Edokumentumok.hu


Főoldal

1. Milyen szempontokat kell figyelembe venni a PC kiválasztásánál?

- Alkalmazási terület – a feladat és a szoftverek hardverigénye:

- irodai adminisztráció, szövegszerkesztés – nem igényel csúcskategóriás gépet

- kiadványszerkesztés, képfeldolgozás

- programfejlesztés – komoly számítási teljesítmény, nagy tárterület szükséges

- CAD/CAM – nagyon nagy teljesítményt igényel

- multimédia – speciális gép és hardver ajánlott

- hálózati munkaállomás vagy kiszolgáló

- Szabványos, egymással összhangban lévő részegységek

- Fejlődési tendenciák, továbbfejleszthetőség

- Garancia, szervizhálózat, támogatás (→ gyártók honlapja)

- Minőség és költségek viszonya → értékelési szempontok:

- műszaki: teljesítmény, meghibásodás, szabványok, cserelehetőség, bővíthetőség

- gazdasági: beszerzési költség, üzemeltetési-karbantartási költségek, járulékos költs. (pl. kiképzés)

- egyéb: gyártók elismertsége (→ márkás, noname), referenciák

2. Melyek a PC fizikai felépítésének fontosabb alkotórészei?

- Alaplap

- sínrendszer (buszrendszer)

- interfészek (illesztők, vezérlők)

- Processzor (CPU)

- Központi tár (RAM, operatív memória)

- Háttértárak

- merevlemez

- hajlékonylemez

- CD-meghajtó, stb.

- Tápegység

- Perifériák (be- és kimeneti egységek)

- billentyűzet

- egér

- monitor

- nyomtató, stb.

3. Vázolja fel a PC elvi felépítését!

 

 

4. Melyek a processzor és a központi tár feladatai?

Processzor feladata: a központi tárba betöltött program utasításainak egymás utáni végrehajtása:

- belső műveletek (aritmetikai, logikai utasítások, regiszterek közötti mozgatás stb.)

- memória-műveletek (memória  regiszter adatátvitel)

- be-/kimeneti műveletek (interfész  regiszter adatátvitel)

- vezérlőutasítások (ugrás, szubrutin hívás stb.)

Központi tár (memória) feladata:

Az aktuálisan végrehajtott program és a hozzá kapcsolódó adatok tárolása (munkatár). Az operatív tár közvetlen hozzáférésű (az adatok elérése felvitelük sorrendjétől független, a rekeszek hozzáférési ideje kb. azonos); és írható-olvasható (tartalma módosítható).

5. Hogy éri el a processzor a központi tárat?

Az operatív memóriában a legkisebb tárolóterület-egység a rekesz. Minden rekesz címmel rendelkezik, amely alapján a processzor ki tudja választani – a címzéshez rendelkezésre álló bitek megoszlanak a rekeszek és a chipeket tartalmazó memóriamodulok között (a cím első részét a memóriamodulok és a chipek, második részét a rekeszek címzésére használjuk). A központi tár rekeszeinek elérése memória-regiszter adatátviteli utasítással, a memóriarekesz címének hivatkozásával történik.

6. Melyek az interfészek és a sínrendszer feladatai?

Interfészek feladata:

- az adatátvitel módjában igen különböző perifériák, I/O eszközök sínrendszerrel történő összekapcsolása, az egységek közötti információcsere biztosítása

- vezérlő-illesztő rendszer – kábelek, csatlakozók, meghajtó- és vevőáramkörök, jelvezeték-előírások, vezérlési egyezmények (fizikai- logikai jellemzők)

Sínrendszer (buszrendszer) feladata:

- egy több tucat vezetékből álló vezetékrendszer, amely a gép egységeit (processzor, memória, perifériainterfészek) köti össze szabályozott, egységes módon

- a gép különböző egységei rajta keresztül továbbíthatnak adatokat és vezérlőjeleket (melyek meghatározott, specifikációban rögzített módon vihetők át)

- előnyei: a szabványosított jelhasználat és vezetékkiosztás miatt könnyen cserélhetők a csatlakoztatott eszközök, illetve azok vezérlő kártyái, és így gyártótól, géptől függetlenné válik azok használata; a gépek karbantartása is könnyebbé válik, mivel a hibás részegységek egyszerűbben behatárolhatók

7. Hogy éri el a processzor az interfészeket?

Az interfészek elérése be-/kimeneti utasítással, az I/O regiszter címének megadásával történik. A regiszterek címezhetők, mint a memóriarekeszek. Minden adatforgalom, parancskiküldés, ill. állapotlekérdezés rajtuk keresztül valósul meg (adat-, parancs- és állapotregiszter).

