Budowa komputera w szczegółach

SPIS TREŚCI
WSTP
HISTORIA KOMPUTERA
PAYTA GAÓWNA
Wewnętrzne gniazda
MAGISTRALE DANYCH PC (BUS)
ZEGAR
PROCESOR
Zasada działania
KOPROCESOR
BANKI PAMICI
TYPY PAMICI
Pamięć operacyjna
Dynamiczny RAM
Pamięć CACHE
Pamięci typu ROM, EPROM, EEPROM
KARTA GRAFIKI
DYSK TWARDY HDD
Budowa dysku twardego
STACJA DYSKÓW ELASTYCZNYCH FDD
Zasada działania
NAPD CD-ROM
DVD
KARTA DZWIKOWA
MONITOR
MODEM
INTERNET
Historia Internetu
Struktura Internetu
Składniki Internetu
BIBLIOGRAFIA
Wstęp
Komputer określany mianem PC (Personal Computer), czyli osobisty, zdobył największą
popularność, zarówno w różnych dziedzinach działalności zawodowej, jak i w domach. Określenie
PC spotyka cię w literaturze fachowej, reklamach i mowie potocznej od 1981 roku, kiedy to firma
IBM (International Business Machines Corporation) wprowadziła na rynek mikrokomputer serii
IBM PC. Komputer (mikrokomputer) jest to zestaw urządzeń elektronicznych, realizujący
przetwarzanie informacji (danych). Pojęcie przetwarzania danych jest bardzo szerokie, bo kryje się
pod nim zarówno przetwarzanie prostych i złożonych tekstów, organizacja baz danych, realizacja
obliczeń finansowych a także przetwarzanie grafiki oraz dzwięku w praktycznie dowolnej postaci.
Za pomocą komputera można sterować innymi urządzeniami takimi jak np. centrala telefoniczna.
Aby właściwie i efektywnie wykorzystywać komputer istnieje konieczność posiadania
odpowiedniego oprogramowania. Na zamówienie firmy IMB został opracowany przez firmę
Microsoft dziś już coraz rzadziej stosowany system operacyjny DOS (Disk Operating System).
Obecnie jego miejsce zajmuje opracowany także przez tą samą firmę system Windows 98,
Milenium, XP, NT,Vista Poza systemem operacyjnym do pracy komputera niezbędne są również
inne programy umożliwiające obsługę urządzeń zewnętrznych takich jak monitor czy drukarka. W
związku
z bardzo dynamicznie rozwijającym się rynkiem komputerów programy i systemy operacyjne stają
się coraz prostsze w obsłudze, przez co są bardziej przyjazne dla użytkownika.
Historia komputera
Dzisiejsze komputery to nie tylko maszyny liczące wspomagające prace badawcze,
ale także: kasy fiskalne sklepie, urządzenia sterujące miliardami połączeń telefonicznych,
pomagające w skomplikowanych operacjach bankowych i wykonujące wiele innych działań w
przemyśle, medycynie oraz wkraczające coraz częściej do naszych domów. Dla pełnego
zrozumienia znaczenia komputerów istotne jest poznanie historii ich rozwoju oraz wpływu na
rozwój cywilizacji.
Ludzkość wytwarza coraz więcej informacji. Tak wiele, że jej przetwarzanie, czyli pamiętanie,
klasyfikowanie, poszukiwanie, obrazowanie i zestawianie jest ponad ludzkie siły. Dlatego tak duże
znaczenie osiągnęły \"maszyny\", które radzą sobie z tym zadaniem lepiej
i szybciej od człowieka - komputery. Komputery, czyli maszyny liczące ( z ang. compute -
obliczać) mają więcej lat niż się na ogół przypuszcza. Za przodków komputera uznać, bowiem
należy wszystkie urządzenia służące do liczenia.
Prawie 5000 lat temu w środkowej Azji powstało urządzenie liczące nazywane Abacus i uznawane
za pierwsze mechaniczne urządzenie tego typu. Po polsku nazywamy
je liczydłami i o dziwo - liczydła w niektórych regionach świata używane są do dzisiaj. Zbudowane
w postaci nanizanych na sztywny pręt przesuwanych w trakcie wykonywania operacji kuleczek lub
talerzyków liczyło w kombinowanym systemie dwójkowo-piątkowym. Liczydła straciły nieco swą
popularność wraz z upowszechnieniem papieru i pióra. Niemniej jednak przetrwały w niektórych
biurach do połowy lat 50-tych naszego wieku ze względu na niewielką cenę i prostotę.
W roku 1642, Blaise Pascal (1623 -1662), mający wówczas 18 lat syn francuskiego poborcy
podatkowego, skonstruował maszynę liczącą, nazwaną \"Pascaline\", która miała ułatwić ojcu
obliczanie i sumowanie zebranych podatków. Pascal pracował nad nią wiele lat, ulepszał ją i
wykonał sam kilkanaście egzemplarzy tego urządzenia. Maszyna Pascala miała tylko możliwość
dodawania liczb ośmiocyfrowych. W 1694 r. niemiecki matematyk i filozof, Gottfried Wilhem von
Leibniz (1646 -1716), wykorzystał doświadczenia Pascala do stworzenia maszyny, która mogła
również wykonywać operacje mnożenia. Podobnie jak jego poprzednik, Leibniz wykorzystał do
wykonywania operacji system odpowiednio sprzężonych mechanicznie i obracających się
przekładni, krążków i dzwigni. Znając z notatek i opisów rozwiązanie Pascala mógł on udoskonalić
jego konstrukcję.
W 1820 francuski konstruktor Xavier Thomas de Colmar skonstruował urządzenie nazywane potem
popularnie arytmometrem, które mogło wykonywać cztery podstawowe operacje matematyczne.
Arytmometry były powszechnie używane do I wojny światowej,
a w wielu krajach w znacznie ulepszonej postaci (już jako urządzenia elektryczne) można je było
spotkać w biurach i urzędach jeszcze w latach 60-tych naszego stulecia.
Za najwybitniejszego twórcę maszyn liczących, żyjącego przed erą elektroniczną, uważa się
Anglika Charlesa Babbage\'a (1791 - 1871). Swoją pierwszą maszynę nazwaną - maszyną
różnicową, ( gdyż wykonywała obliczenia metodą różnicową), konstruował przez ponad 10 lat.
Trapiony jednak wieloma kłopotami rodzinnymi i finansowymi oraz nie mogąc do końca
porozumieć się ze swoim głównym wykonawcą - konstruktorem Clementem zaprzestał dalszych
prac nad nią w 1842 roku. Zmontowaną część maszyny (podobno nadal sprawną) można oglądać w
Muzeum Nauk w Londynie. Należy dodać, że w odróżnieniu od maszyn Leibniza i Pascala, po
ręcznym ustawieniu początkowego stanu, dalsze działania maszyny różnicowej nie wymagają już
żadnej ingerencji użytkownika poza kręceniem korbą.
Koniec XIX wieku był początkiem rozwoju urządzeń mechanograficznych, których głównym
przeznaczeniem było usprawnienie rachunków statystycznych, księgowych
i biurowych. Zaczęło się w Stanach Zjednoczonych od Hermana Holleritha, który postanowił
zautomatyzować prace statystyczne związane ze spisem ludności przeprowadzanym wtedy
w Stanach co dziesięć lat. Hollerith sięgnął po elektryczność, jako zródło impulsów i energii,
rozwinął postać karty perforowanej, na której zapisywano dane i zbudował elektryczny czytnik -
sorter kart. Olbrzymim sukcesem Holleritha okazał się spis 1890 roku, którego wyniki zostały
całkowicie opracowane za pomocą jego urządzeń na podstawie danych zebranych na jego kartach.
W następnych latach Hollerith dostarczał lub wypożyczał swoje urządzenia do przeprowadzenia
spisów w wielu krajach, w tym także w Europie, między innymi w Rosji. Na przełomie XIX i XX
wieku powstało wiele firm, które początkowo oferowały maszyny sterowane kartami
perforowanymi i z latami zyskiwały na swojej potędze a wiele z nich przetrwało do dzisiaj, jak na
przykład IBM, Bull, Remington - Rand, Burroughs, a także NCR (kasy), i Bell (telefony).
Udoskonalona i znormalizowana karta perforowana przez wiele dziesięcioleci była uniwersalnym
nośnikiem informacji, a pierwsze maszyny mechaniczne do przetwarzania danych zapoczątkowały
stale rosnący popyt na przetwarzanie informacji.
W latach II wojny światowej Alan Turing został włączony do grupy specjalistów zajmujących się w
Wielkiej Brytanii deszyfracją kodów Enigmy - maszyny, którą Niemcy używali do kodowania
meldunków i rozkazów rozsyłanych swoim jednostkom na wszystkich frontach. W 1941 roku
działalność tej grupy przyczyniła się do zredukowania brytyjskich strat na morzach o 50%.
Brytyjscy specjaliści korzystali z materiałów (wśród których był egzemplarz Enigmy oraz maszyna
deszyfrująca zwana bombą) przekazanych im w 1939 roku przez grupę Polaków kierowaną przez
Mariana Rejewskiego, zajmujących się od pięciu lat skonstruowaniem maszyny deszyfrującej.
Chociaż Brytyjczycy udoskonalili maszynę deszyfrującą otrzymaną od Polaków, pozostawała ona
nadal maszyną mechaniczną i jej działanie nie nadążało za ciągle udoskonalanymi i zmienianymi
przez Niemców egzemplarzami Enigmy. Ocenia się że w szczytowym okresie II wojny światowej
Niemcy używali ponad 70 tysięcy maszyn szyfrujących Enigma. Prace nad maszyną deszyfrującą
Enigmę przyczyniły się do powstania pod koniec wojny w Wielkiej Brytanii kalkulatorów
elektronicznych. Powstało kilka wersji maszyny o nazwie Coloss, których głównym konstruktorem
był T.H. Fowers. Były to już maszyny elektroniczne, w których wykorzystano arytmetykę binarną,
sprawdzane były warunki logiczne (a więc można było projektować obliczenia z rozgałęzieniami),
zawierały rejestry, mogły wykonywać programy (poprzez uruchomienie tablic rozdzielczych) i
wyprowadzać wyniki na elektryczną maszynę do pisania.
W 1941 roku Konrad Zuse ukończył w Niemczech prace nad maszyną Z3,
która wykonywała obliczenia na liczbach binarnych zapisanych w reprezentacji, nazywanej dzisiaj
zmiennopozycyjną, sterowane programem zewnętrznym podawanym za pomocą perforowanej
taśmy filmowej. Maszyna Z3 została całkowicie zniszczona w czasie bombardowania w 1945 roku.
Następny model maszyny Zusego, Z4 przetrwał i działał do końca lat pięćdziesiątych.
John von Neumann (1903 - 1957), z pochodzenia Węgier, był w swoich czasach jednym z
najwybitniejszych matematyków. W 1946 roku zainspirował on prace w projekcie EDVAC (ang.
Electronic Discrete Variable Automatic Computer), których celem było zbudowanie komputera bez
wad poprzednich konstrukcji. Zaproponowano architekturę, zwaną odtąd von neumannowską,
według której buduje się komputery do dzisiaj.
W komputerze von Neumanna można wyróżnić przynajmniej następujące elementy: pamięć
złożoną z elementów przyjmujących stan 0 lub 1, arytrometr zdolny wykonywać działania
arytmetyczne, logiczne i inne, sterowanie, wprowadzanie danych i wyprowadzanie wyników.
Program, czyli zbiór instrukcji, według których mają odbywać się obliczenia, jest wpisywany do
pamięci. Kolejne rozkazy programu są pobierane przez jednostkę sterującą komputerem w takt
centralnego zegara i rozpoznawane zgodnie z mikroprogramem wpisanym w układ elektroniczny.
Postęp w elektronice umożliwił dalszy rozwój komputerów. W latach sześćdziesiątych lampy
zastąpiono tranzystorami. Pierwszy tranzystorowy komputer zbudowano w 1956 roku w
Massachusettes Institute of Technology. Z kolei układy scalone zastąpiły tranzystory (układ scalony
zawierał w jednej obudowie kilkadziesiąt tranzystorów
i innych elementów elektronicznych). Dalszy postęp produkcji tych układów pozwolił umieszczać
w jednej \"kostce\" dziesiątki tysięcy tranzystorów. Obwody takie nazwano układami wielkiej skali
integracji (VLSI z ang. - Very Large Scale of Integration). Wymyślono termin: \" generacja
komputerów \" i nazwano komputery lampowe mianem pierwszej generacji, tranzystorowe -
drugiej, zbudowane z układów scalonych - trzeciej,
a w technologii VLSI komputerów odbywał się tak szybko, że zaczęto mówić o rewolucji
komputerowej. Wprowadzenie na rynek tanich układów scalonych umożliwiło powstanie
mikrokomputerów, w których elementy przetwarzające informacje umieszczono w jednym układzie
- mikroprocesorze.
Pierwsze komputery osobiste (PC z ang. Personal Computer) zostały opracowane przez IBM.
Ponieważ firma ta nie miała nic przeciwko temu, by inne przedsiębiorstwa skorzystały z jej
pomysłu i podążyły jej śladem, wielu producentów sprzedaje dziś własne komputery, które jednak
są wciąż budowane według tej samej koncepcji firmy IBM. Ponieważ na rynku pojawiało się coraz
więcej produktów, zaczęto pisać programy dla tego typu komputerów. Producenci sprzętu
odpowiedzieli na to kolejną falą unowocześnionych komputerów typu IBM - PC. Proces ten
rozwijał się na zasadzie lawiny: komputery, nowe komponenty i oprogramowanie są obecnie
tworzone przez setki najróżniejszych producentów. Tym sposobem PC stał się najbardziej
rozpowszechnionym typem komputera na świecie.
Niemal w tym samym czasie, którym narodził się PC, firma Apple zaczęła budować swój własny
typ komputera osobistego, dzieło Steve Wozniaka i Steve Jobsa. System Apple nie był jednak
zgodny z IBM - PC ani pod względem sprzętu, ani oprogramowania. Swój sukces zawdzięczał on
faktowi, iż po raz pierwszy wykorzystano tam graficzny sposób komunikowania się z
użytkownikiem bazujący na obrazkach i oknach - na rok przed rozpowszechnieniem się Windows
firmy Microsoft. Komputery Apple od samego początku były systemami kompletnymi. Oznaczało
to, że w ich przypadku nie było już konieczne kupowanie dodatkowych komponentów, aby na
przykład osiągnąć dzwięk odpowiedniej jakości. W przeciwieństwie do ówczesnych komputerów
PC - tów, komputery Apple były znacznie prostsze w obsłudze. Mac, jak chętnie nazywa się
komputer firmy Apple, szybko stał się ulubionym narzędziem ludzi z kręgów twórczych. Używali
go przede wszystkim architekci, muzycy i projektanci, którym najczęściej potrzebny był właśnie
wydajny i łatwy
w obsłudze komputer. Tak więc Mac wciąż pozostaje główną alternatywą dla komputerów typu
IBM - PC, a fakt, iż w porównaniu z PC -tem jest mniej dostępny na rynku, wynika głównie stąd, że
firma Apple nie udostępniła nikomu praw do kopii swojego projektu.
Większość producentów skorzystała co prawda z koncepcji peceta firmy IBM, niemniej niektórzy
wyłamali się i podążyli własną drogą tworząc komputery osobiste niezgodne ze standardem. Stąd
też oprogramowanie stworzone dla typowego komputera PC
z reguły nie może być na nich uruchamiane. W zupełnym oderwaniu od standardu IBM -
a powstały rozwiązania, które przewyższają pierwowzór czy to pod względem ceny, czy
przydatności do gier, czy też obróbki dzwięku czy też grafiki. Niejeden z tego typu systemów był i
wciąż jeszcze jest wspaniałym narzędziem, jednakże przeznaczonym wyłącznie dla specjalistów
skupiających się na wykonywaniu określonej grupy zadań. Pierwsze komputery ważyły tony, miały
znacznie mniejszą pamięć niż nowoczesne mikrokomputery oraz zużywały milion razy więcej
energii.
Płyta główna
Wewnątrz obudowy komputera znajduje się płyta główna, która łącznie z procesorem decyduje o
jakości komputera. Im lepsze są parametry płyty i procesora, tym szybszy jest komputer. Płyty
nowszej generacji posiadają pamięć podręczną (cache memory). Jest to dodatkowa pamięć
przyspieszająca współpracę z pamięcią dynamiczną RAM i dyskiem twardym. Do niedawna była
ona wydzielana z pamięci operacyjnej komputera. Starsze modele płyt miały obok miejsca na
procesor miejsce na koprocesor. Obecnie koprocesor jest wbudowany w procesor. Ponadto na
płycie znajdują się pamięci RAM oraz ROM, gniazda rozszerzające (sloty) i związany z nimi
standard magistrali komputera. Przez magistrale odbywa się wymiana danych między procesorem a
zainstalowanymi w komputerze kartami. Podstawową z nich jest karta graficzna. Inne karty
rozszerzeń to: Sterowniki obsługujące dyski optyczne (CD-ROM), Sterowniki modemowe i
faksowe, Sterowniki sieciowe pozwalające włączać mikrokomputer w struktury sieci w celu
korzystania ze wspólnych jej zasobów, Sterowniki skanerów stacjonarnych, Sterowniki dzwiękowe
umożliwiające wytwarzanie dzwięku HI-FI Inne wyspecjalizowane sterowniki np. przetworniki
cyfrowo-analogowe i analogowo-cyfrowe. Kolejnym urządzeniem znajdującym się na płycie jest
kontroler wejścia wyjścia zawierający sterowniki takich urządzeń jak: Stacja dyskietek Dyski
twarde Złącza do komunikacji szeregowej (porty COM). Podłącza się do nich takie urządzenia jak
mysz albo modem zewnętrzny Złącza komunikacji równoległej (centronics - drukarki) Starsze płyty
nie posiadały takiego kontrolera, więc był on montowany w postaci karty rozszerzeń. Płyta z
procesorem połączona jest za pomocą specjalnego gniazdka (Socket). Przez ostatnie półtora roku
jedynym gniazdem łączącym procesor z płytą główną było Socket 7. Dziś jednak wybierać możemy
między gniazdami Socket 7, Super 7, Slot 1, Socket 370, Slot A i Slot 2. Od rodzaju złącza
procesora zależy możliwość ewentualnego przełożenia go do innej płyty głównej. Wszechstronność
procesora w tym względzie zależy od liczby rodzajów płyt głównych obsługujących określony typ
złącza. Socket 7: Popularność gniazda tego typu zmalała w 1997 roku wraz z wprowadzeniem przez
Intela procesorów Pentium II ze złączem Slot 1. Powróciły one do łask z końcem 1998 roku, kiedy
Intel zakończył produkcję procesorów Pentium MMX. Procesory produkowane w tym roku
począwszy od Intela, poprzez AMD, IMB, IDT, Rise - mają gniazda Socket 7. Super 7: To
poprawiona wersja złącza Socket 7, taktowana jest częstotliwością magistrali 100 MHz
i obsługuje zarówno AGP jak i USB. Ze złączem Super 7 współpracują takie procesory,
jak K6-2 firmy AMD (wersje 300 MHz i więcej), K6-3 tej samej firmy, procesor M II 333 firmy
Cyrix oraz procesory Winchip 2 taktowane z częstotliwością 200, 233, i 266 MHz firmy IDT. Do
gniazda Super 7 można wmontować wszystkie procesory przy-stosowane
do gniazd Socket 7. Slot 1: Gniazdo do procesorów Pentium II, również Celeron, zarówno
w wersji z jak i bez pamięci podręcznej drugiego poziomu (podręczna L2). Istnieje wiele modeli
płyt głównych Slot 1. Procesory Pentium II produkowane są w dwóch wersjach różniących się od
siebie technologią wytwarzania (0,35 lub 0,25 mikrona), częstotliwością taktowania magistrali (66
MHz lub 100 MHz) oraz rozmiarem pamięci buforowej (512 MB lub 4 GB). Warto pamiętać, że
starsze procesory Pentium II taktowane są z częstotliwością do 333 MHz, podczas gdy nowa
generacja procesorów Pentium II częstotliwością 350 MHz wzwyż.
