Архітектура комп'ютерів

При установці прикладних пакетів  врахуйте, що установка кожного нового пакета, крім дискового простору, вимагає  додатково до мінімального значення ОЗУ   2 - 4 Мбайта пам'яті! Це правило почасти пояснює той факт, що при великому числі встановлених пакетів усі програми працюють повільніше, навіть якщо вони завантажуються і працюють по черзі. При цьому продуктивність і стійкість роботи комп'ютера знижується экспоненциально до деякої межі, що залежить від виробника і марки комп'ютера!

На що варто звертати увагу при  покупці пам'яті.

Перш, ніж купувати мікросхеми пам'яті  для Вашого комп'ютера, зверніть увагу  на рознімання Вашої материнської плати  для установки пам'яті. Для початку  ознайомтеся з пропонованою нижче  таблицею:

Таблиця F.ІІ. Відповідність типу рознімань  пам'яті типу  чи машини чипсета.
Машина/чипсет	DIP	SIPP	SIMM	DIMM
IBM PC, PC/XT	+	-	-	-
IBM PC AT/286	+	+	-	-
PC AT/386/486	-	+	30 pin	-
IBM PS/2, PS/1	-	-	30 pin	-
Intel 440TX, 440EX,   440LX, 450NX	-	-	72 pin EDO	SDRAM
Intel 440ZX,   440BX, 440GX	-	-	-	SDRAM
VIA Apollo MVP3/4	-	-	72 pin EDO	SDRAM,  DDRDRAM
VIA Apollo Pro/Pro+	-	-	72 pin EDO	SDRAM
ALI Alladin   4/4+/V/PROII	-	-	72 pin EDO	SDRAM
Intel 810	-	-	-	SDRAM (PC100)
Intel 820	-	-	-	SDRAM, RDRAM
Intel 840	-	-	-	SDRAM (PC100),  RDRAM

 

У даній таблиці приведені відповідності найбільш розповсюджених типів мікросхем пам'яті для широко розповсюджених чипсетов. По цій таблиці Ви швидко визначите потрібний Вам тип мікросхем.

Далі загляньте в корпус комп'ютера. Тут необхідно подивитися наступне:

Число гнізд для мікросхем пам'яті  зазначеного типу.

Тип мікросхем уже встановленої пам'яті.

Так Ви довідаєтеся, потрібно чи Вам  докуповувати  чи пам'ять змінювати  її цілком. Потім в описі для материнської плати довідайтеся, яке повинно бути час доступу до пам'яті і чи належний бути присутнім контроль парності. Контроль парності використовується в модулях DІ, SІPP, і 30-pіn SІMM для перевірки правильності своїх операцій читання/запису. Як правило, у документації до материнської плати вказується,  чи підтримує вона контроль парності.

При виборі мікросхем пам'яті дивитеся, щоб швидкість її роботи була не нижче номіналу. У противному випадку  у Вас може "згоріти" або  мікросхема пам'яті, або сама материнська плата. Також небажано ставити різні типи пам'яті (наприклад, EDO DRAM і SDRAM) чи пам'ять з різним часом доступу на одну машину.

Модернізуючи пам'ять з розніманнями DІ, SІPP і SІMM, врахуйте, що ця пам'ять  установлюється банками (наборами). У  банку DіP-памяти 9 мікросхем, у банках же SІPP і SІMM – по двох модуля. При установці RіMM-модулей уважно дивитеся, щоб усі слоты мікросхем пам'яті були заповнені або RDRAM-модулями, або contіnuіty-модулями.

Якщо Ви використовуєте який-небудь різновид DІMM, зверніть увагу на вирізки з боків ("ключі"). Справа в тім, що всі різновиди DІMM мають однакове (168) число контактів і форма-фактор, і розрізняються тільки ключами. У принципі в гніздо DІMM можна вставити і не підтримувану материнською платою мікросхему SDRAM, але наслідки можуть бути жалюгідними. Тому автор ще раз повторює: подивитеся відповідність ключів на мікросхемі і платі при покупці пам'яті.

Позначення мікросхем пам'яті.

При маркіруванні мікросхем SDRAM, що задовольняють  специфікації PC100, застосовують наступні позначення:

PC100R-abc-def

де R – (може отсутствовать) указує, що це реєстровий модуль.

a – CAS Latency.

b – tRCD (у циклах) Указує мінімальний час між сигналами RAS і CAS.

с – tRP (у циклах). Указує мінімальний час між командами.

d – tAC (час доступу) у нс.

e – ревізія SPD, використовувана в DіMM'е.

f – 0.

Для модуля пам'яті PC133 маркірування повинне  бути наступної:

PC133m-abc-dde-f

де m – тип модуля (U – небуферизированный).

a, b, c, e і f – дивися опис PC100.

dd – tAC без десяткової крапки, у нс. (Наприклад, 54 позначає час доступу 5,4 нс.)

