Anatomia PC. Wydanie IX

Transkrypt

1 IDZ DO PRZYK ADOWY ROZDZIA SPIS TRE CI KATALOG KSI EK KATALOG ONLINE Anatomia PC. Wydanie IX Autor: Piotr Metzger ISBN: Format: B5, stron: oko³o 1216 ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG Wydawnictwo Helion ul. Chopina Gliwice tel. (32) helion@helion.pl TWÓJ KOSZYK DODAJ DO KOSZYKA CENNIK I INFORMACJE ZAMÓW INFORMACJE O NOWO CIACH ZAMÓW CENNIK CZYTELNIA FRAGMENTY KSI EK ONLINE Znajomo æ architektury wspó³czesnych komputerów PC to wiedza niezbêdna serwisantom, programistom i projektantom urz¹dzeñ wspó³pracuj¹cych z komputerami. Przyda siê tak e ka demu u ytkownikowi komputera, który chcia³by samodzielnie znale æ przyczyny nieprawid³owego dzia³ania swojego sprzêtu, czy te po prostu dowiedzieæ siê, jak dzia³a pecet. Informacje o poszczególnych komponentach komputera s¹, niestety, trudno dostêpne i rozproszone w wielu dokumentach, specyfikacjach i schematach. Konieczno æ przeszukiwania tysiêcy dokumentów do æ skutecznie zniechêca wielu ¹dnych wiedzy u ytkowników komputerów. Ksi¹ ka Anatomia PC. Wydanie IX to kompletne opracowanie, zawieraj¹ce wyczerpuj¹ce informacje o architekturze komputerów PC i ich komponentów. Najnowsze wydanie tej klasycznej i ciesz¹cej siê ogromn¹ popularno ci¹ pozycji jest, podobnie jak poprzednie wydania, prawdziw¹ skarbnic¹ wiedzy dotycz¹cej wspó³czesnych pecetów opisuje zarówno rozwi¹zania klasyczne, jak i nowo ci z ostatnich miesiêcy. Dziêki ksi¹ ce rozwi¹ esz wszystkie problemy ze sprzêtem, zdiagnozujesz usterki i zaprojektujesz urz¹dzenia poprawnie wspó³pracuj¹ce z komputerem. Anatomia PC. Wydanie IX opisuje nastêpuj¹ce zagadnienia: Mikroprocesory z rodziny x86 wraz z najnowszymi Intel 4 Extreme Edition, koprocesory i rozszerzenia, takie jak: MMX, 3DNow, SSE, SSE2, SSE3 i HT Architektury komputerów PC XT, AT, 386, 486 i Pentium, systemów jednoi wieloprocesorowych oraz komputerów przeno nych Uk³ady pamiêciowe stosowane w komputerach PC: SIMM, DRAM, SDRAM, DDR oraz obs³uga pamiêci Chipsety Intel, VIA, SiS, i865/875, obs³uga przerwañ, magistrala PCI i kana³ DMA Obs³uga stacji dyskietek i dysków twardych organizacja i odczyt danych, praca kontrolera, macierze RAID Z³¹cza ATA, SCSI i FireWire Karty grafiki, przetwarzanie obrazu, kompresja MPEG, generowanie grafiki 3D i magistrala AGP Obs³uga klawiatury Z³¹cze szeregowe, równoleg³e, USB i IrDA System oszczêdzania energii No niki optyczne Karty d wiêkowe Sieci i BlueTooth Zasilacze awaryjne BIOS

2 Spis treści Rozdział 1. Mikroprocesor...25 Przetwarzanie rozkazów RISC i CISC Przetwarzanie potokowe Faza pierwsza pobranie (Prefetch, PF) Faza druga dekodowanie (Decode, DE) Faza trzecia wykonanie (Execute, EX) Faza czwarta zakończenie i zapisanie wyników (Write Back, WB)...30 Techniki przyspieszania Techniki superskalarne Przemianowywanie rejestrów Przewidywanie skoków Optymalizacja kodu Dostęp do pamięci Adresowanie Stronicowanie Pamięci podręczne Topologie Organizacja pamięci podręcznej Mapowanie bezpośrednie (Direct Mapped) Pełna asocjacja (Fully Associative) Asocjacja zespołowa (Set Associative) Strategie Write Through Write Back Victim Cache Pamięć podręczna procesora Określenie trafienia Decyzja o wymianie linijki (LRU) Obsługa przestrzeni adresowej I/O Procesor Procesory i Pentium Funkcje kontrolne i sterujące BIST Kontrola TLB Kontrola pamięci podręcznej Przejście w stan wysokiej impedancji JTAG