Płyta główna stanowi najważniejszy element całego komputera, stanowi bazę
do instalowania pozostałych elementów komputera. To za jej pośrednictwem odbywa
się wzajemna komunikacja między poszczególnymi zainstalowanymi w komputerze urządzeniami.
Od jej rodzaju zależy jakimi możliwościami rozbudowy będzie dysponował komputer, jakie
urządzenia będzie mógł obsługiwać oraz decyduje o wyborze komponentów
z jakimi będzie mógł współpracować - rodzaj procesora, pamięci, kart rozszerzających
czy obudowy. Z płyty głównej odchodzą złącza dla modułów pamięci RAM (SIMM, DIMM lub
RIMM), gniazd CPU, napędów dyskietek, urządzeń typu IDE lub EIDE, klawiatury czy monitora.
STANDARD ATX
Obecnie najbardziej popularnym standardem płyt głównych jest ATX. Charakteryzuje się on
zintegrowanymi z płytą wszystkimi gniazdami wyprowadzeń. Złącza portów szeregowych i
równoległych, klawiatury, myszy, USB czy IEEE są integralną częścią samej płyty co zwiększa jej
funkcjonalność, ułatwia instalację i korzystnie wpływa na ujednolicenie standardu. Płyty wykonane
w tym formacie mają bezpośrednio wlutowane gniazda portów, łatwo dostępne gniazda interfejsów
dysków, co skutecznie eliminuje zbędną plątaninę kabli. W najnowszych płytach głównych, dzięki
odpowiednim ustawieniom BIOS-u, możliwe jest włączanie komputera np. przez naciśnięcie
odpowiedniej kombinacji klawiszy lub jednego
z przycisków myszy. Dodatkowo płyty ATX wyposażone są w tzw. funkcję Soft Power (określaną
również jako soft-off power), dzięki któremu płyta steruje włączaniem
i wyłączaniem zasilania, co w przypadku długiej bezczynności pozwala komputerowi samemu się
wyłączyć oszczędzając w ten sposób energię. Mechanizm Soft Power daje możliwość
kontrolowania zasilania z poziomu systemu operacyjnego. Standard ATX posługuje się również
lepszym sposobem chłodzenia. Mamy tu do czynienia zarówno
z nawiewem powietrza do wnętrza obudowy, jak i jego wywiewem. Powoduje to znacznie lepszą
wymianę powietrza wewnątrz obudowy a tym samym lepsze chłodzenie wszystkich elementów
komputera. Płyty w standardzie ATX wymagają zgodnej z nią obudowy w tym samym standardzie.
WEWNTRZNE GNIAZDA:
Na płycie głównej znajduje się szereg różnych typów złączy opracowanych według określonego
standardu (Open architecture) gwarantującego że wszystkie urządzenia pochodzące od różnych
producentów (zgodne ze standardem PC) będą mogły prawidłowo ze sobą współpracować. Za
pomocą magistrali, którą podzielić możemy na dwa rodzaje: zewnętrzną odpowiadającą za
komunikację systemu z urządzeniami zewnętrznymi,
oraz wewnętrzną sprawującą kontrolę nad urządzeniami wewnętrznymi. Patrząc zatem na płytę
główną możemy znalezć na niej następujące złącza:
- PCI - (ang. Peripheral Component Interconnect) stanowi nowoczesny standard gniazd rozszerzeń
dla kart przystosowanych pod tą architekturę. Wprowadzona w 1993 r. przez firmę Intel
specyfikacja szyny PCI spełnia normy standardu Plug & Play. Najczęściej obecnie stosowana jest
32 bitowa szyna systemowa (synonim określenia PCI32 [szerokość magistrali]) występująca na
płytach głównych w postaci białych podłużnych złącz. 32 bitowa PCI może pracować z zegarem 33
MHz (synonim określenia PCI33 [częstotliwość magistrali]) i osiągać przepustowość rzędu 133
MB/s (wartość tą musi jednak dzielić pomiędzy wszystkie karty rozszerzające). W 2000 r.
wprowadzono unowocześnioną, 64 bitową wersję tej magistrali (synonim określenia PCI64
[szerokość magistrali]) mogącą pracować z zegarem 66 MHz (synonim określenia PCI66
[częstotliwość magistrali]). Unowocześniona wersja PCI może osiągać przepustowość rzędu 266
MB/s Gniazda PCI zasilane są standardowo napięciem 5 V. Gniazda PCI są wykorzystywane
przede wszystkim do instalacji kart graficznych, muzycznych, sieciowych lub wewnętrznych
modemów.
- ISA lub AT BUS - (ang. Industry Standard Architecture) 16 bitowa magistrala danych w
komputerach klasy PC umożliwiająca montowanie dodatkowych kart rozszerzeń opracowanych pod
tego typu gniazdo. Ten rodzaj złącza wychodzi powoli z użycia głównie
z powodu małej przepustowości 8,33 Mb/s i braku obsługi standardu Plug & Play, jednak
z powodu znacznej popularności w ubiegłych latach, a co za tym idzie dużej liczbie obecnych
jeszcze na rynku urządzeń, przystosowanych na to gniazdo, jest ono jeszcze montowane na płytach
głównych.
- AGP - to opracowany przez firmę Intel interfejs komunikacyjny mający na celu zwiększenie
przepustowości kart graficznych. Technologia ta pozwala karcie graficznej opracowanej w tym
standardzie korzystać bezpośrednio z wydzielonego obszaru pamięci operacyjnej RAM w taki
sposób jakby korzystała ona z własnej pamięci podręcznej. Istnieją trzy rodzaje kart AGP gdzie
przepustowość danych może osiągnąć różne wartości: 1x -
(66 MHz) gdzie przepustowość może wynosić maksymalnie 266 MB/s, 2x - (66 MHz) gdzie dane
mogą być przesyłane zarówno podczas fazy wschodzącej jak i opadającej sygnału przez co
praktyczna szerokość pasma ulega podwojeniu do 533 MB/s i 4x - (100 MHz) gdzie karta potrafi
transmitować cztery bity informacji przy jednym takcie zegara, co pozwala
na uzyskanie teoretycznej przepustowości rzędu 1066 MB/s.
- AMR, CNR lub PTI to gniazda opracowane przez firmę Intel i przeznaczone do osadzania
specjalnych kart, spełniających rolę wyprowadzeń dla elementów wbudowanych
w chipset. Odpowiednia karta AMR udostępnia funkcje modemu lub karty dzwiękowej,
PTI umożliwia podłączenie urządzeń TV, wyświetlaczy LCD itp., a CNR kart sieciowych,
dzwiękowych.
- Gniazda umożliwiające instalację modułów pamięci RAM. W zależności od typu, liczby gniazd i
chipsetu określana jest graniczna ilość pamięci, jaką można zainstalować
na danej płycie. Spośród wielu różnych rodzaji tego typu gniazd, najbardziej popularne są już tylko
32 bitowe gniazda typu SIMM (ang. Single In-Line Memory) wyposażone w 72 styki, oraz 64
bitowe gniazda DIMM (ang. Dual In-Line Memory Module) wyposażone z kolei
w 168 styków lub RIMM.
Wiele z obecnych na rynku płyt głównych to tzw. płyty zintegrowane (tzw. all in one). Oznacza to,
że na płycie, oprócz jej własnych układów sterujących, znajdują się także układy innych urządzeń,
takich jak np. karty graficznej, kontrolera SCSI, modemu, karty dzwiękowej (PC 97) i innych,
których wyprowadzenia (gniazda) znajdują się również obok portów komunikacyjnych (LPT,
COM, etc). Płyty tego typu mają zarówno swoje zalety jak i wady. Do zalet zaliczyć można zwykle
niższą cenę gdyż kupując poszczególne urządzenia osobno (kartę dzwiękową, kartę graficzną etc.)
należało by przeznaczyć na zakup komputera znacznie większą kwotę a tak wszystko mamy od razu
zintegrowane na płycie. Wadą zintegrowanych płyt jest natomiast to że użytkownik przywiązany
jest już ostatecznie do konkretnych modeli urządzeń (rozwiązań technologicznych), które starzeją
się bardzo szybko a z uwagi że są na stałe zespolone z płytą główną nie da się ich już wymienić.
Nowoczesne płyty główne, oprócz łatwej instalacji, oferują także wiele udogodnień ułatwiających
pracę oraz zapobiegających awariom. Część płyty np. wyposażona jest
w czujniki mierzące temperaturę. Jest ona mierzona w dwóch lub nawet trzech punktach: wewnątrz
obudowy komputera lub na układzie chipsetu, na procesorze oraz w dowolnym, wybranym przez
użytkownika miejscu, np. w okolicach twardego dysku. Pomiar temperatury pozwala płycie
głównej sterować wentylatorami do niej podłączonymi, w tym - wentylatorem procesora, zasilacza
oraz dodatkowym wentylatorem wewnątrz obudowy. Płyta sama określa, kiedy włączać i wyłączać
wiatraczki lub zmienić ich prędkość obrotową zależnie od temperatury. Bardzo eksponowaną cechą
nowoczesnych płyt głównych jest ich energooszczędność, a konkretnie mechanizmy pozwalające
zminimalizować niepotrzebne zużycie prądu, a przy okazji i komponentów komputera.
Mechanizmy te umożliwiają
np. przejście monitora, twardego dysku, procesora, pamięci i innych komponentów w stan
spoczynku, na czas gdy nie są one używane. Oczywiście nie powoduje to utraty danych,
gdyż są one archiwizowane w postaci \"fotografii\" systemu w specjalnym miejscu na dysku
(suspend to disk) lub w pamięci (suspend to memory) i odtwarzane do postaci sprzed \"uśpienia\"
na każde żądanie użytkownika.
Na każdej płycie głównej musi być przynajmniej jedno gniazdo procesora. Producenci wyposażają
swoje płyty w różne wersje gniazd umożliwiających zastosowanie jednego
z dostępnych procesorów, przy czym rodzaj procesora często zależy również od zainstalowanego na
płycie chipsetu. Najczęściej obecnie spotykanym gniazdem montowanym na płytach głównych jest
gniazdo typu Socket. Gniazda te umożliwiają łatwą instalację procesora bez użycia siły,
wyposażone są bowiem w małą dzwigienkę, służącą do zaciskania lub poluzowania znajdującego
się w gniezdzie procesora.
OTO KILKA PAYT DOSTPNYCH NA RYNKU :
Płyta główna Via P4PB 400-L (Via P4X 400)
Jedna z najszybszych płyt formatu ATX. Zbudowana w oparciu o chipset VIA P4X400 oraz
VT8235. Zapewnia obsługę pamięci typu DDR333 DIMM aż do 3 GB. Obsługuje dyski ATA 133 i
USB 2.0. Posiada zintegrowaną 6-cio kanałową kartę muzyczną AC\'97, kartę sieciową VIA
VT6105M, zaawansowane funkcje Overclockingu oraz złącza Smart Card Reader
i System Intrusion. Przeznaczona dla 478-pionowych procesorów Intel Pentium 4 oraz Celeron
S478. Posiada gniazdo procesora Socket 478, trzy gniazda pamięci typy obsługiwanej pamięci
DDR333, DDR266, DDR200. Maksymalna pojemność 3072 MB. Złącze AGP 8x, pięć złączy PCI,
jedno złącze CNR. Standard kontrolera ATA/133 (2) Dodatkowy kontroler USB 2.0 Porty
zewnętrzne 2xPS/2, 2x COM, 1x LPT, 2x USB, 1x RJ45, Audio. Standart płyty ATX.
Intel Desktop Baytown D845PEBT2
Płyta zbudowana została na chipsecie Intel 845PE i obsługuje procesory z rodziny Pentium 4
i Celeron S478 (również nowe układy z technologią Hyper-Threading). Nowa płyta Intel
D845PEBT2 jest pierwszą w historii firmy tak rozbudowaną konstrukcją przeznaczoną dla
entuzjastów i graczy. Płyta wyposażona jest w kontroler ATA/100 (ICH4), USB 2.0, kontroler
Serial ATA ze wsparciem macierzy Raid poziom 0 i 1, kartę sieciową i świetny układ dzwiękowy z
technologią SoundMax Candeza (wyjścia cyfrowe i analogowe). Intel Desktop D845PEBT2
współpracuje także z pamięcią DDR333 Posiada gniazdo Socket 478, obsługuje procesory Pentium
4, Celeron S478. Posiada dwa gniazda pamięci i obsługuje pamięci DDR333, DDR266, DDR200.
Maksymalna pojemność pamięci to 1024 MB. Na płycie są 4 złącza AGP, 5 złączy PCI. Standard
kontrolera ATA/100 (2). Porty zewnętrzne 2xPS/2, 1x COM, 1x LPT, 4x USB, 1x RJ45, Audio.
Standart płyty ATX.
Asus P4SDX SiS 655 +LAN
Płyta posiada gniazdo procesora Socket 478 obsługuje procesory Pentium 4, Celeron S478 chipset
SiS 655 Magistrala FSB 400MHz, 533MHz posiada 4 gniazda pamięci obsługuje DDR200,
DDR266, DDR333. Maksymalna pojemność to 4096 MB. 8x złącze AGP,
6x złącze PCI, standard kontrolera ATA/133 (2), na płycie zintegrowana jest karta sieciowa
i karta graficzna Dodatkowe kontrolery USB 2.0. Porty zewnętrzne 2xPS/2, 1x COM,
1x LPT, 4x USB, 1x RJ45, Audio SPDIF out. Standard płyty ATX
Magistrale danych PC Bus (XT Bus)
Skonstruowany przez IBM standard magistrali PC Bus był pierwszą szyną danych, opracowaną dla
komputerów PC. Szyna ta taktowana była częstotliwością 4,77 MHz
i posiadała szerokość 8 bitów. AT-Bus Nazywana także ISA Bus - 16-bitowa magistrala danych,
taktowana zegarem 8 MHz, zaprojektowana przez firmę IBM dla komputerów
z procesorem 286. Szyna EISA (Extended Industry Standard Architecture) Magistralę EISA
zaprojektowano specjalnie dla 32-bitowych komputerów z procesorem 386. Aby zapewnić jej
kompatybilność z szyną ISA, taktowana jest zegarem 8,33 MHz. Dość duża prędkość transmisji
danych nie jest tyle rezultatem częstotliwości taktowania, co szerokości szyny. Microchannel
(MCA - Micro Channel Architecture) IBM skonstruował tę 32-bitową magistralę specjalnie dla
komputerów z procesorami 386. Taktowana jest ona zegarem 10 MHz i z tego względu nie jest
kompatybilna z kartami typu ISA. Architektura ta nie ma już obecnie żadnego znaczenia. Local
Bus, Vesa Local Bus (VL Bus) System Local Bus pojawił się na rynku PC po raz pierwszy w
połowie 1992 roku kiedy to konsorcjum VESA ustaliło standardową specyfikację tej magistrali,
nazywaną VL Bus. Chodzi tutaj o 32-bituwą szyną danych, która jednak w przeciwieństwie do
EISA Bus taktowana jest z zewnątrz
z częstotliwością, zegara procesora. Karty współpracujące z magistralami ISA lub XT nie są, w
stanie sprostać wymaganiom stawianym przez zegary taktowane większymi częstotliwościami niż
10 MHz. Aby nie trzeba było takich kart wymieniać, projektanci płyt głównych systemów Local
Bus zatroszczyli się o odpowiednie dla nich 16-bitowe. Za pomocą specjalnego interfejsu są one
łączone z procesorem i taktowane zegarem 8 MHz. Dzięki takiemu rozwiązaniu system Local Bus
jest w pełni kompatybilny ze starymi kartami rozszerzającymi ISA. Wedle definicji standardu
VESA na płytce głównej każdego komputera z magistralą Local Bus jest w pełni kompatybilny ze
starymi kartami rozszerzającymi ISA. Wedle definicji standardu VESA na płytce głównej każdego
komputera z magistralą Local Bus powinny znajdować się 3 gniazda dla jej kart rozszerzających.
Sloty szyn Local Bus zostały podobnie jak to miało miejsce przy rozbudowie magistrali PC Bus do
AT Bus, wydłużone. Dlatego też gniazda kart tego typu są trzyczęściowe. Do dwuczęściowego
rozszerzenia 16- bitowego dołączono kolejne złącze przeznaczone dla kart 32-bitowych. PCI
(Peripherial Component Interconnect) Magistrala PCI Local Bus po raz pierwszy zaprezentowana
została publicznie w czerwcu 1992 r. Przedstawione rozwiązanie umożliwia błyskawiczną
komunikację pomiędzy procesorem i kartami w gniazdach rozszerzeń PCI.
Nie ma przy tym znaczenia, czy w takim gniezdzie zainstalowana jest karta sterownika dysków,
sieciowa, graficzna czy multimedialna. Każda karta, pasująca do gniazda PCI, będzie w nim
pracować bez jakichkolwiek problemów związanych z kompatybilnością, gdyż nie tylko sygnały
ale i przeznaczenie poszczególnych styków gniazda są znormalizowane. Operacje wejścia wyjścia,
jak w przypadku szyn ISA, EISA i Microchannel,
ale mikroprocesor sam odwołuje się do urządzeń zewnętrznych i robi to równie szybko,
jak podczas odwołań do pamięci operacyjnej. W przeciwieństwie do innych magistrali lokalnych,
przykładowo VESA Local Bus, która początkowo była stosowana tylko do przyspieszenia operacji
graficznych, szyna PCI stanowi kompleksowe rozwiązanie, przyspieszające współpracę z
dowolnych urządzeniem zewnętrzny. Przy częstotliwości taktowania 33 MHz i szerokości 32 bitów
magistrala PCI osiąga szybkość transmisji 132 MB/s. Nawet jeżeli szerokość szyny adresowej i
danych nowych procesorów zwiększy się
z 32 na 64 (jak tak to ma miejsce w przypadku Pentium), zmiany te nie wpływają na architekturę
PCI. Przepustowość magistrali podwoi się wtedy do 264 MB/s,
ale kompatybilność 32 i 64-bitowych urządzeń peryferyjnych standardu PCI pozostanie
zapewniona. Ponieważ karty dołączone do szyny PCI mogą się komunikować nawet bez udziału
mikroprocesora, ma on więcej czasu na przeprowadzenie skomplikowanych obliczeń, przez co
może być o wiele ekonomiczniej wykorzystywany. Dla każdej karty zdefiniowane są tzw. rejestry
konfiguracyjne. Przy ładowaniu systemu procesor odczytuje zapisane w nich dane i rozpoznaje,
jaka karta jest umieszczona w danych gniezdzie. Instalacja i inicjacja karty następuje potem w pełni
automatycznie. Aby zapewnić zarówno producentom,
jak i użytkownikom możliwie dużą elastyczność, w standardzie PCI zdefiniowano tzw. gniazdo
wspólne (shared slot). Jest to gniazdo, które mogłoby zostać wykorzystywane
w magistrali ISA, EISA czy Microchannel. Gniazdo takie akceptuje albo zwykłe karty
rozszerzające, albo karty PCI, które oprócz PCI obsługują także wymienione wyżej standardy.
Ponieważ taka karta PCI będzie funkcjonować w każdej ze wspomnianych trzech magistrali,
producenci mogą dla wszystkich ich typów produkować tylko jeden rodzaj karty. Bardzo istotną
cechą architektury PCI jest skalowalność: w jednym i tym samym komputerze może być
równolegle lub szeregowo połączonych kilka magistrali PCI. Ponieważ nad koncepcją PCI Local
Bus pracowało wielu znaczących producentów komputerów, pojawiło się dużo dobrych pomysłów.
