Programowanie Niskopoziomowe



Podobne dokumenty
Wybrane bloki i magistrale komputerów osobistych (PC) Opracował: Grzegorz Cygan 2010 r. CEZ Stalowa Wola

Budowa pamięci RAM Parametry: tcl, trcd, trp, tras, tcr występują w specyfikacjach poszczególnych pamięci DRAM. Czym mniejsze są wartości tych

PODZESPOŁY KOMPUTERA PC. Autor: Maciej Maciąg

URZĄDZENIA WEJŚCIA-WYJŚCIA

Budowa komputera: dr inż. Jarosław Forenc. Zestaw komputerowy Jednostka centralna. płyta główna (przykłady, standardy)

Architektura komputerów

RODZAJE PAMIĘCI RAM. Cz. 1

Płyty główne rodzaje. 1. Płyta główna w formacie AT

LEKCJA. TEMAT: Pamięć operacyjna.

dr inż. Jarosław Forenc

Chipset i magistrala Chipset Mostek północny (ang. Northbridge) Mostek południowy (ang. Southbridge) -

Test wiedzy z UTK. Dział 1 Budowa i obsługa komputera

Podsystem graficzny. W skład podsystemu graficznego wchodzą: karta graficzna monitor

Technologie informacyjne - wykład 2 -

Z parametrów procesora zamieszczonego na zdjęciu powyżej wynika, że jest on taktowany z częstotliwością a) 1,86 GHz b) 540 MHz c) 533 MHz d) 1 GHz

Który z podzespołów komputera przy wyłączonym zasilaniu przechowuje program rozpoczynający ładowanie systemu operacyjnego? A. CPU B. RAM C. ROM D.

8. MAGISTRALE I GNIAZDA ROZSZERZEŃ. INTERFEJSY ZEWNĘTRZNE.

43 Pamięci półprzewodnikowe w technice mikroprocesorowej - rodzaje, charakterystyka, zastosowania

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

I. Architektura chipsetu

Urządzenia Techniki. Klasa I TI 3. PŁYTA GŁÓWNA. BIOS.

Sprawdzian test egzaminacyjny GRUPA I

Autor: Jakub Duba. Interjesy

T2: Budowa komputera PC. dr inż. Stanisław Wszelak

Systemy i sieci komputerowe klasa 1 Dział I charakterystyka komputera PC 20 godzin

Lp. Nazwa Parametry techniczne

Dotyczy: Procedury udzielenia zamówienia publicznego w trybie przetargu nieograniczonego na Sprzęt komputerowy i oprogramowanie.

Jednostka centralna. Miejsca na napędy 5,25 :CD-ROM, DVD. Miejsca na napędy 3,5 : stacja dyskietek

Płyta główna (ang. motherboard) najważniejsza płyta drukowana urządzenia elektronicznego, na której zamontowano najważniejsze elementy urządzenia, umo

Model : Z97-G43 s1150 Z97 4DDR3 RAID/LAN/USB3 ATX. ram sp. j.

Pamięć RAM. Pudełko UTK

Bajt (Byte) - najmniejsza adresowalna jednostka informacji pamięci komputerowej, z bitów. Oznaczana jest literą B.

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

Podsumowanie. semestr 1 klasa 2

W sklepie komputerowym sprzedawca zachwala klientowi swój najnowszy towar: -Ten komputer wykona za pana połowę pracy! - W takim razie biorę dwa.

Na płycie głównej znajduje się szereg różnych typów złączy opracowanych według określonego standardu gwarantującego że wszystkie urządzenia

Płyta główna. podtrzymania zegara.

I Zestaw komputerowy: Stacja robocza i monitor wraz z oprogramowaniem systemowym i akcesoriami - 10 szt. STACJA ROBOCZA:

Załącznik Nr 5 do SIWZ OPIS TECHNICZNY SPRZĘTU KOMPUTEROWEGO

Magistrale i gniazda rozszerzeń

Zaliczenie Termin zaliczenia: Sala IE 415 Termin poprawkowy: > (informacja na stronie:

CZYM JEST KARTA GRAFICZNA.

