scrie în acest sector, fie că sistemul de operare sau un virus încearcă să scrie în acest sector, BIOS va cere permisia de utilizatorului printr-un mesaj la care se răspunde cu Y/N (da sau nu).CPU internal cache. Această optiune determină activarea sau nu a memoriei cache Level 1. Similar există opţiunea pt activarea sau dezactivarea memoriei cache Level 2 (externă).Quick POST este o opţiune ce se referă la realizarea sau nu a unor teste POST sumare.Boot sequents (sau First boot device) este o opţiune prin care se alege ordinea în care vor fi accesate dispozitivele de memorie externă (HDD, FDD, CD-ROM, etc.) în vederea încărcării sistemiului de operare.Swap Floppy drive. Când această opţiune este setată enabled schimbă între ele literele utilizate pt denumirea FFD, pt utilizarea sub sistemul de operare MS-DOS.Boot up floppy seek este utilizată tot pt MS-DOS, opţiune care setată enabled în timpul derulării testului POST dispune ca BIOS să acceseze unităţile FDD pt a determina dacă sunt de 40 sau 80 de piste, neputând determina exact capacitatea dischetei.Boot up NumLock este o opţiune care se poate seta on/off. Setată on, în zona keypad sunt validate cifrele, iar off - săgeţile.Boot up sistem speed se poate sete hight sau low, specificând încărcarea rapidă sau înceată a sistemului de operare în memoria principală.Tipematic rate setting. Setată enabled această opţiune cere BIOS-ului să ia în consideraţie datele referitoare la programarea tastaturii înscrise la următoarele două opţiuni.

25


Tipematic rate determină rata de repetare a caracterelor într-o secundă, ea putând fi între 6 şi 30 de caractere/s.Tipematic delay setează timpul dintre caracterele transmise de tastatură atunci când se ţine o tastă apăsată.Gate A20 este o opţiune rămasă, folosită la calculatoarele mai vechi, unde exista un semnal pe controller-ul de tastatură, pt accesarea memoriei de peste 1MB, valabil pt setarea normal. Atunci când a fost preluat de chip set-ul plăci de bază s-a putut face terecerea folosind opţiunea fast.Security option se poate alege pt setup sau pt sistem, la fiecare încărcare a sistemului de operare sau doar la intrarea în setup fiind cerută o parolă.PCI/VGA pallete snoop poate fi setată enabled sau disabled. La alegerea variantei enabled se schimbă paleta de culori pt placa VGA dacă se foloseşte feature conector aflat pe placa video. Această opţiune se setează enabled doar atunci când se foloseşte o placă MPEG pt procesare grafică.PC/2 mouse suport - opţiunea setată enabled cere BIOS-ului să detecteze existenţa mouse-ului PC/2 şi îi afectează întreruperea IRQ 12. Dacă BIOS nu detectează suportul pt mouse PC/2, eliberează IRQ 12, aceasta putând fi atribuită de altă componentă. Dacă opţiunea este setată disable, IRQ 12 devine liberă.OS/2 select for DRAM>64MB (sau Run OS/2 >64MB) este o opţiune specifică sistemului de operare OS/2, acesta lucrând în mod deosebit cu memoria RAM mai mare de 64MB.Video BIOS shadow are setările enable/disable. În varianta enabled se copiază conţinutul memoriei ROM într-o zonă aferentă din memoria RAM.Pt următoarele adrese de shadow se aleg în general setările disable. Într-un calculator se pot instala diverse componente la care putem întâlnii o memorie şi un sisrem BIOS propriu. Şi pt acestea putem determina corespondentul în memoria RAM.

Meniul Chipset Features Setup (Advanced Chipset Setup). Chip set-ul este cel care comandă viteza magistralei sistemului şi accesul la resursele de memorie (DRAM, cache). De asemenea, chipset-ul coordonează comunicarea între magistrala convenţională ISA şi cea PCI, precum şi comunicarea cu AGP. În funcţie de tipul de chipset obţiunile din acest meniu pot diferii, în plus şi valorile pe care le putem alege pot fi diferite de la o placă de bază la alta. În general valorile acestor obţiuni trebuiesc modificate doar dacă este necesar. În sprijinul utilizatorului apare obţiunea Autoconfiguration cu valorile posibile enabled şi disabled. Atunci când este setată enabled se lasă utilizatorului posibilitatea de a modifica numai anumite obţiuni din cele care urmeazăm, iar disabled - toate obţiunile pot fi modificate.DRAM Timing se setează în funcţie de timpul de acces înscris pe modulul de memorie (60 ns,70ns), sau auto, determinând automat acest timp.ISA Bus Clock (sau AT) indică viteza magistralei ISA prin împărţirea cu un anumit nr a frecvenţei de bus PCI. În mod normal frecvenţa de bus ISA este de 8,33 MHz dar poate fi setată până la 11 - 12 MHz.

26


Sistem BIOS Cacheable determină copierea conţinutului memoriei ROM în cadrul memoriei RAM pt acces mai rapid la facilităţile BIOS.8 bit Input/Output Recovery Time (I/O Recovery Time) reprezintă timpul de aşteptare între două operaţii de intrare/ieşire. Cu cât acest timp este mai mic cu atât viteza de transfer este mai mare. Similar apare opţiunea 16 Bit I/O Recovery Time.Memory Hole At 15M - 16 M. Disabled este opţiunea implicită şi ea trebuie activată dacă în configuraţia sistemului se află o placă ISA ce necesită 1 MB spaţiu de adresare.Graphic Apertures Size specifică cantitatea de memorie care poate fi utilizată de portul AGP.SDRAM CAS Latency. Această opţiune determină nr de cicluri de ceas pt semnalul CAS în cazul DIMM, nr implicit fiind 3 (scăderea lui determină creşterea vitezei memoriei dar şi riscul de blocare).

Meniul Power Management Setup.Opţiunile din acetui meniu definesc diverse modalităţi de economisire a energiei

electrice. Pot apărea următoarele moduri de economisire:Doze mode. După expirarea timpului de inactivitate se reduce frecvenţa de ceas a procesorului, în general la ½, dar există versiuni de BIOS pt care se poate specifica frecvenţa la care să fie adus procesorul prin opţiunea Doze Speed (divaded by):m.Standby mode. După expirarea timpului de inactivitate procesorul îşi reduce frecvenţa şi unele echipamente îşi încetează activitatea.Suspend Mode. După expirarea timpului de inactivitate procesorul şi perifericele îşi încetează activitatea.Hard Disk Power Down defineşte timpul de inactivitate al HDD după care acesta îşi opreşte motorul rapid. Opţiunile de setare a Power Manager sunt:

disabled atunci când nu se doreşte economisire de energie elecirică iar modalităţile anunţate anterior sunt anulate

minimum power saving este timpul maxim de inactivitate înainte de a intra într-unul din modurile Doze Stand by şi Suspend. El este de 1 oră.

maximum power saving este timpul minim de inactivitate pt intrarea în modurile economice, şi este de 1 minut.

user define lasă la dorinţa utilizatorului posibilitatea de a seta timpi de inactivitate cu o valoare cuprinsă între 1 minut şi 1 oră.Video off mode este opţiunea de economisire a energiei electrice pt monitor, existând mai multe moduri de setare. V/H SYNC + Blank. În acest mod placa video nu mai furnizează impulsuri de sincronizare linii şi cadre iar memoria tampon video (buffer-ul video) este umplută cu coduri pt blank.

Black screen. Placa video furnizează semnal de sincronizare pe verticală şi orizontală însă buffer-ul vineo este umplut cu blank-uri.

DPMS (Display Power management setup) se utilizează atunci când placa video şi monitorul cunosc standardul VESA DPMS.

În mule setup-uri se pot configura ora şi minutele sau evenimente când trebuie să-şi reia activitatea. În acest caz BIOS-ul trebuie să ştie ce circuite, subansamble şi ce

27


întreruperi să monitorizeze. Pt a înlesni utilizatorului configurarea şi pt a-i pune la dispoziţie mecanismul de economisire a energiei a fost dezvoltată o interfaţă soft pt Windows. Acesta se numeşte APM (Advanst Power Managrer) şi prin opţiunile BIOS i se poate ceda controlul total.

Meniul Peripheral Setup (Integred peripheral Setup)

PCI PnP BIOS Autoconfig. Valorile posibile sunt enabled şi disabled. Când este ales enabled BIOS asignează automat întreruperi pt slot-urile PCI. Aceasta este opţiunea recomandată. Atunci când este disabled, utilizatorul trebuie să atribuie câte un nr de întrerupere pt fiecare dintre cele trei sau patru conectoare PCI. Dacă există în sistem plăci ISA capabile să lucreze cu o anumită IRQ, acea întrerupere ttrebuie orientată spre ISA. Opţiunea care operează această orientare este Legacy to ISA.

On Board IDE Controller 1 şi On Board IDE Controller 2. Aceste opţiuni validează sau nu controller-ele IDE de pe placa de bază. Pt BIOS AMI apare o singură opţiune pt care se poate seta Both, Primary sau Secondary.

On Board FDD Controller. Această opţiune validează sau nu controller-ul floppy de pe placa de bază.On Board Paralel Port. Pt această opţiune putem alege disabled sau putem stabili direct ce adresă să folosească portul paralel, valoarea implicită fiind adreasa I/O 378h/IRQ7.On Board Serial Port 1 şi On Board Serial Port 2 realizează setarea porturilor seriale de pe placa de bază. Pt fiecare port este distribuită automat sau manual combinaţia adresă/IRQ (3F8H/IRQ4 şi 2F8h/IRQ3). Nu se pot seta pt ambele porturi aceiaşi adresă.Pt porturile paralele se pot seta diverse moduri de lucru: SPP (Standard Paralel Port)

EPP (Enhanced Paralel Port)ECP (Extended Capabilities Port)

Plug & Play OS. Variantele sunt yes şi no şi dacă este setat Y placa ISA Plug & Play sunt configurate de către sistemul de operare.PS/2 Mouse Function. Această opţiune modifică sau nu funcţia de control pt mouse pe portul PS/2.IDE HDD Block Mode. Setată enabled validează funcţia de transfer a blocurilor multiple suportate de discurile dure moderne. HDD este testat de BIOS pt a stabilii dimensiunile maxime a blocului pe care sistemul îl poate transfera. Această dimensiune depinde de tipul de HDD.On Chip USB Controller activează sau nu comntroller-ul USB aflat pe placa de bază.USB Keyboard Support asigură sau nu suport pt o tastatură conectată pe portul USB.

28


Init Display First. Valorile fiind PCI sau AGP această optiune determină care placă video va fi iniţializată prima. În unele cazuri chiar dacă avem doar o singură placă video în sistem trebuie să precizăm în ce slot este introdusă.Ring/Wake on LAN Control permite sau nu activarea setărilor din Power Management la venirea unui semnal pe reţea.RTC Alarm Controller (RTC - Real Time Clock). Atucnci când este enabled se poate seta o dată şi o oră la care calculatorul va porni (valabil pt ATX).Power On Function stabileşte cum va fi efectuată pornirea calculatoriului. Există variantele:

Button Only - pornire numai de la butonul carcaseiKeyboard (K Win95) - de la butonul tastaturii (pt ATX)Password - pornire numai la un anumita combinaţie de taste(standard - CTRL+F1,

+F2, F3)IDE Autodetection rulează o rutină BIOS care detectează automat tipurile de HDD utilizate şi instalate în sistem. Cele mai multe BIOS nu sunt capabile să detecteze dacă pe un port IDE este instalat un HDD sau un CD-ROM. Ultimele versiuni recunosc şi unităţile CD-ROM.

Dacă din diverse cauze integritatea datelor din memoria CMOS a fost afectată, la boot-area calculatorului se va obţine un mesaj de eroare - CMOS CRC Checksum Error (CRC - Cyclic Redundancy Cod). În acest caz trebuie realizată o slavare a setărilor din BIOS.Load BIOS Default restaurează valorile implicit minimale stocate în ROM.Load Setup Default încarcă niştre valori optimale alese astfel încât să se asigure un mod optimal de funcţionare pt placa de bază respectivă.

Actualizarea BIOS. Majoritatea plăcilor de bază noi sunt dotate cu un BIOS pt care se poate face o actualizare (update). Pt a accesa BIOS-ul se utilizează un program realizat de producătorul programului BIOS (award.flash.exe; ami.flash.exe), loader capabil să scrie în memoria FlashROM datele existente în fişierul ce trebuie indicat (de forma 4513.bin; *.bin). În general noile versiuni de BIOS se pot lua (download) de pe Internet.

Opţiunea Live BIOS prezentă pe unele plăci de bază permite realizarea automartă a unui update de BIOS pe calculatoarele pe care există acces la Internet.

Unităţi de stocare masivă a datelor

floppy disk, hard disk, CD-ROM, DVD-data, benzi magnetice

Unitatea de discuri magnetice. Aproape toate modelele de discuri dure existente pe piaţă sunt caracterizate de aceleaşi elemente. Componentele reprezentative ale unei unităţi sunt:

incinta închisă ermetic29


pachetul de discuricapetele de citire/scrieremotorul pt antrenarea pachetului de discurimotorul pt antrenarea capetelor de citire/scrierepartea logicăfiltrul de aer pt particule

Capetele de citire/scriere şi mecanismulde antrenare a lor formează actuatorul.Pachetul de discuri este alcătuit din două sau mai multe discuri montate la distanţă unul de celălalt pe acelaşi ax. Un disc constă dintr-un suport din aluminiu pe care este depus un strat de material care se poate magnetiza uşor. Materialul magnetic este de obicei un oxid de fier sau un aliaj pe bază de cobalt. Fetele discurilor au lubrifianţi speciali iar suprafeţele sunt întărite pt a rezista la atrerizarea şi decolarea capetelor de citire/scriere.

Pachetul de discuri se roteşte cu o viteză constantă. Până de curând, viteza de 3600 rot/min era viteza standard. Acum vitezele de rotaţie pot fi de 4400 rot/min, 5400 rot/min, 7200 rot/min şi 10000 rot/min. Din punct de vedere logic fiecare faţă a unui disc este împărţită în piste.

Pistele sunt cercuri concentrice a căror numerotare începe de la 0, de la exterior. Nr pistelor variază de la câteva zeci, la cele vechi, până la câteva mii, azi. Pistele cu aceeaşi poziţie de pe toate discurile formează un cilindru. Fiecare pistă la rândul ei este împărţită în sectoare. Pt a caracteriza o unitate de discuri dure (hard disck), producătorul indică parametrii CHS (Cilinders, Heads, Sectors - nr de cilindri, de capete de citire/scriere şi de sectoare de pe o pistă).

Capetele de citire/scriere. O unitate HDD are câte un cap c/s pe fiecare faţă a unui disc. Toate capetele sunt montate solidar pe un dispozitiv comun care le pune în mişcare numit rack (cărucior). Toate capetele se mişcă împreună spre interior şi exteriorul pachetului de discuri, ele neputându-se mişca independent. Braţul care sustine capetele se poate mişca liniar (înainte şi înapoi pe raza discurilor) sau se poate roti cu un anumit unghi (tangenţial cu pistele citite). În funcţionare normală capetele unităţii HDD nu ating suprafaţa discurilor. Cât timp unitatea este functiune o pernă de aer ţine capetele suspendate la o mică distanţă de o faţă a discului.

Principiile de scriere/citire a informaţiilor. Unităţile cu mod de înregisttrare magnetică a informaţiilor cum este discheta (floppy disck) şi discul dur (hard disck) funcţionează pe baza electromagnetismului. Dublul efect al electromagnetismului face posibilă înregistrarea informaţiilor pe un disc şi citirea lor ulterioară. Pe un disc neânregistrat polarităţile câmpurilor magnetice ale particulelor sunt într-o stare de dezordine aleatoare. Câmpurile particulelor individuale sunt orientate haotic, fiecare dintre aceste mici câmpuri este anulat de unul de polaritate opusă, astfel încât suprafaţa totală a discului pare nepolarizată.Capetele de citire /scriere port fi:

inductive cu bobinăinductive cu film subţire

30


magnetorezistivecu efect GMR

Capete de citire/scriere inductive cu bobină. Atunci când partea logică a unităţii de discuri comandă trecerea unui curent electric prin capul de citire/scriere se induce un câmp magnetic. Dacă polaritatea curentului electric se schimbă atunci se schimbă şi polaritatea câmpului magnetic indus. Pt a descrie un câmp magnetic ce are o ? ? este folosit termenul de flux magnretic. Tranziţia de flux sau inversarea de flux reprezintă schimbări ale sensului orientării ? magnetice. Capetele de scriere induc pe disc tranziţii de flux pt a înregistra informaţii. Pt fiecare bit de informaţie care este scris pe disc, în stratul magnetic sunt induse tranziţii de flux (celulă bit). În timpul citirii capetele ?? de tranziţie de flux existent.? Impulsul de tensiune ori de câte ori trece peste o tranziţie de flux.Capete de citire/scriere inductive cu film subţire au fost dezvoltate de IBM, ele fiind alcătuite din două piese polare magnetizabile realizate din permaloy, material magnetic moale, aliaj de nichel şi fier.Capete de citire/scriere magnetorezistente. La unităţile de discuri moderne capul de scriere funcţionează tot pe principiul inducţiei magnetice dar capul de citire foloseşte efectul magnetorezistiv, care se bazează pe faptul că anumite materiale (metale) îşi modifică rezistenţa electrică sub influenţa unui câmp magnetic. Modificarea rezistenţei electrice a elementului de citire este transfiormat în alternanţe de tensiune electrică. Acest tip de cap are avantajul că poate citi corect datele chiar la turaţii mari şi de pe piste înguste.