8. Mi a megszakítás?

A programvégrehajtás átmeneti felfüggesztése a hardvereszközök (perifériák) különböző eseményeket közlő jelzése vagy a végrehajtás során fellépő esemény miatt.

9. Vázolja fel a megszakítás kezelésének mechanizmusát!

a hardver által:

- az eszközvezérlő beállítja a megszakításkérő vezérlő vonal jelszintjét, ezzel jelzi a processzornak a megszakításkérelmet (INT jel)

- külső megszakítás esetén a processzor az aktuális utasítás végrehajtását még befejezi

- a processzor visszaigazolja a megszakításkérelem elfogadását (IACK jel)

- ezt követően az eszközvezérlő a sínre küldi a megszakítási vektor elemének sorszámát

- a processzor tárolja a megszakítási vektorok elemének sorszámát

- a processzor elmenti a verembe az utasításszámláló és az állapotregiszter tartalmát

- a processzor a megszakítási vektor elemsorszáma alapján a megszakításkiszolgáló rutin kezdőcímét betölti az utasításszámláló regiszterbe és ezzel megkezdődik a megszakításkiszolgáló rutin végrehajtása

az operációs rendszer által:

- a megszakított program adatainak elmentése verembe

- a megszakítás okának behatárolása

- a kiszolgáláshoz szükséges adatok összegyűjtése

- a megszakítást okozó esemény kezelése

- a megszakított program adatainak visszatöltése

- a megszakításkiszolgáló rutin befejezésének jelzése

a hardver által:

- az elmentett állapot és utasításszámláló regiszter tartalmának visszatöltése és a megszakított program folytatása

10. Milyen típusú megszakításokat ismer?

- eredete alapján:

- külső (hardver/interrupt) – a processzortól független, külső esemény – pl. az I/O eszközöktől jövő jelzés (adatátviteli igény, ill. befejezés, a felhasználó közölnivalója - billentyűleütés) – idézi elő

- belső (kivétel/exception) – a programfutás folytatását akadályozó-, az utasításvégrehajtás alatt a processzoron belül fellépő esemény – pl. osztási hiba, túlcsordulás – idézi elő (változatai: hibák, csapdák, abort-ok, programozott kivételek)

- szoftver által generált, szimulált – programhibák behatárolása érdekében a programfutást lépésenként megszakítjuk

- letilthatóság szerint:

- maszkolható – olyan események, melyek megszakítási igénye átmenetileg letiltható – engedélyezésük vagy tiltásuk egy regiszter megfelelő bitjének beállításával történik

- nem maszkolható – olyan események, melyek megszakítási igénye nem tiltható le és minden esetben ki kell szolgálni (pl. a súlyos hardver hibák)

11. Hogy épül fel a PC megszakítási rendszere?

- a megszakításkezeléshez kapcsolódó legfontosabb hardver-feladatokat az alaplapon lévő megszakításvezérlő egység végzi – erre csatlakoznak az eszközök megszakításkérő vonalai (az XT-ben 1 db megszakításvezérlő volt, melyre 8 periféria csatlakozhat egyszerre, az AT-be már két ilyen áramkört építettek, így a megszakítások száma 16-ra nőtt – mivel még ez sem elég, egy megszakításra két periféria is ráköthető, vagyis a megszakítás megosztható)

- a megszakításokhoz prioritási szint tartozik (a legnagyobb súllyal az IRQ 0, a legalacsonyabbal az IRQ 7 illetve IRQ 15 rendelkezik)

- általában egy megszakítás-vezeték (INT - Interrupt) a megszakításvezérlőtől a processzorhoz

- a megszakításvezérlő fogadja megszakításkérő vezérlővonalakon a megszakításkérelmeket; vizsgálja, hogy a megszakítás nincs-e maszkolással letiltva, és a prioritását, majd az INT vezetéken közli a megszakításkérést a processzorral

- ha a processzor visszaigazolja, hogy kész a kérés fogadására, akkor átadja a processzornak a megszakításhoz tartozó megszakításvektor címet

12. Mi a DMA?

(Direct Memory Access - közvetlen memóriahozzáférés) Közvetlen adatátvitel a buszon, a központi tár és az interfész (periféria) között, a processzor részvétele nélkül, egy DMA-vezérlő irányításával. Előnyei: a CPU tehermentesítése, nagysebességű átvitel. A DMA vezérlő egy leegyszerűsített CPU-hoz hasonló egység (jelenleg az alaplapokon általában 2 DMA vezérlő található, 1 vezérlő 4 egységet tud kezelni).

