PC -MŰHEIY 3. Panem-M cgraw-hill

PC-MŰHEIY 3

Panem -M cG raw -H ill

Ila László

PC-építés.

(

Panem -M cG raw -H ill

L

Copyright © Hungarian edition Panem Kft.-McGraw-Hill Inc., 1997 McGraw-Hill Book Company Europe Shoppenhangers Road Maidenhead, Berkshire, SL6 2QL England Panem Kft. 1385 Budapest, Pf. 809 Hungary

ISBN 963 545 123 7 A kiadásért felel a Panem Kft. ügyvezetője, Budapest, 1997 Lektor: Jenei György Műszaki szerkesztő: Érdi Júlia Borítóterv: Érdi Júlia Készítette a Kaposvári Nyomda Kft. - 161305 Felelős vezető: Mike Ferenc A Panem könyvek megrendelhetők a 06-30/488-488 hívószámú mobiltelefonon, illetve a 1385 Budapest, Pf. 809 levélcímen. Email: [email protected] http ://www. mcgraw- hill.co.uk/Panem/ Minden jog fenntartva! Jelen könyvet, illetve annak részeit tilos reprodukálni, adatrögzítő rendszerben tárolni, bármilyen formában vagy eszközzel - elektronikus,

Tartalomjegyzék

Bevezetés 9 1. 1.1. 1.1.1. 1.1.2. 1.1.3. 1.2 1.2.1. 1.2.2. 1.2.3. 1.2.3. 1.3. 1.4. 1.4.1. 1.4.2. 1.5 1.5.1. 1.5.2. 1.5.2. 1.6. 1.6.1.

PC összeépítése, bővítése 13 Ház és tápegység 14 PC-házak 14 ' PC-tápegységek 18 A tápegység beépítése 23 Alaplap 25 Alaplap-csatlakozók, átkötések 29 Memóriakonfigurációk 30 Az alaplap beépítése 33 Kijelzők beállítása 34 Meghajtók beépítése 39 Kártyák behelyezése 4 2 Videokártya 44 IDE+ vezérlőkártya 48 Konfigurálás, belső beállítások 53 CMOS Setup 57 Advanced CMOS Setup 60 Advanced Chipset Setup 64 Újabb alaplapok 67 Energiatakarékos PC 71

Tartalomjegyzék

2. 2.1. 2.1.1. 2.1.2. 2.1.3. 2.1.4. 2.1.5. 2.2. 2.2.1. 2.2.1.1. 2.2.1.2. 2.2.2. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.4. 2.4.1. 2.4.2. 2.4.3. 2.4.4.

PC tesztelése 75 Hibakategóriák 7 5 A működő gép lemeveredik 76 A gép betöltés közben lemeveredik 77 A rendszer betöltése nem kezdődik el 78 Hibaüzenet vagy füttykód jelzés 82 A számítógép nem jelez hibát, nem működik 91 Power On Self Test (POST) 94 POST eljárások 97 AMI POST eljárások 97 AWARD POST eljárások 100 Hibakódok 104 POST kódkártya 107 A kódkártya tulajdonságai 108 A kódkártya működése 111 Teszt-és segédprogramok 117 Beállításra szolgáló programok 117 Diagnosztizáló programok 120 Teljesítménymérő/-növelő programok 123 Egyéb segédprogramok 127

3. 3.1. 3.1.1. 3.2. 3.2.1. 3.2.2. 3.3. 3.3.1. 3.3.2. 3.3.3. 3.4. 3.4.1. 3.4.1.1. 3.4.1.2.

Tárkezelés 130 Az XT gépek tárfelosztása 132 Kiterjesztett memória (EMS) 135 Az AT gépek tárfelosztása 139 Kibővített és magas memória (XMS, HMA) Árnyékmemória (Shadow) 145 A 386/486-os gépek tárfelosztása 146 Felső memória (UMB) 148 Gyorsítótár (Cache) 149 Flash memória 154 RAM típusok és kategóriák 155 Dinamikus RAM 156 Átlapolás, lapmódú tárkezelés 163 FPMRAM 166

142

Tartalomjegyzék

3.4.1.3. EDO RAM 167 3.4.1.4 SDRAM 168 3.4.1.5. BEDORAM 169 3.4.2. Statikus RAM 171 3.4.2.1. Aszinkron SRAM 172 3.4.2.2. Szinkron SRAM 172 3.4.2.3. PB SRAM 173 3.4.3. Video RAM 173 3.5. DOS tárkezelés 176 3.5.1. Memóriakezelés a gyakorlatban 3.5.2. DOS programok a memóriában

176 197

4. Állomány- és lemezkezelés 202 4.1. Állománykezelés 204 4.1.1. Partíciók és kötetek 206 4.1.2. FAT 210 4.1.3. VFAT 212 4.1.4. HPFS 217 4.1.4.1. A HPFS felépítése 220 4.1.5. NTFS 226 4.2. DOS lemezfelépítés 229 4.2.1. Új merevlemez használatba vétele 230 4.2.2. Mester betöltő rekord 238 4.2.3. DOS betöltő szektor 240 4.2.4. Állományelhelyezési tábla 243 4.2.5. Katalógus 246 4.3. IDE, ATA és társai 249 4.3.1. IDE, ATA 250 4.3.2. ATA-2, EIDE, Fast-ATA 251 4.3.3. ATAPI 253 4.3.4. EBIOS 255 4.3.4.1. EBIOS átfordítás 255 4.3.5. BIOS INT 13H felület 261 4.3.5.1. INT 13H bővítések 265 4.3.5.2. FDTI> EDPT 267

8

Tartalomjegyzék

4.3.6. 4.3.7. 4.3.8. 4.3.8.1. 4.3.8.2. 4.3.9.

Szoftver átfordítás 269 Második port 271 ATA interfész 272 PIO és DMA módok 272 Portcímek, regiszterek 274 Kérdések és válaszok 276

A) melléklet: Füttykódok 287 MINI - 286/AT alaplap 287 DELL 333P alaplap 288 MR (Microid Research) BIOS 289 B) melléklet: POST kódtáblák 290 IBM AT BIOS 290 AMI BIOS (ISA-EISA) 292 AMI BIOS-PLUS 296 AMI BIOS HOT 419 WINBIOS 298 AWARD BIOS 301 AWARD Modular BIOS 303 AWARD ISA-EISA-PCI BIOS 4.5 változat 304 Phoenix ISA-PCI BIOS 4.0 változat 306 C) melléklet: Merevlemez típusok 310 PKM-0039S AWARD 310 GMB-486UNP AMI 311 IT486SMR MINI AMI 312