Metode de codificare a informaţiei. Suportul magnetic este în esenţă un mediu de memorare analogic, informaţia care se

înregistrează pe el sunt de natură numerică. Atunci când forma de undă a semnaliului numeric trece de la nivel pozitiv la cel negativ sau invers, polaritatea zonelor magnetice se inversează. La citire în cap nu se induce tensiune atât timp cât capul se află deasupra unui grup de zone magnetice având aceeşi polaritate. Pt a optimiza plasarea impulsurilor pt înregistratre magnetică, informaţia digitală este trecută printr-un dispozitiv codor/decodor care poate funcţiona după mai multe metode:

FM (Frecvents Modulation - metoda clasică)MFM (Modificated Frequents Modulation)RLL (Run Lenght Limitation 6 metodă ce a mărit cu 50% capacitatea HDD)

Date utilizator şi informaţii de control.

Pistele care au aceeaşi poziţie faţă de axul pachetului de discuri luate la un loc formează un cilindru. O pistă este prea mare pt a fi gestionată ca o singură unitate de memorie. Multe dintre piste pot memora 50, 60 Kocteţi de memorie iar astăzi s-a ajuns la câţiva Mocteţi, spaţiu care ar fi fost ineficient utilizat pt fişiere mici. Din acest motiv pistele sunt împărţitre în mai multe părţi numerotate în ordine, numite sectoare. Ele sunt felii dintr-o pistă iar nr lor depinde de modelul unităţii de discuri. Un sector creat de procedura standard de formatare are o capacitate de 512 octeţi. Sectoarele unei piste sunt numerotate de la 1 spre deosebire de capete şi cilindri care sunt numerotaţi începând de la

31


0. La formatarea unui disc, pe fiecare sector sunt create zone suplimentare necesare controller-ului pt numerotarea şi identificarea ulterioară a începutului şi sfârşitului fiecărui sector. În plus, toate unităţile de discuri folosesc o parte a spatiului ca spaţiu rezervart pt gestionarea informaţiei aflate pe disc. Toate aceste zone care conţin adresele sectoarelor crează diferenţa dintre capacitatea unui disc neformatat şi cea a unui disc formatat. În mod normal un sector are 517 octeţi. În acestea sunt cuprinse un prefix (preambul), zona de informaţie de 512 octeţi şi un sufix (postambul). Prefixul identifică începutul sectorului şi nr acestuia iar sufixul marchează sfârşitul sectorului şi conţine o sumă de control care ajută la verificarea identităţii datelor înscrise în sector. Înafara ?? din interiorul sectorului apar intervale între sectoarele de pe fiecare pistă precum şi între piste. Intervalele dintre sectoare oferă un interval de timp pt stabilizarea capetelor după ce a fost selectat un cap nou.

Formatarea unităţii de discuri este de două tipiuri:- formatare fizică (Low Level Format - la nivel inferior). Ea este realizartă de către

fabricant, rareori trebuind efectuată de utilizator în cazul apariţiei unor erori de suport- formatare logică (nivel superior)

Separarea formatării fizice de cea logică face posibilă utilizarea mai multor sisteme de operare pe acelaşi HDD. Formatarea fizică este aceeaşi indiferent de sistemul de operare utilizat, iar cea logică este specifică unui sistem de operare. Intre cele două operaţii un HDD trebuie să fie supus operaţiei numită partiţionare.

Partiţionarea unităţii de discuri dure (HDD). Prin partiţionare se înţelege divizarea globală a acestuia în mai multe domeni logice. Fiecare disc dur trebuie partiţionat înainte de a fi formatat şi utilizat pt un sistem de operare. Pt MS-DOS şi Windows95, incluzând şi interfeţele grafice Windows3.1, se utilizează un sistem de fişiere numit FAT16. Acest sistem este lent pt fişiere mari şi incomod datorită limitării la 2GB pe unitatea de discuri. Dacă discul dur este mai mare el trebuie obligatoriu divizat în partiţii, fiecare având o dimensiune mai mică de 2 GB. Sistemul FAT16 poate gestiona maxim 216 cluster-e, adică 65536 cluster-e (cluster - corespondentul logic al sectorului).

Cluster-ul trebuie văzut ca unitatea logică de bază în gestionarea fişierelor. Un fişier acoperă întotdeauna un nr întreg de cluster-e (indiferent dacă ultimul cluster a fost ocupat în întregime sau nu, acesta intră în componenţa fişierului respectiv). Datorită limitării impuse pt nr de cluster-e de către sistemul FAT16, dimensiunile cluster-elor cresc o dată cu mărimea partiţiei, ajungând la 32KB atunci când partiţia are 2 GB. În general se pierde în medie o jumătate de cluster la fiecare fişier.

Partiţionarea se face cu programul Fdisk.exe. Cu acest program se pot crea partiţii primare, partiţii extinse şi în cadrul partiţiilor extinse se pot crea unităţi logice.

Partiţia primară este cea care încarcă sistemul de operare. Pt a putea boot-a de pe o anumită partiţie ea trebuie marcată ca fiind activă. Partiţia primară apare în cadrul programului fdisk cu numele de primary DOS particion. Dacă în sistemul de

32


calcul avem un singur HDD, partiţia principală a acestuia va fi notată “C:”. dacă avem şi al doilea HDD partiţia primară a acestuia va avea asociată litera “D:”.

Partiţia extinsă. Dacă pe un HDD se doreşte să se creeze mai mult de o partiţie, spaţiul rămas este afectat unei partiţii extinse (extended DOS partition). Aceasta trebuie împărţită la rândul ei în una sau mai multe unităţi logice. Patrtiţia extinsă nu are asociată nici o literă, ele find asociate doar partiţiilor logice în limita alfabetului englez (a şi b sunt rezervate pt FDD). După crearea partiţiilor trebuie efectuată o restartare iar apoi fiecare partiţie trebuie formatată în parte.

sistem cu un HDD C: - partiţie primară D:, E:,…, Z: - unităţi logice în partiţia extinsăsistem cu 2 HDD C: - partiţie primară pe primul disc D: - partiţie primară pe al doilea disc

E:, F:,…, (n): - unităţi logice în partiţia extinsă a primului disc(n+1):,…, Z: - unităţi logice în partiţia extinsă a celui de-al doilea disc

Windows95 are extensia VFAT care permite nume de fişiere mai lungi decât 8.3 caractere (valabil în MS-DOS, Windows95 acceptă 256 de caractere).

Începând cu Windows95 OSR 2 (OS Release 2 - a doua versiune lansată) se foloseşte sistemul de fişiere FAT 32. Acesta reuşeşte şi elimină problemele cauzate de FAT 16. În primul rând acceptă partiţii mai mari de 2 GB. Risipa de spaţiu este mult mai mică deoarece nr de cluster-e mult mai mare face ca dimensiunea unui cluster să fie redusă în principiu la 4 KB. Windows NT foloseşte pe lângă FAT 16 sistemul NTFS (Netwark sau New Technology File System). Acesta oferă o securitate ridicată împotriva căderilor, utilizează spaţiul fără restricţii, drepturi de utilizare ce pot fi setate după necesităţi. Totuşi NTFS apare ca un sistem lent deoarece se verifică de fiecare dată dacă este permis accesul la un fişier. Începând cu NT 5.0 şi Windows 2000, NTFS ştie să lucreze şi cu FAT 32. (OS/2 WARD HPFS - High Performance File System).

Dacă un HDD este gol (nu conţine date) partiţionarea sa se poate face fără probleme cu programul Fdisk, însă dacă are date, prin utilizarea programul Fdisk aceste date se pierd definitiv. Se pot utiliza însă diverse utilitare (Partition Magic - 6.0).

Formatarea unui disc se poate face cu comanda format urmată de litera discului, a partiţiei sau a unităţii logice ce trebuie formatată, şi de precizările: /u - completă, /q - rapidă (ştergere), /s - copierea fişierelor sistem (minim Io.sys, MSDOS.sys şi Command.com).

Paşii necesari pt instalarea unei unităţi de discuri dure sunt:1. setarea jump-erilor pt a stabili dacă unitatea va fi recunoscută ca master sau slave2. instalarea fizică a unităţii pe unul dintre porturile IDE - primary sau secundary

(dacă există)3. recunoaşterea în BIOS prin setările operate în meniul IDE HDD Autoconfig?

Şi salvarea acestora la ieşirea din BIOS33


4. boot-are (reset sau restart) cu ajutorul unei partiţii principale cu sistem de operare existentă pe o unitate deja instalată în sistem, a unui CD-ROM cu sistem de operare sau cu o dischetă sistem realizată anterior (în funcţie de alegere trebuiesc realizate setările în meniul BIOS Featuring Setup, opţiunea First Boot Device din BIOS)

5. partiţionarea cu ajutorul programului Fdisk.exe în funcţie de necesităţi în una sau mai multe partiţii

6. formatarea logică a fiecărei partiţii şi unităţi logice existente, pe rând, cu programul Format.com

Crearea dischetei sistem se poate face în cadrul OS Windows cu ajutorul comenzi Format din programul My Computer, opţiunea Floppy, Quick, Copy sistem files sau în MS-DOS cu una dintre comenzile:

C:\sys c: a: copiază fişierele sistem din C: pe dischetăC:\format a: /q /s şterge discheta şi copiază pe ea fişierele sistemC:\copy c:\windows\command\io.sys a:\ (se repeta pt msdos.sys

command.com) - se copiază pe rând fişierele minim necesare boot-ării calculatorului.Pe această dischetă este bine să existe şi programele Fdisk.exe şi Format.com necesare partiţionării şi formatării ulterioare. Acestea se pot obţine împreună cu fişierele sistem în Windows accesând programul Control Panels, Add/remove Programs şi opţiunea Startup Disk (dacă există instalat kit-ul Windows) sau din MS-DOS prin copierea lor.

După partiţionare, tot cu ajutorul programului Fdisk se marchează activă partiţia principală în care vom instala sistemul de operare şi care va fi boot-abilă. Toate partiţiile care vor primi un sistem de operare separat şi care vrem să fie boot-abile trebuiesc marcate active.

Formatarea fiecărei partiţii în parte se face cu comandaA:\>format c: unde “c:” se înlocuieşte pe rând cu litera fiecărei partiţii care

necesită formatarea.

Paşii de instalare a sistemului de operare Windows de pe discul original (CD-ROM cu licienţă). Kit-ul de instalare al sistemului de operare Windows se distribuie pe CD-ROM bootable. Astfel, pt a porni sistemul este de ajuns să stabilim secvenţa de boot, prima unitate fiind cea a CD-ROM-ului. Atunci când se bootează de pe CD-ROM este oferit un meniu care ne oferă posibilitatea încărcării sistemului de operare după discul dur sau CD. Este indicat să pornim cu sistemul de operare aflat pe CD, asigurându-ne astfel că fisierele nu sunt afectate, fiind exclusă posibilitatea încărcării unui virus în memoria calculatorului. Optând pt CD ni se oferă trei alternative: pornirea automată a programului Setup, program care ne va ghida pas cu pas în instalarea sistemului de operare

pornirea în sistem MS-DOS cu suport pt unitatea CD-ROM saupornirea sistemului fără suport pt CD, cea de a doua opţiune fiind cea

recomandată.La promptul DOS se pot verifica informaţiile deja scrise pe unitatea de hard disk. La nevoie se pot partiţiona folosind programul Fdisk, neexistând însă posibilitatea de a

34


formata partiţiile astfel create deoarece comanda executabilă reprezentată de fişierul format.exe nu este prezentă pe discul Windows. Odată cu lansarea programului Setup porneşte utilitarul Scandisk care verifică toate discurile fixe din sistem. Dacă discurile nu conţin erori, programul continuă cu cu un Wizard care ne îndrumă pas cu pas. Este recomandat să alegem ca director de instalare pt sistemul de operare Windows directorul C:\windows (dacă există deja va fi creat un nou director denumit C:/WINDOWS.000, caz în care apar complicaţii).

Interfaţa IDE (Integrated sau Inteligent Drive Electronic).

Tendinţa generală este de aplicare a acesteia tuturor sistemelor de care conţin un controller în unitate. Includerea controller-ului în unitatea HDD a făcut posibil ca acesta să fie un controller inteligent şi să poată rezolva automat anumite situaţii. De exemplu controller-ul rezervă anumite piste ale discului dur în scopul de a fi utilizate atunci când este nevoie pt operaţiunea Bad Sector Remapping (realocarea sectoarelor neutilizabile – proaste). Dacă în procesul de citire al unui sector, câteva încercări sunt nereuşite, dar până la urmă se reuşeşte citirea acestuia, datele citite din acest sector sunt scrise într-un sector de rezervă. Sectorul în cauză este notat ca bad. După acest pas controller-ul actualizează o tabelă internă astfel încât viitorul acces nu mai este făcut la sectorul defect ci este direcţionat automat către sectorul de rezervă. Specificaţia CAM ATA (Common Acces Metod at Attacement) se referă la posibilitatea instalării a două unităţi de hard disk folosind aceeaşi panglică cu 40 fire. Standardul IDE a dominat mult timp zona controller-elelor, fiind înlocuită în timp de standardul EIDE (Enhanced IDE), standard care oferă o posibilitate sporită şi care introduce modul LBA (logical bloc addres) mod de folosire a HDD cu capacităţi mari. Mai nou a fost dezvoltată specificaţia UDMA (ultra direct memori acces) ce permite rate de transfer de 33, 66, şi 100 MB. Standardul EIDE acceptă patru moduri numite PIO (de la 1 la 4), fiecare mod având o rată specifică, PIO 4 ajungând la 16,6 MB.

Performanţele unui HDD. În evaluarea unei unităţi HDD apare rata de transfer a sistemului gazdă, nr de rotaţii

pe minut, rata de transfer a HDD, timpul de căutare şi cantitatea de memorie cache a unităţii. Performanţele pot fi afectate de diverşi factori printre care aşa numitele întârzieri mecanice, care se referă la timpul de căutare cât şi la întârzierile produse de rotaţia discurilor. Rata de transfer a discului reprezintă viteza cu care datele sunt transferate spre şi dinspre mediul de stocare. Parametri discului care caracterizează capacitatea de stocare sunt legate de densitatea de platan exprimată în nr de piste/inch sau bit/inch.

35


Unitatea floppy disk (FDD).

Ca şi HDD aceasta funcţionează pe baza electromagnetismului. Unitatea are două capete de citire/scriere, fiecare cap fiind folosit pt o faţă a discului. Capetele sunt montate pe acelaşi mecanism de antrenare, mişcându-se simultan. Ele sunt confecţionate din feroaliaje ce înconjoară bobinele. Fiecare cap are o structură complexă, fiind alcătuit dintr-un cap de înregistrare centrat între două capete de ştergere de tip tunel în cadrul aceluiaşi ansamblu. Foloseşte metoda numită ştergere tunel, pe măsură ce este înregistrată o pistă capetele şterg zonele periferice ducând la formarea unei piste curate. O?? ?? comanda format poate executa în cazul disket-elor şi formatarea fizică şi cea logică. Disket-a este împărţită în piste (track) şi sectoare pe ambele feţe. Cele două capete de citire/scriere sunt aşezate pe un dispozitiv??astfel încât în timpul operaţiei de citire /scriere capetele sunt în contact direct cu suprafeţele disk-etei. Ca urmare a contactului direct dintre disc şi capete pe ele se formează în timp depuneri provenite din materialul disket-ei. Aceste depuneri trebuiesc curăţate periodic. Turaţia unui FDD este de 300-360 rot/min. Unele tipuri de disket-e sunt acoperite cu un strat de teflon, care reduce frecarea şi permite o mişcare mai uşoară.