13. Vázolja fel egy DMA-átvitel elvi vázlatát!

 

14. Vázolja fel a PC programrendszerének felépítését!

 

 

 

15. Mi a szerepe az operációs rendszernek?

Összehangolja a rendszer alkotóelemeinek a működését és kényelmes hozzáférést biztosít a rendszer erőforrásaihoz a felhasználó (→ felhasználói felület) és az alkalmazások számára (→ programozói felület: API).

- eszköz-kezelés – a felhasználói programok és a hardver közé ékelődik, elfedi előttük az eszközök különbözőségét

- rendszerhívások kiszolgálása – lehetővé teszi a perifériák elérését a felhasználói programok számára

- megszakításkezelés – a perifériák felől érkező kiszolgálási igények fogadása

- erőforrás kezelés – az eszközök közös használatának biztosítása, igazságos elosztás a folyamatok között

- processzoridő ütemezés – a processzoridő elosztása a munkák között

- memóriakezelés – a memória elosztása a munkák között

- állomány- és lemezkezelés – a megőrizendő állományok rendszerezett tárolása

- felhasználói felület – kapcsolat a felhasználóval - lehetővé teszi, hogy a felhasználó befolyásolja a rendszer működését, programok indítása

16. Mi a szerepük az illesztőprogramoknak (drivereknek)?

Illesztőprogram/meghajtó/Driver: olyan program, amely egy hardvereszköz számára nyújt be-/kimeneti szoftverinterfészt → fogadja az operációs rendszer I/O hívásait, amelyeket átalakít az eszköz sajátosságainak megfelelő kérésekké

17. Mi a szerepe a BIOS-nak?

Basic Input/Output System - Központi bemeneti/kimeneti rendszer. Hardver-szoftver interfész – szubrutinok, amik kapcsolatot teremtenek a hardveregységek és az operációs rendszer között. Az alaplap interfészeit közvetlenül kezelő be-/kimeneti rutinok gyűjteménye → hívásuk programozott megszakítással történik.

18. Hogy valósul meg egy alkalmazás által kezdeményezett I/O-művelet?

Egy alkalmazás által kezdeményezett I/O-művelet a hierarchia szintjein végighaladva valósul meg:

- Operációs rendszer I/O-szolgáltatásának elérése egy rendszerhívással (programozott megszakítással → az I/O manager kezeli)

- Driver hívása (Win32 előtti rendszereknél BIOS rutin hívása)

- I/O utasítás (IN, OUT) végrehajtása az operációs rendszer HAL(Hardware Abstraction Layer) szintjén

19. Mi a csipkészlet?

- IC-készlet, chipset

- alaplapi vezérlőáramköri készlet, az alaplapok funkcionális áramköri egységeit (vezérlők, interfészek) tartalmazó integrált áramkörök (1, 2 vagy 3 chip)

- bridge vagy hub architektúra

- mindegyiknek megvan a maga jellegzetessége – a legfontosabb jellemzőjük a processzor- és memóriatámogatás, és meghatározzák a bővítőhelyek és csatlakozók típusát és mennyiségét is

20. Melyek egy hub-architektúrájú csipkészlet összetevői és ezek feladatai?

- GMCH (Graphics Memory Controller Hub – memória és grafikus vezérlő busz) → rendszerbusz, memória-busz, AGP vezérlése

- I/OCH (I/O Controller Hub) → be-/kimeneti vezérlések

- Firmware Hub → BIOS tárolása

A számítógép-hálózatoknál használatos HUB elnevezést az indokolja, hogy a vezérlőáramkörök (GMCH, ICH, FWH) csoportjait nem a PCI busz kapcsolja össze (mint a bridge architektúrájú áramkörkészleteknél), hanem egy – csak a hubok kommunikációjára szolgáló – külön sín, amely adatátviteli teljesítménye kétszerese a PCI sínének (266 MB/sec).

21. Milyen áramkörben tárolják a BIOS-t?

A tárolóeszköz típusa kezdetben ROM volt, majd ezt felváltotta az EPROM, és napjainkban a BIOS-t az alaplapokon módosítható Flash-memóriában tárolják.