*

Bevezetés

A számítógéppiac (különösen a PC-k vonatkozásában) a felhasználó számára ma már alig átlátható. A felhasználó örül, hogy a hardver árak csökkenése miatt kedvező áron vásárolhat teljes számítógépet. Gondot jelent viszont számára, hogy pontosan tudnia kell milyen esz közök kellenek a kívánt PC-konfigurációhoz, ha nem elégszik meg az eladók által összeállított géppel. A rendszerkonfigurációnak a felhasz nálási célhoz kell illeszkednie, de a sok rövidítés és fogalom között (Í486DX4, Overdrive, EISA, VLBUS, SCSI, PCI, IDE, stb.) nem is olyan könnyű eligazodni. Ha sikerült beszerezni a gépet, jön a következő kérdés: hogyan kell beállítani, hogy teljesítőképességét maximálisan kihasználhassuk? Szabad-e a SETUP menüben lévő paramétereket megváltoztatni, és ha igen, mit kell beállítani? Ezekkel a kérdésekkel foglalkozik a PC-műhely sorozat harmadik kötetének első része. Sorra veszi azokat az is mereteket, amelyek egy új gép összeépítéséhez szükségesek a részegy ségek beépítésétől az átkötések beállításán keresztül a rendszer több szintű konfigurálásáig. Külön részben vannak összefoglalva az újabb alaplapokhoz tartozó fogalmak (pl. zöld funkciók). A sorozat első két részének ismerete nem szükséges a harmadik kötet megértéséhez, de megkönnyíti a fogalmak közötti eligazodást. A felhasználó számára a legrosszabb érzést azt látni, hogy a PC szem mel láthatóan tönkrement. Természetesen ez először a garancia lejár tát követő napon történik. Sok hiba azonban a hardver javításában járatlan felhasználó számára is kezelhető. A kötet második fejezeté

PC-építés, tesztelés, eszközkezelés

10

nek témája a PC-k tesztelése. Az előforduló hibákat kategóriákba sorolva igyekszik tanácsot adni az esetleges hibák megszüntetésében. Külön rész ismerteti a bekapcsolási önteszt (POST) folyamatát és eljá rásait, illetve a hibaüzenetek, hibakódok és füttykódok jelentéseit. A fejezetben egy olyan egyszerű eszköz felépítése és kezelése is megta lálható (POST kódkártya), mellyel a BIOS hibakódok láthatóvá tehe tők. A fejezet utolsó részében néhány beállításra, diagnosztizálásra, teljesítménymérésre és -növelésre szolgáló hasznos segédprogram le írása található meg, melyek a lemezmellékletben is megtalálhatók. A PC technika sok területén tapasztalunk jelentős fejlődést, de ug rásszerű változás elsősorban a memóriák és a merevlemezek kapcsán érzékelhető. Fontosnak tartottuk ezért, hogy az ebben a két témakör ben felmerülő új fogalmakkal külön foglalkozzunk. A negyedik fejezet a tárkezelés kérdéseit boncolgatja. Az XT-486-os számítógépek tárfel osztása kapcsán részletesen ismertetjük az EMS, XMS, HMA, UMB fogalmak jelentését, kitérünk az árnyék- és flash memória magyaráza tára, gyorsítótár működésére. A fejezet következő részében a dinami kus és statikus RAM áramkörök, valamint a video RAM működési elve és fejlődése (pl. EDO DRAM, PB SRAM) követhető végig. A DOS tárkezelése című pontban lépésről lépésre követhető, hogy a DOS se gédprogramjaival hogyan növelhetjük meg a konvencionális (DOS) memória méretét. Bizonyára sokakban bizonytalanság él a merevlemez és CD-ROM kezelésében elterjedt rövidítésekkel, fogalmakkal kapcsolatban (IDE, ATA, LBA, EBIOS), melyek elsősorban az újabb alaplapok beállítása és a nagyméretű merevlemezek kapcsán terjedtek el. A könyv utolsó feje zetét az állomány- és lemezkezelés területének szenteltük, hogy tisz tázzuk ezen fogalmakat. Az állománykezelés részben az állománykezelő-rendszerek összefoglalása található meg a FAT rendszertől az NTFS-ig. Részletesen foglalkozunk a továbbiakban azokkal a tenniva lókkal, melyet egy új merevlemez használatba vételéhez végre kell haj tani, és ismertetjük a DOS alatt formázott merevlemezen található szolgálati információkat (MBR, BOOT, FAT, ROOT). A fejezet utolsó részében a nagyméretű merevlemez alkalmazásának kérdésével össze függésben az ATA és ATAPI vezérlők ismeretei találhatók meg, és kellő

Bevezetés

11

alapossággal foglalkozunk az 504 Mbyte feletti merevlemezek DOS alatti használatának kérdésével. A fejezetet néhány gyakran feltett, ide vonatkozó kérdésre adott válasz zárja. A fent összefoglalt ismeretek tanulmányozását számos ábra, táblá zat és a mellékelt floppy segíti. Külön felhívjuk a figyelmet a melléklet ben található füttykód-, POST hibakód- és merevlemez-azonosító táb lázatokra, melyek kitűnően egészítik ki a leírtakat.

Ila László

PC összeépítése, bővítése

A PC összeépítése három részből áll: az alkatelemek beszerelése a PCházba, az összeszerelt számítógép konfigurálása és a gép tesztelése, használatba vétele. Ez a fejezet a fenti lépések részletes taglalásával foglalkozik. Természetesen az egyes témakörök ismerete jól használ ható abban az esetben is, ha csak meglévő számítógépünket akarjuk bővíteni, átalakítani. A mintagép összeállításánál abból kell kiindul nunk, hogy milyen összetevők állnak rendelkezésünkre. Tételezzük fel az alábbi eszközkészletet: • alaplap: Intel 486DX-40 MHz processzor, 256 kbyte gyorsítótár, SIS elemkészlet, AMI BIOS • memória: 8 db SÍM modul, 1 Mbyte * 9 bit, 70 ns • UN-1068 Super I/O kártya: 2 db hajlékony, 2 db IDE merevlemez meghajtására, 2 soros, 2 párhuzamos és egy játék port vezérlésére • videokártya: színes VGA, TRIDENT 8900CL típus, 1 Mbyte me móriával • video monitor: 14 " SAMSUNG SyncMaster, CVM4967 modell • billentyűzet: ORTEK Technology, Inc. MKC-201SX, 101 billentyű • egér: Logitech Mouse soros portra csatolva • lemezmeghajtók: 1,2 Mbyte hajlékonylemez, Panasonic JU-475-5 AKO 1,44 Mbyte hajlékonylemez, Panasonic JU257A604P 540 Mbyte merevlemez, Seagate ST 3660A


14

• toronyház: 230 W teljesítményű tápegységgel, kezelőszervekkel, kijelzőkkel Természetesen a fenti eszközkészlet bármely eleme azonos vagy ha sonló műszaki tulajdonságú eszközre cserélhető.

1.1. Ház és tápegység Ha valaki komplett számítógépet szeretne vásárolni, elsősorban a gép belsejében dolgozó processzor típusa és sebessége, a videokártya típu sa, az operatív tár és a háttértárak mérete iránt érdeklődik. Aki viszont magának épít össze számítógépet, vagy bővíti meglévő gépét, először inkább a PC mechanikus és elektromos adottságait veszi szemügyre.