Unitatea FDD de 3,5 inch şi 1,44 MB. Aceasta a fost introdusă în anul 1987 de IBM. Ea utilizează înregistrări pe 80 cilindrii a câte 2 piste fiecare, cu 18 sectoare pe pistă. Unitatea lucrează la 300 rot/min.

Controller-ul unităţii floppy (FDC) constitue intrerfaţa între unitatea floppy şi sistem. Circuitele electrice sunt dispuse pe o placă separată sau sunt integrate pe placa de bază. Conectarea controller-ului cu unitatea floppy se face prin intermediul unei panglici cu 34 fire. Diferenţierea dintre unitatea floppy A: şi B: se face prin inversarea unor fire în panglică, unitatea A: fiind mereu cea din capătul panglicii. În conectorul unităţii B: panglica se utilizează fir la fir. Unităţile FDD de 3,5 inch şi 5,25 inch au conectori de instalare diferiţi.

Conectarea inversă a panglicii la unitate duce la nefuncţionarea acesteia şi se manifestă prin aprinderea continuă a LED-ului de pe panoul frontal al unităţii, greşeala nefiind periculoasă.

Dispozitivul de acţionare a capetelor este acţionat de un motor şi realizează mişcări înainte şi înapoi pe suprafaţa disket-ei. Motorul este de tip special, pas cu pas. Acest motor nu se roteşte continuu ci în paşi, un pas fiind o fracţiune dintr-o cursă completă. Are puncte bine definite de oprire iar fiecare pas defineşte poziţia unei piste pe disc. Controller-ul comandă poziţia motorului prin transmiterea unui anumit nr de paşi pe care motorul îl va executa.

Crearea unui Startup disk în Windows se poate face folosind opţiunea startup disk din cadrul paginii add/remove program, sau prin rularea fişierului de comenzi DOS, bootdisk.bat ce se găseşte în subdirectorul Command din directorul Windows. Se recomandă folosirea acestui fişier atunci când nu avem la dispozitie un Kit de instalare Windows.

36


Unităţile floppy disk pot crea probleme din cauza calibrării capetelor de citire/scriere sau din cauza impurităţilor depuse. Se poate încerca recuperarea datelor de pe disc prin rularea unui program gen Scandisk ce verifică întreaga structură a discului. Mesajele de eroare generate de nefuncţionarea unei disket-e pot diferi de la un sistem la altul, cele mai întâlnite fiind: general feilure reading drive A: sau invalid disk media track 0.

Setarea necorespunzătoare în BIOS a unităţii FDD duce la afişarea în timpul testului POST a unui mesaj de tipul FD faile. Acesta poate fi ocolit prin setarea opţiunii halt on din meniul standard CMOS setup. Curăţarea unui FDD se poate realiza cu disket-cleaner, disk special care în locul discului magnetic are introdus o pâslă ce este îmbibată cu o soluţie, de cele mai multe ori pe bază de alcool izopropilic.

La instalarea unui sistem de operare Windows se realizează încărcarea nucleului MS-DOS, lipsa lui neridicând probleme, încărcarea fişierelor *.ini necesari pt compatibilitate cu alte programe şi realizarea regiştrilor sistemului care reprezintă baza de date a configuraţiei software şi hardware în sistemul de calcul respectiv (system.dat şi user.dat).

Organizarea logică a unui disc. O dată cu opţiunea de formatare pe un disc (dur sau floppy) sunt create mai multe zone: boot, FAT, root şi file.

Zona boot marchează începutul discului şi specifică dacă acesta este disc sistem sau nu. Când este sistem zona de boot prezintă o legătură la fişierele sistem. Dacă nu este sistem zona conţine mesajul non system or disk error. Fiecare partiţie în parte are o zonă de boot, controlate de ceea ce se numeşte master boot record – MBR. În cazul în care este afectată, această zonă poate fi refăcută prin comanda fdisk/mbr.

Zona FAT (file alocation table) permite identificarea informaţiei referitoare la fişierele stocate pe disc. Conţine legături între numele fişierului şi adresa sa fizică pe un disc.

Zona root reprezintă directorul rădăcină şi conţine întreaga structură arborescentă de directoare existente pe un disc.

Urmează apoi zona unde sunt stocate propriuzis fişierele pe un disc.

Discurile optice.

Metodele de înregistrare şi citire optică sunt diverse. Întâlnim mai mutlte tipuri de suport:

preinregistrate (prerecorded media), suporturi pe care informaţia este înscrisă de către producătorul discului, informaţia neputând fi alterată

suport care poate fi scris o singură dată (write once media, CD-R, WORM), suport pe care utilizatorul poate înregistra informaţia, dar, odată înregistrarea realizată, acest suport intră în categoria anterioară

suporturi reinscriptibile (rewriteble media – CD-RW)discuri magneto-optice MO

37


CD-ROM este cea mai cunoscută metodă de înregistrare a datelor prin procedee optice. CD ca suport pe care sunt înregisterate date are în medie capacitatea de 660 MB (la CD-DA – disc audio – 74 min de înregistrare muzicală HI-FI). Accesarea datelor de pe CD se realizează în mod mai rapid decât de pe disketă, dar mult mai lent decât pe HDD. Discul propriu-zis are un diametru de 12 cm şi are un suport alcătuit din policarbonat. Acesta este acoperit cu o peliculă metalică formată din aliaj de aluminiu. Pelicula de aluminiu este partea discului citită de unitatea CD. Acest strat este acoperit cu un material plastic pt a proteja datele. Un disc este citit cu ajutorul unei raze LASER ce are o lungime de undă de 780 nm (domeniul razelor infraroşii). Datele sunt scrise pe o pistă în formă de spirală care porneşte din centru spre exterior. Aceasta este parcursă de capul de citire cu viteză constantă, citirea făcându-se tot de la centru spre exterior, în timp ce discul este rotit cu o viteză unghiulară ce creşte pe măsură ce procesul de citire înaintează (CLV – constant linear velocity, CAV – constant angular velocity). Raza LASER cu care se realizează citirea poate fi focalizată la aproximativ 1µm de suprafaţa discului.

Raza este incidentă pe pista cu datele înregistrate sub forma unor adâncituri (pits) şi sub forma unor suprafeţe (lands). Datorită modului de citire optică a datelor, capul de citire este poziţionat la aproximativ 1 mm de suprafaţa discului, ceeace exclude uzarea în timp a capului şi a suprafeţei discului din caza frecării. Citirea informaţiilor se face prin sesizarea variaţiei luminii reflectate de suport. Dacă raza LASER este emisă pe partea netedă din stratul de aluminiu numită land, ea va fi reflectată de de o oglindă.

O prismă optică de mici dimensiuni va dirija lumina spre un fotoreceptor (fotodiodă) care absoarbe energia luminoasă şi o transformă în impulsuri electrice. Dacă raza este emisă pe o zonă pit, ea este reflectată într-o altă direcţie, astfel încât lumina nu mai ajunge la fotoreceptor. Lumina reflectată deosebeşte zonele care prezintă reflexie mai puternică a luminii de cele care lumina este reflectată slab sau deloc.

Organizarea fizică a CD-ROM.

Unitatea de date de pe CD-ROM se numeşte bloc. Un bloc cuprinde 2352 octeţi (2 KB), din care utilizaţi doar 2048 octeţi, restul fiind folosiţi pt control, sincronizare, identificarea pt acces aleator, detecţia şi corecţia erorilor. Viteza standard de citire este de 75 blocuri/s (150 KB). Discul CD-ROM conţine în total 333000 blocuri.

Organizarea logică a datelor pe un CD. Standardul ISO 9660 defineşte o structiură de fişiere de tip arborescent, similar cu cel întâlnit la MS-DOS. Denumirile fişierelor sunt limitate la 8 caractere şi nu pot conţine caractere speciale (+ - ‘), acceptă punctul de separaţie şi extensia. Pe un CD-ROM sistemul de fişiere este gestionat de un arbore de cataloage de directoare şi adiţional de un cuprins.

Funcţionarea unui CD-ROM. În general la o unitate de CD-ROM întâlnim:

38


sistemul mecanic care asigură mişcarea tuturor elementelor mobile şi care este format din

motorul de încărcare şi descărcare a discului,motorul de rotire a discului, cel care asigură o viteză liniară constantă. Turaţia

acestui motor este controlată de un sistem servo sinctonizat de un quarţ.motorul de translaţie care asigură viteza de translaţie a capului de citire.

Modul de mişcare este extrem de precis şi este controlat de sistemul servo.actuatorul sau poziţionerul este dispozitivul de corecţie a poziţiei relative a

capului de citire faţă de disc. El asigură cele două corecţii, de focalizare şi de poziţionare pe pistă.

Corecţia de focalizare constă într-o mişcare sus/jos a lentilei de focalizare astfel încât punctul de focalizare să fie situat chiar pe suprafaţa discului şi să poată fi poziţionat pe o singură pistă.

Corecţia de poziţie pe pistă (tracking) asigură urmărirea riguroasă a spiralei de către spotul fascicolului LASER.

Timpul de acces. Dacă sunt cerute anumite fişiere de pe CD, capul de citire trebuie să se deplaseze mai întâi la poziţia fişierului. Timpul necesar poate fi mai lung sau mai scurt, depinzând de locul unde s-a poziţionat capul. Dacă la HDD timpul de acces este sub 10ms, la unitatea de CD este în jur de 100 ms. De obicei pe carcasa unităţii de CD se găseşte o inscripţie de forma 4x – 52x. Pe baza acestei inscripţii se calculează rata de transfer a datelor, nr inscripţionat fiind un multiplu al ratei standard de transfer (150 KB/s).

DVD este în esenţă un CD de capacitate şi viteză mare care poate stoca informaţii video, audio cât şi date numerice. Se întâlnesc două tipuri de DVD: video, care conţine date video, filme şi poate fi utlilizat în DVD-player şi sisteme? TV, şi DVD-ROM ce conţine date numerice şi este interpretat de o unitate conectată la un PC. Capacitatea DVD video oferă peste 2 ore de informaţie video digitală HI-FI, putând ajunge la 8 ore în cazul discurilor bifaţă cu straturi duble, 8 piste audio pt mai multe limbi, fiecare cu până la 8 canale, în plus permite până la 9 unghiuri ale camerei de filmat care pot fi selectate în timpul rulării programului video. Discul nu este influenţat de nr de citiri repetate şi nu este afectat de câmpuri electromagnetice, raze X şi este rezistent la căldură. DVD-ROM-mul permite capacităţi de până la 17 GB, unitatea fiind capabilă să recunoască mai multe standarde de discuri optice, printre care şi CD-ROM.Discurile folosite de unitatea de înregisterare CD diferă în două moduri de cele folosite de sistemul de redare. Înafara faptului că nu conţin nimic când ies din fabrică discurile CD-R au o suprafaţă care poate fi modificată de fasciculul LASER al unităţii CD-writer. Această suprafaţă este un strat suplimentar de vopsea depusă pe disc. CD-R ++ au în plus ştanţată pe suprafaţă o spirală de formatare. Stratul de vopsea ca şi++ CD este încorporat + +de + un strat protector transparent din plastic policarbonat care oferă rezistenţă discului. ++ de plastic este acoperit de un strat subţire care reflectă fascicolul LASER emis de unitatea

39


CD. Într stratul reflexiv şi lacul protector, disculCD-R are un strat special de vopsea. Această vopsea este fotoractivă şi îşi schimbă reflectivitatea ca rezultat+ al la energia puternică a razei LASER folosităde CD-recorder. Pt vopseaua fotoreactivă sunt folosiţi trei compuşi. Aceştia sunt diferenţiaţi după culoare. Stratul de culoare verde folosit de TDK este considerat cel mai permisiv privind+ variaţia de energie ale fascicolului LASER în procesul de citire/scriere. Discul verde are o durată de viaţă de 75 ani (mică). Kodak a lansat discul auriu împreună cu sistemul Foto-CD, principalul avantaj al acestuia faţă de cele verzi fiind durata de viaţă de 100 ani. Cel mai recent tip de vopsea este cel albastru, el fiind un material de proprietar Verbatim. Aceasta reprezintă cel mai rezistent strat la razele ultraviolete şi permite producerea unor discuri cu mai puţine erori. Şi discul auriu şi cel albastru au un strat suplimentar care conferă o rezistenţă sporită la zgârieturi.

Unii producători folosesc folosesc mai multe straturi de vopsea ceeace duce la naşterea unor combinaţii diferite. În plus culorile stratului reflectorizant poate varia – auriu-verzui, argintiu, etc. ar trebui să nu existe diferenţe funcţionale intre diferitele culori ale discurilor deoarece fascicoluil LASER este monocrom.

Adaptoare video

Placa video este ansamblul de circuite care realizează prelucrarea ++ informaţiei ce va fi afişată pe monitor. Tot placa video generează comenzile necesare monitorului pt afişarea semnalelor generate de placa video constând în informaţia de culoare a fiecărui punct şi în plus semnalele de sincronizare necesare baleierii pe orizontală – sincro-linii (H Sincro) şi un semnal de sincronizare pe verticală – sincro cadre (V Sincro).

Pixelul este unitatea de afişare la un moment dat din punct de vedere a plăcii video. Un pixel este caracterizat de coordonate pe orizontală şi verticală şi în plus de informaţia de culoare. Informaţia de culoare pt pixel se exprimă prin trei semnale separate corespunzătoare culorilor primare – roşu, verde şi albastru (RGB).

Adresabilitatea pixelilor se exprimă printr-un produs ce reprezintă nr de pixeli pe care placa grafică îi poate afişa într-un anumit mod grafic (nr de pixeli pe orizontală x nr de pixeli pe verticală).

640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768Adresabilitatea pixelilor este frecvent confundată cu noţiunea de rezoluţie, caracteristică fizică a monitorului.

Adâncimea de culoare (color depht) este reprezentată de nr de biţi utilizaţi în memoria video pt exprimarea informaţiei de culoare a fiacărui pixel. Este echivalentă cu nr de plane de biţi ce se stochează în memoria video, un plan find înşiruirea într-o ordine bine definită (ordinea de afişare a pixelilor), a biţilor corespunzători unei singure poziţii din adâncimea de culoare a fiecărui pixel. Nr de biţi ce exprimă adâncimea de culoare dictează nr maxim de culori ce pot fi afişate pe ecran la un moment dat. Plăcile video cu adâncime de culoare mai mari de 24 biţi sunt toate true color cu posibilităţi de extensie. Biţii care apar în plus sunt folosiţi pt stocarea altor atribute pentru un pixel – textură sau informaţie de adâncime 3D.

40


n biţi – 2n culori

Ceasul de punct sau frecventa de pixel este frecxvenţa maximă cu care placa video poate transfera spre monitor informatia completă necesară afişării unui pixel pe ecran. Este o măsură indirectă a performanţelor plăcii video şi ţine de adresabilitatea de pixel şi de rata de împrospătare pe verticală.

Rata de împrospătare pe oizontală sau frecvenţa de linii se exprimă în KHz şi reprezintă frecvenţa cu care este baleiată o linie orizontală de imagine pe ecran.

Rata de împrospătare pe verticală sau frecvenţa de cadre (refresh) reprezintă nr de cadre (frames) ce pot fi afişate într-o secundă pe ecranul monitorului.

H=VxYH – frecvenţa pe orizontalăV – frecvenţa pe orizontală Y – nr de linii într-un cadru

Frecvenţa pe verticală este o caracteristică de bază în măsurarea performanţelor cuplului placă video - monitor. Pt ca afişarea să fie de calitate, fără pâlpâituri (flickers), este preferabilă o rată de împrospătare de minim 70 Hz pt orice adresabilitate de pixeli (“rezoluţie”).

Standarde pt plăci video:MDA monocrom display adaptorCGA color grafic adaptorEGA enhanced grafic adaptorVGA video grafic adaptorSVGA super video grafic adaptorMonitorul se conectează la o placă video cu ajutorul unui cablu cu 15 pini, dintre

care, până la sistemul VGA fiind folosiţi doar 9 pini, apoi 11, şi odată cu apariţia standardului DPMS sunt folosiţi toţi 15.

