SYSTEMY OPERACYJNE WYKŁAD 1 INTEGRACJA ZE SPRZĘTEM

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "SYSTEMY OPERACYJNE WYKŁAD 1 INTEGRACJA ZE SPRZĘTEM"

Szymon Biernacki
8 lat temu
Przeglądów:

1 SYSTEMY OPERACYJNE WYKŁAD 1 INTEGRACJA ZE SPRZĘTEM Marcin Tomana marcin@tomana.net

2 SKRÓT WYKŁADU Zastosowania systemów operacyjnych Architektury sprzętowe i mikroprocesory Integracja systemu operacyjnego ze sprzętem Komponenty komputera

3 CO TO JEST SYSTEM OPERACYJNY? Oprogramowanie zarządzające zasobami komputera będące środowiskiem dla innych aplikacji

4 ZASTOSOWANIA SO Komputery biurkowe Głównie Windows ale również Mac OS X i Linux Serwery sieciowe Głównie Linux i odmiany Unix ale również Windows Server Urządzenia mobilne Symbian, Windows Mobile, BlackBerry, iphone, Android

5 ARCHITEKTURY MIKROPROCESORÓW 2 główne typy procesorów (CPU): CISC (Complex Instruction Set Computers) Złożone specjalistyczne instrukcje maszynowe Instrukcje mogą operować bezpośrednio na pamięci Rozbudowane metody adresacji RISC (Reduced Instruction Set Computers) Mała liczba prostych instrukcji maszynowych Instrukcje operują na rejestrach Duża liczba rejestrów mikroprocesora

6 MIKROPROCESORY CISC Procesory serii Motorola Komputery Amiga, Atari ST, początkowo Apple Seria Intel x86 i kompatybilne np. AMD Aktualnie procesory te wewnętrznie mają architekturę RISC

7 MIKROPROCESORY RISC (1) Produkcji IBM Pierwsze IBM 801 (1970) IBM Power (1990) pierwsze komputery RS/6000, IBM Power5 System operacyjny IBM-AIX, aktualnie również Linux RS64 (1997) zoptymalizowane pod obliczenia na liczbach całkowitych, serwery RS/6000, AS/400 Produkcji HP Procesory PA-RISC (1986) - Seria HP/PA - System operacyjny HP-UX Produkcji MIPS Procesory MIPS (1989) - głównie komputery SGI, seria R bitowa (1991)

8 MIKROPROCESORY RISC (2) Produkcji SUN Procesory Sparc (1989), Aktualnia Sparc T2 8 rdzeni (32 wątki) - System operacyjny Solaris Produkcji DEC Procesory Alpha (1992) - Komputery VAX - System VMS, technologia kupiona przez Compaq, potem HP Produkcji AIM = Apple+IBM+Motorola Procesory PowerPC - System MacOS (z emulacją 680x0), OS/2 (nie wyszedł), IBM- AIX Architektura ARM (Advanced Risc Machine) Sprzęt o niskim poborze prądu - telefony, routery, kalkulatory. Ok. 75% rynku CPU

9 SYSTEMY 32 I 64 BITOWE Jakie to ma znaczenie? Praktyczne - aktualnie niewielkie (brak aplikacji) Teoretyczne - bardzo duże w zastosowaniach obliczeniowych Liczby całkowite 32 bitowe - 1 liczba to ok. 4 miliardy kombinacji 64 bitowe - 1 liczba to ok. 18 trylionów kombinacji Liczby rzeczywiste (zmienno-przecinkowe) - IEEE bitowe - 1 liczba ma ok 7 cyfr znaczących i wykładnik od -38 do bitowe - 1 liczba ma ok 15 cyfr znaczących i wykładnik od -308 do 308