Przykładowo, rozwiązanie jest na tyle elastyczne, że uwzględnia możliwość współpracy magistrali
nie tylko z komputerami wyposażonymi w procesory firmy Intel, ale również z AMD, Cyrix.
Ogólnie rzecz biorąc PCI Local Bus jest tanią
(co nie znaczy gorszą) alternatywą nie tylko dla maszyn typu Desktop, ale także dla komputerów
przenośnych, inżynierskich stacji roboczych oraz serwerów sieciowych.
Zegar
Jednym z istotnych elementów płyty głównej jest zegar przeznaczony do odmierzania czasu i
realizacji różnego rodzaju funkcji liczących. Poszczególne kanały układu zegara pełnią w
mikrokomputerze standartowe funkcje. I tak: Wyjście kanału 0 jest podłączone do linii przerwania
IRQ 0. Oznacza to, że kanał ten używany jest do sterowania (zwiększania) zegara czasu
systemowego, Wyjście kanału 1 używane jest jako sygnał okresowego wytwarzania sygnału
zadania danych do kanału DMA odpowiedzialnego za odświeżanie zawartości pamięci operacyjnej,
Wyjście kanału 2 podłączone jest do głośnika umieszczonego wewnątrz mikrokomputera i służy do
wytwarzania dzwięków o różnych częstotliwościach. Wyjście kanału 0 steruje przerwaniem IRQ 0,
więc bieżący czas dzienny jest modyfikowany co każde 55 mikrosekund. Jeżeli chcemy
zrezygnować z systemowej obsługi zegara na rzecz innego wykorzystania przerwania IRQ 0 to
możemy przeprogramować kanał 0. Nie należy jednak tego czynić w sytuacjach, w których
zamierzamy używać jednocześnie stacji dyskietek, gdyż przerwanie IRQ 0 wykorzystywane jest do
sterowania silnikiem stacji dyskietek. Kanał 1 pobudza mechanizmy DMA co każde 15
mikrosekund. Kanału tego nie wolno przeprogramowywać, gdyż może to spowodować utratę
danych z pamięci operacyjnej. Kanał 2 jest przeznaczony do wykorzystania w dowolny sposób.
Przeprogramowywanie kanału 2 może być wykorzystywane do tworzenia różnego rodzaju efektów
akustycznych. Możliwe jest także odłączenie wyjścia kanału 2 od głośnika.
Procesor
Najważniejszym elementem komputera jest procesor. Steruje on pracą komputera, wykonuje
operacje logiczne i arytmetyczne podczas realizacji programów. Zestaw funkcji wykonywanych
przez procesor jest na tyle szeroki, że nie jest on w stanie samodzielnie obsługiwać wszystkich
współpracujących z nim podzespołów. Z tego powodu działa-nie procesora wspomagane jest przez
liczne układy sterujące, będące najczęściej wyspecjalizowanymi mikroprocesorami. Wykonywanie
funkcji wspomagających procesor wymusza zastosowanie odpowiednich mechanizmów współpracy
pomiędzy procesorem
i układami wspomagającymi. Z jednej strony procesor musi posiadać możliwość oddziaływania na
podzespoły wspomagające w przypadkach, w których podzespoły te mają wykonywać określone
przez procesor zadania. Oddziaływanie w tym kierunku jest względnie proste, gdyż to procesor,
czyli główny podzespół zarządzający pracą komputera, zleca wykonywanie odpowiednich za-dań.
Z drugiej strony, podzespoły wspomagające muszą mieć możliwość sygnalizowania procesorowi
swoich stanów w nieznanych dla procesora chwilach czasu. Komunikacja w tym kierunku nie jest
już taka prosta. Należy bowiem pamiętać,
że procesor przez większość czasu pracy zajęty jest realizowaniem zadań postawionych przez
użytkownika. W tej sytuacji konieczne jest wprowadzenie mechanizmów, które pozwolą
zasygnalizować procesorowi konieczność zainteresowania się stanem określonego podzespołu
wspomagającego pracę procesora. Podstawowym mechanizmem wykorzystywanym przez
podzespoły do sygnalizowania procesorowi swoich stanów jest mechanizm przerwań. Mechanizm
przerwań oprócz podanej powyżej funkcji, wykorzystywany jest także przez sam procesor dla
potrzeb sygnalizacji pewnych sytuacji wyjątkowych (np. dzielenie przez zero, przepełnienie przy
operacjach arytmetycznych). Sprawą oczywistą jest, że niezależnie
od rodzaju przerwania jego obsługą musi zająć się procesor jako jedyny pod-zespół realizujący w
komputerze programy (także obsługi przerwań). Przerwania dzielą się na: Przerwania sprzętowe -
wytwarzane przez podzespoły wspomagające pracę procesora, Przerwania wyjątkowe - wytwarzane
przez procesor, Przerwania programowe - ich zródłem są wykonywane przez procesor programy.
Procesor w trakcie przetwarzania pobiera kolejne instrukcje z pamięci operacyjnej, rozpoznaje je i
wykonuje z wykorzystaniem wskazanych
w instrukcjach operandów (jeżeli takowe w instrukcji występują). Zalecane przez program
instrukcje powodują wykonywanie funkcji sterujących, arytmetycznych i logicznych
a wymagana wysoka efektywność pracy procesora wymusza wbudowanie w jego struktury
wewnętrznych pamięci (o niewielkich pojemnościach) nazywanych rejestrami. Wymienione
powyżej podzespoły połączone są poprzez magistrale komunikacyjne. W strukturze mikroprocesora
wyróżnia się następujące elementy: Układ przechowujący kolejkę instrukcji - procesor bardzo
szybki realizuje większość z zlecanych instrukcji, czyniąc to o wiele szybciej niż jest w stanie
uzyskać kolejną, instrukcję z pamięci operacyjnej. Dla usprawnienia pracy instrukcje sprowadzane
są, z pamięci operacyjnej do procesora porcjami (a nie po jednej)
i gromadzone są w kolejności w tym układzie. Tego rodzaju rozwiązanie zmniejsza w istotny
sposób prawdopodobieństwo przestoju procesora powodowane-go koniecznością oczekiwania na
kolejną instrukcję. Urządzenie sterujące wykonywaniem instrukcji - zarządza kolejką instrukcji
oczekujących na wykonywanie pobierając kolejne instrukcje z układu przechowującego kolejkę
instrukcji i przekazując ją do urządzenia wykonującego - instrukcje. Urządzenie arytmetyczno-
logiczne Jest podstawowym składnikiem urządzenia wykonującego instrukcje. Realizuje wszystkie
operacje arytmetyczne i logiczne. Niektóre skutki tych operacji (a dokładnie stan ich wykonania)
powodują ustawienie przez to urządzenie odpowiednich wartości w rejestrze flagowym. Zespół
rejestrów - stanowią jeden
z najważniejszych składników procesora. Służą do bieżącego przechowywania danych
w obrębie procesora oraz pełną funkcję wspomagające procesy współpracy procesora
z pamięcią operacyjną i innymi podzespołami mikrokomputera. Zespół rejestrów segmentowych -
specjalnego przeznaczenia przy dostępie do odpowiednich fragmentów pamięci operacyjnej.
Specjalnego przeznaczenia rejestr IP - wskazujący adres następnej instrukcji, którą ma wykonać
procesor. Rejestr flagowy - zapamiętuje i udostępnia informacje o stanie operacji przez urządzenie
arytmetyczno-logiczne. Szybkość pracy procesora podawana jest w MHz i określa ona prędkość
przetwarzania danych przez procesor.
Im większa prędkość tym szybszy a zarazem lepszy procesor. Prędkość procesorów ciągle się
zwiększa, zmienia się ich budowa, jednak zachowują one kompatybilność z dotychczasowym
standardem. Pozwala to na stosowanie ich do istniejącego już oprogramowania. Procesory Pentium
zbudowane są w oparciu o technologię 0,8 mikrometra i składają się z milionów tranzystorów
bipolarnych.
Charakterystyczne cechy, które odróżniają procesory od siebie to:
- architektura (CISC lub RISC)
- liczba bitów przetwarzana w jednym takcie
- częstotliwość taktowania podawana w MHz
Wszystkie współczesne procesory mają podobną architekturę opartą na superskalarnym jądrze
RISC (architektura procesora o uproszczonej liście rozkazów). Jeszcze kilka lat temu procesory
zaliczano do rodziny CISC (architektura procesora wykorzystująca złożoną listę rozkazów). Dzisiaj,
dzięki zastosowaniu w nich techniki przekodowywania rozkazów, uzyskano ogromne zwiększenie
wydajności procesora, a RISC-owa konstrukcja umożliwia stosowanie wysokich częstotliwości
zegara.
ZASADA DZIAAANIA:
Ze względu na przepływ danych i rozkazów w procesorze, można wyróżnić w nim kilka
zasadniczych modułów:
1. - Blok wstępnego pobierania i dekodowania instrukcji. Odpowiada on za dostarczenie kolejnych
poleceń z pamięci operacyjnej i przekazanie ich do odpowiedniej jednostki wykonawczej.
2. - Główny blok wykonawczy to jednostka arytmetyczno-logiczna ALU. Zapewnia ona
prawidłowe przetworzenie wszystkich danych stałoprzecinkowych. ALU wyposażony jest w
niewielką zintegrowaną pamięć, nazywaną zestawem rejestrów. Każdy rejestr to pojedyncza
komórka używana do chwilowego przechowywania danych i wyników.
3. - FPU, czyli koprocesor wykonujący wszystkie obliczenia zmiennoprzecinkowe
4. - Po zakończeniu \"obliczeń\" dane będące wynikiem przetwarzania trafiają do modułu
wyjściowego procesora. Jego zadaniem jest przekierowanie nadchodzących informacji np. do
odpowiedniego adresu w pamięci operacyjnej lub urządzenia wejścia/wyjścia.
DODATKI MULTIMEDIALNE:
Producenci nowoczesnych procesorów za podstawowy kierunek rozwoju technologicznego obrali
rozszerzenie multimedialnych możliwości układu. Poszerzone listy rozkazów operujące na stało- i
zmiennoprzecinkowych macierzach znacząco przyspieszają obróbkę grafiki, dzwięku czy
generowanie obrazów 3D.
MMX
Pierwszym wprowadzonym rozszerzeniem multimedialnym, wbudowanym we wszystkie obecnie
produkowane modele procesorów, jest zestaw 57 instrukcji arytmetyki stałoprzecinkowej typu
SIMD, znany pod nazwa MMX.
3DNow!
Firma AMD wprowadziła 21 nowych instrukcji zmiennoprzecinkowych typu SIMD-FP
zorientowanych na wspomaganie grafiki trójwymiarowej. Był to pierwszy przypadek
wprowadzenia tak istotnych zmian do architektury procesora przez firmę inną niż Intel SIMD-FP
procesorów AMD wykorzystuje do działania połączone w pary 64-bitowe rejestry MMX - co
niestety, utrudnia automatyczna optymalizacje kodu programu, gdyż wymagany jest podział danych
na dwa segmenty.
SSE
Również Intel wprowadził w swoich procesorach Pentium III, instrukcje zmiennoprzecinkowe
SIMD-FP. Instrukcje te są wykonywane przez wyspecjalizowana jednostkę operującą na ośmiu
128-bitowych dedykowanych rejestrach - co sprzyja optymalizacji kodu programu.
NOWOŚCI:
Procesory Intel Pentium 4 to najbardziej zaawansowane i najwydajniejsze konstrukcje firmy Intel
przeznaczone do komputerów typu desktop. Ta nowa generacja procesorów, zaprojektowana z
myślą o dostarczeniu klientom przełomowej technologii, zapewnia najwyższą wydajność pracy
dzisiejszych, ale także przyszłych programów komputerowych.
Możliwości procesora Intel Pentium 4 najlepiej wykorzystają zwłaszcza te programy, które
przetwarzają w czasie rzeczywistym zaawansowane dane multimedialne, na przykład filmy video,
muzykę i realistyczną grafikę trójwymiarową. Jeśli planowane jest używanie komputera do
bezpiecznej komunikacji w czasie rzeczywistym przez Internet (VoIP, telekonferencje), do
współpracy z wieloma urządzeniami dostarczającymi cyfrowe dane do komputera (kamerami
cyfrowymi, odtwarzaczami MP3 i DVD, aparatami cyfrowymi) lub w domu do gier, to powinno się
wybrać komputer właśnie z procesorem Pentium 4
OTO KILKA PROCESORÓW DOSTPNYCH NA RYNKU:
Intel Celeron 1800 MHz BOX (Wilamette)
Jest to procesor typu Celeron S478 o gniezdzie SOCKET 478 jego proces technologiczny
to Willamette (0,18) częstotliwość taktowania procesora wynosi 1800 MHz a częstotliwość
taktowania magistrali 400 MHz pojemność pamięci cache 128 kb wersja produktu BOX posiada
dołączony wentylator.
AMD Athlon XP 2000 + BOX
Procesor Athlon posiada gniazdo typu SOCKET A częstotliwość taktowania tego procesora wynosi
1667 MHz, a częstotliwość taktowania magistrali 266 MHz pojemność pamięci cache 256 kb Jest to
wersja BOX posiada dołączony wentylator Systemy oparte na procesorach AMD Athlon pozwalają
użytkownikowi osiągnąć jeden z najwyższych poziomów wydajności wykonywania programów.
Procesory AMD Athlon dostarczają najwyższej wydajności dla wymagających aplikacji
komputerów biurkowych, przenośnych, stacji roboczych oraz serwerów.
Intel Pentium 4 (S478) 3.00 GHz HT BOX (FSB 800)
Procesor Pentium 4 posiada gniazdo typu Socket 478 oraz proces technologiczny Northwood
(0,13). Częstotliwość taktowania tego procesora wynosi 3000 MHz, a częstotliwość taktowania
magistrali 800 MHz pojemność pamięci cache 512 kb posiada dołączony wentylator i jest to wersja
produktu BOX. Procesor ten wyposażony jest w innowacyjną technologię Hyper-Threading polega
ona na tym, że platforma wyposażona w procesor Pentium 4 z Hyper-Threading będzie
zachowywać się tak jakby była wyposażona w dwa procesory. Wątki i zadania rozkładane są na
dwa logiczne procesory, zapobiegając tym samym \"zatykaniu procesora przez jedną aplikacje.
Przykładowo Adobe photoshop przy zastosowaniu tej technologii działa o 23% szybciej w czasie,
gdy jednocześnie działa skaner programu antywirusowego. Zaprojektowany w architekturze Intel
NetBurst procesor Pentium 4 oferuje jeszcze wyższą niż dotychczas moc obliczeniową. Utworzony
w oparciu o technologię 0,13 mikrometra oraz magistralę 800 MHz procesor Pentium 4 zapewnia
znaczny skok wydajności. Jest to pierwsza tak poważna zmiana struktury procesora od 1995 roku.
Nowa architektura NetBurst pozwala produkować procesory o częstotliwości powyżej 2 GHz, a w
przyszłości pozwoli zbudować procesory pracujące z częstotliwością nawet 10 GHz. Składające się
na nią rewolucyjne rozwiązania pozwoliły procesorom Intel Pentium 4 na zdobycie kilkuset
megahercowej przewagi nad produktami konkurencji. Szeroka gama chipsetów przeznaczona dla
procesora Intel Pentium 4 pozwala na budowanie zarówno najwydajniejszych komputerów
pracujących z pamięciami RDRAM (chipset i 850), jak również ekonomicznych rozwiązań
opartych na popularnych pamięciach SDRAM (chipset i 845).
Koprocesor
Płyty główne starszej generacji posiadają podstawkę dla opcjonalnego koprocesora
przyspieszającego pracę komputera: 8087 (dla XT0), 80287 (dla AT), 80387 (dla 386), 80487SX
(dla 486SX). Od 486 DX/DX2/DX4 koprocesor wbudowany jest wewnątrz procesora. Koprocesory
charakteryzują się architekturą oraz częstotliwością pracy podobnie jak procesory i przyspieszają
wykonywanie złożonych obliczeń numerycznych lub opracowanie grafiki. Obecnie wszystkie
produkowane procesory zawierają w sobie koprocesor, jednak gdybyśmy mieli płytę starszego typu
to przy doborze koprocesora należy trzymać się zaleceń producenta płyty głównej, który
przeważnie podaje jakiego rodzaju koprocesor należy zamontować na danej płycie.
Banki pamięci
Scalone pamięci operacyjne nie mogą być instalowane na płycie głównej w dowolny sposób, lecz
zgodnie z pewną organizacją. Z tych względów pamięci scalone najczęściej produkowało się w
postaci kostek o odpowiedniej pojemności przeznaczonych
do zapamiętywania pojedynczego bitu danych, czyli np. jednostka 64 kilobity. Dla organizacji
pamięci w strukturze bajtowej wymagana jest instalacja ośmiu tego rodzaju kostek. Dziewiątą,
kostkę (także w organizacji jednobitowej) instaluje się dla potrzeb przechowywania bitu parzystości
wykorzystywanego do kontroli poprawności każdego bitu. W ten sposób pojedyncza komórka
pamięci realizowana jest przez dziewięć układów scalonych stanowiących tzw. banki pamięci.
Pamięć operacyjna może być obsadzana wyłącznie pełnymi bankami. Oznacza to, że instalacja 9-
ciu układów scalonych o pojemności 64 kilobity (czyli obsada jednego banku) pozwala uzyskać
pamięć o pojemności 64 kilo bitów. W tym przypadku kolejny bank może być obsadzony grupą 9-
ciu układów scalonych rozszerzając pojemność pamięci np. do 128 KB. Inną wersją scalonych
pamięci operacyjnych są układy o organizacji 4-bitowej. W tym przypadku pojedynczy bank
obsadzany jest trzema układami scalonymi (2x4+1 na bit parzystości). Omawiane układy scalone
nazywane
są układami typu DIP. Obecnie powszechnie stosuje się do organizacji pamięci układy typu SIMM.
Są to listewki drukowane na których fabrycznie zainstalowane są układy scalone zorganizowane w
struktury 9-cio (8+1), 18 (2x8+2), czy też 72-bitowe (8x8+8) w postaci odpowiedniej liczby kostek
pamięci (9 lub 3). Pamięć SIMM może być osadzona kostkami o różnych pojemnościach (np. 1
Mx9 bitów=1 MB, 4 Mx9 bitów - 4 MB itd.). W obsadzaniu pamięci operacyjnej elementami typu
SIMM obowiązują te same zasady co omówione poprzednio - płytę należy obsadzać bankami Dla
przykładu, wykorzystując SIMM-y
o pojemności 1 MB możemy zorganizować cztery banki pamięci (pojemność 4 MB)
lub osiem banków pamięci (8 MB). Z kolei używając SIMM-ów o pojemności 4 MB możemy
zorganizować banki pamięci o pojemności 16 MB (4xSIMM), 32 MB (8xSIMM). Natomiast
używając mieszanych SIMM-ów możemy realizować pamięci o pojemnościach np. 20 MB
(4x4+4x1 MB). W tym miejscu należy zaznaczyć, że stosowane pamięci muszą posiadać
te same parametry a ponadto czasami stosowane są płyty główne bez kontroli parzystości.
W tym przypadku pojedynczy bajt jest realizowany z ośmiu układów scalonych jednobitowych
bądz dwóch układów scalonych 4-ro bitowych.