Arhitectura unei plăci video. Compomnentele care alcătiuiesc arhitectura unei plăci video sunt:

memoria videoprocesorul videoregiştrii de deplasarecontroller-ul de atributecircuitul de conversie analog/digital – Ramdacvideo BIOScontroller-ul de magistralăgeneratorul de tact

Rolul memoriei video este de a stoca informaţia pt afişarea pe ecran. Indiferent dacă reprezintă text sau grafică memoria video + toată informaţia necesară afişării datelor pe ecran monitorului la orice moment determinat de timp şi este structurată în aşa numitele

41


plane de biţi. Fiecare plan având o dimensiune de X x Y biţi. Memoria video trebuie să aibă timp de răspuns mic deoarece trebuie să asigure un refresh rapid al ecranului, + foarte rapid procesorului care efectuează scrierea în ea. La memoria videose realizează simultan un dublu acces – un acces din partea care efectuează refresh-ul RAM-DAC şi un acces din partea procesorului sistemului pt actualizarea informaţiei de afişat pe ecran. Tipul memeoriei video poate fi DRAM, FPM sau EDO. VRAM (video RAM) sau mai nou DDR-RAM (duble data rate RAM), folosite la ultimele generaţii de plăci video. Necesarul de memorie video depinde de cele două elemente ale afişării: adresabilitatea şi adâncimea de culoare dorită

X x Y x n/8 = Cunde X – nr de pixeli pe orizontală Y – nr de pixeli pe verticalăn – nr de biţi alocaţi adâncimii de culoare C – capacitatea memoriei video (în

Bytes)

Memoria necesară pt o rezoluţie este dată de produsul dintre adresele pe orizontală, adresele pe verticală şi adâncimea de culoare, totul împărţit la 8.

Procesorul video.

Are următoarele funcţii:- coordonarea operaţiei de transfer de date de pe magistrala sistemului spre

memoria video şi dinspre memoria video spre circuitele dedicate afişării- interpretarea şi execuţia comenzilor video primare primite de la unitatea

centrală- structurarea memoriei video în plane de biţi- accelerator 2D, proces care se referă la manipularea de imagini bmp,

mutarea de zone de imagine, umplerea de zone cu culoare sau diferite modele, trasarea de linii sau poligoane, necesar în special interfeţei GUI

- accelerare 3D, mapare de texturi, umbriri, efecte de ceaţă, diferite alte filtre

În cele mai multe cazuri procesorul grafic al plăcii video conţine şi controller-ul de atribute şi circuitele de conversie digital/analogic, precum şi generatorul de tact.

RAMDAC (RAM digital analog convertor) a apărut odată cu înlocuirea monitoarelor digitale TTL cu cele analogice. Avantajul celor din urmă este că pot afişa o infinitate de nuanţe bazate pe combinaţia a trei culori de bază. Prin urmare, fiind vorba de semnal analog vor exista 3 convertoare identice, fiecare cu un anumit nr de intrări. Cu cât cererea de performanţe a afişării a crescut cu atât mai performant a trebuit să devină RAMDAC-ul.

Video BIOS. Codul care spune calculatorului cum să acceseze placa video este stocat în memoria ROM. La sistemele vechi, opţiunea de acces a plăcii video se face prin intermediul rutinelor video BIOS. Odată cu sistemele de operare evoluate gen Windows,

42


funcţile Video BIOS sunt implementate de drivere, ele fiind văzute ca mici programe, rutine ce realizează comunicarea dintre hardware şi software.

Instalarea şi dezinstalarea unei plăci video. Dacă placa video instalată este PnP ea va fi depistată de sistemul de operare Windows şi atunci va porni un Wizard ce va realiza setările necesare folosirii plăcii video. Dacă Windows nu dispune de driver pt acea placă, se va afişa posibilitatea de specificare a unei locaţii de unde să fie descărcate driver-ul. Dacă se realizează o înlocuire a unei plăci video cu o alta este necesară dezinstalarea plăcii care se schimbă. Din device manager se alege opţiunea remove pt placa respectivă. O placă video care nu are driver propriu nu va lucra optim, fiind coordonată de un driver standard, instalat automat. În general dirver-ele standard sunt dezvoltate pt anumite rezoluţii. Apar driver-e pt standardul de 800/600, standard 1024/768, precum şi pt 640/480. Dacă monitorul folosit nu este de un tip cunoscut de Windows sau nu are driver propriu, încercăm instalarea unor driver-e cu caracteristici performante, având astfel posibilitatea să forţăm lucrul la rezoluţii mari.

Interfaţa AGP. Necesitatea unor rate de transfer ridicate între procersorul sistemului şi subansamblul video a condus la apariţia magistralelor locale ale calculatorului, începând cu VL-bus şi PCI. Aşa cum s-a întâmplat în cazul magistralei ISA, la calculatoarele performante magistrala PCI a cunoscut un trafic foarte intens, la acest trafic contribuind adaptorul video, discul fix şi alte periferice care sunt conectate la această magistrală PCI. Pt a se evita saturarea magistralei PCI din cauza informaţiei video, Intel a creat o nouă intrerfaţă proiectată special pt semnalul video. Această interfaţă este numită AGP (advanced graphic port), care apare ca o nouă interconexiune pt acceleratoarele grafice. AGP este o interfaţă care poate funcţiona la 66 MHz + AGP se bazează pe extensia de 64 biţi. Funcţionează la viteza maximă a magistralei sistemului, având o rată de transfer de peste 266MB/s. În plus are avantajul că nu trebuie să partajeze resursele de + cu alte dispozitive PCI.

Memoria AGP constă din zone alese dinamic ale memoriei sistemului pe care controller-ul grafic le poate accesa rapid. Principalul avantaj al acestei magistrale este dat de rata ridicată de transfer, având rate de până la 4x mai mari decât cele ale magistralei PCI, datorită în principal transferului de date care are loc atât pe frontul crescător cât şi pe cel descrescător al ceasului. Un alt avantaj al acesteia este interpretarea directă a texturilor din memoria sistemului, în plus prezintând o grafică de calitate ridicată, putând lucra cu texturi de dimensiuni şi nivele de detalii nelimitate. Caracteristicile mai reduse şi apariţia AGP a adus la o congestie redusă pe magistrala PCI. Aplicaţii ce folosesc avantajele AGP pt Windows sunt executate folosind bibliotecile direct drow, librării instalate în calculator împreună cu pachetul directX.

Driver-e.

43


Un PC pe care nu sunt instalate driver-e nu va rula absolut nimic. Driver-ele asigură funcţionarea componentelor hardware şi apar ca mici programe care coordonează o serie de funcţii de+. Driver-ul reprezintă interfaţa dintre sistem de operare şi partea hardware a calculatorului. Utilizatorul nu se întâlneşte cu driver-ele. Driver-ele pot crea probleme atunci când ne dorim realizarea unor modificări în comportamentul unor componente sau atunci cănd se adaugă noi componente. Fişierele de driver-e sunt stocate de obicei în subdirectorul C:\WINDOWS\SYSTEM. Majoritatea driver-elor din acest director provin direct de la Microsoft. În acest director întâlnim în principal driver-e pt componente standard, pt unitatea CD-ROM, unitatea flopy, hard disk, keyboard, dar şi pt procesor, chip set-ul plăcii de bază şi mouse. În general driver-ele pt sunet, video, LAN (local acces networck) se adaugă de la producătorul respectiv. Ca orice software, driver-ele sunt în permanenţă modificate.

Cum recunoaştem ce driver-e funcţionează pe un PC? În Device Manager, pt fiecare componentă apare listată versiunea driver-ului folosit, data de apariţie, dar putem obţine şi o listă cu fişierele de driver-e corespunzătoare unei componente. Driver-ele apar în general sub forma unor fişiere cu extensia *.drv. Apar însă şi fişiere informative despre aparat, fişiere cu extensia *.inf.

Instalarea de driver-e pt componente. În mod normal Windovs fiind un sistem PNP, recunoaşte componentele nou introduse, cărora le instalează automat driver-e, folosind driver-e de de instalare Windows sau cerând să se indice locaţia driver-elor pt componenta respectivă. Sunt cazuri în care Windows nu recunoaşte în mod automat noul aparat. În acest caz se foloseşte Wizard-ul Add new hardware din Control panel. Acela va căuta componentele noi încă neinstalate. Dacă este văzut de sistemul de operare Windows 98, acesta va afişa o listă cu componentele existente şi neinstalate. Dacă aparatul dorit se află pe listă, îl selectăm şi alegem Next. Dacă însă căutarea decurge fără folos se introduce disketa sau CD-ROM-ul cu driver-e în unitate şi folosind comanda Run din meniul Start se instalează driver-ul existent. Dacă nu dispunem de nici un driver pt o componentă se poate încerca instalarea unor driver-e generice (standard) din librăria Microsoft. Driver-ele Microsoft sunt configurate pe categori de componente: sound, modem. Dacă o componentă pe care dorim să o instalăm nu se găseşte în librărie, ea poate fi catalogată Other devices. Tot aici sunt încadrate componentele a căror instalare a fost întreruptă sau nu s-a încheiat cu succes. Sunt situaţii în care este necesară o instalare manuală în respectivul sistem, atunci când Windows nu este capabil să partajeze resursele. Pt o instalare manuală se foloseşte Device manager. Unele driver-e instalate incorect se pot recunoaşte deoarece sunt marcate cu o pictogramă tăiată sau cu un “?”. Executând dublu clic pe acesta se poate alege pagina Resource unde putem opera modificări numai după debifarea opţiunii Use automatic settings. Pt aceasta se foloseşte butonul Change settings. Există componente, chiar PnP care nu pot rula decât pe o anumită IRQ (întrerupere) sau un anumit domeniu de I/O. În acest caz modificăm setările pt aparatul cu care se află în conflict. Dacă avem probleme la instalarea unei componente cu toate că avem driver-ele necesare, uneori este indicat să schimbăm slotul pt placa respectivă. Dacă în sistem s-a instalat hardware şi o

44


componentă a fost mutată în alt slot, Windows o va detecta din nou cerând driver-ele pt ea, în ciuda faptului că acestea există în sistem.

O soluţie rapidă ar fi indicarea directorului System din Windows ca sursă pt driver-e. Dacă la instalarea unei componente am întâlnit probleme şi am realizat unele setări necorespunzător, este indicat să pornim sistemul fără dispozitivul respectiv, în felul acesta sistemul de operare Windows reconfigurându-se.

Pt a găsi driver-ul adecvat pt o componentă există mai multe căi. Putem folosi un program special în genul SiSoft Sandra, capabil să identifice o serie de componente, obţinând astfel specificul dispozitivului respectiv şi având acest lucru la dispoziţie putem căuta pe Internet sau în colecţii de driver-e. Cu ajutorul inscripţiilor de pe componentele unei plăci avem posibilitatea să căutăm şi să folosim un driver generic, specific chip set-ului respectiv. Calitatea driver-elor generice este diferită, putând fi mai lente sau mai rapide decât cele originale livrate de producător. Pt foarte multe componente apare o identificare - FCC (federal comunication comision). Folosind această identificare se poate accesa adresa de Internet www.fcc.gov/oet/fccid.

Driver-e virtuale. Toate aplicaţiile DOS necesită driver-e virtuale, deoarece ele sunt programate pt a accesa direct hardware-ul. Sistemul generat+ de Windows împiedică un asemenea acces direct. Din această cauză au fost dezvoltate driver-ele virtuale care simulează hardware-ul pt + aplicaţiilor. În acest fel orice acces direct este interceptat şi valorificat.Dintre toate componentele unui calculator, imprimanta este singura care se instalează folosind Wizard-ul Add printers şi nu Add new hardware din Control panel. Instalarea unei plăci video se face numai după dezinstalarea vechiului driver, acest lucru făcând să nu mai avem nevoie de tool de producător. Selectarea rezoluţiei maxime trebuie făcută în funcţie de dimensiunea ecranului. Pt un monitor de 15 inch se recomandă rezoluţia de 800 x 600, iar pt monitoare de 17 inch – 1024 x 768. Cu cât este mai mare rezoluţia, cu atât este mai dificil pt placa video să prelucreze un nr mare de culori. O regulă de bază ar fi cu cât este mai mare monitorul, cu atât placa video trebuie să fie mai performantă.

Placa de sunet.

Specificaţia multimedia (MMX – multimedia extension) pune laolaltă alături de un calculator, voce, imagini, date şi secvenţe video. Multimedia implică noţiuni de intrerconectare. Standardul multimedia impune prezenţa în sistemul de calcul a unui CD, a plăcii audio, interfaţa midi şi a unei perechi de difuzoare. Componenta unui sistem care se ocupă cu prelucrarea semnalelor audio este denumită sound card (placa de sunet). La o placă de sunet se pot conecta ca dispozitive de intrare

un microfon (mic),un joistik sau o interfaţă midi (game port/joistik – midi),alte surse de sunet adăugate la intrarea de linie (line in),în unele cazuri şi un CD-ROM (extern).

45


La o placă de sunet pot apărea ca ieşiri un speakers stereo pt boxe pasive (fără amplificator audio încorp.)

un line stereo (line out) pt boxe active (cu AAF încorporat).Uneori pot apărea ca o singură ieşire cu posibilitatea de setare hardware pe placa de sunet.

Arhitectura unei plăci de sunet.

Calculatorul primeşte din exterior semnale analoge pe care le transformă în semnal digital, le prelucrează şi pe care le transformă din nou în semnal analogic, accesibil utilizatorului la ieşirile de linie sau speacer.Convertorul analogic/digital realizează transformarea unui semnal analogic în cel binar proporţional cu amplitudinea semnalului.

Această operaţie presupune două etape:- o primă etapă numită eşantionare, în care la intervale constante de timp se

extrage din semnaliul analogic eşantioane, adică dreptunghiuri cu înălţimea egală cu amplitudinea senmnalului din momentul extragerii,

- a doua etapă constând în cuantizarea eşantioanelor obţinute, prin care se exprimă amplitudinea acestora. Amplitudinea fiecărui eşantion este exprimată în cod binar cel mai apropiat (prin 8, 16 sau 32 biţi), precizia fiind cu atât mai mare cu cât nr de biţi este mai mare (rezultă o dinamică mai mare). Cuantizarea defineşte precizia conversiei în nr de biţi.

Părţile componente ale plăcii sunet sunt reprezentate de mixerul analogic format din multiplexoare analogice care permit controlul proporţiilor în care fiecare sursă de semnal participă la semnalul de ieşire rezultat. Mixerul prermite selectarea sursei de intrare ce va fi eşantionată.

Audio codec-ul (codor/decodor) este format din convertoare digital/analogice şi analog/digitale, fiind conectat direct la mixer, realizează transformarea semnalului primit sau crează semnal datorită instrucţiunilor primite.

Generatorul FM şi tabela cu forme de undă (wave table) sunt facilităţi de generare de sunet (sinteză audio). O memorie ROM şi RAM şi un controller central ce fornează chip set-ul plăcii de sunet. Producători de chip set-uri de sunet OPTi, Crystal, Ensoniq, ESS, Yamaha, Creative Labs.

Caracteristicile unei plăci de sunet. + după două criterii:răspunsul în frecvenţă, fiind determinat de generator. În cadrul unui sistem

audio permite înregistrarea şi redarea unei benzi cuprinse între 20Hz – 20KHzdistorsiunile armonice totale măsoară linearitatea unei plăci sunet. Apare ca o

măsură a acurateţii cu care sunetul este redat. Orice element neliniar provoacă distorsiuni sub formă de armonici. Cu cât procentul de distorsiuni este mai mic cu atât calitatea sunetului este mai bună (claritate – sub1%).

46


Interfaţa midi este un concept de comunicare pt instrumente electronice bazate pe interfeţe seriale. Comunicarea are loc pe baza unui protocol, fiind astfel posibil conectarea mai multor instrumente de la producători diferiţi. Midi posedă o serie de instrucţiuni de comandă numite midi events. Dacă se conectează o orgă electronică la o placă sunet, atunci se pot controla sunetele generate de placa de sunet. Din punct de vedere tehnic apăsarea unei clape duce la apariţia unui midi event care comunică plăcii de sunet ce are de făcut. Cu o intrerfaţă midi se poate transforma calculatorul înrt-un studio de montaj (mixaj).

Standardul MPU-401 defineşte o interfaţă cu aparate midi care apare chiar dacă extensiile midi sunt sau nu prezente pe placă. Acest standard se instalează odată cu driver-ul plăcii de sunet. Placa sunet este o componentă care pe lângă o IRQ şi adrese de domenii I/O, foloseşte mai multe canale DMA.