10 MIKROPROCESORY INTEL X86 Powszechnie nazywana platformą Intel 8086, 80286, 386, 486 (<100Mhz) Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Celeron (<1GHz) Pentium 4 (2000r., 0.18 mikrona), Pentium 4 Northwood (0.13 mikrona, do 3.2GHz) technologia Hyper Threading (2 wątki) Pentium D (65nm, 64bit, 2005), Core Duo, Core 2 Duo Conroe, Core 2 Quad Kensfield 2-4 osobne rdzenie jedno-wątkowe Core 2 Duo Wolfdale (E7xxx,E8xxx), Core 2 Quad Yorkfield (45nm) Core i7 4 rdzenie (do nawet 8), znów Hyper Threading. Ograniczone serie core i5, i3 Dla serwerów rodzina procesorów Xeon

11 MIKROPROCESORY AMD Procesory kompatybilne z Intel x86 Am286,Am386,Am486,AMDK5, K6 Seria K7 Athlon, Duron, Sempron Seria K8 Opteron (serwery, własna architektura 64bitowa AMD64 do której dostosowywał się potem Intel 2003), własny kontroler pamięci (w Intelu dopiero Core i7) Seria K9 - Athlon X2 Seria K10 Phenom X2, X4, Athlon X2, X4, Athlon II, Phenom II

ZASTOSOWANIE CHIPSET U Chipset wspomaga działanie procesora Układy zintegrowane z płytą główną Mostek północny (obsługa RAM i kart PCI Ekspress i AGP) Procesory AMD (0d

12 ZASTOSOWANIE CHIPSET U Chipset wspomaga działanie procesora Układy zintegrowane z płytą główną Mostek północny (obsługa RAM i kart PCI Ekspress i AGP) Procesory AMD (0d serii K8) oraz Intel Core i7 mają te funkcje zintegrowane w CPU Mostek południowy (urządzenia wejścia wyjścia, kontroler dysków) Czasami zintegrowana grafika rys.

13 ZASTOSOWANIE PAMIĘCI RAM Pamięć ulotna (bez prądu traci zawartość), szybka, dla bieżącego działania systemu i aplikacji Różne typy gniazd: SIM, DIMM, SO-DIMM (notebooki) Rodzaje pamięci: SIM (72 pin) DIMM - SDRAM (168 pin) DIMM - DDR SDRAM (184 pin) DIMM - DDR2 SDRAM (240 pin) DIMM - DDR3 SDRAM (240 pin) Ważna jest częstotliwość taktowania FSB!

OBSŁUGA KART ROZSZERZEŃ PCI-Express PCI bardzo szybkie karty (najczęściej graficzne) komunikacja z mostkiem północnym lub procesorem w trybie

14 OBSŁUGA KART ROZSZERZEŃ PCI-Express PCI bardzo szybkie karty (najczęściej graficzne) komunikacja z mostkiem północnym lub procesorem w trybie Point-To-Point (nie magistrala) aktualnie PCI-E x16 v.2 - transfer 8GB/s komunikacja magistrali, transfer ponad 500MB/s rys.

15 OPROGRAMOWANIE BIOS Oprogramowanie płyty głównej z możliwością aktualizacji (najczęściej w pamięci Flash) Główne funkcje Rozruch komputera i test sprzętu (Power On Self Test) Wstępna obsługa urządzeń Kontrola zasilania (ACPI) Monitorowanie sprzętu (np. temperaturę) Ustalanie trybu pracy procesora i magistral W rozwiązaniach serwerowych wejście bezpośrednio przez sieć Aktualnie ewolucja do EFI - zabezpieczanie sprzętu

16 OBSŁUGA PRZERWAŃ SYSTEMU Zewnętrzne mikroprocesory (np. kart rozszerzeń) buforują zewnętrzną komunikację (np. z siecią, portami) W momencie gdy chcą przekazać dane do systemu operacyjnego generują przerwanie sprzętowe Procesor przerywa swoją pracę i uruchamia procedurę obsługi przerwania Przerwania programowe wykorzystywane są do wywoływania funkcji systemowych

Podobne dokumenty

Materiały dodatkowe do podręcznika Urządzenia techniki komputerowej do rozdziału 5. Płyta główna i jej składniki. Test nr 5

Materiały dodatkowe do podręcznika Urządzenia techniki komputerowej do rozdziału 5. Płyta główna i jej składniki Test nr 5 Test zawiera 63 zadania związane z treścią rozdziału 5. Jest to test zamknięty,