Typy pamięci
PAMIĆ OPERACYJNA
Jest to pamięć RAM (ang. Random Access Memory), czyli pamięć o swobodnym dostępie (tzn.
odczytanie lub zapisanie pojedynczej porcji informacji w dowolnym miejscu jest jednakowo łatwe i
trwa tyle samo czasu). W czasie pracy komputera są w niej umieszczane informacje będące
bieżącym obiektem przetwarzania. Z pamięci operacyjnej wyodrębnia się pamięć buforową, która
jest wykorzystywana do przyspieszania wymiany większej ilości informacji. Z RAM-u procesor
czerpie informacje, a także przesyła wyniki swej pracy. Jednak RAM nie służy tylko do
przechowywania danych. Każdy program i system operacyjny zanim zostaną uruchomione, muszą
najpierw zostać załadowane do RAM-u. Opłaca się to, ponieważ system może dotrzeć do
informacji przechowywanych w RAM bardzo szybko. Jednak pamięć RAM jest określana jako
ulotna, ponieważ wraz z odcięciem zasilania do komputera traci się jej całą zawartość. Moduły
RAM różnią się od siebie pojemnością, wymiarami, kształtami, prędkościami.
Moduły SIMM (Single In Line Memory Module) posiadają 32-bitową (36-bitową
z funkcją parzystości) szerokość danych, dzielą się na dwa rodzaje: 30 - pinowe i 72 - pinowe (piny
- to pozłacane pionowe złącza znajdujące się na dolnej krawędzi). Pojemności, w jakich występują
to 4, 8, 16, 32, 64 oraz 128 MB. We wszystkich systemach dysponujących 64-bitową magistralą
SIMM-y instalujemy parami. W postaci SIMM-ów występują pamięci FPM oraz EDO. Produkcja
pamięci SIMM jest już zaprzestana (nowe chipsety obsługujące Slot 1 oraz Super 7 posiadają
podstawki tylko pod moduły DIMM). - FPM (Fast Page Mode) -
jest to zamierzchła przeszłość, pamięci tego typu były stosowane tylko w maszynach klasy 486.
Czas dostępu wynosił 70 lub 60 ns. Układy te charakteryzowały się niską wydajnością. - EDO
(Extended Data Output) - do niedawna najpopularniejsza pamięć w świecie PC (wykorzystywana
nie tylko jako pamięć operacyjna, ale również jako pamięć kart graficznych). Produkowane były
wersje o czasie dostępu 60, 50, 40, 35, 30 oraz 28 ns.
Moduły DIMM (Dual In Line Memory Module) dysponują 64-bitową (72-bitową
z funkcją ECC) szerokością danych, posiadają 168 styków. Pojemności w jakich występują to 16,
32, 64, 128 oraz 256 MB. Najczęściej spotykanym rodzajem tych pamięci są pamięci - SDRAM
(Synchronous Dynamic RAM) - najpopularniejszy obecnie rodzaj pamięci stosowanej do
komputerów PC (bardzo popularny również jako pamięć nowoczesnych kart graficznych SGRAM).
SDRAM-y występują w wersjach o czasie dostępu 12, 10, 8 lub 6 ns, przy czym czas dostępu 8 lub
6 ns jest wymagany do poprawnej pracy z magistralą 100Mhz (tzw. PC100 SDRAM).
Najważniejszą cechą tego rodzaju pamięci jest możliwość pracy zgodnie z taktem zegara
systemowego, co powoduje olbrzymi wzrost wydajności. Inną ważną cechą pamięci SDRAM jest
tryb burst umożliwiający kontrolę prędkości transferu danych oraz eliminację cykli oczekiwania
(wait states). W chwili obecnej możliwości pamięci SDRAM
są niewystarczające (przede wszystkim - ich częstotliwość pracy). W przypadku najnowszych
procesorów potrzebne są pamięci w znacznie wyższych częstotliwościach - ok. 200Mhz.
Pojawiły się już pamięci RAMBUS - które mogą pracować z częstotliwością 400Mhz
i osiągają transfer danych rzędu 1,6 gigabajta na sekundę, ale posiadają jedną zasadniczą wadę - są
o ok. 45% droższe od pamięci SDRAM i wymagają specjalnie dedykowanych dla nich płyt
głównych. Pamięć operacyjna podzielona jest na rozłączne segmenty. Występują tam tablice
deskryptorów, a wśród nich lokalna (dane aktualnie otwartych programów) i globalna tablica
deskryptorów (informacje komórek systemowych i wspólne dla wielu programów).
W tablicach tych występują deskryptory, które ułatwiają znalezienia potrzebnej informacji.
DYNAMICZNY RAM (DYNAMIC RAM)
DRAM jest najbardziej rozpowszechnionym typem pamięci. W komputerach osobistych występuje
najczęściej w postaci modułów SMII oraz wychodzących z użycia SIP-ów. Główne obszary
zastosowań to: pamięć operacyjna komputerów i pamięć obrazu
na kartach graficznych. Także kontrolery dysków twardych, podłączone do magistrali lokalnej
VESA Local Bus albo PCI, wykorzystują popularne DRAM-y. Komórki Pamięci składają się
z kondensatorów, w których pamiętana jest jedna jednostka informacji. Oznacza to,
że kondensatory mogą przyjmować tylko jeden z dwóch stanów: ładowania albo rozładowywania.
Duża wadą kondensatorów jest ulotność informacji, czyli utrata części ładunku po określonym
czasie. Z tego powodu konieczne jest ciągłe odświeżanie (ang. refresh) zawartości. Odbywa się ono
za pomocą odczytu, przy czym dotychczasowa zawartość kondensatorów zapisywana jest na nowo.
Za odświeżanie, uprzedzające samo rozładowywanie się DRAM-u, odpowiedzialny jest kontroler
DMA do spółki z timerem. Do poprawnej pracy kości DRAM niezbędna jest pełna przerwa między
dwoma odczytami lub zapisami. Z tego powodu czas dostępu do układów typu DRAM musi być
dopasowany do prędkości pracy procesora. Jednostką miary jest nanosekunda, czyli miliardowa
część sekundy. Na przykład
w celu uniknięcia tzw. czyli czekania (ang. wait states) procesor 486 o częstotliwości pracy 33 MHz
wymaga pamięci DRAM o czasie dostępu nie większym niż 70 ns. W sytuacji gdy pamięci są zbyt
wolne, konieczne jest ustawienie w BIOS-ie jednego lub więcej cykli czekania. W wyniku tego
procesor, zanim uzyska dostęp do pamięci, musi chwilę odczekać. Bajt składa się z 8 bitów i
składowany jest przez komputer w ośmiu kościach. Moduł DRAM zbudowany jest z reguły z
dziewięciu układów, ponieważ ze względu na korekcję błędów występuje układ parzystości (ang.
partity chip), nie zawierający danych, lecz informacje kontrolne.
Na większości dostępnych układów SIMM (9 bitowych) spotkać można tylko trzy układy,
z których każdy składa się z trzech następnych. W modułach SIMM PS/2 (36 bitowych) znajduje
się na ogół więcej niż dziewięć układów, a pojemność waha się od 4 do 32 MB. Popularne DRAM-
y mają następujące pojemności: 1, 4, 8 lub 16 MB. Informacja o pojemności i czasie dostępu
DRAM-ów znajduje się na ogół na samych układach. Nadruk 411000-7 oznacza pojemność 1 MB i
dostęp 70 ns., a 4164-12 oznacza 64 KB i 120 ns. Obrazowo mówiąc, wnętrze modułu DRAM
(Dynamic Ran-dom Acces Memory) - podobnie jak arkusz kalkulacyjny czy dowolna tabela -
składa się z wierszy (ang. rows) oraz kolumn (ang. columns). Aby w takiej pamięci znalezć
określoną informację, wystarczy podać jej adres, czyli kombinacje złożoną z numeru wiersza i
kolumny (analogicznie jak w arkuszu kalkulacyjnym). Obszar, w którym wszystkie adresy
posiadają ten sam numer wiersza, nosi nazwę strony (ang. page). Przed przystąpieniem do operacji
odczytu lub zapisu danych system przekazuje do modułu pomięci odpowiednie adresy wierszy i
kolumn. Całe adresy mogą być transmitowane poprzez jedno łącze (ang. pin), gdyż pierwszy jest
zawsze przesyłany adres wiersza.
W momencie gdy moduł pamięci otrzyma ów adres, wczyta wszystkie znajdujące się w tym
wierszu komórki do tzw. przedwzmacniacza odczytu. Z tego miejsca układ pamięci wyszukuje
następnie za pomocą adresu kolumny potrzebne dane. Po zakończeniu transmisji cała zawartość
przed wzmacniacza (a więc pełny wiersz) jest z powrotem przepisywana do odpowiednich
komórek. Kontrolę nad taką transmisją zapewniają dwa sygnały sterujące: RAS (Row Addres
Strobe) i CAS (Comuln Addres Strobe). RAS sygnalizuje przy tym ważność adresu wiersza,
natomiast CAS ważność adresu kolumny. Wartość czasu dostępu, w którym układ pamięci
interpretuje sygnał RAS, jest umieszczona na obudowie każdego modułu
i wynosi z reguły od 70 do 90 ns. W przypadku szybkich układów DRAM wartość ta sięga 60 ns.
Ten czas dostępu nie określa jednak zbyt dokładnie wydajności danego układu DRAM. Moduł
pamięci potrzebuje bowiem trochę czasu, aby przepisać ponownie z przed wzmacniacza zawartość
odpowiednich komórek oraz przygotować się do kolejnej transmisji. Pełny czas transmisji dla
danego układu pamięci jest, więc prawie dwukrotne dłuższy on nominalnego czasu dostępu. W
szczególnym przypadku dwa kolejne odwołania do pamięci mogą dotyczyć tej samej strony
danych. W tej sytuacji numer wiersza nie musi być już ponownie transmitowany, co wyraznie
skraca czas dostępu do danych. Jeśli wezmiemy jeszcze pod uwagę opóznienia spowodowane
propagacją sygnałów sterujących, to okaże się,
że dla układów DRAM o czasie dostępu 70 ns. długość cyklu CAS skróci się do około 50 ns.
Moduły EDO-RAM Różnica pomiędzy trakcyjnymi układami DRAM a nowymi EDO-RAM
(Extended Data Out) polega na tym, że te ostatnie do-starczają poprawnych wartości danych jeszcze
wtedy, gdy nie jest już dostępny sygnał CAS (niezbędny w przypadku pamięci DRAM). Dzięki
takiemu rozwiązaniu kontroler pamięci może przesłać do układu adres nowej komórki danych w
tym samym czasie, w którym następuje jeszcze odczyt poprzednich danych. Technika ta jest więc
bardzo podobna do pi-peplingu; jedyną różnicą jest brak cyklu oczekiwania. Stało się to możliwe,
gdyż układy EDO-RAM przejęły od kontrolera funkcje pamięci pośredniej. Aby moduły EDO-
RAM można było umieścić na płycie głównej komputera, muszą one prawidłowo współpracować z
istniejącą konfiguracją. Nie w każdym przypadku możemy, więc w celu zwiększenia wydajności
pracy komputera, zastąpić stare pamięci DRAM szybkimi modułami EDO-RAM. Nowa technika
ma także i inny słaby punkt. W przypadku dwóch banków EDO-RAM nie jest możliwy dostęp typu
Interleave,
gdyż odwołanie do drugiego z nich nastąpiłoby już wtedy, gdy poprzednie dane byłyby jeszcze w
użyciu. Mimo tych niedogodności wydajność pomięci EDO-RAM wyraznie przewyższa
możliwości tradycyjnych modułów DRAM. Dzięki nowej technice szybkość transmisji danych
pomiędzy pamięcią a procesorem zwiększa się o około 20 procent.
Pamięć CACHE
Szybka pamięć cache zwiększa wydajność komputera, przechowując często używane dane i
udostępniając je znacznie szybciej od wolniejszej pamięci DRAM. Pamięć cache pierwszego
poziomu (ang. First Level Cache) znajduje się bezpośrednio w procesorach 486
i Pentium. Zarządca cache (ang. Cache Manager) zapamiętuje w nim rozkazu, które procesor będzie
najprawdopodobniej potrzebował jako następne. Cache Manager jest tak pomyślany, aby CPU
osiągał 90 % trafień. W ten sposób procesor podczas wykonywania np. pętli nie musi sięgać do
zewnętrznej pamięci (DRAM), ale może obrabiać dane bezpośrednio w procesorze. Właśnie dzięki
temu 486 jest znacznie szybszy niż 386, a wersja DX posiada jeszcze zintegrowany koprocesor
numeryczny. Kilka nowych rozkazów i bitów sterowania nie odgrywa w praktyce większej roli.
Zintegrowany wewnętrzny cache prowadzi do niemal dwu-krotnego zwiększenia szybkości
procesora, ale nie całego systemu. Pamięć cache składa się dokładnie z dwóch części: kości Tag,
rodzaju spisu treści (katalogu, w którym zawarta jest informacja o tym, co znajduje się aktualnie w
pamięci cache, oraz pamięci z danymi.
Jeżeli procesor potrzebuje danych, to najpierw sprawdza kości Tag, czy potrzebne dane są
składowane w cache. Jeżeli tak, to je odczytuje, a w przeciwnym wypadku (w drugim cyklu zegara)
sięga do zewnętrznej pamięci (na płycie głównej). Ona także składa się ze statycznej pamięci RAM
i ma rozmiar do 64-512 KB. Jeżeli tam również nie ma potrzebnych informacji, procesor musi
sięgnąć do wolniejszej pamięci DRAM i stamtąd ściągnąć dane. Video RAM (VRAM) Czynnikiem
przyczyniającym się między innymi do migotania ekranu jest to,
że kości DRAM na tanich kartach graficznych nie pozwalają na równoczesny odczyt oraz zapis i
wymagają ciągłego odświeżania. Trochę lepsze eliminują te ograniczenia stosując
wysokowartościowe pamięci typu VRAM. Największą zaletą pamięci VRAM,
jest równoczesny odczyt i zapis układów pamięci. Inaczej mówiąc, z pamięci na karcie graficznej
mogą korzystać równocześnie dwa urządzenia. Jeżeli karta graficzna ma VRAM,
to korzysta na budowanie obrazu: przetwornik cyfrowo-analogowy karty graficznej ściąga
z pamięci informacje o budowie ekranu. W tym samym czasie koprocesor na karcie graficznej
przenosi swoje dane: VRAM pozwala równocześnie czytać i pisać. Wielkość pamięci na karcie
graficznej zależy od liczby kolorów i rozdzielczości ekranu. Karta VGA, która przedstawia 16
kolorów w rozdzielczości 640x480 potrzebuje 256 KB RAM-u. Dla tej samej liczby kolorów w
rozdzielczości 1024x768 potrzeba już 512 KB RAM-u.
Pamięci typu ROM, EPROM i EEPROM
Obok licznych wariantów pamięci RAM, które do podtrzymywania zawartości wymagają mniej lub
więcej prądu, istnieją także nie ulotne pamięci, które bez dopływu prądu nie tracą zawartości i
przechowują dane na stałe. Rozróżniamy 3 ich rodzaje: ROM, EPROM
i EEPROM. ROM Pamięć ROM (ang. Read Only Memory - tylko do odczytu) zapisywana jest
jednokrotnie, na ogół przez producenta, za pomocą specjalnego programatora. Układ nie pozwala
pózniej na jakąkolwiek zmianę zawartości. Opisany typ programowania układów nazywany jest
wypalaniem, ponieważ konkretne połączenia w układzie są na ogół niszczone (przepalają się
poprzez wyładowanie jak nitka w bezpieczniku). Po wykonaniu takiego zabiegu układ osiąga
konkretny stan. Obszary zastosowań obejmują te dziedziny, w których dane mają pozostać bez
zmian, np. BIOS klawiatury w komputerze PC, system operacyjny w drukarce, stałe pamięci w
telefonach, automatyczne sekretarki.
EPROM
Innym wariantem jest pamięć EPROM (ang. Erasable Programmable ROM), która po około 20
minutowym naświetlaniu promieniami UV traci wszystkie informacje i pozwala się zapisać.
Rozpoznawalna jest przez małe kwadratowe okienko kwarcowe na układzie. W tej pamięci
zazwyczaj zapisany jest BIOS. Wypalone w ten sposób układy mogą być kasowane
i programowane na nowo. W ten sposób można zaktualizować BIOS w komputerze. Również wiele
kart rozszerzających, np. graficznych, modemowych i kontrolerów posiada BIOS
w postaci pamięci EPROM. Kasowanie i programowanie EPROM-u jest jednak czasochłonne.
Układ musi zostać wyjęty z podstawki i umieszczony w specjalnym urządzeniu programującym.
EEPROM
Aatwiejsze w użyciu są EEPROM-y (ang. Electricaly Erasable Programmable ROM). Poprzez
doprowadzenie prądu można ją kasować i programować na nowo, tzn. układy nie muszą być
wyciągane z podstawek, ale mogą być kasowane i programowane bezpośrednio na karcie czy płycie
głównej. Flash EEPROM-y obecne są na rynku od 1990 roku. Ich zaletą jest szybkie kasowanie
(milisekundy). Starsze EEPROM-y wymagają kilku sekund. Flash EEPROM-y zdobywają coraz
większe znaczenie na rynku komputerów przenośnych (notebooków) jako substytuty dysków
twardych. Wiele komputerów z procesorem Pentium wyposażonych jest w BIOS-ROM właśnie w
tej postaci. Użytkownik jest zatem w stanie zaktualizować swój BIOS za pomocą dyskietki
dostarczonej od producenta poprzez oprogramowanie, które dokonuje zapisu nowych danych do
układu. Innym obszarem zastosowań są karty sieciowe, które muszą przechowywać swoje
parametry niezależnie od dopływu prądu.
Karta graficzna
Karta graficzna jest najważniejszą kartą rozszerzeń. Montuje się ją w jednym
ze slotów na płycie głównej. Odpowiada ona za otrzymanie obrazu na monitorze. Zmienia ona
sygnały przetwarzane przez procesor na format, który może być wyświetlany przez monitor.
Najmniejszą jednostką wykorzystywaną przez kartę graficzną do wytworzenia obrazu jest piksel. O
ile karta nie jest wyposażona we własny procesor, każdy piksel (oznaczający jeden punkt obrazu)
jest obliczany przez procesor komputera. Im więcej kolorów zawiera dany obraz, tym większa ilość
pamięci jest potrzebna do jego wyświetlania. Każdy obraz utworzony przez procesor jest
umieszczany w pamięci karty graficznej w postaci mapy bitowej. Specjalny konwerter cyfrowo-
analogowy (RAMDAC) przekształca następnie taką cyfrową informacje na odpowiednie impulsy
elektryczne, które pózniej przesyła do monitora. Pierwszymi sterownikami graficznymi
stosowanymi do współpracy
z mikrokomputerami były tzw. karty MDA (Monochrome Display Adapter) pozwalający emitować
na ekranie monitora obraz jednobarwny. Adapter ten był klasycznym adapterem znakowym
pozwalającym obrazować znaki alfanumeryczne i część znaków graficznych
o kodach z zakresu od 169 do 223. Jako sygnały wejściowe w sterownikach tych stosowano
sygnały charakterystyczne dla techniki TTL, stąd często monitory sterowane takimi kartami
nazywano monitorami TTL. Obraz w tych monitorach po-siadał rozdzielczość 720x350 (720 pikseli
w poziomie i 320 w pionie). Stosowano matryce znakową 9x12, co pozwalało budować obraz
zawierający 80 kolumn i 25 wierszy znaków. Obecnie stosowane karty potrafią pracować w
wysokich rozdzielczościach przy bardzo dużej liczbie kolorów.
Ostatnio stosowane typy kart graficznych to:
VGA - (Video Graphics Card), najbardziej rozpowszechniony standard graficzny, dający
przyzwoitą rozdzielczość 640 � 480 punktów. Ulepszone wersje VGA oferują lepsze zdolności
rozdzielcze 800 � 600 i wyższe (zwane SuperVGA).