1.1.1. PC-házak A PC-gépekhez sok különböző házat lehet vásárolni. A számítógép házának kiválasztásánál két, többnyire ellentmondó feltételnek kell eleget tennünk. Az egyik feltétel a rendelkezésre álló hely. Sajnos a legtöbb lakásban kevés hely van egy önálló számítógépes szoba kiala kítására, az új tulajdonosnak meg kell elégednie egy kis sarokkal a szobában. Nyilvánvalóan ilyenkor minél kisebb helyet foglaló házra van szükségünk, tehát egy asztali (baby) vagy lapos (síim) dobozt kell választanunk. Másik feltétel a számítógép jelenlegi és későbbre terve zett csatolókártya és eszközkészlet helyigénye. Ha új számítógépünk be két lemezegységet és CD-ROM lejátszót tervezünk, a lapos kivitelű ház már nem is jöhet számításba. Ha a későbbi bővítéseknek elegendő helyet akarunk hagyni, vagy jól áttekinthető és javítható gépet szeret nénk, torony típusú házat vegyünk. A régi, hagyományos IBM PC házaktól eltekintve lényegében há rom háztípus közül választhatunk. A baby ház tipikusan íróasztalra készült, esetenként felnyitható tetővel. Ez ideális azok számára, akik rendszeresen be akarnak kukucskálni a ház belsejébe, hogy valamit beépítsenek vagy kiszereljenek. A házban elegendő hely van több le-

í

pC összeépítése, bővítése

15

1-1. ábra. PC baby házak

mezmeghajtó (3,5 és 5,25 colos) és merevlemez számára. A merevlemez szerelhető a hajlékonylemezek alá külön beépíthető keretbe, vagy függőlegesen felcsavarozható valamelyik belső merevítő lemezre. Min den kezelőszerv az előlapra van kihozva. A tápegység kapcsolója kez detben a doboz jobb oldalán kapott helyet, mint a régi PC-dobozok ban, majd átkerült a hátfalra, míg végül megtalálta végső és legjobb helyét az előlapon. A gép kezelése szempontjából kétségkívül ez a leg jobb hely, de a tápegység kiszerelése esetén megnehezíti a szervizmun kát a kapcsoló és a zsinórok kiszerelése. Az alaplap vízszintesen fek szik a házban, a csatlakozó kártyák függőlegesen állnak benne. A baby ház nagyobb konfigurációs igények (pl. 2 hajlékonylemez, 2 merevle mez, SCSI és CD-ROM) kielégítésére nem felel meg. Ugyancsak gon dot okoz, ha túl sok bővítőkártyát akarunk telepíteni. A toronyházban bőven van hely különböző bővítések számára. Je lentős mérete m iatt elsősorban íróasztal alatt szokták elhelyezni.

f-


16

1-2. ábra. PC-toronyházak

A billentyűzet, az egér és a monitor kábele azonban általában nem elég hosszú, hogy kábelbővítés nélkül is használni lehessen ezeket az esz közöket. A toronyházban az alaplap függőlegesen helyezkedik el, ebből következően a bővítőkártyák vízszintesen vannak beledugva. Ebbe a házba már érdemes nagy teljesítményű tápegységet (230 W) szerelni. Az a tapasztalat, hogy sokan azért vesznek toronyházat, hogy ezzel dicsekedjenek barátaik előtt, mintha a nagy doboz nagy számítógépet takarna. Hétköznapi használatra bőven elegendő a mini-toronyház is, bár ebben sokkal kevesebb a hely. A mini-torony igen népszerű háztí pus lett, de a szervizelő szakemberek nem szeretik. Komoly idő- és munkaigényt jelent a közepesen kiépített mini-toronyházba utólag be építeni egy társprocesszort vagy bővítő memóriát. A lapos (síim vagy slimline) dobozokban még kevesebb hely van. A lapos doboz olyan magas, hogy a 3,5 colos lemezmeghajtó függőle gesen éppen elfér benne. Alacsony felépítése arra teszi alkalmassá, hogy az íróasztalon a monitort a tetejére tegyük, így kis helyen elférjen a

17


számítógép. Az alaplap vízszintesen fekszik a dobozban, de a bővítőkártyák már nem férnek el függőlegesen. A problémát egy olyan csatla kozó adapterrel oldották fel, amely az alaplapba dugva függőlegesen áll, és oldalán a bővítőkártyák vízszintes bedugására csatlakozókat tar talmaz. A csatlakozók száma általában hat, de a dobozban lévő kevés hely miatt nem mindegyikbe dugható kártya. A lapos dobozba épített rendszerek többnyire nem bővíthetők, ezért ez a típus egyre ritkábban fordul elő. A házak méretei a gyártók és típusok nagy száma miatt különböző ek. Tájékoztató adatként néhány tipikus ház méretei milliméterben: Típus baby lapos mini-torony torony

Magasság

Szélesség

Mélység

160 100 350 680

430 434 175 230

395 427 430 450

Ha meglévő alaplapunkat nagyobb teljesítményűre cseréljük, okvet lenül ellenőrizzük, hogy az új alaplap illeszkedik-e a régi házba, mivel az alaplapok méretei és rögzítési módjuk eltérő. Az alaplapot úgy he lyezzük be a dobozba, hogy a billentyűzetcsatlakozóba könnyen be dugható legyen a dugó. Ha szerencsénk van, az alaplap rögzítése a bil lentyűzetcsatlakozóhoz képest problémamentesen megoldható néhány távtartó baba áthelyezésével. Többféle műanyag baba létezik. A régeb biek bepattintással rögzítik az alaplapot, az újabbak becsúsznak az alap lapon lévő kivágásba. Célszerű az alaplapot a billentyűzetcsatlakozó közelében egy vagy két csavarral rögzíteni. Használjunk minél több műanyag távtartó babát, mert ezek az alaplap mechanikai szilárdságát növelik. Az alaplapra nézve a legkárosabb művelet az alaplap hajlítása (pl. egy kártya bedugásakor), ezt kerülhetjük el a távtartókkal. A leg könnyebb azokat a dobozokat szerelni, melyekben az alaplapot szerel hető vázra rögzítik a babák, és a szerelhető váz két lemezcsavarral van a házhoz erősítve. Ha babák áthelyezésével az alaplap nem rögzíthető, új lyukat vagy lyukakat kell fúrnunk a házba. Ezt a műveletet csak telje-


18

sen üres házon végezzük, és igen alaposan távolítsunk el minden fém forgácsot a lyukak kifúrása után. Ugyancsak rövidzárlatot okozhat az is, ha az alaplap rögzítésénél az alaplap forrasztási pontja vagy fóliája a ház felületéhez ér. Ha szükséges, alkalmazzunk műanyag alátéteket. Az alaplap rögzítése után ellenőrizzük a bővítőkártyák behelyezhetőségét. A kártyák rögzítőcsavarja elég nagy mozgási lehetőséget bizto sít, de biztosabb a működés, ha a bővítőkártya vízszintes és függőleges irányban is feszültségmentesen fekszik az alaplap csatlakozójában. Néha szerelési gondot okoz, hogy a kártya nem elég magas a rögzítőcsavar becsavarásához. Ilyenkor a kártya rögzítőfülének hajlításával állítsuk be a kívánt magasságot. Ha már az alaplap biztosan rögzített és a kártyák is könnyen bedug hatok, reménykedhetünk, hogy a számítógép átépítése sikerülni fog. A többi PC-alkatrész mechanikusan olyan jól van megszerkesztve, hogy nem lehet a későbbiekben gond, ha megfelelő kábeleket és csatlakozó kat használunk. Igazán jó érzés azt tapasztalni, hogy a különböző gyár tók termékei milyen pontosan illeszkednek egymáshoz, pedig nincs szigorú szabványosítás a komponensek méreteire vonatkozóan.