3 4 Anatomia PC Częstotliwość taktowania Zasilanie Jak rozpoznać typ procesora? Czy procesor jest zgodny z układem lub lepszym?...62 Procesor 8086/88 czy 80186/88? Procesor Procesor Procesor 486 czy Pentium? Koprocesory Koprocesor Koprocesor Koprocesor Koprocesor i487sx Rozszerzenia MMX Zmiany w architekturze Rozpoznanie procesora P55C Nowe rejestry Nowe typy danych Nowe rozkazy Przykłady zastosowań DNow! SSE SSE SSE Hyper-Threading (HT) Technologia Architektura Rozpoznanie BIOS Instalacja Efekty Przetwarzanie 64-bitowe Metoda firmy Intel: Itanium Technologia EPIC Trzy poziomy pamięci podręcznej Rejestry Pojemna pamięć operacyjna Emulacja procesorów x Metoda firmy AMD: Opteron Tryb chroniony i pamięć wirtualna Większa liczba rejestrów Wbudowany kontroler pamięci Obsługa kodu 32-bitowego Praca wieloprocesorowa Przyszłość przetwarzania 64-bitowego Rozdział 2. Architektury komputerów PC Model PC/XT Procesor Procesor Dostęp do pamięci i przestrzeni wejścia-wyjścia Kontroler Pozostałe elementy architektury XT Magistrala ISA 8-bitowa

4 Spis treści 5 Model AT Procesor Magistrala ISA 16-bitowa Komputery z procesorami 386, 486 i Pentium EISA Wieloprocesorowość Magistrala zewnętrzna Kontroler DMA Kontroler przerwań sprzętowych Kontroler magistral Pamięć konfiguracji MCA VESA PCI, PCI-X i PCI Express Architektury systemów wieloprocesorowych Architektura MPP Architektura UMA Komunikacja z pamięcią Pamięć podręczna w systemach multiprocesorowych Architektura NUMA Specyfikacja MP (Intel) Obsługa przerwań Rozruch systemu Przejście do pracy symetrycznej System Dual-Pentium z magistralą PCI Tabela konfiguracji MP Zastosowania praktyczne Systemy operacyjne Procesory Zestawy układów sterujących (chipset) Aplikacje Granice teoretyczne Architektura komputerów przenośnych Złącze PCMCIA Rozdział 3. Układy pamięciowe PC Pamięci dynamiczne Tryb konwencjonalny (Page Mode) Odczyt Zapis FPM (Fast Page Mode) Odczyt Zapis EDO (Extended Data Out) Odczyt Zapis BEDO (Burst EDO) Porównanie SDRAM Linie zewnętrzne Rozkazy SDRAM Organizacje logiczne układów SDRAM

5 6 Anatomia PC Rozdział 4. Moduły pamięciowe Moduły SIMM-30 (SIP) Moduły SIMM PS/ SIMM PS/2 bez parzystości (FPM i EDO) SIMM PS/2 36-bitowy System rozpoznawania modułów SIMM Moduły DIMM Buforowane DIMM DRAM Niebuforowane DIMM DRAM Niebuforowane DIMM SDRAM Rozpoznawanie modułu DIMM Odświeżanie RAS Only CBR (CAS before RAS) Hidden Wykrywanie błędów i ich korekcja Błędy powtarzalne (HE) Błędy sporadyczne (SE) Kontrola parzystości Kontrola ECC Rozszerzenia standardu magistrali PC Parametry modułów Pamięć konfiguracyjna (SPD) Moduły buforowane DDR SDRAM Systemy dwukanałowe DDR2 SDRAM Moduły DIMM DDR RDRAM VC-SDRAM HSDRAM Porównanie parametrów pamięci LVTTL SSTL_ SSTL_ RSL Identyfikacja producentów chipów pamięciowych Układy otoczenia procesora (chipset) Zakres funkcji Magistrala FSB Obsługa pamięci operacyjnej i magistrali pamięciowej Obsługa pamięci podręcznej (Cache) Zakres pokrywany przez pamięć podręczną Układy obsługi podstawki typu Socket Układy współpracujące z magistralą GTL+ i AGTL Układy do obsługi procesorów AMD Rodzina K ALi AMD nvidia SiS ViA Rodzina Hammer