SVGA - aktualnie najszerzej stosowany standard. Karty graficzne SVGA można podzielić na: ISA,
Local Bus, PCI i AGP, jest to podział ze względu na budowę złącza. Aby wyświetlić wyniki
przetwarzania danych, komputer, oprócz monitora, musi mieć jeszcze właśnie kartę graficzną, która
jest odpowiedzialna za prostą, dwuwymiarową grafikę w Windows oraz skomplikowaną grafikę w
grach, programach graficznych i animacjach. Dziś funkcje 2D i 3D zostały zintegrowane w jednym
procesie graficznym w kartach nowej generacji. Mają one wiele dodatków, różnego rodzaju
dopalacze graficzne, tunery TV i dekodery. Obecnie podstawowym kryterium powinien być
standard szyny karty: PCI lub AGP. PCI jest bardzo popularnym i szybkim standardem w
większości kart (białe gniazda). AGP z kolei jest portem zaprojektowanym wyłącznie do kart
graficznych w taki sposób, aby umieszczone w nim karty osiągały najlepsze wyniki. Ich
zastosowanie z pozoru nie daje dużego wzrostu wydajności - do operacji 2D, a nawet wyświetlania
obiektów 3D z powodzeniem nadaje się szyna PCI. Dopiero w momencie, gdy scena
trójwymiarowa jest skomplikowana, a programiści zadbali
o dużą liczę obiektów i wykorzystali wiele tekstur, na dodatek wysokiej rozdzielczości, wówczas
przepustowość PCI przestaje wystarczać. Dzięki specjalnym rozwiązaniom, karta AGP powinna
znacznie przyspieszyć wykonywanie operacji graficznych w takich sytuacjach. Niestety nie da się
zainstalować karty PCI w porcie AGP, ani karty AGP w porcie PCI. Płyta główna musi być
zaopatrzona w osobny port AGP (jedyne podłużne gniazdo na płycie wyglądające podobnie jak
PCI, ale dalej odsunięte od krawędzi płyty). Nie należy już raczej stosować starych kart ISA i Local
Lus, gdyż są to bardzo stare i nie stosowane obecnie standardy. Karta graficzna ma decydujące
znaczenie, co do jakości wyświetlanego obrazu na ekranie monitora. Jeśli pracujemy tylko z
aplikacjami biurowymi, takimi jak edytor tekstu czy arkusz kalkulacyjny, to wystarczy nam karta
PCI z 1 lub 2 MB pamięci VRAM. Jeśli jednak mamy do czynienia z aplikacjami graficznymi to
powinniśmy mieć kartę PCI lub AGP z co najmniej 4 MB pamięci VRAM (im więcej tym lepiej)
zdolną wyświetlić dużą rozdzielczość przy dużej liczbie kolorów. Dobry obraz charakteryzuje się
odpowiednią rozdzielczością, ilością kolorów, ostrością, żywymi barwami i brakiem migotania.
Maksymalna rozdzielczość karty decyduje o ilości możliwych do wyświetlenia kolorów przy
określonej rozdzielczości monitora. W przypadku monitora 15 calowego jest to najczęściej
800x600, 17 calowego 1024x768, 19 calowego 1280x1200 a 21 calowego 1600x1200. Obraz w
reprezentacji 17 milionów kolorów uważany jest za obraz o jakości fotograficznej. Jeśli więc chcesz
mieć realistyczny obraz, sprawdz czy posiadana przez ciebie karta jest w stanie wyświetlić obraz
z daną ilością kolorów przy wybranej rozdzielczości, zachowując częstotliwość odświeżania co
najmniej 75 Hz.
OTO KILKA KART GRAFICZNYCH DOSTPNYCH NA RYNKU:
SiS 305 32MB PCI
- jest to niedroga karta z chipsetem SiS 305, pamięci 32 MB złączem PCI i wyjściem D-Sub.
Chłodzenie przez radiator.
Radeon 9000 Pro 64MB DVI + tv out
Jest to karta z chipsetem radeon 9000 ATI.Pamięć 64 MB DDR (128bit) Układ Chip Rage Theater
odpowiedzialny za obsługę wyjścia tv zastąpiony został w tej karcie przez zintegrowaną w
procesorze RV250 jednostkę obsługującą wyjście TV do rozdzielczości 1024x768, oraz funkcje
Fullstream ( sprzętowe filtrowanie podnoszące jakość obrazu) i funkcje Video Immersion II.
Ponadto nowy procesor posiada podwójny zintegrowany 400MHz-owy RAMDAC, oraz
zintegrowany 165 MHz-owy transmitter DVI. Karta posiada wyjścia Video, DVI, D-Sub.
Chłodzona wentylatorem.
GeForceFX 5800 Gainward Ultra/800 Plus GS
- jest to katra z najwyższej półki z chipseten NVIDIA GeForceFX5800. Posiada niesamowite
własności w zakresie jakości wizualizacji w grach i aplikacjach graficznych. Oparta na procesorze
NVIDIA NV30 posiada nowy, trzeciej generacji silnik (CineFX). Zawiera dwa przetworniki
RAMDAC o częstotliwości pracy 400MHz i pamięć 128
Dysk twardy - HDD
Programy komputerowe stają się coraz nowocześniejsze, a tym samym potrzebują więcej miejsca
na dysku twardym. Praktycznie każdy program przeznaczony do poważniejszych zastosowań
wymaga instalacji na dysku twardym. Modele dysków twardych są o wymiarach 5,25 lub 3,5
(częściej spotykane), a więc niewielkie wymiarowo, co pozwala umieścić je w małym pudełku
zwanym wraz z zespołem głowic odczytująco zapisujących: napędem. Tradycyjnie, dysk twardy
montuje się przy przedniej ściance wewnątrz obudowy komputera. Obecnie, dzięki małym
gabarytom, można go umieszczać w specjalnej obudowie, która umożliwia szybkie przenoszenie z
jednego komputera do innego. Taki dysk jest bardzo łatwy w montażu, gdyż wsuwa się go w
odpowiednie miejsce w przedniej ściance komputera zwane kieszenią. Na przedniej ściance
komputera znajduje się dioda sygnalizująca prace dysku. Dyski twarde składają się z kilku tarcz
magnetycznych o dwóch powierzchniach każda. Każdej powierzchni odpowiada jedna głowica
zapisująco-odczytująca z mechanizmem umożliwiającym precyzyjne wyszukiwanie na powierzchni
dysku potrzebnych sektorów. Powierzchnie tarcz podzielone są na ścieżki, które składają się z
sektorów popularnie zwanych cylindrami. Powierzchnie tarcz posiadają delikatną warstwę
magnetyczną. Silnik liniowy porusza tarcze z dużą prędkością, a precyzyjny serwomechanizm
reguluje ustawienie ramion głowic, wstrzymując głowice w odległości zaledwie kilku mikronów od
powierzchni nośnika danych. Głowice nie mogą dotykać powierzchni nośnika, gdyż przy tych
prędkościach mogłyby porysować delikatną warstwę magnetyczną. Każdy twardy dysk posiada
płytkę z układami elektronicznymi i odpowiednimi interfejsami, a kontroler steruje napędem dysku.
Pracując w oparciu o technikę dedicated servo, czyli jedna płaszczyzna dysku poświęcona jest
całkowicie do przechowywania oznaczeń indeksowych sterujących płynnym pozycjonowaniem
głowic napędu i dlatego dysk posiada nieparzystą liczbę głowic zapisująco-odczytujących.
Miniaturowy system operacyjny Firmware zapisany w pamięci ROM, koduje i dekoduje
poszczególne dane a zawarte w nim procedury korygują błędy powstałe przy odczycie danych z
dysku. Po wyłączeniu zasilania, automatyczny mechanizm za pomocą specjalnej sprężyny odciąga
głowice na bezpieczną ścieżkę tarczy magnetycznej, gdzie zostają zaparkowane co zapobiega
przypadkowemu uszkodzeniu zapisanej powierzchni dysku. Dyski twarde posiadające standardowy
interfejs IDE (Intergrated Drive Electronics - scalony sterownik elektroniczny) są kompatybilne w
stosunku do starszych wersji, posiadają zwiększone możliwości transmisji danych oraz możliwość
dołączenia dodatkowego urządzenia np. CD-ROMu z mechanizmem P I/O (Program In-
put/Output). Transmisja danych odbywa się z szybkością nawet 10 MB/s. Local Block Adressing
(LBA) dzieli dysk na bloki logiczne i w ten sposób adresuje dane, co umożliwia osiągnąć nawet 7,8
GB pojemności. Taki dysk musi być wspomagany przez hardware i BIOS, który zamienia bloki
logiczne na tradycyjne parametry, czyli na ścieżki, cylindry, sektory.
BUDOWA DYSKU TWARDEGO:
1 - Kontroler - w napędach EIDE i SCSI jest częścią samego napędu. Kontroluje silniczki sterujące
głowicą i zamienia impulsy elektryczne na dane cyfrowe procesora.
2 - Obudowa - aby wyeliminować zagrożenie wewnętrznego zanieczyszczenia, ciśnienie powietrza
jest wyrównywane przez specjalne filtry, a wnętrze obudowy jest szczelnie oddzielone od świata
zewnętrznego.
3 - Talerze - to mocne metalowe lub szklane dyski, pokryte magnetycznym materiałem o grubości
mniejszej niż 0,001 mikrometra.
4 - Głowice zapisu/odczytu - umieszczone na końcu ramion po jednej głowicy na każdą stronę
talerza. Ramię może przesuwać głowicę w każde miejsce powierzchni dysku.
5 - Oś - na której zamontowane są dyski.
6 - Dane - czyli umieszczone na talerzach sekwencje zer i jedynek.
Dysk twardy wiruje z prędkością 3600 standardem jest już 7200, a obecnie nawet 10000 obrotów
na minutę, prawie w próżni, ale gazu (resztek powietrza) wystarcza na tyle,
by poduszka powietrzna unosiła nieco głowicę magnetyczną służącą do odczytu i zapisu.
Na powierzchni dysku znajduje się trochę smaru by jej nie uszkodzić przy opadnięciu głowic po
wyłączeniu zasilania. Głowic jest zwykle 4 do 8 (spotyka się też 12 i więcej). Para głowic przypada
na jedną płytkę magnetyczną, a płytek takich może być w jednej obudowie kilka. Okręgi na
powierzchniach magnetycznych tworzą ścieżki (tracks). Wszystkie ścieżki znajdujące się pod sobą
na płytkach magnetycznych, czyli powierzchnia magnetyczna znajdująca się na pionowym
przekroju całego dysku, tworzy \"cylinder\".
WYDAJNOŚĆ DYSKU TWARDEGO:
Na wydajność tego urządzenia wpływa kilka kryteriów:
1 Rodzaj zastosowanego interfejsu:
IDE (Intelligent Drive Electronics) - przestarzały i rzadko używany. Złącza IDE nie mogły
obsługiwać napędów CD-ROM, DVD i nagrywarek CD-RW oraz posiadały barierę do
528 MB.
EIDE - najczęściej używany, tani, łatwy w instalacji.
SCSI - bardzo szybki, drogi, wymagają specjalnego kontrolera (host-adaptera).
2 Średnia prędkość transmisji danych:
- PIO-4, DMA 2, Ultra DMA 3 i inne.
3 Liczba obrotów na minutę
- czyli szybkość, z jaką wirują talerze twardego dysku, przeciętnie 3600, 5400, 7200 a ostatnio
nawet 10 000 rpm. Większa szybkość oznacza wyższy transfer danych, ale nie musi zawsze
jednoznacznie decydować o możliwościach poszczególnych urządzeń - prędkość odczytu z
wirującego szybciej nośnika o mniejszej gęstości \"upakowania\" informacji może być mniejsza niż
w przypadku \"wolniejszego\" napędu z bardziej efektywnie wykorzystaną powierzchnią talerzy.
Do uzyskania większych prędkości konieczne są wydajniejsze silniki, trwalsze elementy
mechaniczne (talerze, łożyska) oraz bardziej precyzyjne głowice.
4 Pojemność
- czyli ilość wolnego miejsca na dysku mierzona najczęściej w Gigabajtach. Obserwowany obecnie
dynamiczny wzrost pojemności dysków twardych realizowany jest najczęściej poprzez dodawanie
kolejnych talerzy. Powoduje to jednak zwiększenie wymiarów oraz ciężaru urządzenia, a także
zauważalnie wpływa na jego zapotrzebowanie w energię elektryczną.
5 Pamięć podręczna dysku
(cache, przeciętnie od 128 KB do 2 MB i więcej). Jej obecność jest niezbędna do prawidłowego
funkcjonowania napędu, kopiowane są do niej np. odczytane z nośnika dane, które następnie są
przesyłane do kontrolera w komputerze. Cache może być także wykorzystywany podczas
komunikacji w drugą stronę. Przesłane do zapisania informacje umieszczane są najpierw w
\"schowku\", skąd - po odnalezieniu wolnego miejsca na dysku i odpowiednim ustawieniu głowic -
przepisywane na talerze. Zapisywanie danych za pośrednictwem pamięci podręcznej niesie jednak
również pewne niebezpieczeństwo, nagły zanik zasilania, który nastąpi przed skopiowaniem danych
z pamięci podręcznej na nośnik, może spowodować ich bezpowrotną utratę.
6 Ciągły transfer danych
- parametr ten określa ilość danych, jaką dysk twardy może w sposób ciągły odczytywać bądz
zapisywać. Wielkość transferu podajemy w kilobajtach na sekundę. Wysoka wartość tego
parametru jest istotna np. podczas nagrywania własnych płyt CD-R bądz obróbce plików video.
7 - Czas odczytu oraz czas zapisu
Czas odczytu związany z oczekiwaniem na odnalezienie potrzebnych informacji na nośniku.
Parametr ten jest szczególnie istotny w przypadku aplikacji bazo-danowych, korzystających z
dużych zestawów danych , nierzadko porozrzucanych po całej powierzchni nośnika. Im krótszy
czas dostępu urządzenia, tym szybciej radzi sobie ono z odszukiwaniem danych.
8 - S.M.A.R.T.
- monitorowanie pracy i automatyczne powiadamianie o ewentualnych błędach.
OTO PRZYKAADOWE DYSKI TWARDE:
Seagate Barracuda 7200.7:
Jest to dysk twardy którego prędkość obrotowa osiąga 7200 obr/min, pojemność 60 GB i pamięć
2048 kb. Rewolucyjna technologia SoftSonic Fluid Dynamic Bearing (FDB) jest to technologia
zastosowania w silniku tego dysku łożyska FDB powoduje to, że ten superszybki dysk jest
bezgłośny. Barracuda 7200 jest kolejnym dyskiem twardym dla komputerów biurkowych, w
którym zastosowano ten typ napędu - ta technologia umożliwi również wzrost gęstości upakowania
danych na jednym talerzu oraz przyspieszenie prędkości obrotowej dysków. Napęd przełamuje
kolejną barierę transferu wewnętrznego - 683 Mbps - jest na tyle szybki żeby przekopiować godzinę
muzyki w formacie MP3 w ciągu niespełna sekundy!! transfer zewnętrzny (zapis ) wynosi 58 MB/s
a transfer zewnętrzny (odczyt) 100 MB/s Nowy dysk jest na tyle szybki, by wyświetlać dane
strumieniowe 8 filmów jednocześnie (jakość DVD) nawet bez utraty jednej klatki filmu! Barracudy
wytwarzają hałas o natężeniu poniżej 25 dBA, podczas gdy człowiek jest w stanie usłyszeć dzwięki
o sile powyżej 25 dBA. Niezawodność tego dysku (MTBF) 500000 godzin, format szerokości 3.5
cala waga 544g.
Western Digital Raptor 36,7 GB WD360GD Serial ATA
To pierwszy na rynku dysk w standardzie Serial ATA, z prędkością obrotową talerzy 10000
obr/min, współczynnikiem MTBF 1200000 godzin oraz imponującym średnim czasem
wyszukiwania 5,2 ms. Pojemność WD360GD to 36.7 GB, a wielkość pamięci cache 8 MB. Raptor
jest obecnie najszybszym dyskiem na świecie. Na dyski te producent udziela 5 letniej gwarancji.
Mimo że jest on dyskiem w standardzie ATA posiada dodatkowe klasyczne gniazdo zasilania,
umożliwiające podpięcie zwykłej wtyczki 12V z zasilacza ATX, posiada on łożyska kulkowe i jego
głośność w czasie pracy wynosi 32 dBA.
Western Digital Caviar SE 200 GB WD2000JB 8MB cache
Rodzina Caviar XL otwiera nową linię twardych dysków z interfejsem ATA/100. Urządzenie z
nowych serii mają prędkość obrotową 7200 obr/min. Specjalna edycja tych dysków posiada 8192
kb cache Pojemność tego dysku to 200 GB posiada on trzy talerze.
Stacja dysków elastycznych - FDD
Najstarszymi, aczkolwiek wykorzystywanymi do dzisiaj, masowymi pamięciami zewnętrznymi są
pamięci dyskietkowe. Podstawową zaletą pamięci dyskietkowych jest ciągle prostota
wymienialności nośnika (dyskietki). Należy zauważyć, że obecnie dyskietka jest coraz rzadziej
używana, ponieważ ma bardzo małą pojemność. Z tego powodu obecnie stosuje się pamięci
dyskietkowe prawie wyłącznie do przenoszenia plików o małej pojemności (np. tekstowych)
pomiędzy komputerami. Dyskietka jest praktycznie niezbędna, jeżeli np. sformatowaliśmy dysk
twardy i nie ma na nim systemu. Wtedy system uruchamiamy z dyskietki. Obecnie w powszechnym
zastosowaniu znajdują się dyskietki 3,5 cala. Dyskietka 5,25 cala wyszła już całkowicie z użytku.
Dyskietki zbudowane są z krążka, na którego powierzchnię naniesiony jest materiał
ferromagnetyczny. W dyskietce 5,25 krążek ten posiada centryczny otwór i opakowany jest w
kopertę z sztucznego wyściełaną po stronie wewnętrznej miękkim materiałem. W kopercie
wykonane jest kilka obustronnych wycięć. Podstawowe - centryczne umożliwia zaciśnięcie
sprzęgła napędu dyskietki na krążku z nośnikiem. Nie mniej ważne - podłużne, wykonane
promieniowo, umożliwia dostęp głowic stacji do zapisu / odczytu danych. Ponadto w pewnej
odległości od osi obrotu znajduje się pojedynczy otwór (taki sam jest na krążku z nośnikiem)
służący do synchronizacji prędkości obrotowej krążka. Na prawej krawędzi koperty znajduje się
prostokątne wycięcie (w obszarze poza krążkiem z nośnikiem) służące do zabezpieczenia dyskietki
przed zapisem poprzez zaklejenie tego wycięcia. Dyskietka 3,5 cala ma podobną konstrukcje, przy
czym krążek z nośnikiem wykonany jest z trwalszego materiału i wyposażony jest w metalową,
centryczną wkładkę przenoszącą napęd. Wkładka ta posiada owalny otwór, w który wsuwa się
kołek sprzęgła. Powoduje to bardziej trwałe połączenie krążka z elementami napędowymi i nie
wymaga synchronizacji optycznej. Krążek z nośnikiem obudowany jest w twarde, plastikowe
opakowanie. Szczelina umożliwiająca kontakt głowicy z nośnikiem jest zakryta specjalną,
metalową zasuwką ze sprężyną zamykającą dostęp do szczeliny w czasie, w którym dyskietka
znajduje się poza stacją. Dyskietka 3,5 posiada także szczelinę zabezpieczającą przed zapisem
danych. Szczelina ta wyposażona jest fabrycznie w przesuwaną przysłonę, która zabezpiecza zapis
w stanie odsłoniętym. Różnice w konstrukcji obu rodzajów dyskietek są na tyle istotne, że dyskietki
3,5 są zdecydowanie trwalsze i bezpieczniejsze w użytkowaniu niż dyskietki 5,25 . Dla współpracy
z każdym z omawianych typów dyskietek wykorzystywane są inne stacje - dyskietki 5,25 pracują
w stacjach 5,25 cala a dyskietki 3,5 w stacjach 3,5 cala. Spotyka się kilka typów napędów dysków
elastycznych. Dla dyskietek 5,25 (już praktycznie nieużywane) mają pojemność 1,2 MB, zapisują i
odczytują też dyskietki
o pojemności 360 KB Dla dyskietek 3,5 cały czas stosowana pojemność 1,44 MB. Stacje
o pojemności 1,44 MB posiadają możliwość odczytu i zapisu na dyskietkach o pojemności 720 KB.