Sprawdzian test egzaminacyjny 2 GRUPA I

Zaleta duża pojemność, niska cena

Załącznik nr 2 do SIWZ. Wykaz zamawianego sprzętu oraz oprogramowania

Płyta Główna magistrale i ud3 k0 Urządzenia Techniki Komputerowej

Budowa komputera: dr inż. Jarosław Forenc. Dual In-line Package zastosowanie: XT, AT rok: 1981

Systemy operacyjne i sieci komputerowe Szymon Wilk Superkomputery 1

Komputerowa pamięć. System dziesiątkowego (decymalny)

Interfejs urządzeń peryferyjnych

Załącznik nr 3 do SIWZ DZP /2009-II

5. Napędy wewnętrzne 6. Obudowa: 7. Gniazda rozszerzeń 8. Porty i interfejsy zewnętrzne 1GB/s 9. Karta graficzna 10. Inne 11.

Futura Policealna Szkoła dla Dorosłych w Lublinie. Kierunek: Technik informatyk

Spis treúci. Księgarnia PWN: Krzysztof Wojtuszkiewicz - Urządzenia techniki komputerowej. Cz. 2. Przedmowa Wstęp... 13

sterowanie Urządzenia we/wy Procesor Pamięć mag. danych mag. adresowa

PAKIET nr 12 Instytut Fizyki Teoretycznej

2. Podstawowe elementy PC

MAGISTRALE ZEWNĘTRZNE, gniazda kart rozszerzeń, w istotnym stopniu wpływają na

Wykład II. Pamięci operacyjne. Studia stacjonarne Pedagogika Budowa i zasada działania komputera

Pamięć operacyjna komputera


Spis treści. UTK Urządzenia Techniki Komputerowej. Temat: Płyty główne. Spis treści:

Architektura komputera Składamy komputer

Część V - Serwery. UWAGA! Część V stanowi nierozerwalną całość. Ocena będzie łączna dla 4 zadań. Zadanie nr 1. SERWER BAZODANOWY KWESTURA

SYSTEMY OPERACYJNE WYKŁAD 1 INTEGRACJA ZE SPRZĘTEM

Podstawowe, najczęściej spotykane elementy stacjonarnego komputera osobistego klasy PC

Architektura komputera PC cd. Cezary Bolek. Uniwersytet Łódzki. Wydział Zarządzania. Katedra Informatyki

Uniwersytet Łódzki Wydział Zarządzania Katedra Informatyki Klony: VIA, SiS, Opti, Ali,... Wstęp do informatyki Cezary Bolek

2/17. Magistrale l/o Magistrala PCI

Urządzenia Techniki. Klasa I TI 5. PAMIĘĆ OPERACYJNA.

Błąd pamięci karty graficznej lub Uszkodzona lub źle podpięta karta graficzna

Budowa i sposób działania płyt głównych

Płyty główne. Płyta główna to laminowana płyta z wytrawionymi ścieżkami oraz przylutowanymi układami scalonymi i gniazdami.

Technologia informacyjna. Urządzenia techniki komputerowej

Specyfikacja podstawowa

Technika mikroprocesorowa. W. Daca, Politechnika Szczecińska, Wydział Elektryczny, 2007/08

CZĘŚĆ I ZAMÓWIENIA DOSTAWA SPRZĘTU INFORMATYCZNEGO DO PROJEKTU DOMOWY ASYSTENT OSÓB STARSZYCH I CHORYCH

Temat: Pamięć operacyjna.

ARCHITEKTURA SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH. Rodzaje sytuacji wyjątkowych. Przerwania definicja i przypadki. wyjątki, przerwania, I/O, struktury

Wstęp do informatyki. Architektura komputera PC cd. Cezary Bolek Uniwersytet Łódzki Wydział Zarządzania Katedra Informatyki

Technologia Informacyjna

1. Serwer. 2. Komputer desktop 9szt. Załącznik nr 1 do SIWZ

KOMPUTER. Zestawy komputerowe podstawowe wiadomości

dokument DOK wersja 1.0

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

Płyta Główna magistrale i ud3 k0 Urządzenia Techniki Komputerowej

Architektura komputerów

LEKCJA TEMAT: Płyta główna.