Tipuri de fişiere sunet. Wave (*.wav) oferă posibilităţi de prelucrare a unui sunet căruia, după eşantionare şi digitizare i se adaugă un header în care se specifică printre altele frecvenţa de eşantionare şi nr de biţi pe care+++ semnalului.Midi (*.mid) conţine sunete provenite de la instrumente muzicale electronice. Ele pot fi redate cu chip set-ul FM sau wave table din placa de sunet.*.mod conţine sunete originale cât şi sunete predefinite ce prin interpolare pot genera întreaga gamă a unui instrument.Cel mai folosit standard de fişier de sunet este *.mp3 (MPEG 3). Prezintă o codare cu pierderi (reduse, insesizabile pt urechea umană), spaţiu redus (1/10 faţă de wav) 1 min = 1MB. Pt redarea lor se foloseşte frecvent programul Winamp.Alte tipuri de fişiere de sunet: *.au, *.snd, *.vqf.

Conectarea calculatorului cu alte echipamente.

În această categorie se înscriu comunicaţiile realizate cu ajutorul porturilor seriale, porturi paralele, a interfeţelor de mare viteză (USB, Fire Wire).

Portul serial este interfaţa serială asincronă, utilizată pt conectarea mouse-ului, a echipamentelor periferice cu interfaţă serială (modem, imprimantă, plotter), pt comunicarea între calculatoare dar şi pt conectarea la PC a oricărui dispozitiv cu interfaţă serială (cititor de bandă). Este asincronă deoarece nu există nici un semnal de sincronizare sau ceas astfel încât caracterele pot fi transmise la orice interval de timp. Atributul serial se referă la transmiterea datelor pe o linie, biţii succedându-se în serie pe măsură ce sunt transmişi.

Transmisia serială este reglementată de norma RS-232C (Reference standard 232C). Înainte de începerea transmisiei între două echipamente, emiţătorul şi receptorul trebuiesc setate identic în ceea ce priveşte viteza de transmisie, nr de biţi de date, nr de biţi de stop, şi în plus felul parităţii (specificate de utilizator). Bitul de paritate se obţine prin însumarea

47


valorilor tuturor biţilor de date. Bitul de start are întotdeauna valoarea “0”, iar cel de stop – valoarea “1”.

Inima unui port serial o reprezintă receptorul/transmiţător asincron universal – UART, care controlează conversia datelor din formatul paralel existent pe magistrala calculatorului în format serial, precum şi invers. De fiecare dată când un port serial primeşte un caracter, el trebuie să atenţioneze procesorul activând o linie de întrerupere (IRQ). În configuraţie standard întâlnim două porturi seriale denumite COM1 (foloseşte IRQ4 şi adresa I/O 3F8h) şi COM2 (IRQ3 şi adresa I/O 2F8h), în plus pot apărea COM3 (funcţionează împreiună cu COM1) şi COM4 (funcţionează cu COM2). Când se instalează un fax-modem sigur va folosi un port serial şi de cele mai multe ori apare pe COM3 (intern sau extern?), pot apărea probleme la instalarea unui modem o rezolvare poate fi dată de dezinstalarea din BIOS a portului serial COM2.

Interfaţa RS-232C defineste o intrerfaţă mecamnică, electrică şi logică între două echipamente numite DTE (Data transfre equipament) reprezentat de calculator, şi DCE (Data carrier equipament), reprezentată de modem, placă reţea. Standardul RS-232C defineşte 25 de linii de semnal, dintre acestea fiind necesare pt o transmisie serială asincronă doar 11. În plus IBM a definit un standard pe 9 linii pt comunicare serială. Semnalele portului serial integrat pe placa de bază sau pe plăci multiple I/O ajung la conectorul DB25 sau DB9 (conector tată) ataşaţi carcasei calculatorului la modelele AT iar la ATX apar conectaţi pe placa de bază.Tipuri de conexiuni.

Pt o transmisie serială se definesc conexiuni simplex, half duplex şi full duplex.În cazul simplex transmisia se efectuează într-un singur sens, fie de la DTE la DCE, fie invers.În cazul half duplex atât DTE cât şi DCE pot lucra ca transmiţătoare sau receptoare, dar nu simultan. Pt a stabilii cine este receptor sau transmiţător la un moment dat se utilizează două semnale: RST (registred to send) şi CTS (Clear to send), ambele fiind folosite într-un protocol denumit hand shake.În cazul conexiunii full duplex, transmisia datelor are loc în ambele sensuri iar partenerii de comunicaţie nu se aşteaptă unul pe celălalt.

Conectarea PC to PC fără modem. Pt conectarea a două calculatoare aflate la distanţă mică (sub 15 m) se pot folosi porturi seriale a căror conexiune se realizează cu ajutorul unui cablu null-modem. Conexiunea între două calculatoare folosind porturile seriale se poate realiza folosind aplicaţia direct call chanel din Windows, alplicaţie cuprinsă în grupul communication (aplicaţia nu se instalează la un setup convenţional al OS). Substituentul MS-DOS în cazul conectării a două calculatoare este aplicaţia Norton Commander prin acţionarea comenzii link. O conexiune calculator-calculator cu ajutorul porturilor seriale se face în regim master/slave sau host/guest.

Porturile paralele

48


Sunt folosite îndeosebi pt conectarea imprimantelor dar pe ele se pot conecta unităţi CD externe, unităţi ZIP, scaner, stroner (cititor de bandă magnetică). Portul paralel are 8 linii pt transferarea simultană a tuturor biţilor unui octet şi alte câteva linii pt control şi sincronizare. Într-un calculator pot exista până la 3 porturi paralele. În momentul pornirii calculatorului, BIOS detectează porturile şi le afectează denumirile LPT1, LPT2, PLT3. În general PLT1 foloseşte IRQ7 şi adresa I/O 378h. Cu toate că interfaţa paralelă a fost constituită exclusiv ca mediu de redare, IBM a modificat-o făcând o interefaţă bidirecţională. Acest fapt introdice un alt standard numit EPP (Ehanced paralel port) care permite rate de transfer între 1,5 şi 2 MB/s. Dacă se doreşte utilizarea facilităţilor EPP cablul utilizat trebuie să fie un cablu EPP şi perifericele utilizate trebuie să cunoască acest mod. Pt acest standard afectarea pinilor rămâne aceeaşi dar funcţionarea unor linii noi trebuiesc configurate în control manager. Un alt standard a fost pus la dispoziţie în anul 1992.

ECP (Extended capabiliti port) - standard ce oferă aceeaşi rată de transfer ca EPP, în plus având posibilitatea de a emite şi recepţiona şi atunci când calculatorul este ocupat cu altă sarcină. În plus ECP permite o comprimare a datelor utilizând standardul RLE, comprimare care se realizează folosind semnale ce vor fi reprezentate prin nr de repetări.Portul paralel cunoaşte în total 5 moduri de operare: compatibiliti (4 biţi),

neble (8 biţi),byte,EPP,ECP.

Primele trei moduri stabilesc doar standardul portului paralel şi sunt reunite sub denumirea de SPP (Standard paralel port).

USB (Universal serial bus) Este o interfaţă de mare viteză care poate atinge rate de transfer de 12 – 40 MB/s.

Pe această interfaţă se pot conecta orice tip de periferice care sunt dotate cu un conector USB, fiind în primul rând vizate echipamente de genul audio, video, echipamente care au nevoie de rate de transmisie mari. Se mai pot conecta tastaturi, imprimante, mouse. USB apare ca o interfaţă serială, + transmisia datelor se face pe un singur canal în mod half duplex sau full duplex. Perifericele utilizarte se conectează cu ajutorul unui conector cu 4 fire pe care se transmit semnalele notate cu V bus, D+, D-, GND. Datele sunt transmise diferenţial prin D+ şi D-, iar canalul V bus este un traseu de putere care permite alimentarea aparatelor de mici dimensiuni (consumatori mici). Este de tip PnP fiind autodetectat în momentul conectării, fiecare periferic fiind dotat prin standard cu regiştrii care furnizează informaţii proprii de conectare. Sistemul de operare încarcă driver-ele în mod dinamic, astfel driver-ul este autoinstalat în momentul conectării şi dezinstalat când perifericul sau unitatea centrală iau hotărârea deconectării. După instalarea driver-elor perifericul cere o alocare de bandă, aceasta fiind alocată în mod dinamic în funcţie de cerinţele fiecărui periferic. La nivel fizic datele sunt transmise în pachete în mod sincron sau asincron, pachetul fiind cea mai mică unitate de transmitere a datelor. USB defineşte patru tipuri de transfer: control,

49


întrerupere,izocronmasiv.

++ de USB au fost elaborate în ideea de a putea fi folosită o mai mare diversitate de echipamente. Toate echipamentele trebuie să suporte modul control destinat configurării şi informaţiilor de stare transmise între unitatea centrală şi periferic. Modul izocron este echivalent cu modul sincron şi este destinat asigurării unui acces sigur şi constant la bus. Este folosit pt o lărgime de bandă fixă şi o toleranţă sporită la erorile de transmisie şi este folosit în special pt sistemele de video şi audio conferinţe. Întreruperea este dinamic alocată componentei care face legătura cu utilizatorul. O cerere neces+ de o comunicaţie nu este făcută dar + trebuie setate+. Transferul de tip masiv este destinat în principal scanerelor şi camerelor video digitale şi le permite acestora să dispună de toată lărgimea de bandă disponibilă a magistralei, din acel moment. Din punct de vedere al sistemului de operare, comunicarea se face p+ reprezentat de pipes de date, câte una pt fiecare transfer de date deschis. Aceste conducte sunt de touă tipuri: sincrone şi asincrone în funcţie de perifericele care le deservesc.

Interfaţa 1394 sau Fire wire este o interfaţă serială de foarete mare viteză care permite rate de transmisie de până la 400 MB/s şi este planificată să ajungă la rate de 1GB/s. Este văzută ca o conexiune de viitor, permiţând conectarea multor tipuri de echipamente. A apărut datorită cererii mari de calitate a transmisiei audio/video. Specificaţiile acestei intrefeţe au fost elaborate de Apple în anul 1986, fiind botezată Fire Wire, dar s-a impus greu pe piaţă neavând suport Intel decât în ultimul timp. Interfaţa 1394 are multe elemente în comun cu USB: realizează o încărcare dinamică a driver-elor, echipamentele conţin regiştrii de stare şi control, transferul se face cu alocare de lărgime de bandă şi dimensiune în timp.

Alte interfeţe pt conectarea perifericelor. IrDA (Infrared development asociation). Acest standard utilizează radiaţia infraroşie pt conectarea calculatorului la diverse echipamente sau la alte calculatoare.

WAP (Wireles aplication port).

Modemul (modulator-demodulator)

S-a impus ca periferic între interfaţa serială a calculatorului şi linia telefonică. Semnalul de la portul serial al unui calculator este preluat de un modem extern prin intermediul unui cablu, este transformat în semnal analogic modulat care apoi este transmis pe linia telefonică la un alt modem. Cel de-al doilea modem extern demodulează semnalul primit, îl transformă în semnal digital şi apoi în formatul necesar interfeţei seriale şi îl trimite la portul serial al calculatorului.

50


Modemul intern se instalează ca oricare altă placă internă conectată la magistrala calculatorului. Sunt asemănătoare ca schemă bloc cu cele exterioare, lipsindu-le însă interfaţa RS-232C.

Standardizarea transferului de date. Modularea pe partea emiţătorului şi demodularea de partea receptorului, trebuie să se realizeze în acelaşi mod făcând necesară o standardizare. Pe lângă viteza de transfer şi forma codării se reglementează şi controlul erorilor şi al compresiei datelor. Un modem poate lucra full dupledx şi half duplex, cea din urmă fiind o comnexiune specifică pt fax, conexiune cu numele de G3. Majoritatea normelor pt transferul de date lucrează în mod full duplex. Pt ca modemurile să se înţeleagă între ele trebuie să utilizăm aceiaşi metodă de modulaţie.Se folosesc modulaţia în frecvenţă – FM,

modulaţia în fază – PSK (Phase shift key)modulaţia în quadratură – QAM (Quadrature amplitude modulation).

Fiecare rată de transfer foloseşte o altă metodă de modulare. Pt obţinerea unor rate de transfer mai bune există două posibilităţi: mărirea lărgimii de bandă a liniei telefonice (standardizată la valoarea de 3100Hz, cuprinsă în spectrul voce, 300 – 3100Hz) sau transferarea unei cantităţi mai mare de date în unitatea de timp prin folosirea unei metode de modulare mai performante. Începând cu norma V22 care garantează + 1200 bps (biţi per secundă) se foloseşte modulaţia în fază. Următoarea treaptă pt accelerarea transferului a reprezentat modularea în quadratură, dublând rata de transfer. Pt a trece de pragul de 9600bps, dat de norma V32 se folosesc etaje suplimentare de codare în fază şi amplitudine, standardul primind denumirea de V32 bis, asigurând rate de 14400 bps. S-a ajuns apoi la 33600 bps prin configurarea etajelor modulatoare în funcţie de caracteristica liniei de transmisie. În cazul standardului V34 este măsurată capacitatea liniei telefonice şi abia apoi se configurează etajele modulatoare, viteza de transfer a secvenţei şi parametrii filtrelor.

Ultima realizare o reprezintă rata de transfer de 57600 bps, condiţia fiind ca cel care recepţionează datele şi cel care le emite să fie conectaţi la o centrală digitală.

Corecţia erorilor se referă la posibilitatea pe care o au unele modemuri de a identifica erori şi a retransmite automat datele care par a se fi deteriorat în timpul transmisiei. Ca operaţia de corecţie să funcţioneze ambele modemuri trebuie să fie aduse la acelaşi standard. Pt corecţia erorilor există două standarde compatibile între ele: MNP4 şi V42. În ambele cazuri datele sunt transmise sincron pe linie. V42 oferă o rată de transmisie cu până la 20% mai bună folosind algoritmi de detecţie mai inteligenţi.

Compresia datelor se referă la posibilitatea pe care o au modemurile de a compacta datele pe care le transmit. În funcţie de tipul fişierului putându-se realiza o compresie de până la 50% din dimensiunea originală, dublându-se practic rata de transfer. Pt compresia datelor există două standarde compatibile: MNP5 şi V42 bis, cel din urmă mai performant.

Apelarea modemului. În modemul în care prin software-ul de comunicaţie se formează un nr de telefon, releul încorporat în modem comută linia telefonică de pe telefonul auxiliar pe modem şi modemul formează sau transmite la centrală nr exact de telefon. Dacă postul apelat se prezintă la apel, modemul apelat sesizează acest lucru şi ambele încearcă să cadă de acord asupra unei rate de transfer (protocol), cu excepţia

51


cazului în care se foloseşte standardul V34, unde lucrurile se întâmplă astfel: modemul apelat transmite un semnal de recunoaştere care caracterizează norma cea mai bună pe care poate transmite. Dacă difuzorul modemuliui este pornit, în timpul acestei proceduri poate fi auzit un sunet. Dacă modemul apelat nu este + semnal corespunzător, primul modem transmite într-o normă inferioară. Lucrurile se repetă până când se stabileşte norma corespunzătoare de transmisie. Acest mod de lucru este greoi şi introduce multe erori. Din această cauză V34 foloşte o altă tehnică numită V8. Ambele modemuri transmit la început cu 300 bps corespunzător normei V21. Modemul care apelează transmite o listă cu toate standardele cunoscute de el. Modemul apelat selectează din această listă modul în care poate lucra şi trimite noua listă înapoi. Modemurile încep să transmită în cel mai performant mod comun, transmisia începând cu emisie şi recepţia de semnale de test privind natura performanţelor liniei. Cu această ocazie sunt colectate informaţii despre viteza de transmisie, configurarea filtrelor şi + de frecvenţă. Astfel informaţiile sunt comparate de modemuri şi analizate şi apoi sunt integrate în transmisie. Această procedură se numeşte hand shake şi în momentul în care a reuşit, modemurile încep să transmită efectiv.

În exprimarea ratelor de transfer apar două unităţi de măsură: baud şi bps (biţi/sec). 2400 baud înseamnă că receptorul poate sesiza 2400 de altrernanţe ale semnalului într-o secundă + tipul modulării pt a vedea câţi biţi sunt transmişi într-o alternanţă a semnalului. Doar în cazul normei V21 rata exprimată în bps şi cea în boud se confundă, deoarece 1 bit se transmite la fiecare alternanţă. Pt toate celelalte standarde de modulare folosite fac ca nr de bps să fie un multiplu al ratei exprimate în boud.

Modemurile externe sunt în general mult mai performante decât cele interne, fiind conectate la portul serial şi neconsumând din resursele sistemului, ++, corecţia şi compresia datelor se efectuează prin hardware. În cazul modemurilor interne s-a renunţat la implementarea hard a corecţiei datelor, lucru ce le transformă în mari consumatoare de resurse. Print instalarea unui modem PnP într-un sistem acesta va ocupa un port serial numit COM3. Modemurile mai vechi care nu pot fi instalate decât pe COM2 lucrează numai după ce dezinstalăm acest port din BIOS.