6 Spis treści 7 Układy ze zintegrowaną kartą graficzną Wewnętrzne magistrale międzyukładowe PCI Hub-Interface, V-Link i MuTIOL RapidIO HyperTransport (LDT) Rozdział 5. Magistrala PCI Gniazda magistrali PCI Obsługa przerwań Pamięć konfiguracyjna urządzeń PCI Identyfikator producenta (Vendor ID) Identyfikator urządzenia (Device ID) Rejestr poleceń (Command) Rejestr stanu (Status) Numer wersji urządzenia (Revision ID) Kod klasy urządzenia (Class Code) Rozmiar linii pamięci podręcznej (Cache Line Size) Minimalny czas transmisji (Latency Timer) Typ nagłówka (Header Type) BIST (Build-in Self-test) Adres bazowy (Base Address Registers) Wskaźnik CardBus CIS (CardBus CIS Pointer) Dodatkowy identyfikator producenta (Subsystem Vendor ID) i dodatkowy identyfikator urządzenia (Subsystem ID) Adres bazowy rozszerzenia ROM (Expansion ROM Base Address) Wskaźnik do listy możliwości (Capabilities Pointer) Linia IRQ (Interrupt Line) Linia INT (Interrupt Pin) Długość transmisji (Min_Gnt) Częstość (Max_Lat) Mechanizmy dostępu do pamięci konfiguracyjnej Pierwszy mechanizm dostępu do pamięci konfiguracyjnej Drugi mechanizm dostępu do pamięci konfiguracyjnej PCI BIOS Autokonfiguracja urządzeń PCI Rozwój PCI i inne magistrale PCI-32/66 MHz i PCI PCI-X PCI-Express Model warstwowy Rozdział 6. Kanał DMA Układ scalony 8237A Tryby pracy kontrolera DMA Tryb spoczynkowy I (Idle) Tryb S (Single) Tryb B (Block) Tryb D (Demand) Tryb C (Cascade) Tryb V (Verify) Kaskadowe łączenie układów 8237A Programowanie kontrolerów DMA Adresy portów kontrolerów DMA w komputerze IBM PC/XT Sztuczne porty komputera PC/XT Adresy portów kontrolerów DMA w komputerze IBM PC/AT Sztuczne porty komputera PC/AT

7 8 Anatomia PC Rozdział 7. Rozdział 8. Budowa rejestrów wewnętrznych Rejestr żądań (port 009h w PC/XT, 009h i 0D2h w PC/AT) Rejestr stanu (port 008h w PC/XT, 008h i 0D0h w PC/AT) Rejestr rozkazów (port 008h w PC/XT, 008h i 0D0h w PC/AT) Rejestr maski kanału (port 00Ah w PC/XT, 00Ah i 0D4h w PC/AT) Rejestr maskujący (port 00Fh w PC/XT, 00Fh i 0DEh w PC/AT) Rejestr trybu (00Bh w PC/XT, 00Bh i 0D6h w PC/AT): Przebieg transmisji Komputer IBM PC Komputer IBM PC/XT Komputer IBM PC/AT Kanały 16-bitowe Układ odświeżania pamięci System obsługi przerwań sprzętowych Układ scalony 8259A (PIC) Cykl przyjęcia zgłoszenia Kaskadowe łączenie kontrolerów przerwań Fazy obsługi przerwań pochodzących od układu Slave Programowanie kontrolera przerwań Inicjowanie pracy układu Polling Przerwanie niemaskowalne (NMI) Obsługa przerwań z magistral ISA, PCI i AGP Kontroler APIC Strona sprzętowa Obsługa APIC przez OS Obsługa stacji dyskietek Fizyczna organizacja danych na dyskietce Programowanie operacji dyskowych Programowanie operacji dyskowych z poziomu systemu MS-DOS Przerwanie 25h Przerwanie 26h Przerwanie 21h Obsługa dysków za pomocą funkcji BIOS-u Funkcja 00h Funkcja 01h Funkcja 02h Funkcja 03h Funkcja 04h Funkcja 05h Funkcja 08h Funkcja 15h Funkcja 16h Bezpośredni dostęp do kontrolera napędu dysków elastycznych Rejestry kontrolera napędu dysków elastycznych Cykl rozkazowy kontrolera Faza przygotowawcza Faza przekazywania rozkazu Budowa przykładowego rozkazu rozkaz RS (Read Sector) Faza przekazywania rozkazu Faza przekazywania danych Faza końcowa Alternatywne metody transmisji danych Uwzględnianie mechanicznych własności napędu Zabezpieczanie danych kod CRC