Komputer PC Lenovo M57e - Cena netto 2 310,00 zł 1USD = 3,90 zł Kod produktu

Architektura systemów komputerowych. dr Artur Bartoszewski

System mikroprocesorowy i peryferia. Dariusz Chaberski

MINIMALNE WYMAGANIA TECHNICZNO-KONFIGURACYJNE. 1 x D-SUB (VGA) 1 x HDMI

ZAPYTANIE OFERTOWE 6/2014

Specyfikacja sprzętu komputerowego

Dell Inspiron 560/570: Szczegółowe dane techniczne

Pamięć operacyjna (robocza) komputera - zwana pamięcią RAM (ang. Random Acces Memory - pamięć o swobodnym dostępie) służy do przechowywania danych

Zadanie4. Sprawdzian z informatyki dla Gimnazjum z zagadnień: budowa komputera i sieci komputerowej

Załącznik nr 2 do SIWZ. Wykaz zamawianego sprzętu oraz oprogramowania

Opracował: Grzegorz Cygan 2012 r. CEZ Stalowa Wola. Pamięci półprzewodnikowe

Zasada działania pamięci RAM Pamięć operacyjna (robocza) komputera - zwana pamięcią RAM (ang. Random Access Memory - pamięć o swobodnym dostępie)

Transkrypt:

Programowanie Niskopoziomowe Wykład 5: Elementy typowego komputera x86 i system we/wy Dr inż. Marek Mika Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa im. Jana Amosa Komeńskiego W Lesznie

Plan Elementy typowego komputera x86 System wejścia-wyjścia

Płyta główna (1) ang. motherboard Realizowana jako wielowarstwowa płytka drukowana Szyny łączące różne komponenty Komponenty standardowe gniazdo procesora (ang. CPU socket) różne kształty i wielkości w zależności od procesora gniazda pamięci (SIMM lub DIMM) układ BIOS-u (basic input-output system) CMOS RAM (razem z baterią podtrzymującą zasilanie) złącza pamięci masowej (IDE, EIDE, UDMA, sata ) złącza USB (dla urządzeń we/wy) porty myszy i klawiatury gniazda PCI (dla kart rozszerzeń dźwięk, grafika, sieć itp.)

Płyta główna (2) Komponenty opcjonalne: zintegrowany procesor dźwięku zintegrowane porty równoległe i szeregowe zintegrowana karta sieciowa złącze AGP dla szybkich kart video Popularne mikrokontrolery obecne na płycie głównej: FPU jednostka zmiennoprzecinkowa 8284/82C284 układ zegarowy 8259A programowalny układ przerwań 8255 programowalny port równoległy 8253 programowalny układ czasowy

Przykładowa płyta główna

Rozmiary płyt głównych

Architektury PCI i PCI Express Szyny PCI (Peripheral Component Interconnect) i PCI Express PCI łączy procesor z innymi urządzeniami systemowymi (kontroler dysków twardych, pamięć, kontroler grafiki, karta dźwiękowa, karta sieciowa itp.) przepustowość 528 MB/s (PCI 2.3) PCIe połączenie typu punkt-punkt, transmisja pakietowa za pośrednictwem pary łącz szeregowych (krotność oznacza liczbę par łącz), przepustowość od 250 MB/s (x1) do 4GB/s (x16 v1.0) i 16 GB/s (x16 v2.0)

Wersje złącz PCI

Gniazda PCIe PCIe x4 PCIe x16 PCIe x1 PCIe x16 PCI

Chipset Chipset zbiór układów mikrokontrolerów zaprojektowanych do wspólnej pracy na określonym typie płyty głównej Celem układów chipsetu jest m.in. zarządzanie energią, obsługa multimediów, poprawa wydajności Przykład Intel P965 Express Chipset (2006) przeznaczony dla płyt głównych współpracujących z procesorami Intel Core Duo 2 oraz Intel Pentium D z technologią Intel Fast Memory Access umożliwia przez mostek północny (MCH Memory Controller Hub) korzystanie z dwukanałowych pamięci DDR2 przy częstotliwości 800 MHz ICH (I/O Controller Hub) mostek południowy w postaci układu Intel ICH8/R/DH korzystający z technologii MST (Intel Matrix Storage Technology) może obsłużyć macierz dyskową składającą się z 6 dysków Serial ATA obsługuje do 10 portów USB, 6 gniazd PCIe, kartę sieciową chip audio zapewniający dźwięk o jakości HD