1.1.2. PC-tápegységek A PC-tápegységek legalább annyira különbözők, mint a házak. A kü lönbségek a tápegység teljesítményében, a ház méreteiben és formájá ban (téglatest vagy lépcsős) és a tápegység működési elvében is meg nyilvánulnak. A tápegység feladata a hálózati 220 V váltófeszültség átalakítása a PC-ben használt egyenfeszültségekké (+ 5, -5, +12, -12 V). Az áramigény kielégítése mellett a tápegység védelmi funkciókat is el lát: véd a túlterhelés ellen, védi a PC-t túlfeszültség ellen, figyeli és jelzi a hálózati feszültség kimaradását. A PC legtöbb integrált áramkö re +5 V tápfeszültséget igényel, ezért ebből kell a legnagyobb teljesít ményt biztosítani. A motorok (hajlékonylemez, merevlemez, CD-ROM stb.) +12 V feszültségről működnek szintén nagy teljesítmény igénnyel. Az újabb merevlemezek és 3,5 colos hajlékonylemezek már 5 V-ról üzemelnek. A -5 és -12 V feszültség a tápegységről csak az alaplapra és az alaplap kártyacsatlakozóira kerül minimális teljesítmény mel-


19

lett. A lapos dobozban és a toronyházban is ugyanolyan tápegység dol gozik, csak az utóbbi nagyobb teljesítményt tud leadni. A PC-ben használt tápegység ún. kapcsolóüzemű tápegység, mivel ez biztosítja a legjobb hatásfokot. A váltóáram-egyenáram átalakítás hatásfoka alatt azt értjük, hogy a tápegység mekkora teljesítményt tud leadni adott teljesítmény felvétele mellett. A teljesítménykülönbség (-veszteség) hővé alakul. Ez egy PC belsejében nem szerencsés, mivei az alkatrészek amúgy is annyi meleget termelnek, hogy hűtőventilátort kell alkalmazni. A kapcsolóüzemű tápegységek működési elve a követ kező: a hálózati feszültséget egyenirányítják (kb. 310 V), és ezzel táp lálnak egy nagyfrekvenciás (kb. 20 kHz) transzvertert. A transzverterben egy transzformátoron átfolyó áramot tranzisztorok felváltva kap csolgatnak. Ezen a frekvencián a transzformátor mérete már elegendő en kicsi lehet. A transzformátor szekunder oldalán az egyenfeszültsé gek előállításához szükséges kisebb feszültségek keletkeznek, melye ket szintén egyenirányítanak. A transzformátorba belepumpált telje sítmény, és ezzel a kimeneti oldalon keletkezett feszültség szabályoz ható. A kimeneti +5 V-ot egy hivatkozási (referencia) feszültséghez hasonlítva olyan vezérlőjelet kapunk, mely a transzformátorba jutta tott teljesítményt vezérli, így a kimeneti feszültségek állandó értéke biztosítva van. A szabványos tápegység 200 W teljesítményt ad le, ezt adják a leg több dobozhoz. A toronyházakba többnyire 230 W-os tápegységet sze relnek. A bemeneti feszültség 110 vagy 220 V lehet, melyet a tápegy ség dobozán lévő tolókapcsolóval lehet átváltani. A szerviz szakembe rek első dolga a kapcsoló megszüntetése, mivel a 110 V-ra állított táp egység katasztrofálisan károsodik, ha 220 V-ba dugják. A hálózati kap csoló a bejövő feszültséget a tápegység dobozán lévő aljzatra is kapcsol ja, hogy az ide dugott eszköz (többnyire a monitor) a készülékkel együtt kapcsolódjon be. Ezzel még azt is elérjük, hogy a számítógépnek ele gendő egyetlen fali csatlakozó aljzat. Mindenkit óva intünk attól, hogy ilyen monitor kábelt saját maga barkácsoljon, mivel a 220 V életveszé lyes és a védőföld vezeték épsége is létfontosságú. A tápegységből két típusú csatlakozón kapunk feszültséget: két 6 pólusú csatlakozón jut áram az alaplapra, és három-négy 4 pólusú csat-


20

1-3. ábra. Különböző PC-tápegységek

lakozón pedig a perifériális eszközökre. Az 5,25 colos hajlékonylemez és a merevlemez nagyobb csatlakozón kap áramot, a 3,5 colos meghaj tó kisebb dugóval csatlakozik. Külön vezetéken adhatunk áramot az előlap kijelzőinek és a processzor hűtőventilátorának (nem minden tápegységnél). A csatlakozók elvileg csak egy irányban dughatok fel. Egy igen erős embernek már sikerült fordítva feldugni a lemezegység tápcsatlakozóját, aminek meghajtóvásárlás lett a következménye, mi vel a javítási költség meghaladta volna az új meghajtó árát. A fordított feldugás azt jelenti, hogy az integrált áramkörök 5 V helyett 12 V fe szültséget kapnak. Az alaplap két csatlakozóját is fel lehet fordítva dugni. Ennek nem minden esetben tönkremenetel a következménye. A feje zet szerzője szintén elkövette ezt a ballépést. A tápegység azonnal le kapcsolt, de a helyes feldugás utáni bekapcsoláskor felrobbant egy tan tál kondenzátor, és kb. 20 cm-es szúrólángot produkált. Szerencsére az ijedtségen kívül más baj nem történt. Mindenesetre érdemes meg jegyezni: az alaplap tápcsatlakozók helyes feldugása esetén a fekete színű kábelek középen vannak. A tápegység túlfeszültség és túláram ellen védett. Ez azt jelenti, hogy a kimenőfeszültségek veszélyes megnövekedése vagy valamelyik feszült