8 Spis treści 9 Rozdział 9. Obsługa dysku twardego Budowa kontrolera Systemy kodowania MFM i RLL Fizyczna organizacja danych i formatowanie Formatowanie wysokiego poziomu Formatowanie niskiego poziomu Wykrywanie i korekcja błędów Standard AT-BUS Wstęp Złącze fizyczne Dostęp CPU do dysku AT-BUS Rejestr danych (1F0h) Rejestr błędów (1F1h) Rejestr prekompensacji (Features Register: 1F1h) Rejestr numeru sektora (Sector Number Register: 1F3h) Rejestr liczby sektorów (Sector Count Register: 1F2h) Rejestry numeru cylindra (Cylinder Low/High Register: 1F4h, 1F5h) Rejestr napęd/głowica (Device/Head Register: 1F6h) Rejestr stanu (Status Register: 1F7h) Rejestr rozkazów (Command Register: 1F7h) Alternatywny rejestr stanu (3F6h) Rejestr sterujący (3F6h) Rejestr adresu napędu (3F7h) Cykl programowania kontrolera Przekazywanie rozkazu Przekazywanie danych Faza końcowa Przykład realizacji rozkazu CZYTAJ SEKTOR Rozszerzenia standardu pierwotnego Wzrost pojemności dysków Ograniczenia wnoszone przez BIOS Bariera 504 MB Metody omijania bariery 504 MB Adresy liniowe (LBA) Translacja XCHS (extended Cylinder-Head-Sector) Straty pojemności Bariera 2,1 GB Bariera 8 GB Przekraczanie bariery 8 GB Bariera 32 GB Bariera 128 GB Ograniczenia wnoszone przez systemy operacyjne Limit FAT-16 (bariera 2047 MB) Bariera 4 GB Windows NT bariery 4 GB i 8 GB Windows 95 bariera 32 GB Windows 98/98SE/ME ograniczenie 69 GB Obsługa dużych dysków EZ-Drive (Phoenix) Diskmanager (Ontrack) Podnoszenie pasma przepustowego magistrali Tryby PIO Tryby DMA Tryb Ultra DMA/

9 10 Anatomia PC Tryb Ultra DMA/ Tryby Ultra ATA/100 i Ultra ATA/ Blok informacyjny Realizacja rozkazu Identify Device Faza przekazywania rozkazu Faza przekazywania danych Faza końcowa Lista rozkazów Funkcje oszczędnościowe System PM System APM Funkcje akustyczne Dostęp do funkcji AAM Wykorzystanie powierzchni dyskowej Proces ładowania OS-a MBR i PT System danych i FSBR Specyfika wybranych systemów operacyjnych Start z dyskietki MS-DOS start z dysku twardego MS Windows 95a/95b/98/98SE/ME MS Windows NT MS Windows MS Windows XP Linux OS/ Przypisywanie oznaczeń literowych Programy BM Macierze dyskowe Poziomy RAID RAID RAID RAID-0/1 (RAID-10) RAID RAID RAID RAID RAID-0/5 (RAID-50) Kontrolery RAID Rozwiązania programowe z poziomu OS-a SMART Struktura systemu Aplikacje współpracujące ze SMART Wielowątkowy dostęp przez Serial ATA Zarządzanie kolejką Rozpędzanie dysku Optymalizacja ruchu głowicy Opóźnienie w ruchu obrotowym Korzyści i wspomaganie Native Command Queuing Jak aplikacje mogą korzystać z kolejkowania Pamięci USB Interfejs Cechy pamięci USB Wydajność