Sistemul de operare Windows are un mod de detecţie automat a noilor device-uri (echipamente), mod ce ţine de tehnologia PnP. În cazul în care sistemul de operare nu a detectat componenta instalată fizic se poate trece la o recunoaştere manuală a modulului folosind pictograma (icon) din Control panel. Windows va încerca detectarea portului şi a tipului de modem. Dacă avem de-a face cu un modem extern în timpul acestei proceduri el trebuie să fie pornit şi racordat la portul serial. De multe ori este recomandat să fie conectat şi la linia telefonică. Modemurile interne se pot conecta pe ISA, PCI sau mai nou pe porturile dedicate pt comunicaţii AMR (produs de AMD) sau CNR (Intel). Acestea din urmă sunt unităţi modem soft, device-ulrile respective ne mai având funcţii de codare şi compresie, putând fi văzute mai mult ca interfeţe între sistem şi priza telefonică. Dacă detectarea modemului a eşuat se poate face instalarea modemului prin selectarea manuală a tipului de modem. Dacă este detectat de Windows 95, Windows 98 după instalarea modemului se impune o restartare, lucru care nu este obligatoriu în Windows NT sau 2000.

52


DTE – sistem rată maximă de transfer internă de 115200 bpsDCE – modem rată maximă de transfer pe linia telefonică de 57600 bps

Un modem de o anumită viteză poate funcţiona în general la toate ratele inferioare. Neexistenţa driver-elor pt un anumit tip de modem poate fi sulplinită de driver-ele generice ale Windows-ului, putându-se încerca instalarea unui modem ca fiind standard modem la o anumită viteză. O instalare incorectă a unui modem îl poate face să apară că funcţionează pe porturi seriale gen COM 7 sau 5. Există însă şi tipuri de modem care se instalează pe un alt COM decât primele patru şi apoi cu ajutorul unei aplicaţii de configurare este setat să lucreze pe cel mai mic port serial disponibil (CLM Cirrus Logic). Realizarea unei conexiuni cu ajutorul unui modem foloseşte aplicaţii şi protocoale specializate. Se poate realiza o conectare calculator-calculator (PC to PC) prin intermediul reţelei telefonice. În acest sens Windows vine cu aplicaţia Hyperterminal, dar pe un calculator pot fi instalate şi alte aplicaţii pt +++. Aplicaţia Phone dialer folosită cu un modem ce are şi funcţia voice poate transforma calculatorul în aparat telefonic, aplicaţie care permite legarea calculatorului ca pe un telefon la o reţea de calculatoare se numeşte dial up networking şi într-o instalare corectă se instalează în network neighborhood un dial-up adapter. Acesta este în fapt o placă de reţea făcând posibilă conexiunea calculatorului într-o reţea.O reţea de PC funcţionează pe baza unor protocoale, cel mai folosit la Internet fiind protocolul TCP/IP (Transfer controll protocol/internet protocol), reuniune de două protocoale, unul care se ocupă cu controlul transmiterii iar celălalt cu interfaţa proprie de reţea a calculatorului. Orice calculator conexat la o reţea ce funcţionează pe baza acestui protocol are o adresă proprie numită IP adress, o adresă determinată unic de o combinaţie de 32 biţi. Pot exista pe Internet 232 adrese fixe (DNS - ? name service). Internetul este văzut ca o reţea la nivel mondial bazată pe protocolul TCP/IP, reţea în care conexiunile sunt realizate pe diverse medii: linie telefonică publică, linii închiriate, cablu coaxial, CATV (cabluri din reţele TV), fibră optică, unde radio, satelit.

Dispozitive de intrare.

Tastatura. De-a lungul timpului au fost dezvoltate mai multe tipuri de tastaturi. După nr de

taste se diferenţiază în:PC XT cu 83 tasteAT cu 84 tasteAT extinsă cu 101 sau 102 tasteNative Windows cu până la 104 taste

În prezent se produc tastaturi care pot avea în plus şi alte dispozitive de indicare încorporate – pointing device (până la 18). Tastatura extinsă reprezintă standardul curent, disponibilă în câteva variante compatibile între ele, la care principiul de funcţionare este

53


acelaşi. Tastatura se poate ataşa la sistem folosind mufe DIN cu 5 pini sau Mini DIN cu 6 pini.O tastatură constă dintr-o serie de contacte montate într-o reţea numită matricea tastelor. Când este apăsată o tastă un procesor aflat în tastatură o identifică prin detectarea locului din reţea care arată tipul tastei respective. De asemenea procesorul tastaturii interpretează cât timp stă tasta apăsată şi poate transmite ++apăsările multiple. Un buffer de 16 octeţi aflat în tastatură operează asupra tastărilor rapide sau multiple trimiţând sistemului succesiv. Tastatura se conectează cu sistemul printr-o legătură serială care transmite şi recepţionează datele în bloc de 11 biţi din care 8 sunt biţi de date +++. Deşi legătura este serială ea nu este compatibilă cu interfaţa serială RS-232C.

Controller-ul de tastatură se află integrat pr placa de bază. Când primeşte informaţii de la tastatură activează IRQ1 şi trimite informaţiile la procesorul sistemului. Dacă se ţine o tastă apăsată, aceasta devine automat repetitivă (tipematic), fapt ce înseamnă că trebuie trimis codul corespunzător în mod repetat plăcii de bază. Tastatura AT are câte un ++ programabil pt rata de repetare (tipematic rate) şi pt întârziere (tipematic delay). Atunci când se apasă o tastă procesorul tastaturii citeşte locaţia comutatorului din matricea tastaturii. El trimite apoi controller-ului aflat pe placa de bază un bloc serial de date conţinând codul derecunoaştere al tastei. Chipul integrat pe placa de bază traduce codul de recunoaştere real al tastaturii şi îl transmite procesorului sistemului. În cele mai multe cazuri atunci când este apăsată o tastă, contactul se face cu mici întreruperi. +sunt operate+ câteva cicluri închis/deschis rapide,+++ verticală a comutatorului se numeşte bounce iar procesorul din tastatură trebuie să îl filtreze, să îl deosebească de o tastare rapidă efectuată de utilizator. Tipurile de contacte pt tastatură pot fi clasificate în mecanice şi cu efect capacitiv.

Cele mecanice pot fi cu cleme metalice, cu element spongios cu calotă de cauciuc sau cu membrană elastică. Un comutator mecanic cu cleme metalice este alcătuit din două cleme elastice repartizate una pe X şi una pe Y + la apăsarea capacului tastei se face + între acestea la + un arc împinge capacul + în poziţia de repaus pt a da un efect tactil mai putrernic apare o combinaţie de cleme cu arc ce dă senzaţia de basculare la apăsarea tastei. Contactul cu clemă are o durată de viaţă de 20.000.000 de acţionări. Sunt foarte traince şi de multe ori au şi contacte cu autocurăţare, totodată+ ele oferă o percepţie tactilă excelentă ce le situează pe locul doi intr-un clasament al tastaturilor.

Comutatoare mecanice cu element spongios. Contactul electric+++ şi se + printr-un burete cu calităţi elastice + montat în partea inferioară a unui miez noale acţionat de tastă. La apăsare comutatoruluintactul placa conducătoare închide un circuit de pe cablaj. La eliberarea lui arcul de revenire împinge tasta la loc, elementul spongios atenuând + antrenând contactul. Buretul diminuează reculul dar dă totuşio senzaţire de moliciune. Principalul’ acestui tip de comutatoare o reprezintă percepţia attactilă iar sistemele cu asemenea careau tastaturirecurg la o stratagemă, dând diverse semnale sonore în difuzorul intern. Comutatoearele cu calotă de cauciuc oflosesc în loc de arc o calotă de cauciuc + + + +. Când se apasă o tastă, axul acţionează perpendicular + face + să opună rezistenţă iar apoi să cedeze brusc. Când a cedat elementul + o percepţie ++ pastilă de

54


grafit formând contactul de dedesupt. La eliberarea tastei calota revine la forma inişţială. Rezistenţa cauciucului la +++ oferă o percepţie tactilă trzonabilă ‘ pastilei de grafit este folosită pt rezistenţa ei la coroziune şi pt acţiunea de autocurăţare asupra contactelor de dedesupt.

Tastatura cu membrană este o variantă a celei cu calotă în care tastele nu sunt separate ci sunt modelate împreună într-o folie cre stă presată + de cauciuc + fiind utilizată foarte mult sunt recomandate în medii vitrege deoarece folia se poate modela împreună+ şi sigila. Comutatoarele capacitive sunt singurele comutatoare nemecanice. Sunt mai scumpe dar sunt mai rezistente la + şi coroziune. Comutarea nu se produce prin contact mecanic direct + ci prin detectarea modificărilor produse asupra capacităţii circuitului. Când se apasă tasta axul ei deplasează placa superioară spre placa fixă, modificând capacitatea, lucru ce este detectat de un circuit comparator din tastatură. Acest tip de comutator este imun la coroziune şi murdărie, nu are probleme de instabilitate verticală (bounce) şi este cel mai durabil, rezistând la 25.000.000 de acţionări. Tastatura se livrează cu nu cablu prevăzut la capătul dinspre sistem cu un conector.

Acesta poate fi DIN sau MiniDIN (PS/2).Corespondenţa pinilor la mufa DIN: prin pinul 1 se transmite un semnal de ceas,

prin 2 – date, pinul 4 fiind conectat la masă (GND), pinul 5 la +5V iar pinul3 fiind neconectat. La mufa MiniDIN pe pinul 1 se transmit date pe 5 semnalul de ceasm pinul 3 este legat la masă ,pinul 5 la +5V , pinii 2 şi6 fiind neconectaţi. Conectorul pt mouse pe o placă de bază ATX sunt tot MiniDIN cu 6 pini însă dacă se montează tastatura în loc de mouse şi invers, acestea nu vor funcţiona.

MOUSE

Un mouse este compus dintr-o carcasă, o bilă de cauciuc, două sau trei butoane şi un cablu flexibil cu 4 sau5 fire prevăzut cu un conector de interfaţă+ pt ataşare la sistem. Mişcărileea bilei sunt transformate în semnal electric care se transmite sistemului. Conectorul folosit + va depinde de interfaţa utilizată. Mouse-ul comunică cu sistemul printrun driver de mouse sau este inclus în software-ul de sistem. Interpretarea mişcării este simplă; două role, una ptinterpretarea pe axa x şi alta pt y sunt rotite de mişcarea bilei pe masă. Rolele sunt conectate la mici discuri prevăzute cu obturatoare (fante) care în mod alternativ permit sau nu trecerea luminii. Mişcarea lor este detectatărminată de senzori optici care urmţresc modul în care o lumină infraroşie clipeşte pe măsură ce ++ obturează sau nu raza de lumină. Modelele bazate pe acest principiu se numesc mecano-optice şi sunt cele mai utilizate astăzi.

Microintrerupătoarele (microswitch) sunt conectatela circuitul integrat la care sunt conectaţi şi senzorii optici. Circuitul codifică informaţia primită de labutoane şi de la detectorii luminoşi şi le transmite către portul de mouse din calculator, care poate fi COM sau PS/2. Pt a trimite serial + portul serial al calculatorului alimentarea pt mouse trebuie realizată prin tensiuni+ una pozitivă şi una negativă. Înainte de lansarea în execuţie a driver-ului serial RST ++ are modul low , -12V, intrând în execuţie trece în hi, +12V în gol. Deoarece circuitul integrat din mouse se alimentează din semnalul RST+ care

55


acţionează+ prin scăderea nivelului la valoarea de +6V şi -6V. un alt tip de mouse este cel care lucrează cu un pad special numit grid pad.

Mouse-ul find+ optic el reflectă lumina a două LED dispuse în unghi drept spre + fototranzistorii aflaţi în mouse. Reţeaua foarte fină a grid padului asigură impulsurile care definesc mişcarea mouse-ului. Tipurile de interfaţă pt mouse + la calculator se face prin trei dispozitive: serială – COM sau USB, port dedicat pt mouse pe placa de bază – PS/2, interfaţă de magistrală – placă adaptoare. O metodă des întâlnită de conectare a mouse-ului o reprezintă intrerfaţa serială. Deoarece pt comunicarea mouse-PC sunt necesari doar 4 biţi de semnal, în conector pinii respectivi lipsesc.

Mouse serial poate fi conectat la oricare dintre cele două porturi seriale ale unui calculator. La iniţializarea sistemului driver-ul de mouse examinează porturile pt a determina la care dintre ele este conectat mouse-ul. Cum un mouse nu este conectat direct la sistem nu el este cel care îi foloseşrtre resursele ci portul serial corespunzător lui.

Portul pt mouse PS/2. Cele mai multe calculatoare noi se livrează cu port dedicat pt mouse. Conectorul frecvent folosit este MiniDIN. Conxiunile portului pt mouse duc de fapt la acelaşi controller de tip 8042 folosit şi pt tastatură. Conectarea mouse-ului la portul dedicat este cea mai bună metodă pt că în acest mod nu se pierde nici un conector dre interfaţă şi nici un port serial. Resursele standard folosite de un port pt mouse sunt IRQ12 şi adressele de I/O 60h şi64h. interfaţa de magistrală cu mufă pt mouse este folosită în sistemele care nu dicpun de un port dedicat sau de un COM liber.Trackpoint este o tastatură care are o manetă cu vârf de cauciuc între tastele B,H şi G. apăsândarea maneta cu degetul se poate mişca cursorul pe ecran. Maneta nu se mişcă şi nu este un joystick, în schimb are un capac din cauciuc Semiconductoric ce conţine traductori de presiune. Sistemul a fost implementat de IBM pe sistemele Laptop. Track ball este un dispozitiv a cărei bilă trebuie mişcată manual pt a deplasa un cursor pe ecran. Modelele mai noi de mouse mai conţin butoane adiţionale, în general pt funcţia de scrool. Aceasta se poate realiza cu aplicarea unei mici rotiţe ataşate la mouse sauchiar cu acţionarea unui mic joystick implementat pe mouse.

NECESITATEA ŞI ROLUL REŢELELOR DE CALCULATOARENECESITATEA ŞI ROLUL REŢELELOR DE CALCULATOARE

O reţea de calculatoare este un sistem de comunicaţie care are la capete calculatoare (aceste calculatoare se numesc HOST- uri sau GAZDE). Nu există restricţii privitoare la mărimea, destinaţia ori tipul hosturilor, fiind posibile sisteme eterogene (diferite) de comunicaţii. Din această perspectivă vom privi la fel un calculator PC sau un supercalculator; unele hosturi pot fi dedicate unor actiuni specifice: servere de tipărire, servere de fişiere, de obicei acestea deservesc alte host - uri. Host - urile care nu sunt neapărat dedicate, interactionează direct cu persoanele care le utilizează = utilizatori = useri.

56


Un PC (Personal Computer) a fost conceput pentru a satisface necesităţile de prelucrare ale unui utilizator (mono user). Pe masura extinderii ariei de raspândire a PC - urilor, accesul unui singur utilizator la resursele sistemelor de calcul a constituit un impediment major, ceea ce a condus la realizarea reţelelor de PC-uri (sisteme multiutilizator).

Principalele avantaje oferite de o reţea sunt: partajarea fişierelor (de ex. accesarea simultana a unei baze de date de catre mai multi

utilizatori); protejarea software-ului de baza (conduce la reducerea costului cumpararii licentelor de

software pentru fiecare PC, se cumpara un singur pachet multiutilizator); partajarea unor resurse hardware (memorie externa, imprimanta, scanner etc.); flexibilitatea în extindere, prin adăugarea ulterioară a unor noi PC-uri, ca staţii de lucru; poşta electronica (utilizatorii pot comunica şi schimba fişiere); securitatea datelor confidentiale (accesul la reţea este protejat, nepermitându-se accesul unor

utilizatori neautorizaţi); managementul centralizat al datelor; utilizarea unor sisteme de operare diferite pe workstation-urile reţelei.