21

ség túlterhelése esetén a tápegység magától lekapcsol. Ha a + 5 V vagy +12 V feszültség értéke jelentősen megnő túlfeszültség, ha a névleges terhelés 130%-ra megnő túlterhelés történt. A tápegység ilyenkor ki kapcsol, és csak akkor kapcsolható be újra, ha a hiba megszűnik. A tápegységbe épített ventilátor a tápegység és a számítógép hűtését szolgálja azáltal, hogy a dobozból kifújja a meleg levegőt. A ventilátor 12 V-ról folyamatosan működik. Az új tápegységeket hőérzékelővei szerelik, ezért a ventilátor csak akkor kapcsol be, ha az érzékelt hő mérséklet 40 Celsius fok fölé emelkedik, és mindaddig működik, míg 35 fok alá nem csökken. Az érzékelő elem termisztor, melynek ellenál lása a hőmérséklet növelésével lecsökken, és egy tranzisztoros kapcso ló átvált. A ventilátor leggyakoribb hibája, hogy a csapágya kiszárad, és morgó-nyikorgó hangot ad bekapcsolás után. A csapágy finom olajozá sa után a zavaró hang megszűnik. Ha tönkremegy a tápegység, ne próbálja meg senki megjavítani, ha csak nem gyakorlott szakember, mivel ez rendkívül életveszélyes. A tápegységet azért építették zárt dobozba, mert a belsejében nagyfe szültség van. Ha mégis veszi valaki a bátorságot, hogy a doboz csavar jait kicsavarva szétszedi a tápegységet, tevékenysége csak a feltehetően kiégett biztosíték cseréjére szorítkozzon. Ha ismét kiég az olvadó biz tosíték, jobb ha szerviz szakemberre bízza a javítást, vagy vesz egy új tápegységet. Gyakorlottabb amatőrök számára: a tápegység szekunder oldala érinthető, primer oldalának bármely pontja azonban rázhat. Kéziműszerrel szabad méréseket végezni, de hálózati tápellátással ren delkező műszerrel (pl. oszcilloszkóp) nem. Ennek oka, hogy a műszer földelésén keresztül rövidzárat okozunk a tápegységben. Ha leválasztó transzformátorról (220/220 V) adunk feszültséget a tápegységnek, ak kor a bemeneti feszültség egyik ága sem lesz földponton, és így már kellő óvatossággal használhatók az elektronikus műszerek. Gyakran előfordul, hogy a tápegységben csak a hűtőventilátor rom lik el. A ventilátor a kimeneti oldalról kap áramot (+ 12 V), így a fe szültség megléte kéziműszerrel ellenőrizhető. A mérést rendkívül óva tosan kell végezni, mert ha lecsúszik a mérőszonda a ventilátor csatla kozásáról, könnyen szikraesőt produkálhat. A ventilátor javítása álta lában nem lehetséges, hacsak nem a tengely szorult be. A legjobb meg

22


oldás egy új ventilátor vásárlása. A tápegységnek fontos a ventilátor helyes működése. Ha nem halljuk a ventilátor zaját, ne várjunk sokáig a hiba megkeresésével, mert a keletkező hő kárt okozhat a tápegység ben és a számítógépben. A 200 és 230 W teljesítményű tápegység adatai a következők: Feszültség

+5 V

-5 V

+ 12 V

-12 V

Áram Kábel színe Áram

20/22 A piros 22 A

0,5 A fehér 0,5 A

8/9,5 A sárga 9,5 A

0,5 A kék 0,5 A

A kábelek színei az alaplap- és a periféria-csatlakozókra is vonat koznak. A tápegység kábelei között fekete szín jelzi a földkábeleket (ebből van a legtöbb), és találunk egy narancs színűt is, melynek kü lönleges funkciója és neve van: Power Good (tápfeszültségek rendben). A tápegység bekapcsolása után rövid idővel megjelennek a kimeneti feszültségek. Ezt követően 300-500 ms idő múlva a Power Good veze téken + 5 V feszültség adódik ki, jelezve, hogy a tápegység üzemkész állapotú. Az alaplap ezt a jelet (impulzust) arra használja, hogy hard ver áramköreit (elsősorban a mikroprocesszort) alapállapotba helyezze (Reset), így biztosítva a számítógép bekapcsolás utáni állapotát. Ha a tápegységben hiba keletkezett (zárlat, túlfeszültség vagy a feszültségek tűrési tartományból kiesése), a Power Good jel föld szinten marad, és a számítógép nem indul el. A tápfeszültségek tűrési tartományai a következők: Feszültség

Alsó érték

Felső érték

+5V -5 V + 12 V -12 V

+4,0 V -4,0 V +9,6 V -9,6 V

+5,9 V -5,9 V + 14,2 V -14,2 V

A tápegység szabályzóelektronikája korábban megkövetelte, hogy minimális terhelés legyen a kimeneti oldalon. Ha egy ilyen tápegysé-


23

get terhelés nélkül kapcsolunk be, a ventilátor rövid időre felpörög, majd a tápegység kikapcsol. Ez azt a látszatot kelti, mintha a tápegység hibás lenne. Minimális terhelésnek az alaplap vagy egy merevlemez megfelel. A mai tápegységekben nem szükséges előterhelés, a terhelet len tápegység is működőképes.

1.1.3. A tápegység beépítése A mintakészülék tápkapcsolója a ház előlapján található meg. Az össze szerelés első lépése a tápkapcsoló és a tápegység kábeleinek csatlakoz tatása. A kapcsoló a hálózati oldal mindkét ágát megszakítja, ezért négy kábelt kell feldugnunk. A biztonságos tápegységhez öt kábel tar tozik, mert a védőföld vezetéket is tartalmazza. Ne feledjük el ellen őrizni, hogy a tápegység feszültségváltó kapcsolója 220 V állásban van-e. A kábelsaruk feldugásánál gondot okoz, hogy a kábelek színjelölése nincs szabványosítva. Szerencsére a legtöbb tápegység dobozán talál ható a kapcsoló bekötéséről egy matrica. A leggyakoribb színjelölés a következő: 6 □ □ 3 Fehér 5 □ □ 2 Fekete Kék 4 □ □ 1 Barna A fekete és fehér kábelen érkezik a hálózati feszültség, és a barna, valamint kék kábelen kerül a tápegységbe. A sárga/zöld kábel (ha van védőföld) végét a számítógép házához kell felcsavaroznunk, vagy a táp kapcsoló rögzítőcsavarja alá kell szerelnünk. A kábelsaruk feldugásá nál óvatosan járjunk el. Természetesen a szerelés alatt nem lehet fel dugva a hálózati kábel, és ügyeljünk arra is, hogy a saruk vége szigetel ve legyen műanyag csővel vagy szigetelő szalaggal. Ha a kábelsaruk vége érinthető, az egyaránt veszélyes a gépet szerelő emberre és a szá mítógépre is. A számítógép dobozában mindig akad néhány szabad kábel, mely a hálózati feszültséghez érve azonnal a számítógép halálát okozza. Célszerű ezért az összeszerelt számítógépben szabadon ma-

24


220V hálózat

bcfticnct

■ l i » i -----AJ

mázon

Hálózati tápegység

narancs piros P0

1 r= — I

aéraa kék i fekete fekete

to***010 fekete

s e KOK r9 ^ fehér ^aargtóöld

£20

i.ii.

7

P9

fekete fekete fehér piros

jwga 220VháMnt kimenet

e +sv

■ m

2

fö W

R raw ” +12V

.

e(V

&

■

+SV fal föld 0

fűid +12V

A V

piros renew /- I . — |. fenen se m

Diros fekete fekete sérge

piros

EEL fekete fekete

séroa fekete Teteme piros

121

kijelző panelhez

sága

fekete fekete

Djros

' P.Oood D * +5V fl ■+12V D - -12V D • fdd ■WM y . fűti

o • föld D • föld ■-sv [D n +5V ii +5V D- +5V

© 0 0 0

+12V fOM föti ««V

a. (V a. o

-

> s i O

o ♦12V o föld o ion o ■»5V

+12V fűid ■V n R

föld

+5V

í -4. űbrű. A tápegység bekötése

radt kábeleket rögzítőbilinccsel egymáshoz, illetve a többi kábelhez rögzíteni. A tápegységet a számítógép házához 4-6 csavar rögzíti. Ebből négy csavar a ház hátoldalán található meg, további két csavar a tápegység ellenkező oldalán a doboz belsejéhez tartozik. Ellenőrizzük a csavarok feszességét, de vigyázzunk arra, hogy ne szakadjon meg a csavarme net. Ha végeztünk a szereléssel, nézzük át még egyszer a házat, nem


25

érintkezik-e valamelyik tápegység kábel a másikkal vagy a házzal. Most már bedughatjuk a hálózati kábelt, és bekapcsolhatjuk a tápegységet Ha a ventilátor halk zúgását halljuk, jó munkát végeztünk. Kapcsoljuk ki a tápegységet és húzzuk ki a hálózati kábelt, mielőtt az alaplap be szerelésével folytatnánk munkánkat.