Що робити, якщо пам'ять не встановлюється і не працює?

Насамперед  не отчаивайтесь, а  спробуйте відповісти на наступні питання:

 Чи збігаються форми-фактори  пам'яті? Якщо немає - купите інший вид пам'яті, з іншим формою-фактором.

 Чи відповідають швидкісні  і тимчасові характеристики мікросхем  пам'яті характеристикам, необхідних  платі? Якщо немає - заміните  мікросхеми.

Примітка: як правило, швидкість роботи пам'яті повинна бути не нижче, ніж це потрібно за схемою.

Якщо на платі вже були встановлені  мікросхеми пам'яті, перевірте їхню сумісність з новими мікросхемами по наступним параметрах:

швидкість роботи;

присутність/відсутність контролю парності;

сумісність банків;

сумісність форми-фактора;

сумісність ключів.

Якщо мікросхеми не сумісні, обміняйте  старі мікросхеми на нові.

Якщо це мікросхеми SDRAM, перевірте  правильність (збіг) ключів і специфікацій. Якщо вони не збігаються - виберіть потрібний  тип мікросхем.

Для SІPP і SІMM -модулів; перевірте,  чи парні у Вас мікросхеми (тобто два однакових банки пам'яті)? Якщо немає - докупите парний модуль з  чи мікросхемами обміняйте незбіжний модуль на парний.

Для RіMM-модулей: перевірте,  чи усі  відсіки для пам'яті заповнені? Якщо немає докупите модулі RІMM чи contіnuіty – модулі.

Якщо усе встановлено правильно, але пам'ять працює зі збоями, проведіть  ретельний тест пам'яті програмами Checkіt чи Quaplus. Ці програми допоможуть знайти помилки пам'яті на логічному  рівні, а Вам буде простіше сформулювати претензії до торгуючого  чи організації виробнику.

По-гарному, пам'ять повинна встановлюватися  представником торгуючої організації. У цьому випадку багато питань знімуться, якщо пам'ять не працює. Якщо ж Ви усе-таки вирішили ставити пам'ять самостійно, використовуйте приведені вище рекомендації в повному обсязі.

2.6. Зовнішня пам'ять ЕОМ. Носії  інформації

(гнучкі і тверді диски, CD-ROM)

Збереження інформації для наступного її  чи використання передачі іншим  людям завжди мало визначальне значення для розвитку людської цивілізації. До появи ЕОМ з цією метою людин навчився використовувати безліч  засобів:

книги, фотографії, магнітофонні записи, кіноплівки і т.д.  Зрослі до кінця XX в. потоки інформації, необхідність збереження її у великих обсягах і поява ЕОМ сприяли розробці і застосуванню носіїв інформації, що забезпечують можливість довгострокового її збереження в більш компактній формі. ДО таких носіїв відносяться гнучкі і тверді магнітні диски і так називані диски CD-ROM. Істотне значення мають такі їхні показники, як інформаційна ємність, час доступу до інформації, надійність її збереження, час безвідмовної роботи.

Пристрою, що забезпечують запис інформації на носії, а також її пошук і  зчитування в оперативну пам'ять, називають  нагромаджувачами (дисководами).

В основу запису, збереження і зчитування інформації покладені два принципи – магнітний і оптичний, котрі забезпечують збереження інформації і після вимикання комп'ютера.

В основі магнітного запису лежить цифрова  інформація (у виді нулів і одиниць), перетворена в перемінний електричний струм, що супроводжується перемінним магнітним полем. Магнітне покриття диска являє собою безліч дрібних областей спонтанної намагніченості (доменов). Електричні імпульси, надходячи на голівку дисковода, створюють зовнішнє магнітне поле, під впливом якого власні магнітні полючи доменов орієнтуються відповідно до  його напрямку. Після зняття зовнішнього полючи на поверхні дисків у результаті запису інформації залишаються зони залишкової намагніченості, де намагнічений ділянка відповідає 1, а не намагнічений – 0. При зчитуванні інформації намагнічені ділянки носія викликають у голівці дисковода імпульс струму (явище електромагнітної індукції).

Серед магнітних дисків (МД) використовуються гнучкі і тверді.

Гнучкі МД (ГМД) призначені для переносу документів і програм з одного комп'ютера на іншій, збереження архівних копій (див. квиток № 6) і інформації, не використовуваної постійно на комп'ютері. Гнучкий МД діаметром 5,25 дюйма (133 мм) у даний час може зберігати до 1,2 Мб інформації. Такі диски двосторонні, підвищеної щільності запису. Швидкість обертання диска, що знаходиться в конверті з тонкої пластмаси, – 300-360 про/хв. ГМД діаметром 3,5 дюйми (89 мм) мають ємність 1,44 Мб. Захист магнітного шару є особливо актуальної, тому сам диск захований у міцний пластмасовий корпус, а зона контакту голівок з його поверхнею закритий від випадкових доторкань спеціальною шторкою, що автоматично відсувається тільки усередині дисковода.