10 Spis treści 11 Rozdział 10. Magistrala szeregowa ATA Specyfikacja Sterowanie Okablowanie Protokół i transmisja Serial ATA II Kolejkowanie rozkazów Powielacze portów Backplane Rozdział 11. Standard SCSI Realizacja magistrali Organizacja protokołu Fazy pracy magistrali Szyna wolna (Bus Free) Faza rozstrzygania (Arbitration Phase) Wybór (Selection Phase) Reselekcja (Reselection) Fazy informacyjne Transfer danych w fazach informacyjnych Tryb asynchroniczny Tryb synchroniczny Tryb synchroniczny Fast Zmiana kierunku transmisji Sytuacje wyjątkowe Uwaga (Attention) Zerowanie (Reset) Rozkazy systemowe Informacja statusowa Komunikaty (Messages) h: COMMAND COMPLETE (zakończono wykonanie rozkazu) h: SAVE DATA POINTERS (zachowaj zestaw wskaźników) 03h: RESTORE POINTERS (przywróć zestaw wskaźników) h: DISCONNECT (rozłączenie) h: INITIATOR DETECTED ERROR (wykryto nienaturalne zachowanie inicjatora) h: ABORT (przerwij natychmiast) h: MESSAGE REJECT (odmowa przyjęcia wiadomości) h: NO OPERATION (wiadomość pusta) h: MESSAGE PARITY ERROR (wykryto błąd parzystości) Ah: LINKED COMMAND COMPLETE (zakończono rozkaz cząstkowy) Bh: LINKED COMMAND COMPLETE WITH FLAG (zakończono rozkaz cząstkowy plus flaga) Ch: BUS DEVICE RESET (wyzerowanie) Dh: ABORT TAG (porzuć wykonanie procesu) Eh: CLEAR QUEUE (wyczyść kolejkę procesów) h: SIMPLE QUEUE TAG (umieść w kolejce) 21h: HEAD OF QUEUE TAG (umieść na szczycie) 22h: ORDERED QUEUE TAG (umieść na końcu) h: CONTINUE I/O PROCESS 13h: TARGET TRANSFER DISABLE h FFh: IDENTIFY (identyfikacja jednostki LUN) h: SYNCHRONOUS DATA TRANSFER REQUEST (uzgodnienie RAO i TP) Procedura uzgadniania System wskaźników Przykładowa wymiana danych

11 12 Anatomia PC SCSI w komputerach PC Host-Adapter Okablowanie Terminatory Rozszerzenia SCSI Ultra Ultra-3 (Ultra/160) Ultra/ Ograniczenia implementacji Zgodność Ultra/ Serial Attached SCSI (SAS) Rozdział 12. Złącze 1394 (Fire Wire) Ogólne założenia standardów i 1394a Tryby i prędkość transmisji Topologia Okablowanie Gwarantowane pasmo transmisyjne Rozszerzenia 1394b Klasy prędkości Okablowanie Protokół Rozdział 13. Karty graficzne Przegląd kart graficznych Omówienie kart graficznych EGA, VGA i SVGA Tryby tekstowe Tryby graficzne Rozdzielczość obrazu Tryby zapisu i odczytu pamięci obrazu Tryb zapisu Tryb zapisu Tryb zapisu Tryb zapisu Tryb odczytu Tryb odczytu Schemat działania karty graficznej Standard VESA Pamięć lokalna akceleratora Frame Buffer Bufor Z/W Pamięć tekstur Rozmiar pamięci i organizacja Rodzaje pamięci kart graficznych DRAM EDO i BEDO DRAM SDRAM SGRAM MDRAM V-RAM WRAM DDR-SDRAM DDR2-SDRAM GDDR2-SGRAM GDDR3-SGRAM

12 Spis treści 13 RAMDAC Przegląd nowych procesorów graficznych ATI nvidia Matrox Silicon Integrated Systems (SIS) Dopasowanie monitora do karty Parametry karty Jakość monitora Kanał informacyjny VESA DDC DDC DDC2B DDC2AB Złącza cyfrowe TMDS P&D (EVC) DFP DVI Rozdział 14. Przetwarzanie obrazów wideo Formaty MPEG MPEG MPEG MPEG Format DivX Rodzielczość Bitrate w filmach DivX Smart Bitrate Control i Constant Bitrate Control Profile kompresji Następca formatu DivX Rozwiązania programowe na platformie PC Kodery Odtwarzacze Wspomaganie sprzętowe Interfejs programowy Rozdział 15. Grafika 3D Schemat przetwarzania obiektów 3D API Geometry Engine Tłumaczenie opisu środowiska Oświetlenie i tekstura Przekształcenia geometryczne Strefa widoczności Przekazanie parametrów do jednostki rasteryzującej Rendering Engine Teksturowanie Korekcja perspektywy Nakładanie mapy Przyporządkowanie najbliższego punktu (Peak Nearest) Filtracja bilinearna (Bilinear Interpolation) MIP-Mapping Filtracja trilinearna Full Scene Anti-Aliasing Mieszanie kolorów Efekty specjalne Podział mocy obliczeniowej