1.2. Alaplap Az összeépítésnél mintaként választott alaplap INTEL 486DX vagy SX processzort tud fogadni (1-5. ábra) max. 40 MHz-es órajellel. A gyorsí tó memória mérete legfeljebb 256 kbyte. Az alaplap nem tartozik a legkorszerűbbek közé, viszont kevés átkötést kell beállítanunk a mű ködéshez, és megbízhatóan működik. Az újabb típusú alaplapokra a későbbiek folyamán visszatérünk. Az alaplap annak köszönheti kis méretét, hogy funkcionális egysé geinek jó részét berendezésorientált áramkörbe (Chip készlet) integ rálták. A SIS ISA486 PC/AT elemkészlet két új (85C401 és 85C402) és egy hagyományos áramkört (85C206) tartalmaz. Az egyes elemek fontosabb feladatai a következők: • 85C401 - processzor vezérlő interfész - közvetlen térképezett gyorsító tár (Cache) vezérlő - kötegelt (burst) módú DRAM vezérlő (átlapolt és lapmódú me mória) - társprocesszor felület a Weitek 4167 áramkörhöz - az A20Gate jel gyors átkapcsolása - árnyék RAM beállítás • 85C402 - ISA sín vezérlés - programozható várakozási állapot, paritás és NMI logika - programozható sín sebesség - rugalmas klaviatúra sebesség

26


O

a a n a n a n a a a a n

0J2

Power

Keyboard BIOS ■WW W

85C20S

1

E I 3 J1

□ □ □ □ □ □ □ n

1 1 1 1 1T 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11111 r 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 i i 111 M r í 1111111 1111111 [ 11111111 1111111111111111 1 11 1111111111 i i i 1II 1I T 1111111111 1111111111111111

■■■■■■■■■■■■■

J3 □ KEYLOCK SPK J4 EEE □ LED J5 J6 EEE [ TB SW J7 □ RST J8 1 □ □ jg □ □ ü l □

SIMM RAM

o

O B5C402

co o CQ

WTWWW

WW BBW

aw .

85C4G1 E3J10

mmi» i» » «» m í ■ ■.............. m « m«■ □

[

JUJ .■!■■■■■■■■■■

<--------------------------

f 8k*3

rw■ ■ ■■ ■ w w

80486

r 8k*8

■ ■■■■■■■ ■■ ■ WWW1

fr8K*8 UUM M M

■ ■ ■ i i i

■ i ■ i ■ i

■ ■■

■ ■ ■

■ ■ ■

■ ■ ■

o

f r l Sk*4

■ i ■ i ■ i

[

U iA U IIU IIA I

J11 J14 J17 J20 J12 J15 J18J21 J13 J16 J19J23

i ■ ■ ■ i —1

► Sk* 8 vm m n m n

1-5. ábra. A választott alaplap

- 32 bites adatpuffer a processzor és az AT rendszer között - adatkonverzió és csere logika • 85C206 - két 8259A típusú megszakítás vezérlő - két 8237 típusú DMA vezérlő

,

27

PC összeépítése bővítése

A2-16 80486 A2-15 A25-31 WEITEK4157 "DO-31 ] '

Gyorsító memória TAO

A2-31 85C401

,

MA

I

IRAS.CAS

DRAM

DO-31

85C402

8042

MDO-31

MDO-31 XAO-16

*XDO-7

XA0-9 85C206

XDO-7

XAO-15 BIOS ROM

A2-31

DO-31

XDO-7

—I

XDO-7 XAO-16 MDO-31

SAO-19 LA17-23 SDO-15

í-ó. dbra. 486-os alaplap blokkvázlata SIS készlettel

- 8254 típusú időzítő/ütemező - MC 146818 típusú valós idejű óra áramkör 128 byte rekesszel - 74LS612 típusú DMA lapregiszter.

28


8H822tS!ŰÍS2wS2s 2wiomwi 8r.HuPű3|S|y|^|-«

—JlLii COliC

Bg

>- w

O Cfl

I I I I I I I I 1 I II I I I I I I I I 1 II I I I I II J L 1 2iS£££££3Ei:E£ississ22si$8S;03S§!58@ Bi5£g£Bgg!;o <

IcQ tolcQ liololIIIS: >

ŰC >

M I M I M

v s s A 22A 23A 24A 25A 26 — A31 L IÍG C S ACLK — V SS-

121§Í

122 123 124 125 126 127 128 129 130 Q E ü C k K - 131 I4RLAT — 132 A T C V C - 133 O N B O M - 134 R O M C S - 135 I R Q 1 3 - 136 HftQ — 137 K B f tS T - 135 v s s - 139 V D D - 140 X M EM R - 141 XMEMW — 142 A T R D Y - 143 i « r - 144 C A S X - 145 Ó A 9 Y - 146 0UT1 — 147 7 MHz — 148 hJC— 149 V S S - 150 MWE — 151 MAOX — 162 MAOY — 153 MA1 - 154 M A 2 - 165 MA3 — 166 MA4 — 15T M A 6 - 1SB M A 6 - 159 VDD — 1*9. ™

TERR NPRES

75

7775 PCD

WRDYO WWTR

75 74 73 72 71 70

A20M RSTCU RESET

69

HLDA XDO

65

XD2 XD3 XD4 XD5 XD5 XDT VDD

VSS

? XG1 66T

SiS 85C401

65 64 63 62 61 60

59

PURGQQ

55 54 63 52 51 50

ASftTC TMRCLK TURBO

1GHME C S42

HIDA1

XIOW

4439 47 45 45 44 43 42

VSS T A 15/24 TA 17/25 TA1B

TA19 TA 20 TA21 T A 22

TA23/1S VSS

■+ \£f l£> r~ db &i R

TI

VSS

53 57

se

<=> COIX y XI X >c/> ÍA m ih Cd o jr\ CMro o cC < < < > ÍA 5 ca CA tí) < < < < < ac. *: CC, ac l ü ö o L> O

--------------TTTTT TT

> > > - « e b i 1? ü Jiry w ■u o x > CM pL O CT (A i y üy u•y 2C2Ű < K < ,h“ G D ü