Diagram blokowy dla Intel 965 Express Chipset Intel Core 2 Duo Processor 8.5 GB/s Intel Fast Memory Access PCI Express x16 Graphics 8 GB/s P965 MCH 12.8 GB/s DDR2 DDR2 10 Hi-Speed USB 2.0 Ports 60 MB/s 2 GB/s DMI Intel High Definition Audio 6 PCI Express x1 500 MB/s each x1 P965 ICH8 3 GB/s each Intel Quiet System Technology 6 Serial ATA Ports Intel GbE LAN LPC or SPI BIOS / FIrmware Intel Matrix Storage

Wyjście Video Karta graficzna składa się z dwóch elementów kontrolera video pamięci obrazu Obraz i tekst zapisywane są najpierw do pamięci obrazu, a następnie za pośrednictwem kontrolera video wysyłane na ekran monitor Współczesne kontrolery video są specjalizowanymi mikroprocesorami (GPU) Monitory CRT (cathode-ray tube) ze względu na zasadę działania charakteryzowały się czterema parametrami (rozdzielczością, częstotliwością odświeżania w pionie i poziomie, obecnością (lub brakiem) przeplotu) LCD (Liquid Crystal Display) wyświetlają bezpośrednio strumień bitów otrzymany z kontrolera video

Pamięć ROM ROM (Read-Only Memory) rodzaj nieulotnej pamięci nie podlegającej żadnym modyfikacjom PROM (Programmable ROM) rodzaj pamięci nieulotnej, którą można zaprogramować EPROM (Erasable PROM) rodzaj nieulotnej pamięci, którą można wyzerować ultrafioletem, a następnie ponownie zaprogramować EEPROM (Electrically-Erasable PROM) rodzaj programowalnej pamięci nieulotnej, którą można wyzerować odpowiednim sygnałem elektrycznym FLASH

Dynamiczne pamięci RAM RAM Random Access Memory DRAM (Dynamic RAM) rodzaj niedrogiej pamięci, działającej na zasadzie ładowania kondensatorów, wymaga więc okresowego odświeżania zawartości FPM (Fast Page Mode DRAM) pamięci stosowane w czasach procesorów i486 i wczesnych modeli Pentium EDO (Extended Data Output RAM) konstrukcja podobna do FPM z poprawionym sposobem odświeżania SDRAM (Synchronous DRAM) synchroniczna praca z szyną systemową SDR (Single Data Rate SDRAM) przesył danych tylko na narastającym zboczu sygnału zegarowego DDR (Double Data Rate SDRAM) dane przesyłane zarówno na narastającym jak i na opadającym zboczu sygnału zegarowego DDR2 i DDR3 RAMBUS ECC (Error Checking and Correcting) pamięci wyposażone w układ wykrywania i korekcji błędów

Porównanie wyglądu modułów pamięci RAM DIP SIPP SIMM (30-pin) SIMM (72-pin) DIMM (SDR, SDRAM) RIMM (Rambus) DIMM (DDR) DIMM (DDR2) DIMM (DDR3)

Pozostałe typy pamięci RAM SRAM (static RAM) pamięć statyczna (nie wymaga odświeżania), szybka ale droga, stosowane w pamięciach cache VRAM (video RAM) dwuportowa, jeden port służy do ciągłego odświeżania zawartości ekranu, drugi do zapisywania danych, które mają być wyświetlone CMOS RAM pamięć ustawień systemowych płyty głównej, podtrzymywana bateryjnie po wyłączeniu zasilania