13 14 Anatomia PC Rozdział 16. Magistrala AGP Architektura komputera z magistralą AGP Sygnały magistrali AGP Szyna adresów i danych Sygnały PCI Sygnały kontroli przepływu Sygnały obsługi żądań AGP Linie statusowe Sygnały kluczujące Sygnały USB System zarządzania zużyciem energii Sygnały specjalne Linie zasilające AGP w teorii Kolejkowanie Magistrala SBA GART DIME AGP w praktyce Wymagania sprzętowe i programowe Kontrola działania AGP PRO AGP Pasmo przepustowe Poziomy napięć Nowe sygnały i przedefiniowania Sygnały zegarowe AGP AGP Transakcje Pobór prądu Zgodność w dół Implementacja w chipsetach Rozdział 17. System odmierzania czasu Układ 8253/ Tryb Tryb Tryb Tryb Tryb Tryb Programowanie generatora 8253/ Zegar systemowy Układ odświeżania pamięci dynamicznej Obsługa głośnika Drugi układ 8254 i jego zastosowanie Rozdział 18. Pamięć CMOS-RAM Organizacja pamięci CMOS Rejestr A (offset 0Ah) Rejestr B (offset 0Bh) Rejestr C (offset 0Ch) Rejestr D (offset 0Dh) Rejestr E (offset 0Eh) Diagnostic Status Byte

14 Spis treści 15 Rejestr F (offset 0Fh) Shutdown Byte Konfiguracja napędów dyskietek (offset 10h) Konfiguracja dysków twardych (offset 12h) Pamięć (offset 15h) Suma kontrolna Bajt konfiguracji sprzętowej (Equipment Byte) Funkcje BIOS-u obsługujące pamięć konfiguracji Funkcja 00h Funkcja 01h Funkcja 02h Funkcja 03h Funkcja 04h Funkcja 05h Funkcja 06h Funkcja 07h Bezpośredni dostęp do pamięci CMOS Rozdział 19. Obsługa urządzeń wejściowych Klawiatura Mapa klawiatury Organizacja obsługi klawiatury przez BIOS Bajt 0040:0017h Bajt 0040:0018h Bajt 0040:0096h Bajt 0040:0097h Funkcje przerwania 16h BIOS-u Funkcja 00h Funkcja 01h Funkcja 02h Funkcja 03h Funkcja 05h Funkcja 10h Funkcja 11h Funkcja 12h Bezpośrednie programowanie klawiatury Rozkaz EDh sterowanie diodami świecącymi Rozkaz EEh echo Rozkaz F0h wybór zestawu kodów klawiszy Rozkaz F2h identyfikacja klawiatury (ID) Rozkaz F3h opóźnienie i prędkość autorepetycji Rozkaz F4h odblokowanie klawiatury Rozkaz F5h Rozkaz F6h Rozkaz FEh żądanie powtórzenia transmisji Rozkaz FFh diagnostyka klawiatury Port wejściowy i port wyjściowy Mysz Funkcja 00h Funkcja 01h Funkcja 02h Funkcja 03h Funkcja 04h Funkcja 05h Funkcja 06h Funkcja 0Bh