Контролер дисковода включає і  виключає двигун обертання, перевіряє, закритий чи відкритий виріз, що забороняє операцію запису, установлює на потрібне місце голівку читання/запису.

Твердий магнітний диск (ЖМД), чи вінчестер, призначений для постійного збереження інформації, використовуваної при роботі з комп'ютером: програм операційної системи, часто використовуваних пакетів програм, текстових редакторів і т.д.  Сучасні ЖМД мають швидкість обертання від 3600 до 7200 про/хв. Це може бути скляний диск (з металевою поверхневою плівкою, наприклад кобальтової), не чуттєвий до температури, із щільністю запису на 50% вище, ніж у диска з алюмінію. Останні розробки дозволяють забезпечити щільність запису 10 Гбит на квадратний дюйм, що в 30 разів більше звичайної. Голівка при обертанні знаходиться над диском на відстані 0,13 мікрона (у 1980 р. – 1,4 мікрони). Тверді магнітні диски – це часто кілька дисків на одній осі, голівки зчитування/запису пересуваються відразу по всіх поверхнях. Інформаційна ємність –  800 Мб- 9 Гб.

Любою магнітний диск спочатку до роботи не готовий. Для приведення його в робочий стан він повинний бути відформатований, тобто  повинна бути створена структура диска. Структура ГМД – це магнітні концентричні доріжки, розділені на сектори, позначені магнітними мітками, а в ЖМД є ще і циліндр-сукупність доріжок, розташованих друг над іншому на всіх робочих поверхнях дисків. Усі доріжки магнітних дисків на зовнішніх циліндрах більше, ніж на внутрішніх. Отже, при однаковій кількості секторів на кожній з них щільність запису на внутрішніх доріжках повинна бути більше, ніж на зовнішніх. Кількість секторів, ємність сектора, а отже, і інформаційна ємність диска залежать від типу дисковода і режиму форматування, а також від якості самих дисків.

Тверді диски

Більшість користувачів, відповідаючи на питання, що знаходиться в їхньому системному блоці, крім іншого згадують вінчестер. Вінчестер – це пристрій, на якому найчастіше  зберігаються Ваші дані. Існує легенда, що пояснює, чому за твердими дисками повелася така вигадлива назва. Перший твердий диск, випущений в Америці на початку 70-х років, мав ємність по 30 Мб інформації на кожній робочій поверхні. У той же час, широко відома в тій же Америці магазинна гвинтівка О. Ф. Вінчестера мала калібр – 0.30; може гуркотав при своїй роботі перший вінчестер як  чи автомат порохом від нього пахнуло – не знаю, але з тієї пори стали називати тверді диски вінчестерами.

У процесі роботи комп'ютера случаються збої. Віруси, перебої енергопостачання, програмні помилки – усе це може послужити причиною ушкодження інформації, що зберігається на Вашому твердому диску. Ушкодження інформації далеко не завжди означає її втрату, так що корисно знати про те, як вона зберігається на твердому диску, тому що тоді її можна відновити. Тоді, наприклад, у випадку ушкодження вірусом завантажувальної області, зовсім не обов'язково форматировать весь диск (!), а, відновивши ушкоджене місце, продовжити нормальну роботу зі збереженням усіх своїх безцінних даних.

З одного боку, у процесі написання  цієї лекції я ставив для себе задачею  розповісти Вам:

про принципи запису інформації на твердий  диск;

про розміщення і завантаження операційної  системи;

про тім як грамотно розділити Ваш  новий вінчестер на розділи з  метою використовувати кілька операційних  систем.

З іншого боку, я розповім про програми, називаних boot manager-ами. Для того щоб розуміти, як працюють ці програми, потрібно мати базові знання про такі речі як MBR, Partіtіons і т.д..

Досить загальних слів - приступимо.

 Фізичний пристрій твердого диска

Твердий диск (НDD – Hard Dіsk Drіve) улаштований у такий спосіб: на шпинделі, з'єднаним з електромотором, розташований блок з декількох дисків (млинців), над поверхнею яких знаходяться голівки для читання/запису інформації. Форма голівкам придается у виді крила і кріпляться вони на серпоподібного повідця. При роботі вони "летять" над поверхнею дисків у повітряному потоці, що створюється при обертанні цих же дисків. Очевидно, що піднімальна сила залежить від тиску повітря на голівки. Воно ж, у свою чергу, залежить від зовнішнього атмосферного тиску. Тому деякі виробники вказують у специфікації на свої пристрої гранична стеля експлуатації (наприклад, 3000 м). Диск розбитий на доріжки (чи треки), що у свою чергу поділені на сектори. Дві доріжки, равноудаленные від центра, але розташовані по різні сторони диска, називаються циліндрами.