TTTTTTT

< L ^ ^ y ) Q Í C ^ ^ í : ® 0' [Drwlűw ^ 1 ^ o b o sC < i< ^ í > xxxxxxxxx> x XXXXX

a a S íu > X O la a

ü Q 3C3c J, 1o V S S — 121 S D D IR 0 - 122 S D 0 IR 1 - 123 BUSCLK — 124 A L C - 125 M E M C 916- 125 IQ C S 1 6 - 127 I0CHCK — 128 M ASTCR— 129 V S S — 130 0 W S - 131 tOCMRDY— 132 SDDCH — 133 MD0 — 134 MD1 - 135 M D 2 - 135 M D 3 - 137 MD4 — 135 V S S — 139 VDD — 140 MD5— 141 M D 6 - 142 MDT — 143 P 0 0 - 144 M n s — 145 M D 9 - 146 H D 1 0 - 147 Í1 D 1 I - 148 V D D - 149 V S S - 150 M D 1 2 - 161 H D 1 3 - 152 M D 1 4 - 153 M D 1 5 - 154 PD1— 165 r » i e - 155 Í1 D 1 7 - 157 H D 1 3 - 15B M D 19- 159 VDD — 160 r

^V D D

T9

II II I

**00000 oooo

SiS 85C402

rm

m ?2S22£S22® ^ ir r r r r r 5?22222£ S TTTTT T

t A O —Wr004-*WtCCO Q f—COCTi o — n p - jn a □ ‘ ac r r r c r

Í

TT 3 a

I I II 1

C0 <J H ■ o CC o a <

2S3

í-7. tf&ra. A 5/5 készlet elemeinek lábkiosztása

90 T9 73 77 75 75 74 73 72 71 70 69 6? 67 65 65 64 63 62 61 60 59 53 57 55 55 54 53 52 51 50 49 43 47 45 45 44 43 42 41

-V D D — D31 — D30 -D 2 9 -D 2 S — D27 -D 2 6 -D 2 5 -D 2 4 -V D D —V S S — D23 — D22 -D 2 1 -D 2 0 -D 1 S -D 1 S -D 1 7 -D 1 6 -D 1 5 -V D D -V S S -D M -D 1 3 -D 1 2 — D11 — D1C — D9 -D 8 -D l -V S S — D6 — D5 — D4 — D3 — D2 — D1 -D 0 — MMI -V S S

29


Mielőtt az alaplapot beépítjük a házba, nézzük meg és ellenőrizzük az alaplap átkötéseinek állását. A gyártó a processzor ismeretében eze ket beállítja, de egy téves beállítást könnyebb felderíteni és javítani, mikor az alaplap még nincs beépítve. Ezenkívül a memóriamodulokat is célszerű most bedugnunk.

1.2.1. Alaplap-csatlakozók, átkötések A rövidzárdugók két, három vagy több tüskéből álló csatlakozóra dug hatok fel. Ha két tüske van, a dugót feldugva zárt, levéve nyitott álla potot állíthatunk be. Három tüske esetén a dugó a középső érintkezőt az egyik szélső (1,2) vagy a másik szélső érintkezőhöz (2,3) zárja. Több tüskéből álló csatlakozóra több dugó is feldugható. A következő táblá zatokban az alaplap átkötéseinek funkcióit és helyes beállításait lát hatjuk: J2: video monitor típus

J10: turbó funkció

nyitott

monokróm

nyitott

tiltott

zárt

színes

zárt

engedélyezett

Gyorsító memória mérete Méret 32k 64k 128k 256k

JH 1,2 2.3 1,2 2.3

J12

J13

J14

J15

J16

1,2 2.3 1,2 2.3

1,2 1,2 2.3 2.3

1,2 2.3 2.3 2.3

1,2 1,2 2.3 2.3

1,2 1,2 1,2 2,3

Processzor típus

117 1,2 2.3 2.3 2.3

J18

J19

1,2 1,2 2.3 2.3

1,2 1,2 1,2 2,3

J9: Processzor órajel

Típus

J20

721

J22

80486DX P23N P23 (486SX)

zárt zárt nyitott

1,2 1,2 2,3

1,2 2,3 nyitott

1,2 2,3

/I /2 (486SX-20)

A táblázatokban az adott konfigurációhoz tartozó beállítások kiemel ve láthatók. A video monitor típusnál csak két kategória van megkü-


30

lönböztetve: monokróm (egyszínű) és színes. A színes beállításhoz tar tozik az összes színes videokártya típus. A gyorsító tár beállításához tartozik a legtöbb átkötés, ezért ezekkel egy kicsit részletesebben fog lalkozunk. A külső gyorsító tár mérete különböző lehet attól függően, hogy a két memóriabank melyikébe dugunk SRAM áramköröket, és azoknak mekkora a kapacitása. A javasolt méret a processzor sebességétől és az operatív memória nagyságától függ. A ma korszerűnek számító 120 MHz-es processzorok és 16 Mbyte RAM mellett már 1 Mbyte-os gyor sító tárak találhatók. Gyorsító memóriaként 57C256-20PC típusú sta tikus áramköröket használunk. Minden áramkör 32 k * 8 bit adatot tud tárolni, tehát 256 kbyte memóriához 8 db áramkörre van szükség. A típus jelzésben látható -20 azt jelenti, hogy az áramkörök sebessége (hozzáférési ideje) 20 ns. A tényleges adatok tárolása mellett szükség van ún. TAG-RAM áramkörökre is a gyorsítótár címzéséhez (a tárban tárolt információ állapotához). A TAG-RAM áramkörök is statikus memóriák, csak belső szervezésük lók * 4 bites. Az alaplapban két darab 61C64AH-15N áramkör képezi a TAG memóriát a 256 kbyte gyorsító tárhoz. Az alaplapon látható csatlakozók zöme a szokásos kapcsolatokra szolgál. Ennek megfelelően találunk tápfeszültség-, billentyűzet- (KB1), hangszóró- (J4), a CMOS RAM számára külső tápfeszültség- (Jl) csat lakozót. Az előlap kijelzőihez és kapcsolóihoz ugyancsak a megszokott érintkezők tartoznak: tápfeszültség LED és billentyűzet tiltás (J3), turbó LED (J6), hardver reset kapcsoló (J8), turbó kapcsoló (J7). A CMOS RAM alaplapról történő áramellátása esetén a Jl csatlakozó 2,3 érint kezőit rövidre kell zárni, a külső táp az 1. láb (+ 5 V) és a 4. láb (föld) közé kötendő. A számítógép órajelének átváltása (J10, turbó funkció) egy külön rövidzárdugóval tiltható vagy engedélyezhető.