15 16 Anatomia PC Manipulator Funkcja 84h Urządzenia bezprzewodowe Transmisja w paśmie podczerwieni Transmisja radiowa Bluetooth Rozdział 20. Łącze szeregowe Asynchroniczna transmisja szeregowa Układ scalony Interfejs RS-232C Tryb simpleksowy Tryb półdupleksowy Tryb dupleksowy Dostęp do łącza szeregowego z poziomu systemu MS-DOS Funkcja 03h Funkcja 04h Funkcja 3Fh Funkcja 40h Funkcje BIOS-u obsługujące łącze szeregowe Przekroczenie czasu (Time Out) Przerwanie połączenia (Break) Błąd protokołu (Frame Error) Błąd parzystości (Parity Error) Błąd przepełnienia (Overrun Error) Bajt statusowy modemu Funkcja 00h Funkcja 01h Funkcja 02h Funkcja 03h Bezpośrednie programowanie rejestrów UART Przerwania generowane przez łącze szeregowe Rejestr konfiguracji przerwań Rejestr identyfikacji przerwań Rejestr formatu danych (LCR) Prędkość transmisji Sygnały sterujące Rejestr wyjściowych sygnałów sterujących (MCR) Rejestr wejściowych sygnałów sterujących łącza RS-232C (MSR) Rejestr stanu transmisji (LSR) Układ UART Rozdział 21. Łącze równoległe Terminologia programu konfiguracyjnego BIOS-u Tryby podstawowe Tryb standardowy Rejestr danych (Data Register) adres bazowy Rejestr stanu (Status Register) adres bazowy Rejestr sterujący (Control Register), adres bazowy Tryb półbajtowy Tryb bajtowy (PS/2) Tryb EPP Tryb ECP Rejestr ECR (Extended Control Register), adres bazowy+402h...805

16 Spis treści 17 Realizacja portu równoległego w ramach architektury PC Dostęp do łącza równoległego poprzez funkcje BIOS-u Funkcja 00h Funkcja 01h Funkcja 02h Dostęp do łącza równoległego z poziomu systemu MS-DOS Funkcja 05h Funkcja 40h Ogólne zastosowanie łącza równoległego Rozdział 22. Złącze USB Specyfikacja Topologia Okablowanie Protokół Pakiety Sterowanie w trybach LS/FS (USB 1.1) Sterowanie w trybie HS (USB 2.0) USB w praktyce Windows Windows 98/98SE Windows NT Windows 2000/XP/ USB Urządzenia USB Klawiatury Myszy Kontrolery gier Dyski twarde Moduły pamięci Flash EEPROM Napędy optyczne Czytniki kart pamięci i aparaty cyfrowe Skanery Drukarki Sieci komputerowe Rozdział 23. Złącze bezprzewodowe wykorzystujące fale podczerwieni (IrDA) Protokoły komunikacyjne IrDA Standard IrDA-CONTROL Standard IrDA-DATA IrDA w praktyce Windows Windows Windows ME Windows NT Windows Windows XP Rozdział 24. System ograniczania zużycia energii (ACPI) Model warstwowy ACPI Przegląd stanów energetycznych Wskazówki praktyczne Windows Windows Kontrola sterowników

17 18 Anatomia PC Rozdział 25. Nośniki optyczne Organizacja fizyczna danych Przetwarzanie danych audio Przetwarzanie danych cyfrowych Informacja subkanałowa Subkanał Q i TOC Sesja i ścieżka Formaty Specyfikacje Płyta CD-R Płyta CD-RW Technologia DVD Kodowanie Korekcja błędów Formaty DVD-R DVD-RW DVD+R/+RW DVD-RAM Płyta DVD Parametry nośników DVD-RAM HD DVD HD DVD Video Czytniki i nagrywarki OPC BURN-Proof i pochodne MultiRead Mount Rainier Audio Master Urządzenia kombinowane z DVD Kod regionalny Czas dostępu i transfer w trybach DVD Badanie formatu nośnika Standard Blu-ray Disc Osiągnięcie większej gęstości zapisu Optymalizacja grubości warstwy ochronnej i numerycznej apertury soczewki Ustalenie długości fali światła laserowego Wytwarzanie płyt Blu-ray Disc Dysk Blu-ray Double Layer Kompatybilność ze starszymi formatami Zabezpieczenie przed kopiowaniem Kasety na dyski Blu-ray Samodzielna diagnostyka Rozdział 26. Nowoczesne magistrale szerokopasmowe Fibre Channel Topologie Sterowanie Protokół Systemy złączy i okablowanie FC Dyski ze złączem FC Infini Band Architektura Sterowanie linii Protokół Okablowanie IBA