Stacja podłączona jest do zasilacza podającego napięcia niezbędne do zasilania silników i
elektroniki. Poza tym, stacja podłączona jest do sterownika dyskietek umieszczonego na płycie
głównej. Obecnie odpowiednią konfigurację stacji uzyskuje się przez właściwe włączenie do
przewodu paskowego łączącego stację z kontrolerem
(stacja A - dwa wtyki na końcu przewodu po tzw. przewijce, stacja B - dwa wtyki
w środkowej części przewodu). Stacja dyskietkowa wyposażona jest także w LED informujący o
stanie jej aktywności (zapis/odczyt). Silnik obracający dyskietkę jest włączany w chwili, w której
system operacyjny chce uzyskać dostęp do stacji (zapisać/odczytać dane). Z tego powodu,
zapis/odczyt możliwy jest dopiero po odpowiednim rozpędzeniu krążka nośnikiem, kontrolowanym
przez układy synchronizacji. Po wykonaniu operacji zapisu/odczytu stacja napędza jeszcze krążek
przez pewien czas (odmierzany przerwaniem IRQ 0), po czym silnik ulega wyłączeniu. Ten tryb
pracy stacji, oraz niewielka prędkość obrotowa krążka z nośnikiem powodują, że średni czas
dostępu do danych zgromadzonych na dyskietkach wynosi 300 ms. Stacja dyskietkowa 3,5 jest
wymiarowo mniejsza od 5,25 .
Na przedniej ściance posiada szczelinę do wsuwania dyskietek (szczelina jest z klapką), rygiel -
przycisk wysuwający dyskietkę z napędu i diodę sygnalizującą jej pracę (zapis/odczyt danych).
Stacja zamyka się samodzielnie. W chwili zamknięcia stacji następuje odsunięcie przysłony
zabezpieczającej dostęp do szczeliny, w której pracują głowice. Stacja ta nie wymaga
synchronizacji optycznej, gdyż napęd sprzężony jest na sztywno z krążkiem
i aktualne położenie krążka jest określane na podstawie aktualnego położenia napędu
(nie występują drobne poślizgi dyskietki możliwe w stacjach 5,25 ).
ZASADA DZIAAANIA:
Zapis dokonywany jest po obu stronach dyskietki na współśrodkowych okręgach nazywanych
ścieżkami, podzielonych na sektory po 512 B każdy. W przypadku dyskietki
o średnicy 3,5\'\' informacja zapisywana jest dwustronnie na 80 ścieżkach po 18 sektorów.
Pojemność dyskietki wynosi, więc:2*80*18*512B=1474560 B, a po przeliczeniu na MB:
1474560/1024=1,44 MB. Na każdej ścieżce zapisywane jest 9216B (18 sektorów po 512 B) Ścieżka
zewnętrzna ma długość ok. 250 mm (promień R=40mm), czyli 1B zapisany jest
na wycinku koła o długości ok.. 0,027 mm, a jeden bit odpowiednio: 0,0035 mm przy szerokości
ścieżki ok..0,2 mm. Dyskietka obraca się z prędkością 360 obr/min (6 obr/sek). Głowice zapisująco-
odczytujące przesuwają się wzdłuż promienia dyskietki. Prąd elektryczny doprowadzony do
uzwojenia głowicy wytwarza w pobliżu szczeliny głowicy pole magnetyczne namagnesowujące
fragment dyskietki znajdujący się pod głowicą.
Na rynku znajdują się napędy kilku firm, nie ma między nimi większych różnic. Najtańsze
są napędy firm Samsung, Panasonic, Mitsumi i NE, droższe i trochę lepsze (mała różnica) firmy
TEAC. Firma TEAC wypuściła na rynek także napęd 3.5\" o pojemności 2.88 MB.
Do tego napędu jest sprzedawany odrębny sterownik, standardowy, obsługujący poprzednie
napędy, niestety się nie nadaje. Nowy sterownik poza obsługą dwóch napędów 2.88 MB, może
również obsługiwać dwa tradycyjne napędy (razem jednocześnie cztery napędy dysków
elastycznych).
Kontroler FDC (Floppy Disk Controler) umożliwiający zamontowanie i używanie stacji dyskietek
(najwyżej dwóch), montowany jest w gniezdzie na płycie głównej. Połączony jest z napędem
kablem 34-żyłowym. Zasilanie podawane jest do napędu jednym z kabli, wystających z zasilacza
zamontowanego w obudowie. Przy czym stacja 3.5\" zasilana jest kablem o małym, wtyku, tak
ukształtowanym, by nie można było podłączyć go odwrotnie. Stacja 5.25\" (starsze modele) jest
podłączana poprzez kabel takim samym wtykiem jak stacja dysków i CD-ROM.
Napęd CD-ROM
Płyta kompaktowa jest obecnie najczęściej stosowaną formą przenoszenia danych.
Ma ona dużą pojemność, dlatego bez problemu mieszczą się na niej różne instalacje, czy zajmujące
obecnie duże pojemności systemy operacyjne. CD-ROM działa na bardzo podobnej zasadzie jak
tradycyjna płyta gramofonowa: dane są zapisane na spiralnej ścieżce, jednakże tylko po jednej
stronie dysku. Druga różnica pomiędzy płytą kompaktową
a gramofonową polega na tym, że dane odczytywane i zapisywane są od środka dysku na zewnątrz.
Gęstość danych na takiej sześciokilometrowej ścieżce jest stała i do jej odczytu wystarczy zwykły
napęd CD-ROM z jego prędkością 1,3 MB/s. Ponieważ długość zwoju spirali wewnątrz - czyli na
początku dysku - jest o wiele mniejsza niż na jego obrzeżu, konieczne staje się takie dopasowanie
prędkości obrotowej, aby ilość danych odczytywanych w jednostce czasu była stała. Podczas gdy
na zewnętrznej ścieżce do odczytu wystarcza 200 obrotów na minutę, w przypadku ścieżek
wewnętrznych koniecznych jest już 500 obrotów. Audio CD nie ma z tym żadnych problemów,
gdyż utwory muzyczne są dość długie,
zajmują pokazną część dysku, a jego prędkość obrotowa jest modyfikowana w sposób ciągły.
Dopiero zmiana ścieżki wymaga nagłego przeskoku i powoduje krótką lecz zauważalną przerwę
trwającą około 300 ms. W przypadku CD-ROMu wspomniana wyżej przerwa - konieczna do
ustawienia prędkości - jest odpowiedzialna za długi czas dostępu do danych. Podczas każdego
odczytu danych znajdujących się w różnych miejscach dysku, przymusowa pauza długości 1/3
sekundy jest nie do uniknięcia. Dotyczy to także napędów
o zwielokrotnionych prędkościach obrotowych. Kwestia przedstawia się inaczej,
kiedy do pamięci roboczej komputera mają zastać wczytane dane o pokaznej objętości,
przechowywane na dysku w jednym miejscu, czyli po prostu duże pliki. Przy standardowej
częstotliwości próbkowania, zdefiniowanej w specyfikacji Red Book, dysk pokonuje
w sekundę 1,3 metra. W tym czasie zostaje odczytanych 75 sektorów. Każdy sektor podzielony jest
na 98 ramek (ang. Frames), z których każda składa się z 24 bajtów danych
i kilku bajtów kontrolnych, służących do korekcji błędów i synchronizacji. Po ominięciu
w obliczeniach bajtów kontrolnych i synchronizacyjnych pozostaje jeszcze około 2 KB danych na
sektor, co w sumie daje odczyt danych z prędkością 150 KB/s. Oczywiście taka ilość informacji
może zostać przekazana do pamięci operacyjnej tylko wtedy,
gdy nie powstają żadne zatory z winy czytnika lub kontrolera. Szybkość transferu danych 150 KB/s
stała się graniczną określającą minimalne wymagania stawiane napędowi dedykowanemu
aplikacjom multimedialnym. Zostały one zdefiniowane w standardzie multimedialnego komputera
osobistego w skrócie MPC (Multimedia PC). Zbyt wolna prędkość odczytu daje się we znaki
podczas próby odtworzenia z CD-ROMu prostego filmu zapisanego w formacie AVI. Wyraznie
przeskakujący film, wyświetlany w okienku
o rozmiarach znaczka pocztowego, mówi sam za siebie. W takich przypadkach niezbędna jest
technika multispeed. Wraz ze wzrostem prędkości odczytu rośnie również - do 300,450,600 KB/s
itd. przepustowość danych. Przy wykorzystaniu tej technologii filmy dają się odtwarzać o wiele
płynniej. Zysk czasowy przy stosowaniu szybszych napędów widać wyraznie,
także przy ładowaniu obrazów z dysków Photo CD, na których obrazy te z reguły pamiętane są w
jednym dużym pliku. Poza tym technologia multispeed pozwala na zaoszczędzenie wielu
megabajtów na dysku twardym, ponieważ umożliwia szybkie doładowywanie danych z CD-ROMu.
Podstawą działania dysków optycznych jest komplet: oświetlacz laserowy i dioda światłoczuła.
Oświetlacz laserowy wytwarza wąską wiązkę światła spójnego padającą
na powierzchnię płyty. Powierzchnia płyty jest wytłoczona znajdują się w niej wgłębienia (landy)
oraz wypukłości (pity) odpowiadające wartości pojedynczych bitów. Światło padające na
wgłębienie jest odbijane w postaci wiązki skupionej kierowanej do odbiornika światłą. Natomiast
światło padające na wypukłość jest rozpraszane i niewielka jego porcja dociera do odbiornika
światła. Oświetlacz laserowy, odbiornik światła i zespoły optyczne odpowiednio kierujące światło
padające i odbite umieszczone są na ruchomej głowicy przemieszczanej promieniowo (podobnie
jak na dyskach twardych magnetycznych) względem płyty przez mechanizm napędu głowicy.
Organizacja fizyczna danych na nośnikach CD-ROM jest inna niż na dyskach twardych. Dane na
dyskach optycznych zapisywane są w postaci jednej ścieżki spiralnie rozmieszczonej na dysku.
Powoduje to względnie długi czas dostępu do danych zgromadzonych na tych nośnikach. Bardzo
duża precyzja pozycjonowania głowicy
i duża spójność stosowanej wiązki światła pozwala uzyskiwać duże gęstości zapisu informacji.
Pierwsze CD-ROMy pozwalały zapamiętywać około 500 MB danych. Obecnie standardowo stosuje
się o pojemnościach 680 MB, aczkolwiek pojemności te ciągle rosną.
W pierwszych latach wprowadzenia nośników CD-ROM pojawiło się wiele standardów zapisu -
każda firma wprowadzająca na rynek tego rodzaju pamięci masowe tworzyła
w zasadzie własne normy. Powodowało to unikalność poszczególnych rozwiązań uniemożliwiając
często odczytywanie krążków CD w różnych stacjach. Do chwili obecnej istnieje około 100
różnych form zapisu danych na nośnikach CD. W miarę rozwoju technologii CD wprowadzono
ujednolicenie technologii tłoczenia i odczytu danych co spowodowało powszechną kompatybilność
tych nośników. Podstawową zaletą nośników CD-ROM jest ich bardzo duża pojemność, zasadniczą
wadą natomiast jest fakt, że są wyłącznie nośniki READ-ONLY (tylko do odczytu).
DVD - (ang. Digital Video Disk) to cyfrowy dysk tylko-do-odczytu, opracowany w celu
przechowywania filmów wideo w postaci cyfrowej. Jego pojemność (od 4,7 GB
w najprostszej wersji do 17 GB przy dysku dwustronnym) umożliwia zapis od 135 do 540 minut
skompresowanego (za pomocą kompresji MPEG-2) filmu o jakości studyjnej wraz z kilkoma
ścieżkami audio (Aby zapobiec tworzeniu pirackich kopii cały świat podzielony został na siedem
stref, którym przypisano różne kody. Dlatego filmu kupionego np.
w Ameryce nie będzie można odtworzyć w Polsce, ponieważ kod zapisany na dysku nie będzie
zgodny z kodem wymaganym przez wszystkie odtwarzacze DVD sprzedawane
w Europie). Zasada działania płyty wideo jest bardzo podobna jak płyty CD: informacje zapisane w
kodzie binarnym w postaci drobnych rowków (ang. pits) w powierzchni (ang. land) odczytywanych
z dysku przez promień lasera. Komputer dokonuje dekompresji za pomocą specjalnego dekodera
MPEG i wysyła je na ekran komputera. Rozróżniamy 3 rodzaje napędów tego typu:
DVD-ROM (ang. Digital Video Disk Read-Only Memory) to wersja dysku DVD, nośnik danych
stosowany w informatyce.
DVD-R (ang. Digital Video Disk Recordable) to zapisywalny dysk DVD.
DVD-RAM (ang. Digital Video Disk Random Access Memory) to wielokrotnie zapisywalny,
kasowalny dysk DVD, wykorzystujący technologię phase change.
Podstawowe formaty DVD:
4,7 GB (ok. 2,2 godzin wideo) jednostronny, jednowarstwowy dysk
8,5 GB (ok. 4 godzin wideo) jednostronny, dwuwarstwowy dysk
9,4 GB (ok. 4,4 godzin wideo) dwustronny, jednowarstwowy dysk
17 GB (ok. 8 godzin wideo) dwustronny, dwuwarstwowy dysk
Szybkość odczytu - 1x = 1350 KB/s lub 2x = 2700 KB/s dla dysku DVD i CD-ROM
Zgodność - Większość napędów DVD potrafi odczytywać płyty zapisane w standardach CD-ROM,
CD-R i CD-RW. Poprawne odtworzenie filmu na pececie umożliwia dowolny komputer klasy
Pentium II, który wyposażony zostanie w odpowiedni odtwarzacz programowy. Aby jednak w pełni
rozkoszować się nowymi możliwościami,
należy zaopatrzyć się w kartę dekodera MPEG-2, która często dołączana jest do czytników DVD-
ROM. Oprócz płynnego obrazu zapewni ona również wysokiej klasy cyfrowy, wielokanałowy
dzwięk.
Kody regionów (RPC - Region Protection Change) Świat został podzielony na sześć stref
regionalnych:
1- USA, Kanada
2 - Europa, RPA, Egipt, Japonia, Kraje Bliskiego Wschodu
3- Tajwan, Azja Południowo-Wschodnia
4- Ameryka Południowa, Ameryka Środkowa, Australia, Meksyk, Nowa Zelandia
5 - Kraje byłego ZSRR, Afryka (za wyjątkiem Egiptu i RPA), Indie, Pakistan
6 - Chiny
Oprócz zaznaczonych istnieje także region \"7\", obecnie nie wykorzystywany, oraz \"8\", do
którego zaliczane są środki lokomocji, np. samoloty czy autobusy. Jest jeszcze tzw. region
\"zerowy\", który umożliwia odtwarzanie płyt pochodzących ze wszystkich innych stref. Kody
regionów mają za zadanie utrudnić dystrybucję filmów DVD-Video w miejscach \"niepożądanych\"
przez producenta/dystrybutora filmu, jeśli obawia się on, że mogą zostać ograniczone jego zyski.
Macrovision - Technika makrowizji uniemożliwia nielegalne nagranie filmu DVD np. na kasetę
VHS. Polega to na takim zmodyfikowaniu parametrów analogowego sygnału wizyjnego, aby zapis
uzyskany na taśmie nie spełniał norm (np. brak synchronizacji). Dekodery programowe wymagają,
aby karta graficzna mająca wyjścia wideo mogła wygenerować sygnał wizyjny, zabezpieczony
systemem makrowizji. W przeciwnym wypadku odmawiają odtworzenia chronionego filmu.
Niestety, \"Macrovision support\" jest sprawdzany również w przypadku kart pozbawionych wyjść
wideo. Wszystkie dekodery sprzętowe obsługują standard makrowizji. CSS (Content Scrambling
System) - Cyfrowa technika autoryzacji i szyfrowania plików, która uniemożliwia skopiowanie
zawartości płyty DVD-Video na dysk twardy. Każda próba kopiowania danych z zabezpieczonego
krążka zakończy się niepowodzeniem.
Karta dzwiękowa
Karta dzwiękowa - (ang. sound card), karta muzyczna (ang. music card) lub sterownik dzwiękowy
(ang. sound controller) jest specjalnym urządzeniem znajdującym się na ogół wewnątrz komputera,
najczęściej w postaci karty rozszerzenia (ISA lub PCI). Karta dzwiękowa przyda się, jeśli
użytkownik będzie chciał np. wykorzystać swój napęd CD-ROM do odtwarzania płyt
kompaktowych, pracy z programami multimedialnymi, do odtwarzania skomplikowanych
dzwięków, nagrywania głosu, połączeń z urządzeniami MIDI, a w przypadku karty z tunerem
radiowym można nawet słuchać radia. Korzystając z wejścia line-in można zapisywać na dysku
twardym (w formie cyfrowej) muzykę ze starej płyty gramofonowej, którą potem można utrwalić
na nagrywalnym krążku audio CD-R
i odsłuchiwać w domowym odtwarzaczu CD. Tak więc mimo że karta dzwiękowa w zasadzie, nie
jest niezbędnym elementem wyposażenia komputera, to jednak każda gra bez niej, traci
przynajmniej połowę ze swojego uroku a i praca z różnymi aplikacjami staje się przyjemniejsza,
gdy oprócz wzroku zaangażowany jest także słuch. Większość kart wykorzystuje funkcje MIDI,
które są niezbędne do gier i aplikacji odtwarzających dzwięki. Numery 16, 32 lub 64, które są
często częścią nazwy karty, nie odnoszą się do bitów,
ale do liczby głosów, które karta może odtwarzać równolegle. Im więcej głosów tym lepsza jakość
dzwięku.
ISTOTNE KRYTERIA WYDAJNOŚCI KARTY DZWIKOWEJ
Zgodność - umiejętność współpracy z większością aplikacji (im bardziej znana tym lepsza).
Próbkowanie - (ang. sampling) to proces przekształcania analogowych sygnałów audio na formę
cyfrową. Polega to na chwytaniu pewnych wartości zmieniającej się ciągle fali akustycznej. Te
uchwycone wartości, czyli próbki (samples) dają pewien przybliżony obraz wyjściowej fali. Jeżeli
częstotliwość pobierania tych próbek jest dostatecznie duża, to uzyskujemy bardzo wierne
odwzorowanie rzeczywistego dzwięku.
Sposób tworzenia dzwięków - FM lub Wavetable. Pierwszy polega na tworzeniu dzwięku z kilku
generowanych przez kartę fal, przez co produkowane dzwięki brzmią piskliwie i dosyć sztucznie.
Drugi sposób polega na składaniu dzwięku z posiadanych przez kartę, nagranych próbek
rzeczywistych instrumentów takich jak perkusji, fortepianu czy fletu zapisanych w pamięci karty.
Interfejs (magistrala) - ISA lub PCI (PCI zapewnia lepszą efektywność przesyłania danych, lecz
starsze programy DOS\'owe nie zawsze będą działały poprawnie). Większość nowoczesnych kart
produkowanych jest już tylko w wersji PCI. Modele ze złączem ISA warto kupować tylko wtedy,
gdy nie korzysta się ze złożonych aplikacji muzycznych (w przeciwnym razie karta muzyczna
zwiększy obciążenie procesora i zmniejszy łączną wydajność komputera), używa się tylko gier w
systemie DOS lub po prostu nie ma już wolnego gniazda PCI.