22. Mit tartalmaz a BIOS?

Alacsony szintű (gépi kódú) szoftvereket tartalmaz:

- POST (Power On Self Test) – a gép bekapcsolásakor működésbe lépő öntesztelő diagnosztikai program, amely a számítógép hardvereszközeit teszteli (ha hibát talál, a képernyőn hibajelzést jelenít meg, ha a probléma a képernyőt is érinti, a hibát sípjelekkel jelzi)

- BOOT – megkezdi az operációs rendszer betöltését a CMOS-ban megadott lemezről (bootolás)

- BIOS (Basic Input/Output System - Központi bemeneti/kimeneti rendszer) – hardver-szoftver interfész – szubrutinok, amik kapcsolatot teremtenek a hardveregységek és az operációs rendszer között

- SETUP program – segítségével a felhasználó megváltoztathatja a rendszer alapkonfigurációját és a hardver paramétereit, megadhatja, hogy hol keresse az operációs rendszert (a rendszeradatok a CMOS RAM-ban tárolódnak, mely egy elem/akkumulátor által a kikapcsolás után is megőrzi tartalmát)

23. Mi a POST?

(Power On Self Test) A gép bekapcsolásakor működésbe lépő öntesztelő diagnosztikai program, amely a számítógép hardvereszközeit teszteli (ha hibát talál, a képernyőn hibajelzést jelenít meg, ha a probléma a képernyőt is érinti, a hibát sípjelekkel jelzi).

24. Milyen feladatokat lát el a POST?

- RAM tesztelése (írás/olvasás)

- telepített hardvereszközök (merev- és hajlékonylemez-meghajtó, billentyűzet, monitor, soros és párhuzamos portok, CD-meghajtó, hangkártya) leltárba vétele, kiírása, tesztelése, konfigurálása

- regiszterek írása/olvasása

- rendszer-erőforrások (RAM terület, I/Ocímek, IRQ-vonalak, DMA-csatornák) hozzárendelése

- eszközök konfigurálása a CMOS RAM-ban tárolt adatok alapján

- Plug and Play hardverek inicializálása

- Setup indítása (ha kérik)

- Boot indítása (operációs rendszer betöltési folyamatának elindítása)

25. Mi a CMOS RAM?

A BIOS-beállítások, konfigurációs adatok, és a valósidejű óra tárolására szolgáló CMOS technológiával készült memória-áramkör. Nincs szüksége frissítésre ahhoz, hogy tartalma megmaradjon – áramellátásra viszont igen, ezért a gép kikapcsolt állapotában elem/akkumulátor által táplált.

26. Mit tartalmaz a CMOS RAM?

- Konfigurációs adatok → szerepük:

- a felhasználó módosíthatja a rendszer paramétereit a Setup programmal (→ BIOS-beállítások)

- az autókonfigurációs program módosíthatja a csipkészlet beállításait hardver változtatás esetén → a POST felhasználja az adatokat a csipkészlet regisztereinek beállításánál

- Valósidejű óra → idő, dátum

- egy elem/akkumulátor által a kikapcsolás után is megőrzi tartalmát

27. Mi a szerepe a BIOS Setup programjának?

Segítségével a felhasználó megváltoztathatja a rendszer alapkonfigurációját és a hardver paramétereit, megadhatja, hogy hol keresse az operációs rendszert. A rendszeradatok a valósidejű óra RAM-jában (CMOS) tárolódnak, mely egy elem/akkumulátor által a kikapcsolás után is megőrzi tartalmát. A Setup a POST alatt indítható a megadott billentyű, pl. <Del> v. <F2> lenyomásával.

28. Milyen lehetőségeket nyújt a BIOS Setup főmenüje?

- processzor- és memória-beállítások

- csipkészleten keresztül elérhető beállítások

- jelszó és biztonsági beállítások

- tápkezeléssel kapcsolatos beállítások

- indítási opciók

- módosítások mentése vagy törlése

29. Mi a Plug and Play?

Plug and Play (PnP): újonnan csatlakoztatott eszköz automatikus felismerése és rendszerbe illesztése külső beavatkozás nélkül.

30. Hogy valósítják meg a Plug and Playt?

A feladatot a PnP-t támogató BIOS (→ PCI autokonfigurációs program) és az operációs rendszer PnP manager nevű komponense látja el:

- csatlakoztatott eszközök megszámlálása (indításkor és végrehajtás közben) → mindegyik buszmeghajtó (PCI, USB stb.) jelenti eszközök hozzáadását/eltávolítását

- eszköz identifikálása, hardver szükségleteinek begyűjtése

- megfelelő hardvererőforrások (I/O-címek, IRQ-vonalak, DMA-csatornák stb.) kiosztása és a szükséges konfliktusmentes beállítások elvégzése a konfigurációs regisztereken keresztül

- megfelelő driver kiválasztása és betöltése (→ ha nincs, akkor felkérés manuális telepítésre)


© Minden jog fenntartva.