Porty we/wy i interfejsy urządzeń zewnętrznych (1) USB (Universal Serial Bus): magistrala szeregowa automatyczne rozpoznawanie podłączonych urządzeń możliwość łączenia w topologii gwiazdy przepustowość: 12 Mbit/s (USB 1.1), 480 Mbit/s (USB 2.0), 5 Gbit/s (USB 3.0) Port równoległy: symboliczne nazwy: PRN, LPT1, LPT2, transmisja równoległa, dwustronna o prędkości do 1MB/s (na krótkim dystansie) dawniej typowy port drukarki, obecnie port do współpracy ze specjalizowanymi urządzeniami zewnętrznymi ATA (Advanced Technology Attachment) kontroler przeznaczony głównie do połączeń z urządzeniami pamięci masowej (dyski twarde, napędy optyczne itp.) interfejsem IDE (Integrated Drive Electronics)

Porty we/wy i interfejsy urządzeń zewnętrznych (2) SATA (Serial ATA) standard, który zastąpił ATA i IDE transmisja szeregowa tańsze, prostsze (4 linie zamiast 40/80) i bardziej niezawodne przewody FireWire standard szybkiej magistrali zewnętrznej transfer ok. 800 Mbit/s (do 3200) transmisja izochroniczna możliwość jednoczesnego podłączenia wielu urządzeń Port szeregowy (RS-232): transmisja szeregowa z max. prędkością 19.200 bit/s bardzo duży dystans układ kontrolera tzw. UART cały czas wiele urządzeń (w szczególności laboratoryjnych współpracuje z tym typem portu)

Porty we/wy i interfejsy urządzeń zewnętrznych (3) Bluetooth komunikacja bezprzewodowa krótki dystans niewielkie porcje danych tanie w realizacji głównie do komunikacji z urządzeniami mobilnymi (telefony, PDA itp.) Wi-Fi wg standardu IEEE 802.11 większe prędkość i ilość przesyłanych danych niż w bluetooth większy zasięg

Poziomy dostępu do urządzeń we/wy Standardowo programy użytkowe odczytują dane z klawiatury lub plików dyskowych i zapisują je na ekran lub do plików dyskowych Nie ma potrzeby stosowania bezpośredniego dostępu do sprzętu można skorzystać z funkcji systemu operacyjnego Podstawowe poziomy dostępu: funkcje języków wysokiego poziomu (przenoszalne, niezależne od sprzętu i OS-u) system operacyjny programy wywołują funkcje systemu operacyjnego dostępne w formie biblioteki API (Application Programming Interface) np. zapisywanie do pliku, odczyt klawiatury, alokowanie bloków pamięci BIOS (Basic Input-Output System) kolekcja podprogramów niskiego poziomu, które komunikują się bezpośrednio ze sprzętem (mocno zależne od sprzętu, wykorzystywane przez funkcje OS-u)

Sterowniki urządzeń Programy umożliwiające systemowi operacyjnemu bezpośrednią komunikację ze sprzętem Firmware oprogramowanie w pamięci nieulotnej urządzenia wykorzystywane przez sterownik urządzenia Sterowniki są instalowane na dwa sposoby: przed podłączeniem urządzenia do komputera po podłączeniu do komputera i pozytywnej identyfikacji (nazwa i sygnatura urządzenia)

Schemat poziomów dostępu do I/O Program użytkowy Poziom 3 Funkcje systemu operacyjnego Poziom 2 Funkcje BIOS-u Poziom 1 Sprzęt (firmware) Poziom 0

Przykład Wypisanie łańcucha znaków na ekran program użytkowy wywołuje z biblioteki języka wysokiego poziomu funkcję wypisującą łańcuch na ekranie funkcja biblioteczna (p3) wywołuje funkcję systemu operacyjnego przekazując jej wskaźnik do łańcucha znaków funkcja systemu operacyjnego (p2) wywołuje w pętli funkcję BIOS-u przekazując jej kod ASCII znaku i kolor oraz funkcję BIOS-u powodującą przesunięcie kursora funkcja BIOS-u (p1) otrzymuje znak, odwzorowuje go we właściwej czcionce systemowej i wysyła go do portu we/wy związanego z kartą graficzną kontroler karty graficznej (p0) generuje sygnały odpowiedzialne za fizyczną część wyświetlania znaku

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