Procesor karty dzwiękowej - Do najważniejszych zadań kart dzwiękowych należy strumieniowe
przetwarzanie danych audio na dzwięki. Funkcję tę przejmuje przetwornik cyfrowo-analogowy. Za
nagrywanie dzwięku ze zródeł zewnętrznych na twardy dysk odpowiedzialny jest przetwornik
analogowo-cyfrowy. Oba wspomniane przetworniki są zazwyczaj zintegrowane w jednym
procesorze. Tylko w wyjątkowo dobrych kartach dzwiękowych kodowaniem i dekodowaniem
danych audio zajmują się dwa oddzielne procesory.
Obsługiwane standardy MIDI - Jest kilka metod generowania dzwięków w standardzie MIDI. W
plikach MIDI gromadzone są jedynie nuty, tonacja, tempo odtwarzania i nazwy instrumentów. Na
podstawie tych informacji oprogramowanie muzyczne lub karta dzwiękowa generują dane audio.
Pamięć robocza karty - W pamięci roboczej kart dzwiękowych gromadzone są między innymi,
próbki instrumentów wykorzystywane w standardzie wavetable. Dzięki temu dane są bardzo szybko
dostępne i nie muszą być przechowywane na twardym dysku czy w pamięci RAM komputera.
Dokładność próbkowania - Jest to parametr, na który składa się częstotliwość i głębokość
próbkowania. Im wyższa częstotliwość (podawana w kilohercach- kHz), tym większa wierność,
czystość i nasycenie odtwarzanego dzwięku.
Kompatybilność - Jeżeli użytkownik chce, by karta działała prawidłowo w starszych grach czy
aplikacjach, powinna być zgodna z następującymi standardami: Sound Blaster, Sound Blaster Pro,
Sound Blaster 16, Adlib, MPU-401 i General MIDI.
Gniazda - Karta dzwiękowa powinna być wyposażona w następujące gniazda:
- Line-In: gniazdo wejściowe, pod które podłącza się takie urządzenia jak odtwarzacz płyt CD,
magnetofon kasetowy czy gramofon. Umożliwia nagrywanie dzwięku i muzyki. Dzięki niemu
można zachować w formacie MP3 nagrania ze starych płyt i kaset na krążkach CD-ROM.
- Line-Out: gniazdo wyjściowe do przyłączania głośników pecetowych lub wzmacniacza wieży Hi -
Fi.
- Mic: wejście do podłączania mikrofonu. Dzięki niemu możliwe jest np. nagrywanie komunikatu
zgłoszeniowego automatycznej sekretarki.
- MIDI: gniazdo wejściowe pozwalające łączyć komputer z dowolnymi urządzeniami zgodnymi ze
standardem MIDI, np. instrumentami klawiszowymi, generatorami efektów czy joystickami.
Zazwyczaj w 15- stykowej wersji D-Sub.
- Audio: karta dzwiękowa musi być podłączona kablem audio z napędem CD-ROM
zainstalowanym w obudowie komputera. Gniazdo wejściowe jest połączone bezpośrednio ze
wzmacniaczem karty dzwiękowej a wzmacniacz z gniazdem Line Out.
- Gniazda sygnałów cyfrowych: powinny znajdować się w każdej zaawansowanej karcie
dzwiękowej. Dzięki nim możliwa jest wymiana sygnałów muzycznych bez utraty jakości. Sygnały
są przesyłane drogą elektryczną (gniazda typu chinch) lub optyczną (gniazda typu toslink).
Wyposażenie - W większości kart można znalezć tylko15-stykowe gniazdo D-Sub. Aby uzyskać
podłączenie do urządzeń MIDI, należy mieć odpowiedni kabel z przejściówką. Wyjścia i wejścia
sygnałów audio występują w niemalże wszystkich kartach w wersji mini-jack (wtyczki
słuchawkowe). Jeśli wymagane jest połączenie komputera ze sprzętem HiFi, potrzebna będzie
przejściówka z mini-jacka na chinch.
OTO PRZYKAADOWA KARTA MUZYCZNA
Creative Sound Blaster Live! Player 5.1 bulk. Jest to karta wyposażona w cyfrowy procesor
sygnałów dzwiękowych, może obsługiwać zestawy złożone z 2 lub 4 głośników oraz 6 głośników
(systemy dolby digital). Karta ta posiada wyjścia: line-out, cyfrowe S/PDIF, mikrofonowe, line in,
interfejs Midi / joystick.
Monitor
To peryferyjne urządzenie wyjściowe komputera, służące do wyświetlania punktów na ekranie w
celu wizualnej komunikacji z użytkownikiem. Zależnie od rodzaju
i przewidzianego zastosowania urządzenia te mogą przybierać różne kształty i rozmiary,
a zastosowana w ich produkcji technologia decyduje o komforcie i ergonomii jego użytkowania.
Gwałtowny postęp technologiczny, jaki zarysował się w ostatnim czasie nie ominął również tego
typu produktów, przez co można zaobserwować, że dzisiejsze wyświetlacze podzielić można na
kilka gatunków służących najczęściej odrębnym celom
i wykorzystujących różnego typu nowinki techniczne.
MONITORY CRT
- są obecnie nadal najczęściej stosowanym rodzajem monitorów, jaki wykorzystuje większość
użytkowników. CRT (Cathode Ray Tube) - to monitory z typową lampą kineskopową taką samą jak
w każdym telewizorze, jednak omówione zostaną w tym rozdziale nowsze monitory LCD
MONITORY LCD
Są to tzw. monitory ciekłokrystaliczne - LCD (Liquid Crystal Display) wykorzystywane dotąd
najczęściej w Laptopach. Ich wysmukła budowa sprawia, że zajmują znacznie mniej miejsca niż
monitory CRT, i są od nich wielokrotnie lżejsze. Panel ciekłokrystaliczny zużywa średnio o 60
procent mniej energii, mniej się nagrzewa a co najważniejsze nie wydziela szkodliwego
promieniowania, a wyświetlany na nich obraz pozbawiony jest męczącego wzrok mrugania. Dla
monitorów LCD optymalna częstotliwość odświeżania obrazu wynosi 60 Hz. Urządzenia te nadają
się, zatem do współpracy
ze słabszymi kartami graficznymi, których wydajność podczas szybkiego odświeżania obrazu
znacznie spada. Poza tym cechą raczej niespotykaną w tradycyjnych monitorach CRT,
a występującą w przypadku wyświetlaczy LCD, jest możliwość pracy w pozycji pionowej.
Zaopatrzone w obrotowe podstawy oraz oprogramowanie Pivot Software, umożliwiają przełączenie
trybu wyświetlania w systemie Windows z poziomego na pionowy.
Można wówczas (np. podczas pracy z edytorem tekstu) wyświetlić na ekranie całą stronę
dokumentu, a jeśli komuś i tego mało może nawet zdjąć monitor z podstawy i powiesić go na
ścianie (najgrubsze panele nie przekraczają zwykle 10 cm.). Obecnie na rynku dominują głównie
modele o przekątnej obrazu równej 15,1 i 18,1 cala przy czym wartości te,
w przeciwieństwie do monitorów CRT, odpowiadają rzeczywistym rozmiarom widocznej
powierzchni ekranu.
Istotne parametry monitorów LCD
Jakość obrazu - czysty i wyrazny obraz w różnych rozdzielczościach i dobrze widoczny nawet, gdy
patrzy się na niego z boku. Dobry obraz powinien się jeszcze charakteryzować brakiem smużenia
(pozostawiania smug po szybko przesuwających się obiektach) i mżenia. Najlepiej aby model
monitora nie posiadał ani jednej uszkodzonej
w czasie produkcji matrycy tranzystorów, ale w najgorszym razie nie powinien ich mieć więcej niż
6.
Funkcjonalność - system sterowania i regulacji parametrami obrazu - OSD,
takie jak korekcja geometrii, kolorów, synchronizacji fazy i częstotliwości sygnału wizyjnego
(wymaganego dla uzyskania dobrej jakości obrazu) oraz dostępność informacji na temat bieżącego
trybu pracy monitora.
Ergonomia - zgodność parametrów wyświetlania z normami bezpieczeństwa, ergonomii i
oszczędności energii. W przypadku monitorów wyposażonych w głośniki - skuteczność ochrony
ekranu przed wpływem drgań wywołanych głośnym odtwarzaniem dzwięków. Istotna jest również
szybkość przełączania się monitora między graficznym
a tekstowym trybem pracy.
Obsługa - sposób sterowania ustawieniami monitora (ergonomia przycisków
i intuicyjna obsługa).
Budowa - jakość wykonania obudowy i podstawy, możliwość obrotu (góra - dół i pion - poziom),
zawieszenia na ścianie.
Wyposażenie - obecność głośników, mikrofonu, ilość dostępnych złączy (D-Sub, DFP, DVI, P&D,
USB), jakość dokumentacji, sterowników i oprogramowania. W przypadku monitorów ze złączem
cyfrowym obecność w zestawie karty graficznej.
Modem
Aby przesłać dane komputerowe (informacja cyfrowa) przez ogólnodostępną sieć telefoniczną
(analogowa), nadawca musi je przekształcić na postać analogową dla potrzeb transmisji, a odbiorca
z powrotem zamienić formę analogową na bity i bajty, zrozumiałe dla swojego komputera.
Operację taką wykonuje urządzenie zwane modemem (od ang. MOdulator DEModulator).
Ponieważ sieć telefoniczna nie była projektowana pod kątem przesyłania nią danych
komputerowych, więc istnieją w niej ograniczenia poważnie utrudniające taką transmisję.
Najważniejszym z nich jest ograniczenie pasma przenoszenia do 3,5 kHz
(co w zupełności wystarcza dla mowy ludzkiej), nie można też przesyłać nią składowej stałej
sygnału. Modem może służyć do połączenia dowolnych dwóch urządzeń niekoniecznie
komputerów), które potrafią nadawać i odbierać dane przez port szeregowy RS-232.
Całą resztę, czyli skomplikowaną operację transmisji, potrafi przejąć na siebie odpowiednio
skonfigurowany modem. Wydawałoby się to wszystko bardzo proste i piękne - tak niestety nie jest.
Najważniejszą wadą modemów jest stosunkowo mała prędkość transmisji: najszybsze modemy
obecnie stosowane (V.56) potrafią przesłać maksymalnie (w sprzyjających warunkach) ok. 5 kB
danych na sekundę. Prędkość transmisji danych przez modemy
(i nie tylko) podaje się w bitach na sekundę, w skrócie bps (lub w kilobitach na sekundę: kbps).
Czasami użytkownik może spotkać się z jednostką \"baud\", która określa częstotliwość modulacji i
z prędkością transmisji ma niewiele wspólnego.
ZASADA DZIAAANIA
Ogólna zasada działania tego urządzenia jest trochę podobna do transmisji radiowej. Zarówno przy
transmisji modemowej, jak i w radiu, występuje pewien ciągły sygnał
(tzw. nośna), który jest odpowiednio zmieniany (modulowany) w rytm przesyłania danych. Jak
wiadomo, parametrami fali są: amplituda, częstotliwość i faza (przesunięcie fazowe).
Za pomocą zmian, czyli modulacji każdego z tych parametrów nośnej, można zakodować
informację. W radiu na falach ultrakrótkich stosuję się modulację częstotliwości, w skrócie FM
(ang. Frequency Modulation), a w pozostałych pasmach - modulację amplitudy,
w skrócie AM (ang. Amplitude Modulation). Często w przypadku przesyłania danych cyfrowych, a
więc gdy występują tylko dwa dozwolone poziomy, słowo \"modulacja\" zamienia się słowem
\"kluczowanie\" (ang. Shift Iceying). W modemach (tych starszych) wykorzystywane były zarówno
kluczowanie częstotliwości (FSK - ang. Frequency Shift Keying) jak i fazy (PSK - ang. Phase Shift
Keying), a w nowszych rozwiązaniach stosuje się jednoczesną modulację fazy i amplitudy, zwaną
modulacją kwadraturowo - amplitudową,
w skrocie QAM (ang. Quadrature Amplitude Modulation). Do prawidłowego przesyłania
informacji nie wystarczy sama modulacja, ważne jest także samo przygotowanie danych do
transmisji. Polega ono na zastąpieniu pewnych ciągów bitów innymi, łatwiejszymi do rozróżnienia,
a operację tą realizuje układ zwany skramblerem, zaś powrotną zamianę po odbiorze - deskrambler.
Począwszy od modemów V.32 zaczęto stosować kodowanie nadmiarowe za pomocą kodów TCM
(ang. Trellis Coded Modulation). Kodowanie nadmiarowe polega na zastąpieniu pewnych ciągów
bitów ciągami dłuższymi,
ale łatwiejszymi do odróżnienia od pozostałych.
Modemy można podzielić na dwa zasadnicze rodzaje:
- zewnętrzne - podłączane do portu COM komputera, umożliwiają odbieranie wiadomości przy
wyłączonym komputerze
- wewnętrzne - mogą funkcjonować tylko przy włączonym komputerze, ale są znacznie tańsze niż
zewnętrzne
INTERNET
Internet jest największym systemem komputerowym na świecie. Stanowi olbrzymią sieć sieci,
ogarniającą cały świat, bezustannie ewoluującą i przekształcającą się. Internet dostępny jest dla
każdego, kto dysponuje modemem, linią telefoniczną, komputerem i odpowiednim połączeniem z tą
siecią. Zawiera nieograniczone zródło danych, do którego dostęp jest umożliwiony w każdym
miejscu i czasie.
HISTORIA INTERNETU
Burzliwy rozwój Internetu, którego jesteśmy świadkami w ostatnich latach, u osób
niezorientowanych może wywołać wrażenie, iż sieć ta jest wynalazkiem bardzo świeżej daty.
Tymczasem historia Internetu sięga już ponad ćwierć wieku wstecz. Zaczyna się ona
1 września 1969 roku, kiedy to w Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA),
a wkrótce potem w trzech, następnych uniwersytetach, zainstalowano w ramach eksperymentu
finansowanego przez ARPA (Advanced Research Project Agency, zajmującą się koordynowaniem
badań naukowych na potrzeby wojska) pierwsze węzły sieci ARPANET - bezpośredniego przodka
dzisiejszego Internetu. Eksperyment miał zbadać możliwość zbudowania sieci komputerowej bez
wyróżnionego punktu centralnego, która mogłaby funkcjonować nawet pomimo uszkodzenia
pewnej jej części. Wszystkie istniejące do tej pory sieci zarządzane były przez jeden główny
komputer, którego awaria pozbawiała możliwości pracy całą sieć. Sieć taka nie nadawała się do
dowodzenia armią podczas wojny, gdyż taki główny węzeł sieci byłby oczywiście pierwszym
celem ataku przeciwnika. Postanowiono, więc wypróbować zaproponowaną kilka lat wcześniej
przez RAND Corporation (kolejną instytucję związaną z badaniami wojskowymi) koncepcję sieci
rozproszonej.
W ciągu dwu następnych lat sieć była rozbudowywana, w pracach nad nią brała udział coraz
większa liczba naukowców z różnych ośrodków. Trzeba było opracować konkretne aplikacje,
umożliwiające wykorzystanie możliwości komunikacyjnych dawanych przez sieć; jednym z
pierwszych zastosowań było zdalne wykonywanie obliczeń na komputerach dużej mocy
znajdujących się w innych ośrodkach. Pod koniec 1971 roku stworzony został pierwszy program
poczty elektronicznej, działający w sieci ARPANET i pracujący przy niej naukowcy zaczęli
odkrywać zalety tego sposobu komunikacji - nie tylko do przesyłania służbowych notatek i
raportów, lecz także zupełnie prywatnej korespondencji; zaczęły tworzyć się zalążki \"społeczności
sieciowej\".
W pazdzierniku 1972 roku w ramach odbywającej się w Waszyngtonie międzynarodowej na temat
łączności komputerowej miała miejsce pierwsza publiczna prezentacja działania ARPANET`u.
Okazała się ona ogromnym sukcesem: obecni na konferencji naukowcy żywo zainteresowali się
siecią i możliwością współpracy przy jej rozwijaniu. Jeszcze w trakcie konferencji zdecydowano o
utworzeniu Międzynarodowej Grupy Roboczej do spraw Sieci (International Network Working
Group). Tym samym do prac nad siecią włączono także naukowców spoza USA, a w roku
następnym do ARPANET`u przyłączono, specjalnymi łączami satelitarnymi, dwa pierwsze węzły
zagraniczne: jeden w Wielkiej Brytanii, a drugi w Norwegii. ARPANET stał się siecią
międzynarodową.
W miarę przyłączania do sieci kolejnych ośrodków i rozwoju kolejnych aplikacji (w 1972
opracowano ostateczną; stosowaną do dziś specyfikację protokołu telnet, w 1973 - FTP,
a w 1977 - poczty elektronicznej) okazało się, że nie tylko w pełni zrealizowano cel eksperymentu,
ale również przy okazji stworzono bardzo sprawne narzędzie komunikowania się naukowców ze
sobą. W 1975 roku kierownictwo ARPA zdecydowało o zmianie statusu sieci ARPANET z
eksperymentalnej na użytkową i przekazało sieć pod zarząd Wojskowej Agencji Aączności
(Defense Communications Agency -DCA). Nie oznaczało to jednak bynajmniej, że prace nad
rozwojem sieci zostały zaniechane. W szczególności stało się jasne, że w rozrastającej się sieci
stosowany początkowo protokół komunikacyjny o nazwie NCP (Network Control Protokol) nie
zdaje egzaminu i musie być zastąpiony nowym, nad którym intensywnie pracowano.
Istotną cenzurę w historii sieci stanowi rok 1983. W roku tym wydarzyło się szereg istotnych
zmian. Po pierwsze wszystkie komputery w sieci ARPANET przeszły na stosowanie w miejsce
NCP gotowego już od kilku lat nowego zestawu protokołów sieciowych, określanego skrótem
TCP/IP ( Transmission Control Protokol / Internet Protokol ), stanowiącego podstawę dzisiejszej
sieci. Po drugie, w tym samym roku nastąpił rozpad ARPANET`u na dwie części. W poprzednich
latach chęć podłączenia się do ARPANET`u, sieci z założenia wojskowej, zaczęło zgłaszać coraz
więcej cywilnych uniwersytetów
i instytutów naukowych, luzno tylko związanych z badaniami wojskowymi. W pewnym momencie
okazało się, że jest ich już zbyt dużo, zdecydowano więc o rozdzieleniu sieci na dwie części: ściśle
wojskową, która przybrała nazwę MILNET, i nowy, mniejszy, \"cywilny\" ARPANET. Wtedy też
zaczął być powszechnie używany od nazwy protokołu IP termin Internet, którym określano obie te
sieci połączone razem. W latach następnych nazwa ta zaczęła wypierać określenie ARPANET, jako
że wobec powstawania i łączenia się coraz to nowych sieci opartych na protokole TCP/IP -
zwłaszcza uruchomionego w 1986 r. NSFNET`u - znaczenie \"oryginalnego\" ARPANET`u powoli,
acz systematycznie malało (ostateczna likwidacja sieci ARPANET nastąpiła w 1990 r.) Po trzecie
wreszcie, w tymże roku 1983 pojawiła się wersja systemu UNIX, opracowana na Uniwersytecie
Berkley, zawierająca wbudowaną implementację protokołów TCP/IP. Przed licznymi na
uniwersytetach komputerami typu stacja robocza, wyposażonymi w tę właśnie odmianę unix`a,
otworzyła się zatem możliwość bezpośredniego podłączenia do Internetu.