TIPURI DE REŢELE

Reţelele de calculatoare se clasifică în funcţie de mai multe criterii, cele mai importante fiind legate de modul de conectare a staţiilor de lucru şi de distanţa la care se realizează comunicarea.Din punct de vedere a distanţei şi a modului de conectare ăn vederea realizării schimbului de informaţii, reţelele de calculatoare se împart în două mari categorii:

reţele locale care conectează fizic calculatoare aflate la distanţă mică (aceeaşi cameră, aceeaşi clădire); reţele care asigură comunicarea între calculatoare aflate la mare distanţă (în oraşe diferite sau ţări diferite);

O reţea locala de calculatoare - LAN (Local Area Network) conectează host-uri aflate în apropiere (în aceeasi camera sau la distanta de pâna la câţiva zeci de metri). Aceste reţele folosesc tehnologia ETHERNET, TOKEN-ING (acestea opereazăîn general la viteza de 10Mbps=mega biti /sec şi conexiunile sunt realizate cu cablu coaxial sau torsadat) şi FIBRĂ OPTICĂ (acestea ating viteze >= 100Mbps).

O reţea WAN (Wide Area Network), conectează calculatoare din diferite oraşe şi ţări. Tehnologia WAN foloseşte diverse suporturi de comunicaţii: linie închiriată (viteza de 14.400bps), fibră optică, satelit (atingând viteze < =154Mbps).

O reţea MAN (Metropolitan Area Network) reprezintă un intermediar între LAN şi WAN. O astfel de reţea acoperă un întreg oraş şi functionează, de multe ori la viteza unui LAN. Suportul de comunicaţie este de asemenea divers:

• linii telefonice comutate (dial-up) cu viteze între 9.600 bps şi 33.000 bps;

57


• linii telefonice dedicate (linii de transmisie de date, linii închiriate) cu viteze de pâna la 128Kbp = kilo biti/sec;

• cablu coaxial de 10Mbps; • cablu TV (infrastructura sistemelor de televiziune prin cablu); • transmisie prin radio; • transmisie prin laser.

O reţea INTERWORK, reprezintă conectarea între două sau mai multe reţele; de fapt este vorba de comunicare între două calculatoare plasate în două reţele diferite.

Calculatorul care are rolul de a face legatura între doua reţele (router) este denumit:

bridge, pentru reţele de acelasi tip;

gateway, pentru conectarea a doua reţele diferite din punct de vedere al software-ului de reţea (de exemplu o reţea NOVELL cu o reţea BANYAN).

Arhitectura unei reţele locale depinde în mare măsură de topologia folosită în realizarea reţelei. Prin topologie se înţelege modul de dispunere a cablurilor pentru interconectarea tuturor staţiilor de lucru (W.S.). Alegerea variantei de reţea mai are în vedere tipul prelucrărilor, protocolul de comunicaţie, dimensiunea şi caracteisticile cablurilor, costul de instalare, modul de administrare, etc.

Din punct de vedere al topologiei, reţelele locale se împart în trei mari categorii care sunt:

reţea cu topologie liniară (ETHERNET); reţea cu topologie în inel (TOKEN-RING); reţea cu topologie în strea (ARCNET);

Topologia liniară (bus) constă într-un singur tronson de cablu, pe care sunt legate WS - urile.Topologia în inel este similară cu cea liniară, cu deosebirea ca are o forma circulară.Topologia în stea consta într-o cutie centrală sau concentrator (hub), din care se ramifică un numar de cabluri pentru conectarea WS-urilor.

SISTEME DE OPERARE PENTRU REŢELE

Reţeaua de PC-uri este privită ca şi sistemul de calcul, ca un ansamblu de doua componente: hardware şi software. Chiar dacă din punct de vedere fizic echipamantele au fost interconectate, fară existenţa sistemului de operare pentru reţea (componenta logica), reţeaua nu poate fi operaţionala, deci nu poate functiona.

Sistemul de operare pentru reţea cuprinde trei componente principale:

sistemul de operare al server-ului; utilitarele de reţea;

58


software-ul pentru conectarea workstation-urilor.

Sistemul de operare al server-ului reprezinta “creierul” reţelei, care furnizeaza funcţiile cheie necesare operaţiilor de baza în reţea (sistemul de fişiere, gestionarea memoriei, organizarea sarcinilor de prelucrare etc.).

Utilitarele de reţea rulează sub controlul sistemului de operare al serverului, asigurând utilizatorilor atât servicii de bază (partajarea fişierelor şi înregistrarilor), cât şi servicii complexe (înregistrari SQL ale bazei de date etc.).

Software-ul pentru conectarea workstation-ului realizează legatura dintre sistemele de operare ale WS-urilor şi sistemul de operare al server-ului. Software-ul de comunicaţii asigură protocoalele de comunicaţii, ce permit transmiterea şi circulaţia pe reţea a cererilor şi răspunsurilor solicitate de către diversi utilizatori ai reţelei. Software-ul pentru conectarea WS-urilor se află în statia de lucru a utilizatorilor, împreuna cu sistemul de operare al WS-ului (MS-DOS, WINDOWS, OS/2, UNIX, Macintosh).

Până nu demult, cel mai cunoscut şi raspândit software pentru reţele de calculatoare era sistemul de operare NetWare realizat de firma Novell (de aceea se întampla adesea ca vorbind despre reţele sa se foloseasca termenul de reţele Novell). Fiecare utilizator conectat la reţea are drepturi limitate de acces, stabilite de administratorul reţelei. Utilizatorii sunt recunoscuţi printr-un nume şi o parola care sunt introdu-se de fiecare data când acestia doresc sa se conecteze de la statia de lucru individuala la server.

Spre deosebire de alte reţele, de exemplu LAN – tastic în care toate staţiile de lucru împart aceleaşi responsabilităţi, varianta Novell cu server dedicat, deşi mai scumpă s-a impus datorită performanţelor ridicate pe care le oferă (viteză mult mai mare, flexibilitatea şi fiabilitatea sistemului cu asigurarea integritaţii fizice a datelor, exploatarea relativ simplă, cu asigurarea protecţiei fondului de date din punct de vedere logic, prin nivele de parole).

Prin interconectarea reţelelor, se oferă posibilitatea oricarui utilizator dintr-o reţea sa aibă acces la informaţiile cuprinse pe oricare calculator din cadrul sistemului de reţele (în funcţie de drepturile de acces pe care utilizatorul le deţine).

Exploatarea reţelei se poate face de către utilizatori singulari (utilizatori obisnuiti, operatori şi administratorul de reţea) sau de catre grupuri de utilizatori. Utilizatorul obisnuit lucrează la o staţie din cadrul reţelei, având, în general, un acces restrictiv la resursele reţelei (funcţie de drepturile de acces acordate de administratorul de reţea).

Operatorul poate primi şi o serie de drepturi de acces suplimentare (trustee), care să-i permită şi accesul la o serie de utilitare ale software-ului de reţea.

Administratorul de reţea (supervizorul reţelei) este cel care raspunde de întreaga reţea şi care beneficiaza de toate drepturile de acces oferite de sistemul de operare. El este cel care stabileste drepturile de acces ale utilizatorilor obisnuiti şi ale operatorilor.

59


Grupurile de utilizatori sunt constituite din acei utilizatori asociati anumitor aplicaţii, cu drepturi egale asupra unor fişiere de date etc. De exemplu se poate transmite un mesaj simultan numai unui grup de utilizatori.

PROTOCOALE DE REŢEA

Comunicarea între două sisteme de calcul se realizeaza prin descompunerea ei în subsarcini specifice şi apoi o abordare în etape a implementarii, în conformitate cu descompunerea fixata.

Un protocol este un set de reguli şi convenţii ce se stabilesc între participanţii la o comunicaţie în vederea asigurarii bunei desfasurari a comunicaţiei respective. Un protocol este independent de continutul mesajelor care se schimba în cadrul comunicaţiei. Fiecare din regulile unui protocol fixează sarcinile a doi protagonisti:

• emiţătorul (sursa comunicaţiei); • receptorul (destinaţia comunicaţiei);

Comunicatia, mai ales cea care implica echipamente electronice este relativ complexă. Aceasta este cauza pentru care realizarea ei se face pe nivele, care pot fi implementate şi gestionate mai usor. Se creeaza astfel o ierarhie, numita FAMILIE DE PROTOCOALE. Componenta de pe un anumit nivel "i" interactioneaza în trei direcţii:

interactiunea pe orizontalaeste aceea în care nivelul "i" al unui protagonist inteactioneaza cu nivelul "i" al partenerului de la capatul celalalt al comunicaţiei, relatia dintre ei desfasurându-se conform. protocolului "i".

interactiunea pe verticala cu nivelul inferior i-l are ca scop transmiterea spre acest nivel a sarcinilor pe care acesta din urma trebuie sa le execute astefel încât mesajul să ajungă la partenerul de pe nivelul "i", respectiv să preia de la acesta mesajele provenite de la partenerul de pe nivelul "i" de la capatul celalalt al comunicaţiei.

interactiunea pe verticala cu nivelul superior i+l are ca scop primirea de la acest nivel a sarcinilor pe care acesta din urma trebuie sa le execute a.i. mesajul sa ajunga la partenerul lui de pe nivelul "i+1", respectiv sa i se predea acestuia mesajele provenite de la partenerul de pe nivelul "i+1" de la capatul celalalt al comunicaţiei.

Pe parcursul comunicaţiei între calculatoare au fost elaborate mai multe familii de protocoale ca de exemplu:

• modelul OSI;* • modelul TCP/IP;* • modelul XNS (PEX/SPP) = Xerox Network System; • modelul SNA = IBM System Network Architecture; • modelul NetBIOS = de la IBM; • modelul UUCP = Unix to Unix Copy;

*=cele mai raspândite;

Modelul O.S.I. (Open System Interconection)

Structura modelului OSI este un model de descriere a nivelelor de actiune în comunicaţia într-o reţea, model elaborat între anii 1977 şi 1994 de catre I.S.O. (International Standards

60


Organizaţion). Mai este numit şi modelul de interconectare a sistemelor deschise şi este organizat pe 7 nivele care sunt:

1. nivel fizic (physical layer), care are rolul de specificaţii electronice, mecanice şi de transmisie;2. nivel de legatura de date (data link layer), care fixează o legatura fară erori în jurul unei linii de

transmisie;3. nivel reţea (network layer) ce fixează şi ruteaza fluxul de date între capetele comunicaţiei;4. nivel transport (transport layer) - ofera cel mai înalt nivel de servicii, incluzând, multiplexare şi

control de flux;5. nivel sesiune (session layer), gestionează dialogul între aplicaţii sau utilizatori;6. nivel prezentare (presentation layer) - indică sintaxe comune folosite intre aplicaţii sau utilizatori;7. nivel aplicaţie (application layer) ;

Majoritatea modelelor de protocoale sunt organizate doar pe patru nivele (într-un nivel sunt însumate mai multe nivele consecutive ale modelului OSI), ca în figura de mai jos.

Independenţa între nivele de protocoaleAtât specificaţiile OSI, cât şi ale familiilor implementate pe baza acestuia asigura o relativă independenţă între nivele, în sensul că înlocuirea unui protocol de pe un anumit nivel nu atrage după sine înlocuiri şi la alte nivele.

De exemplu atât TCP/IP cât şi XNS sunt prevazute la nivel proces cu o componenta de manevrare de fişiere numita TFTP (Trivial File Transfer Protocol); aceasta apare în doua ipostaze care sunt: client - care cere un serviciu de transfer server - care execută acest serviciu

CONCEPTE ŞI TEHNICI FOLOSITE ÎN COMUNICAŢII CONCEPTE ŞI TEHNICI FOLOSITE ÎN COMUNICAŢII

REPETOR (e utilizat la nivel 1) - este un echipament electronic care copiaza semnalul electronic, inclusiv zgomotul, de la un segment de reţea la urmatorul; frecvent astfel de dispozitive sunt folosite în reţelele ethernet;

BRIDGE (e utilizat la nivel 2) - mută entităţi de transfer ale acestui nivel, numite "frames" sau cadre, între două reţele vecine; este un "dispozitiv inteligent", care nu numai copiază dintr-o parte în alta, ci şi controleaza validitatea conţinutului transferat;

ROUTER (e utilizat la nivel 3) - mută entităţi de transfer ale acestui nivel, numite "pachete" de la o reţea la alta şi ia decizii privitoare la traseul (reţele intermediare) care urmează să-l parcurgă pachetul pentru a ajunge la destinaţie;

GATEWAY = este un termen generic ce se referă la interconectarea între două sau mai multe reţele; de exemplu în "comunitatea TCP/IP", acest termen se referă la rutarea nivel reţea; uneori, acest termen descrie soft-ul care efectuează o serie de conversii specifice pentru nivelele superioare din reţea;

61


Termenii de bit, octet şi locaţie de memorie sunt noţiuni primare utilizate în sistemele de calcul (host-uri):

Încapsulare, multiplexare, fragmentare, comutare.Aceste operaţii, frecvent folosite în comunicaţii, sunt perechi doua câte doua. Una din componente actionează la sursa când se genereaza informatia, iar cealalta la recepţia de la destinaţie.

Încapsulare şi dezincapsulare Termenul de încapsulare se refera la completarea datelor transmise la fiecare nivel dintr-o familie de protocoale, cu o serie de informaţii care vor fi folosite de protocol pentru validarea transmisiei la nivelul respectiv. Operaţia se desfaşoară începând cu nivelele superioare catre cele inferioare. Dezincapsularea este operatia inversa; la recepţie, aceste "suplimente de informaţie" sunt folosite spre a verifica validitatea entitaţii de informaţie primite de la partenerul de pe acelaşi nivel; apoi sunt eliminate şi restul de informaţie este transferat nivelului superior.

Multiplexare şi demultiplexare Prin Multiplexare se întelege combinarea mai multor elemente într-unul singur. Pentru a se pastra consistenţa, fiecare element component trebuie să poarte cu el o informaţie prin care să precizeze de unde provine. Operatia inversa, Demultiplexarea, desface un element în componentele sale, pe care le repartizează destinatarilor corespunzatori.

Fragmentare şi reasamblare Majoritatea protocoalelor limitează superior lungimea unei entitati (pachet, mesaj, frame) de transmis. Această limită este indicată de o constanta numita MTU = Maximum Transmision Unit. În cazul în care dimensiunea datelor care urmeaza a fi transmise depăşesc valoarea MTU, are loc actiunea de fragmentare. Prin aceasta, se realizeaza o decupare a informaţiei de transmis în fragmente de maximum MTU octeti care vor fi transmise ca şi entitati separate. În prealabil în antetul fiecarui fragment se înscrie un numar de identificare a entitaţii în ansamblu, un numar întreg ce indică numarul de fragmente care compun entitatea şi un numar de ordine a fragmentului în cadrul entitaţii. Fiecare fragment este transmis ca un pachet de sine statator către destinatar. Din aceasta cauza, este posibil ca două pachete componente ale aceluiaşi mesaj să parcurgă drumuri diferite de la sursa la destinaţie, mai mult ordinea sosirii fragmentelor la destinaţie poate fi una aleatoare. Odată ce au sosit toate fragmentele la destinaţie, urmeaza operatia de reasamblare, care pe baza n

umarului de secvenţă reface entitatea în forma iniţiala. Fragmentarea şi reasamblarea se aplica nu numai direct între sursa şi destinaţie, ci şi pe portiuni intermediare între cele două capete. Aplicarea ei se poate face, într-un fel sau altul, la orice nivel al unei familii de protocoale.

Fragmentarea / reasamblarea prezintă atât avantaje cât şi dezavantaje; principalul dezavantaj este acela că admite mesaje oricât de lungi. Principalul dezavantaj este acela că indiferent de lungimile mesajelor, sunt executate prelucrări specifice fragmentarii / reasamblarii rezultă deci că va creşte timpul total de prelucrare.

Avem nevoie de o mai mare putere de prelucrare a datelor şi de vitezã sporitã în schimbarea lor. Reţelele de calculatoare pot asigura ambele cerinţe.

Topologia reţelei, infrastructura ei, sistemul de operare sunt câteva puncte forte ale unei reţele de calculatoare. Dacã ele nu sunt alese cu grijã, vom avea ca rezultat o reţea amorfã, plinã de probleme de comunicaţie, care ne va descuraja şi va umbri noţiunea de reţea de calculatoare. Noţiuni de infrastructurã

62


Atunci când se proiecteazã o reţea de calculatoare, trebuie sa se cunoascã ce fel de cabluri se vor utiliza precum şi topologia viitoarei reţele. Cablurile se împart în mai multe categorii : - UTP (Unshielded Twisted Pairs ) – cablu cu 4 perechi de fire de cupru fãrã ecran. - Thin Coaxial Cable – cablu subţire de cupru ecranat. - Thick Coaxial Cable – cablu gros de cupru ecranat. - Fiber Optic Cable – cablu fibrã opticã - AUI Cable – cablu de legãturã . Este de douã feluri : subţire şi gros. - Stacking Cable – Cablu de legãturã între mai multe echipamente de reţea. Cablul UTP (10BaseT) - are impedanţa de 100 ohmi. Are în interior (de obicei) 4 perechi de fire de cupru torsadate şi codificate dupã culoare (portocaliu, albastru, verde, maro). Sunt utilizate în reţele 10Mbs – 10Base-T, 100Mbs – 100Base-TX. Conectarea echipamentelor se face la capetele cablului. Este interzisã conectarea unui echipament adiţional pe parcursul cablului. Legãtura de reţea se face întotdeauna pe perechi de fire şi nu pe fire separate. De obicei se utilizeazã perechea portocalie şi cea albastrã. Categoria 5 se impune, în general, pentru toate felurile de reţele de 10Mbs şi 100Mbs dar existã şi infrastructuri pentru 10Mbs create cu cablu categoria 3.