18 Spis treści 19 Rozdział 27. Karta dźwiękowa Synteza FM Synteza WaveTable Digitalizacja i obróbka cyfrowa (DSP) Przetworniki ADC i DAC Standard MIDI Protokół MIDI MIDI od strony sprzętowej Modelowanie przestrzenne Wyprowadzenia zewnętrzne Sygnały analogowe i mikser Sygnały cyfrowe Wykorzystanie zasobów systemowych Sound on Board według specyfikacji AC Schemat blokowy systemu AC Układ scalony Codec AC Rozdział 28. Modemy Implementacje modemów analogowych Modulacja sygnału AM i QAM FSK PM i PSK PCM TCM Standardy Standardy Bell V.21/V.22/V.22bis/V V.32/V.32bis/V.32turbo V.34 (V.Fast, V.34+, V.FC) V.42 (MNP)/V.42bis V V Dalsze perspektywy Polecenia AT Łańcuchy inicjalizujące Chipset i sterownik modemu Konfiguracja i diagnostyka modemów Środki własne OS Monitory systemowe Hyper Terminal Programy dodatkowe ModemChk MyVitalAgent NetStatLive (NSL) Modemy cyfrowe ISDN Protokół ISDN Warstwa fizyczna Warstwa łącza danych Warstwa sieci Składniki informacji ISDN Typy wiadomości ISDN Rozszerzenia funkcjonalności Modemy xdsl Technologia transmisji Modemy HiS

19 20 Anatomia PC Rozdział 29. PC w sieci lokalnej Model OSI Warstwa fizyczna (L1) Łącze (L2) Sieć (L3) Transport (L4) Sesja (L5) Warstwa prezentacji (L6) Warstwa użytkowa (L7) Ethernet i TCP/IP Kapsułkowanie do ramki Ethernet Protokół TCP/IP Karta sieciowa Komunikacja z pamięcią i buforowanie Formowanie ramki Konwersja szeregowo-równoległa Kodowanie i dekodowanie Dostęp do medium i wykorzystanie pasma Chipset karty Wyposażenie, diagnostyka, konfiguracja Realizacje sieci Ethernet Okablowanie Konstrukcja kabli Kategorie i klasy Połączenia PC i proste sieci Wybór karty sieciowej i okablowania System operacyjny i sterowniki protokołów Przesyłanie danych Netio Benchmark Monitorowanie ruchu sieciowego na poziomie pakietów Nadzorowanie aktywnych połączeń Sieci bezprzewodowe Specyfikacje Topologie Ramka Uwierzytelnienie Bezpieczeństwo WEP WPA Rozdział 30. Bluetooth Założenia ogólne i specyfikacje Protokoły Warstwa fizyczna Sieć Pakiety Bezpieczeństwo Wykrywanie błędów Korekcja błędów Przykłady zastosowań Co nowego znajdziemy w Bluetooth V1.2? Przyszłość Bluetooth

20 Spis treści 21 Rozdział 31. Zasilacz Zasilacz standardu ATX Specyfikacja ATX/ATX12V Dobór zasilacza Przykładowe rozwiązania Zasilacze dużej mocy ATXGES (AMD) EPS12V (Intel) Rozdział 32. Zasilacze awaryjne Źródła zakłóceń Chwilowe zaniki napięcia Spadki o średniej długości Długotrwałe spadki napięcia Przepięcia Pakiety Wysokie harmoniczne Całkowity zanik napięcia Zasilacz PC jako odbiornik prądu zmiennego w sieci Budowa układów UPS Baterie Elementy kontrolne i regulacyjne Czas buforowania Topologie Standby Line Interactive On-Line Inne rozwiązania Zakres napięć wejściowych Programy obsługujące urządzenia UPS Środki systemu operacyjnego Programy własne producentów UPS Rozdział 33. BIOS i jego program konfiguracyjny Organizacja systemu bezpieczeństwa Możliwości omijania systemu bezpieczeństwa Metoda 1 hasła uniwersalne Metoda 2 załadowanie parametrów standardowych Metoda 3 kasowanie zawartości układu CMOS-RAM Metoda 4 atak poprzez programy szperające Metoda 5 drugi komputer Metoda 6 przypadki specjalne i komputery przenośne System ochrony przed wirusami atakującymi MBR System ładowania wartości predefiniowanych Mechanizm opuszczania programu konfiguracyjnego Ogólna konstrukcja blokowa Programy pseudo-bios-setup Aktualizacja BIOS-u Wstęp Niebezpieczeństwo Aktualizacja W razie niepowodzenia reanimacja Nowe możliwosci aktualizacja w środowisku Windows Nowe trendy w programach BIOS Obrazki w BIOS-ie Podwójny BIOS