Z Internetem zaczęto łączyć już nie pojedyncze komputery, lecz całe uczelniane sieci lokalne.
Wojsko nie miało ochoty utrzymywać rozrastającego się w szybkim tempie cywilnego Internetu i w
roku następnym został on przekazany pod zarząd Narodowego Funduszu Nauki (National Science
Foundation). Instytucja ta poczyniła wielkie zasługi dla rozwoju sieci, między innymi poprzez
zfinansowanie budowy nowego, szybkiego tzw. rdzenia (backbone) Internetu, łączącego główne
gałęzie sieci USA - wspomnianego NSFNET,u. NSFNET zapewnił dostęp do Internetu wielkiej
liczbie instytucji naukowych
i badawczych tak w USA, jak i na całym świecie (Polska dołączyła się do Internetu w 1991 r.), był
jednak siecią ściśle naukową, w której zabroniona była wszelka działalność komercyjna.
Zapotrzebowanie na dostęp do Internetu narastało jednak także ze strony firm komercyjnych. Aby
wyjść mu na przeciw, zaczęły powstawać niezależne od NSFNET`u komercyjne sieci szkieletowe,
jak np. AlterNet, i pojawili się komercyjni providerzy Internetu, u których za niezbyt wygórowaną
sumę każda firma bądz osoba prywatna mogła uzyskać dostęp do sieci. W 1995 roku rząd USA
zdecydował, że dalsze utrzymywanie sztucznego rozdziału sieci \"naukowej\" od \"komercyjnej\"
nie ma sensu i zdecydował się na całkowitą \"prywatyzację\" Internetu. NSFNET został formalnie
zlikwidowany,
a poszczególne fragmenty jego rdzenia przypadły pięciu komercyjnym operatorom. A to jest już
czas terazniejszy Internetu - największej i najszybciej rozwijającej się sieci komputerowej świata,
liczącej sobie w lipcu 1998 r. około 30 milionów komputerów.
STRUKTURA INTERNETU
Współczesny Internet jest siecią sieci; zbudowany jest na zasadzie łączenia ze sobą poszczególnych
sieci lokalnych. Wyobrazmy sobie instytucję, w której znajduje się kilka sieci lokalnych. Mogą to
być opularne pecetowe sieci lokalne typu Novell Netware. Sieci te łączymy ze sobą (robi się to za
pomocą routerów), tworząc sieć uczelnianą. Takie sieci uczelniane mogą następnie być przyłączone
do sieci miejskiej, łączącej sieci lokalne poszczególnych instytucji, ta zaś sieć miejska do tzw.
krajowej sieci szkieletowej - zwykle jednej z kilku - łączącej poszczególne sieci miejskie na
obszarze kraju. Największe jednostki z jakich zbudowany jest Internet, to Autonomiczne Systemy
(AS-y), zwykle pokrywające się ze wspomnianymi sieciami krajowymi; układ połączeń między
nimi tworzy tzw. rdzeń Internetu.
Taka właśnie budowa Internetu umożliwia jego dynamiczny rozwój. Przyłączenie nowego odcinka
sieci jest bowiem przy takiej topologii bardzo proste i wymaga uzgodnień
w zasadzie jedynie z osobami zarządzającymi bezpośrednio podsiecią, do której zamierzamy się
dołączyć. Podłączanie i odłączanie nowych podsieci nie wpływa na działanie pozostałych
fragmentów Internetu, ani nie wymaga żadnych zmian znajdujących sie w odległych podsieciach.
Routing
Routery, łączące poszczególne podsieci, są jednymi z najważniejszych urządzeń
w Internecie. To one właśnie wytyczają drogę (ang. route - droga, trasa) pakietów danych między
sieciami, zapewniając możliwość połączenia się ze sobą dowolnych komputerów, niezależnie od
ich fizycznej lokalizacji. Router posiada co najmniej dwa przyłącza sieciowe (każde o innym
adresie IP), podłączone do różnych sieci; jego zadaniem jest skierowanie danych we właściwą
stronę na podstawie adresu docelowego.
Jeżeli komputer o adresie np. 149.156.24.10 wysyła pakiet danych do komputera w tej samej
podsieci (np. 149.156.24.15), pakiet ten może być przekazany bezpośrednio - router
nie bierze w tym procesie udziału, gdyż pakiety nie wychodzą poza lokalna podsieć
(i nie powodują obciążenia reszty Internetu...). Jeżeli jednak zechcemy się połączyć
z komputerem z poza swojej podsieci (np. 148.81.18.1), wówczas dane przekazywane są do routera,
a poprzez niego do następnej sieci, gdzie - o ile pakiet nie jest adresowany do komputera w tej
właśnie sieci - zajmie się nim kolejny router.
Router\'y \"wiedzą\", przez który router wiedzie droga do jakich sieci (istnieje wiele metod,
aby je tego \"nauczyć\"), stąd też w przypadku, gdy dana sieć ma połączenie z kilkoma innymi
(zawiera kilka routerów), wybierany jest router najbardziej odpowiedni dla docelowej sieci.
Routery potrafią jednak same zmieniać trasę przesyłania pakietów i tworzyć tzw. drogi obejściowe
w przypadku np. awarii połączenia - jest to właśnie ta zasadnicza koncepcja, która legła u podstaw
ARPANET\'u, a pózniej Internetu. Trzy sieci A,B i C połączone są ze sobą na zasadzie każda z
każdą. W normalnej sytuacji pakiety wysyłane z sieci A do sieci B przekazywane są połączeniem
bezpośrednim poprzez routery R1 i R3. Jeżeli jednak bezpośrednie połączenie między sieciami A i
B ulegnie przerwaniu, pakiety zostaną automatycznie skierowane obejściową trasą poprzez sieć C
(routery R2-R6-R5-R4) - może to nawet nie zostać zauważone przez użytkowników.
Klasy
Oczywiście, aby opisane powyżej rozwiązania mogły funkcjonować, musi istnieć sposób łatwego
rozpoznawania przez oprogramowanie sieciowe, czy wskazany adres IP należy do naszej własnej
podsieci, czy też znajduje się poza nią. W tym celu adres IP podzielony jest na dwie części - jedna z
nich określa numer sieci, i dla wszystkich urządzeń w danej podsieci jest identyczna, druga stanowi
numer komputera w sieci.
W pierwotnej specyfikacji protokołu TCP/IP podział adresu IP pomiędzy numer sieci
i numer komputera ustalono w sposób sztywny, definiując trzy klasy adresów: A, B i C.
W miarę dołączania do Internetu coraz większej liczby podsieci okazało się, że zaczyna po prostu
brakować numerów sieci, które można by im przydzielić, podczas gdy w wielu istniejących już
sieciach klasy A, B, a nawet C duża część numerów pozostawała nie wykorzystana - po prostu w
sieci nie było tak wielu komputerów. Dlatego w chwili obecnej klasy adresowe mają znikome
znaczenie, a powszechnie stosowany jest model adresowania bezklasowego, opartego o tzw. maski
podsieci. Maskę tę muszą \"znać\" wszystkie komputery i routery znajdujące się w danej podsieci.
Maskę zapisuje się w podobny sposób jak adres IP, np. maskę składającą się z 27 bitów 1 (numer
sieci) i 5 bitów 0 (numer komputera) zapisujemy tak: 255.255.255.224.
Adresy domenowe
Adresy IP są niezbędne oprogramowaniu sieciowemu do przesyłania pakietów danych,
posługiwanie się nimi jest jednak bardzo niewygodne dla użytkownika. Dlatego obok adresów IP
wprowadzono adresy symboliczne albo domenowe. Nie każdy komputer musi mieć taki adres;
adresy symboliczne z reguły przypisywane są tylko komputerom udostępniającym w Internecie
jakieś usługi, czyli będącym tzw. serwerami. Umożliwia to użytkownikom chcącym z nich
skorzystać łatwiejsze wskazanie konkretnego serwera. Komputery będące tylko klientami, to
znaczy tylko korzystające z zasobów informacyjnych serwerów (np. zwykłe domowe PC włączone
do Internetu za pośrednictwem modemu) mogą adresów symbolicznych nie mieć, gdyż nikt \"z
zewnątrz\" nie będzie z nich korzystał. Specjalny rodzaj adresów symbolicznych wykorzystywany
jest również w przypadku komputerów nieprzyłączonych bezpośrednio do Internetu, lecz do innych
sieci mających możliwość wymiany poczty z Internetem. Komputery te nie mają adresów IP,
jednakże adresy symboliczne umożliwiają zaadresowanie poczty do takiego komputera.
Adres symboliczny zapisany jest w postaci ciągu nazw, tzw. domen, które rozdzielone są kropkami
podobnie jak w przypadku adresu IP. Poszczególne części adresu domenowego nie mają jednak
żadnego związku z poszczególnymi fragmentami adresu IP, chociażby ze względu na fakt, że o ile
adres IP składa się zawsze z czterech części, o tyle adres domenowy może ich mieć różną liczbę -
od dwóch do sześciu czy nawet siedmiu.
Odwrotnie niż adres IP, adres domenowy czyta się od tyłu. Ostatni jego fragment tzw. domena
najwyższego poziomu (top-level domain), jest z reguły dwuliterowym oznaczeniem kraju (np. pl,
fi). Jedynie w USA dopuszcza się istnienie adresów bez oznaczenia kraju na końcu (biorąc pod
uwagę, że sieć Internet powstała właśnie tam, i początkowo nie przewidywano tak wielkiego jej
rozwoju w innych krajach, jest to oczywiste). Zamiast kraju, domena najwyższego poziomu opisuje
\"branżową\" przynależność instytucji, do której należy dany komputer. Może to być .com -
oznaczające firmy komercyjne, .edu - instytucje naukowe i edukacyjne, .gov - instytucje rządowe,
.mil - wojskowe, .org - wszelkie organizacje społeczne i inne instytucje typu non-profit.
Następną częścią adresu po domenie \"branżowej\" lub \"geograficznej\" jest będzie domena
określająca bezpośrednio instutucję - na ogół jej nazwa lub skrót nazwy. Należy zwrócić uwagę na
komputer o adresie ftp.microsoft.com zwyczajowo komputery na których znajdują się serwery
takich usług jak anonimowe FTP, news, gopher, WWW itd., wyróżniane są charakterystyczną
nazwą, odpowiadającą nazwie usługi, aby łatwiej było je odnalezć.
W istocie wszystkie te adresy mogą oznaczać jeden i ten sam komputer, ponieważ możliwe jest
przypisanie do tego samego adresu IP kilku adresów symbolicznych, tzw. aliasów.
DNS
Korzystanie z adresów domenowych jest łatwiejsze dla ludzi, ale oprogramowanie sieciowe
\"rozumie\" jedynie adresy IP. Potrzebny jest zatem jakiś sposób \"tłumaczenia\" adresów
symbolicznych na adresy IP. Jako że ich wzajemne przyporządkowanie jest czysto umowne,
\"tłumaczenie\" to może się odbywać tylko na podstawie jakiejś \"tabeli\", przechowującej
informacje o tym jakiej nazwie symbolicznej odpowiada jaki adres IP. Ze względu na rozmiary
sieci Internet oczywiście niemożliwe jest przechowywanie takiej \"tabeli\" przez jakikolwiek
pojedynczy komputer w sieci, dlatego zastosowano rozwiązanie rozproszone. W każdej domenie
istniejącej w Internecie jest jeden wyróżniony komputer - tzw. serwer nazw (Domain Name Server -
DNS), przechowujący wykaz adresów komputerów ze swojej domeny, czasami ewentualnie także
sąsiednich domen nie mających własnych serwerów nazw. Każda domena wyższego poziomu
również ma swój serwer nazw, pamiętający adresy serwerów nazw poszczególnych \"poddomen\"
w obrębie tej domeny (aby zatem utworzyć nową domenę trzeba ją zarejestrować w serwerze nazw
domeny nadrzędnej). Na najwyższym poziomie tej hierarchii znajdują się tzw. główne serwery
nazw (Root Name Servers) - dla większej sprawności działania jest ich kilka - zawierające
informacje o adresach serwerów nazw domen najwyższego poziomu w Internecie (.com, .edu, .pl,
...itd.). Każdy serwer nazw musi znać adresy serwerów głównych (ich listę znalezć można pod
adresem ftp://rs.internic.net/netinfo/root-servers.txt), zaś adres IP jego samego musi być znany
wszystkim komputerom obsługiwanym przezeń domenie.
SKAADNIKI INTERNETU
Sieć Internet to \"pajęczyna\" - WWW (World Wide Web). WWW to obecnie najintensywniej
rozwijająca się usługa dostępna w sieci Internet. Idea WWW powstała w Europejskim
Laboratorium Fizyki Cząsteczek (CERN) w Szwajcarii i w ciągu kilku lat opanowała większość
zasobów i transmisji danych w Internecie. Swoją olbrzymią popularność WWW zawdzięcza przede
wszystkim sposobowi prezentacji dokumentów, który umożliwia zamieszczanie zdjęć, grafiki,
krótkich filmów czy muzyki. O WWW można myśleć jako o nieskończonym systemie teletextu, z
informacjami na każdy wyobrażalny temat, zawierający pełne kolorów zdjęcia w wysokiej
rozdzielczości, animacje i dzwięki.
Po WWW poruszamy się klikając myszą na podświetlonych słowach lub ikonach. Dzieje się to za
pomocą \"hypertextu\", który jest bardzo prosty w użyciu. Każde połączenie \"hypertextowe\"
odsyła nas do kolejnej porcji informacji - grafiki, tekstu, dzwięku - ale nie muszą się one wcale
znajdowac na serwerze, na którym znajduje się hypertextowe połączenie. Graficzne oblicze WWW
jest wyjątkowo atrakcyjne, umożliwia realizację różnych zadań, a system odnośników (tzw. URL -
wskazujących inny dowolny dokument w sieci) sprawia, że nawet osoby, które nie mają do
czynienia z komputerem na co dzień,
bez trudu radzą sobie z przeglądaniem stron WWW.
Jeśli chcemy skorzystać z WWW musimy dysponować programem takim jak Internet Explorer,
NCSA Mosaic lub Netscape Navigator(tego ostatniego używa 80% użytkowników sieci).
EMAIL
Electronic Mail (poczta elektroniczna). Wiele osób podłącza się do Internetu ze względu na
możliwość korzystania z poczty elektronicznej. Przy jej pomocy można przesyłać wiadomości do
każdego , kto posiada konto w Internecie. Można także dołączyć do przesyłki różne pliki - jak
obrazy czy arkusze kalkulacyjne. Najcenniejsze jest jednak to, że przesyłka ociera do adresata w
ciągu kilku minut od momentu wysłania.
Każdy użytkownik Internetu ma swój indywidualny adres mailowy. Zadaniem programu
mailowego jest \"zapakowanie\" i zaadresowanie naszych listów. W chwili wysłania listu trafia on
do serwera adresata, gdzie oczekuje na podjęcie go przez użytkownika, dla którego jest
przeznaczony.
Gdy otrzymujemy konto na serwerze, przydzielany nam jest adres. Rozszyfrowanie jego
składników nie jest trudne. Jeśli używamy e-mail, wiadomość dociera tylko do adresata. Możliwe
jest stworzenie listy mailowej, z której wiadomości będą wędrowały do większej ilości osób. Nie
jest to jednak idealne dla wszystkich celów.
FTP
\"File Transfer Protocol\" jest internetowym sposobem wysyłania i ściągania danych
z odległych komputerów. Miliony plików i programów można w Internecie wypróbować za darmo.
Z pomocą FTP można skopiować plik (program, grę, obraz lub dzwięk) z dysku odległego
komputera na nasz dysk. Możliwe jest także wysyłanie plików w ten sam sposób. Jest wiele
serwerów FTP, które zawierają ogromne zbiory plików dostępnych dla każdego użytkownika
Internetu. Tak jak w przypadku USENETu potrzebny jest odpowiedni program. Przypomina on
zwykle Menedżer Plików Windows - pliki kopiujemy za pomocą myszy - program troszczy się o
resztę.
TELNET
TELNET to program, który pozwala nam pracować na odległym komputerze tak, jak byśmy
siedzieli przed klawiaturą tego kmputera. Pozwala on także na korzystanie z BBS
(np. Maloka) mających połączenie z Internetem. Wadą jest, że TELNET opiera się całkowicie na
środowisku tekstowym i wymaga odrobiny znajomości systemu UNIX.
IRC
Internet Relay Chat To Usenet na żywo. Rozmowy na żywo, podobnie jak poczta elektroniczna i
grupy dyskusyjne, umożliwiają kontaktowanie się z innymi ludzmi na całym świecie, tyle tylko, że
odbywa się to w czasie rzeczywistym. Istnieje wiele sposobów rozmawiania przy pomocy
klawiatury z pozostałymi użytkownikami Internetu. Można na przykład skorzystać z licznych
serwerów WWW bądz z dostosowanych do indywidualnych potrzeb usług sieciowych w trybie
bezpośrednim. Można tez połączyć się z którymś ze specjalnych, przeznaczonych do tego serwerów
Telnetu lub posłużyć się oprogramowaniem typu klient, zapewniającym dostęp do jednej z sieci
świadczących usługi w systemie IRC. Używając specjalnego programu możemy brać udział w
debatach (rozmowach) odbywających się na oddzielnych kanałach np. POLSKA to kanał
przeznaczony dla Polaków z całego świata. Wystukujemy wiadomość na klawiaturze a inni
użytkownicy widzą ją na swoich ekranach w tym samym momencie and vice versa. To jak
będziemy się nazywali, kim będziemy zależy tylko od nas - nie można tego w żaden sposób
sprawdzić.
Multimedia w WWW
W przeszłości strony WWW przypominały czasopismo, składały się ze złożonego tekstu wraz ze
zdjęciami. Obecnie wiele stron WWW to tworu multimedialne, pełne dzwięku, ruchu i
interaktywności. Najnowsze przeglądarki umożliwiają zapoznanie się z animacjami,
interaktywnymi grami, tekstami, dzwiękiem i obrazem.
Gry w sieci
Dla miłośników gier komputerowych sieć stanowi prawdziwa skarbnicę, z której może ściągać
nowe oprogramowania oraz ulepszenia i dodatki do ich wersji komercyjnych. Największa jednak
atrakcją Internetu jest możliwość gry poprzez modem z innymi użytkownikami-jednym bądz
wieloma naraz.
Usługi bieżące (on-line)
Usługi bieżące - takie jak słowniki, encyklopedie, serwisy wiadomości, aktualizowane na bieżąco
notowania giełdowe czy informacje o połączeniach kolejowych i lotniczych - różnią się od
pozostałych usług internetowych tym, że dostępne są wyłącznie dla abonentów danego serwisu. Do
komunikowania się z innymi użytkownikami służy wewnętrzna poczta elektroniczna i system
rozmów na żywo. Większość serwisów on - line ma już połączenie z Internetem, ale ich główną
cechą nadal pozostaje odrębnie zarządzana sieć, otwarta jedynie dla abonentów. We wszystkich
serwisach on - line użytkownicy mogą odwiedzać i robić zakupy w bogato zaopatrzonych
\"sklepach\", w których znajdują się podobizny i opisy towarów. Sporą popularnością w serwisach
on - line zawsze cieszyły się gry sieciowe, rozgrywane w czasie rzeczywistym.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Budowa komputera w pigułce
budowa komputera
TB budowa komputera
Jednostki budowa komputera
Budowa komputera(1)
Budowa komputera
Budowa Komputera #2
budowa komputera notka
Budowa Komputera #1
Budowa komputera
Budowa sieci komputerowych na przelacznikach i routerach Cisco busiko
budowa fizyczna i parametry techniczne komputerow przenosnych
Sieci komputerowe Budowa i dzialanie siekom
Budowa i montaż komputera
Budowa i zasada działania podzespołów komputera

więcej podobnych podstron