Fibra opticã – este compusã (în general) din douã fibre optice introduse în plastic, la capete având conectoare speciale în funcţie de tipul reţelei în care sunt utilizate.

Fibrele optice pot fi unimodale (are atenuare micã şi se poate face o singurã legãturã de date) sau multimodale (au atenuare mare dar se pot face mai multe transmisii deodatã). Cablul AUI este netorsadat şi poate fi gros şi subţire. Are o lungime de maxim 50m în cazul cablului gros AUI şi 15m în cazul cablului subţire AUI. Este folosit de obicei pentru conectarea unui nod la cablul gros. Lungimea maximã admisibilã la UTP între douã staţii sau douã echipamente este de 200m pe când la cablu subţire este de numai 185m. Securitatea în ceea ce priveşte întreruperea comunicaţiei este superioarã la UTP deoarece un segment fizic deconectat înseamnã pierderea unui echipament, iar la cablu subţire înseamnã pierderea reţelei. Securitatea datelor este superioarã in fibra opticã datã fiind construcţia ei. Raportul preţ – performanţã este minim în cazul reţelelor pe UTP, ele fiind cele mai rãspândite.

Echipamente de reţea:Echipamente de reţea:

Echipamentele de reţea sunt foarte rãspândite şi în funcţie de producãtor vom avea facilitãţi în plus faţã de cele standard. Echipamentele se pot împarţi în 4 categorii:

63


Hub Bridge Switch Router

Hub-urile transmit semnalul amplificat dintr-o parte în cealaltã a segmentelor fizice. Opereazã la nivelul fizic al modelului OSI. Pachetele nu sunt filtrate, deci orice pachet primit pe un port este transmis pe celelalte. Unii producãtori introduc posibilitatea de administrare a hub-urilor prin ataşarea de module (SNMP, switch, Hot Swap Cascade, etc).

Bridge-urile sunt echipamente de reţea care acţioneazã la nivelul legãturii de date şi sunt utile atunci când avem nevoie de descongestionarea reţelei prin împãrţirea ei în douã domenii de coliziune. Au o logicã de filtrare a pachetelor, pe baza adresei MAC şi prin aceasta pot micşora traficul de date.

Switch-ul acţioneazã şi el tot la nivelul legãturii de date şi poate gestiona mai multe legãturi deodatã. Se comportã ca un bridge multiport. Are posibilitate de administrare.

Router-erele acţioneazã la nivelul 3 OSI (nivelul pachet). Sunt folosite pentru dirijarea traficului, securitatea datelor, filtrarea pachetelor. Au latenţã mare. Latenţa este diferenţa între momentul de sosire al pachetului în echipament şi momentul de plecare al pachetului. Cu cât filtrarea este mai complexã, cu atât latenţa este mai mare.

Hub

Aşa cum s-a arãtat mai sus, hub-urile doar amplificã semnalul nefãcând nimic altceva. Unii producãtori au adus îmbunãtãţiri transformând hub-ul într-un echipament puternic.

Hub-urile care permit modul SNMP şi modul switch se pot transforma într-un echipament care poate îndeplini rolul de switch .

Balansarea traficului pe segmente este o facilitate introdusã prin adãugarea modulelor de mai sus - ceea ce înseamnã gruparea staţiilor de pe segmentele fizice în grupuri de dialog. Se poate introduce şi un nivel de securitate la nivel de adresã MAC – intrusul este detectat şi pachetele de date amestecate astfel încât sã nu mai existe posibilitatea de refacere – pe de altã parte portul la care intrusul s-a conectat poate fi deconectat din hub, pierzându-se astfel legãtura fizicã.

Hot Swap Cascade este o facilitate care face ca un hub sã poatã fi conectat şi deconectat dintr-o stivã de hub-uri, fãrã ca celelalte hub-uri sã fie afectate şi comunicaţia sã fie întreruptã.

64


Conectarea în stivã sau cascadarea hub-urilor este bine determinatã de producãtori. Ea se poate face prin cablu UTP cu inversarea perechilor de comunicaţie în cablu sau cu inversarea firelor de comunicaţie în hub. Pentru acest lucru, hub-ul este prevãzut cu un buton MDI – MDI-X. In cazul în care firele de comunicaţie sunt neinversate, butonul trebuie sã fie pe poziţia MDI-X, hub-ul inversând perechile în interiorul sãu. Unii producãtori au prevãzut hub-urile cu un conector BNC pentru cascadare, astfel fiind salvat un port UTP (ex. 2 hub-uri cu 8 porturi cascadate prin UTP au libere 14 porturi; cascadate prin BNC vor avea 16 porturi libere). Cascadarea prin conector BNC presupune terminatori la ambele apete ale conexiunii. Hub-urile pot fi conectate şi prin stack cable (cablu special de cascadare), aceastã opţiune fiind valabilã doar la echipamentele prevãzute cu un astfel de conector.

Dupã felul în care pot fi cascadate hub-urile se pot împãrţi în 3 categorii : - hub-uri conectate convenţional; - hub-uri conectate multisegment; - hub-uri conectate unisegment;

Hub-urile conectate convenţional au toate porturile conectate pe o singurã linie de comunicaţie. Hub-urile conectate multisegment au toate porturile conectate la o linie de comunicaţie, fiind posibilã mutarea lor de pe-o linie pe alta.

Hub-urile conectate unisegment au porturile conectate pe diferite la linii de comunicaţie. O facilitate care apare din ce în ce mai des la hub-uri este linia de comunicaţie redundantã. Aceasta apare şi la switch-uri şi constã în introducerea unei linii de comunicaţie care este folositã în cazul în care linia principalã de comunicaţie se întrerupe. În acest caz, linia de comunicaţie secundarã intrã în funcţiune, fãrã ca utilizatorii sã sesizeze acest lucru.

Concluzii Avantaje: datele sunt trimise cu minimã întârziere, datoritã lipsei filtrãrii; - transparenţã; Dezavantaje:- nu are corecţie de erori; - traficul este acelaşi prin toate porturile; - coliziunile "trec" prin hub; Concluziile de mai sus sunt valabile pentru hub-urile fãrã facilitãţi – acestea din urmã aducând cu ele latenţã, securitate, segmentare.

Switch

Au fost introduse ca o necesitate de lãţime de bandã. În general, sunt folosite în reţelele care au nevoie de un trafic mare de date cãtre unul/mai multe echipamente.

Switch-ul nu transmite datele cãtre toate porturile aşa cum face hub-ul. De aceea, traficul prin reţea scade datoritã filtrãrii pachetelor. Decizia de filtrare este simplã, switch-

65


ul citind adresa de destinaţie înainte de a selecta portul. Segmentarea duce la împãrţirea reţelei în domenii de coliziune, transferul de date între segmente fãcându-se pe cât posibil simultan.

În acest mod se creeazã cãi paralele de transfer a datelor între segmente. Accesul în cadrul segmentului nu influenţeazã restul reţelei, aceasta ducând la descongestionare.

Switch-ul şi bridge-ul aduc la zero contorul care numãrã echipamentele de tip repetor. Acest lucru înseamnã cã dacã într-o reţea de tip Ethernet avem cascadate 4 echipamente de tip repetor prin cablu UTP, nu se mai poate cascada un al cincilea. Între douã configuraţii de acest tip se poate interpune un switch sau bridge, fiind astfel posibilã cascadarea mai multor repetoare (hub-uri). Dacã adoptãm metoda de a cascada hub-urile prin cablu stack, aceastã restricţie nu mai este valabilã, dar intervine limitarea impusã de producãtor (de obicei maxim 8 hub-uri pot fi cascadate prin stack cable).

Reţeaua Ethernet funcţioneazã în modul half-duplex. Dacã un echipament trimite date, în acelaşi timp el nu poate primi datele de rãspuns de la destinatar. Switch-urile pot opera în full-duplex, adicã pot trimite şi recepţiona date în acelaşi timp. Acest lucru este posibil între switch-uri, cât şi între switch-uri şi unele plãci de reţea.

Switch-urile, ca şi hub-urile suportã linii redundante de comunicaţie. Dacã una din legãturi cade, cealaltã este folositã, acest lucru fãcându-se transparent pentru utilizator. Dupã arhitectura internã, switch-urile pot fi grupate în : - cu memorie partajatã; - cu cãi de comunicaţie punct-la-punct; - cu bus partajat;

Switch-urile cu memorie partajatã alocã, dupã necesitate, fiecãrui port memoria necesarã. Aceastã memorie este alocatã dintr-un "fond comun " de memorie cu care este prevãzut switch-ul. Switch-urile cu cãi de comunicaţie punct-la-punct asigurã cãi interne de comunicaţie între oricare porturi. Aceastã arhitecturã are limitã de scalabilitate deoarece atunci când creşte numãrul de porturi, creşte complexitatea reţelei de comunicaţie internã.

Switch-urile cu bus partajat folosesc o singurã cale de comunicaţie internã partajatã dar fiecare port are un buffer de date.

Producãtorii de echipamente de reţea adoptã soluţii combinate. Astfel, se pot mixa soluţia cu bus partajat cu soluţia cu cãi de comunicaţie punct-la-punct, obţinându-se un switch care poate mixa vitezele pe diferite porturi .

Switch-urile acţioneazã la nivelul 2 OSI. Filtrarea pachetelor, se face utilizând adresa MAC. Latenţa de transmisie a datelor este datã de modul de filtrare a pachetelor. Unii producãtori adoptã 3 moduri de filtrare a pachetelor în funcţie de numãrul de octeţi care iau parte la decizia de filtrare a pachetelor:

1). Citirea adresei destinaţie din frame-ul Ethernet, ceea ce înseamnã citirea efectivã a 6 octeţi. Adresa este cãutatã în tabelã şi se ia decizia de transmisie, dacã este gãsitã. Acest tip decizional nu funcţioneazã în cazul în care segmentele participante au viteze de

66


transmisie diferite. CRC este calculat pe mãsurã ce datele sint transmise. Din acest motiv datele pot fi transmise cu erori. 2). Citirea a 64 octeţi din frame-ul Ethernet, ceea ce înseamnã adresa (dupã care se ia decizia de transmisie a datelor) cît şi a unei bucãţi din partea de date, aceasta ducînd la decizia de frame incomplet. În acest caz, se opresc frame-urile rezultate în urma unor coliziuni (de obicei sunt mai mici de 64 octeţi). 3). Buffer-ul de date este de 1518 octeţi, adicã switch-ul stocheazã tot frame-ul Ethernet. Acest mod permite operarea în full-duplex, corectarea erorilor CRC şi evident, a erorilor datorate coliziunilor.

În reţelele de tip client – server poate apare congestia reţelei, datoritã traficului intens în care o resursã este apelatã de mai mulţi utilizatori. În acest fel, traficul creşte şi poate depãşi lãţimea de bandã pusã la dispoziţie de switch. Switch-ul poate controla acest lucru pasiv sau activ. Metoda de control pasivã presupune ca, atunci cînd buffer-ul de date al switch-ului este plin, sã fie golit şi sã se cearã o retransmisie a datelor. Metoda de control activã lanseazã semnal de coliziune pe toate porturile care nu utilizeazã buffer-ul, acestea intrând în procesul de retransmisie, dimensiunea buffer-ului fiind mãritã pentru acţiunea în curs de desfãşurare.

O soluţie pentru mãrirea lãţimii de bandã este port trunking. Dacã avem 2 switch-uri cu 2 porturi de 100Mbps (pot avea pânã la 4 porturi) dedicate, putem mãri banda de 2 ori, adicã viteza de comunicaţie va fi de 200Mbps.

Legãtura dintre echipamentele care oferã port trunking trebuie facutã cu acelaşi fel de cablu. Liniile de comunicaţie trunking sunt vãzute ca o singurã linie de date. Dacã o linie de trunking se întrerupe, atunci switch-ul trece automat pe configuraţia prestabilitã, adicã va comunica pe o singurã linie de date. Autosensing - reprezintã capacitatea de adaptare a portului la comunicaţia maximã solicitatã.

Reţelele virtuale (virtual LAN) sunt importante pentru reducerea traficului cât şi pentru creşterea securitãţii. Reţelele virtuale sunt o colecţie de porturi care aparţin aceluiaşi domeniu de coliziune.

În principiu, ele pot fi configurate manual sau automat. Automatizarea constã în urmãrirea automatã a traficului, un timp determinat, şi apoi gruparea porturilor în funcţie de necesitãţile care au rezultat din monitorizare.

Concluzii: Avantaje:- nu au nevoie de configurare; - au latenţã micã; - bandã largã; Dezavantaje:- nu are capabilitãţi WAN; - securitate micã datoritã modului de filtrare al pachetelor;

Bridge

67


Este un echipament de reţea, folosit în general pentru împãrţirea domeniilor de coliziune în subdomenii sau pentru resetarea contorului de echipamente de tip repetor. Filtrarea pachetelor se face cu ajutorul adreselor MAC. Decizia se ia astfel: când un pachet de date soseşte la un port al bridge-ului, adresa destinatarului este cãutatã în tabelã. Dacã este în aceeaşi parte de subreţea, pachetul nu este transmis în partea cealaltã . Dacã nu este în aceeaşi subreţea, pachetele trec pe baza tabelei.

Dacã destinaţia nu este cunoscutã sau tabela este plinã, pachetele se transmit în ambele subreţele (flood it). Se pot utiliza filtre care sã dirijeze pachetele doar la destinaţiile la care au acces. În acest mod, se introduce un nou nivel de securitate. Congestia reţelei se micşoreazã.

Concluzii

Avantaje:- segmenteazã traficul eliminând congestiile; - are filtrare (simplã) - aduce la zero contorul de treceri prin reţea; Dezavantaje:- introduce întârzieri ale datelor prin reţea; Router

Este un echipament de reţea, folosit la dirijarea traficului între reţele mari. Au flexibilitate mãritã în filtrarea pachetelor. Securitatea include de obicei şi firewall. Ruta stabilitã pentru transmisia pachetelor de date este transparentã pentru utilizator. Clienţii transmit pachete în reţea fãrã ca sã ştie pe ce rutã ajung la destinaţie. Dacã router-ul nu cunoaşte destinaţia unui pachet, acesta este "aruncat".

Tabelele de rute se pot scrie manual sau se învaţã automat prin serviciul de broadcast. Învãţarea automatã constã în apelul de prezenţã al fiecãrui router la un timp bine determinat. În cazul în care vecinii sãi direcţi nu primesc un apel, intrarea din tabelul vecinilor se şterge, aceştia urmând a gãsi o altã rutã pentru viitoarele pachete. Fiecãrei rute îi este asociat un cost. Rutarea se face ţinând seama de acest cost. Costurile pot fi asociate cu :

• timpul minim de rãspuns la trimitirea unui mesaj;• numãrul minim de router-e prin care trece un mesaj pânã la destinaţie; • costuri predestinate, stabilite manual pentru fiecare router, costul total fiind suma

minimã a costurilor asignate; Tabela de rutare manualã se scrie de obicei pe router-ele care nu sunt dedicate

(server-e care pe lângã alte servicii oferã şi rutarea cãtre alte reţele). Desigur, sistemele de operare mai noi precum şi programele de rutare pot învãţa automat rutele.

Concluzii 68


Concluziile care se pot trage din cele prezentate vor fi util în alegerea echipamentelor potrivite pentru reţea. Nu avem pretenţia cã am acoperit toatã gama echipamentelor cât şi a facilitãţilor oferite de producãtori. Este bine ca, înainte de a cumpãra un echipament de reţea, sã se consulte documentaţia sositã cu echipamentul. Aici puteţi afla dacã echipamentul suportã linii redundante de transmisie, surse redundante de tensiune, port trunking, etc.

69

Documents

27721856 Curs Depanare Calculatoare