1.2.2. Memóriakonfigurációk Talán a dinamikus memóriaelemek fejlődése volt a legnagyobb az el múlt években. A kezdeti 4 kbit kapacitású áramköröktől igen hamar eljutottunk a 4 Mbit*4 bites elemekig. A PC-ben használt 64 kbites

31

összeépítése, bővítése

IC-két 256k, majd 1 Mbites áramkörök váltották fel, majd megjelen tek a memóriamodulok (SÍP és SIMM). Az alaplapunk 8 db 1 Mbyteos SÍM modul fogadására képes. Ezekből 4 vagy 8 kártyát ültethetünk be, mivel a 32 bites adatbuszhoz legalább 4 modul szükséges. Az új SÍM modulok már 32 bites szervezésűek (72 kivezetéssel), ezekből már modulonként bővíthető a memória. Az alaplap 16 különböző DRAM konfigurációra állítható be. Az ope ratív tár mérete attól függ, hogy a két memóriabank melyikébe dugunk DRAM modulokat, és azoknak mekkora a kapacitása (256k, 1 M vagy 4 M). A következő táblázat a lehetséges memóriakonfigurációkat mu tatja be: Kapacitás

0. bank

1 Mbyte 2 Mbyte 4 Mbyte 5 Mbyte 8 Mbyte 16 Mbyte 20 Mbyte 32 Mbyte

4*256k modul 4*256k modul 4*1M modul 4*256k modul 4*1M modul 4*4M modul 4* 1M modul 4*4M modul

1. bank 4*256k modul 4*1M modul 4* 1M modul 4*4M modul 4*4M modul

Először azt kell eldöntenünk, mekkora memóriával fog rendelkezni rendszerünk. Ezután válasszunk modultípust, majd dugjuk be ezeket a megfelelő memóriabank foglalatokba. Először a legutolsó modult kell bedugni, mivel a modult kb. 20 fokkal megdöntve kell az aljzatba he lyeznünk. Ha a modul minden érintkezője biztosan fekszik a foglalat érintkezője alatt, fordítsuk függőleges irányba a memóriamodult. Apró kattanás jelzi, ha a modul a helyére került és rögzítődött. Ha az első modullal kezdenénk a memória beépítését, az akadályozná a követke ző modul feldugását. Az apró kattanás abból származik, hogy a modul két szélén lévő lyuk a helyére került, és a modul függőleges éle a két rögzítőfül mögé befeküdt. Ha hibásan dugtuk be a modult, a teljes bankot figyelmen kívül hagyja a tesztprogram. Ilyenkor vegyük ki a SÍM modult, és helyezzük be újra. A kivételhez két ujjunkkal feszítsük szét a rögzítőfüleket, és harmadik


32

1-8. ábra. SIMM kártyák behelyezése

ujjunkkal billentsük meg a modult. Ezután már könnyen kiemelhető. A rögzítőfüleket kezdetben műanyagból készítették, és nagyon sok el tört belőlük. Ma már csak fémből készült füleket használnak. A törött műanyag fület pótolhatjuk egy megfelelően kivágott műanyag lap be ragasztásával, mely rögzíti a modult. Ez nem túl elegáns megoldás, de sokkal több kárt okozhatunk a modulfoglalat ki- és beforrasztásával. A hibásan feldugott SIMM kártya egyszerű szemrevételezéssel is felderíthető, mert kilóg a sorból. A SIMM kártyákkal ugyanolyan óvatosan kell bánnunk, mint min den CMOS félvezetővel: az elektrosztatikus kisülés tönkreteheti az ICket. Mielőtt kézbe veszünk egy modult, érintsünk meg valamilyen fém felületet, hogy esetleges sztatikus töltésünk megszűnjön. Legkézenfek vőbb erre a célra a tápegység fémdoboza. A modul alján lévő nyomta tott érintkezőket semmi esetre se érintsük kézzel, mert a kezünkről rákerülő zsírréteg rontja az érintkező megbízhatóságát.


33

1.2.3. Az alaplap beépítése Az üzletben vásárolt alaplapról hiányoznak az alapot a dobozhoz rögzítő távtartó babák. Sajnos nem minden alaplaphoz kapunk távtartókat, mivel nem tudják eldönteni, hogy a távtartók a dobozhoz vagy az alap laphoz tartoznak. A távtartó babák feladata az alaplapot a doboz aljá tól távol tartani az esetleges zárlat elkerülésére. A távolságot az alap lapba dugott kártyák magassága határozza meg, mivel a kártyák rögzítőfüleit is a dobozhoz kell csavaroznunk. Először helyezzük be az alaplapot az üres házba. Ha helyesen pozícionáljuk az alaplapot, láthatóvá válik, hogy melyik alaplaplyukba kell távtartót szerelnünk. Az alaplapokat igyekeznek univerzálissá tenni, ezért általában több, különböző pozícióban lévő lyuk van rajtuk. így többféle dobozba is beszerelhetők. Az alaplap behelyezésénél a „kály ha" a billentyűzet csatlakozója legyen, mert ennek helye nem változ tatható meg. A távtartók egy része műanyag, mások fémből készül nek. A fém távtartókat csavarral (régebben anyával) rögzítjük az alap laphoz. Az alaplapnak biztosítani kell némi mozgási lehetőséget, hogy a bővítőkártyák ne feszüljenek be, ezért csak egy vagy két helyen rög zítsük csavarral. Találkozhatunk olyan alaplapokkal, melyeknél a nyomtatott oldalra átnyúló alkatrészek lábai túl hosszúak. Ezeknél is fennáll a rövidzár veszélye. Az alkatrészláb hozzáérhet a számítógép dobozához, vagy beépítéskor úgy megcsavarodik, hogy egy másik alkatrésszel érintke zik. Ha ilyen veszélyeket látunk az alaplap hátoldalán, egy keskeny csípőfogóval vágjuk le a felesleges részeket. A számítógépszervizes szak emberek jól ismerik ezt a problémát, ezért a kiszerelt alaplap alá min dig szigetelőréteget helyeznek. Ha bepattintottuk az alaplapba a távtartókat, helyezzük be az alap lapot a házba. A behelyezés technikája eltérő a dobozba bepattanó és becsúszó távtartók esetén. A bepattanó távtartóknál apró finom moz dulatokkal nyomjuk az alaplapot, hogy a távtartók egyszerre süllyedje nek a házba vágott nyílásba, majd a távtartókat enyhe nyomással egyen ként pattintsuk be a helyükre. A becsúszó távtartókat a doboz alján lévő ovális, végén keskenyedő nyílásba kell csúsztatni. Helyezzük be

34


az alaplapot a széles kivágásokba. Ezután az alaplapot egy kézzel fogva ellenőrizzük a doboz alja felől, hogy a távtartók a helyükre csúsznak-e. Szükség esetén az alaplapot enyhén lenyomva segítsük a távtartó beju tását a keskeny résbe. Rögzítsük az alaplapot a fém távtartóknál, de ne húzzuk szorosra a csavarokat. Az alaplaphoz először a tápellátást csatlakoztassuk. A tápegységtől jövő két csatlakozó (P8 és P9) feldugásánál a csatlakozókat enyhén döntsük meg, hogy az aljzat fűrészfogain át lehessen billenteni őket, majd nyomjuk rá teljesen az alaplapon lévő tüskékre. A két csatlakozó könnyen felcserélhető, mely az alaplap károsodását okozhatja. Ügyel jünk arra, hogy a csatlakozók fekete (föld-) vezetékei egymás mellé kerüljenek feldugáskor. A fordított feldugás veszélye annyira komoly, hogy néhány tápegységgyártó egy közösített csatlakozóra hozza ki az alaplap tápfeszültségeit. Ez azonban sokkal nehezebben dugható be. A következő táblázatban a tápcsatlakozók lábkiosztását láthatjuk. Csatlakozó

P8

P9

Láb

Szín

Jel

1 2 3 4 5 6

narancs piros sárga kék fekete fekete

Power Good +5V + 12 V -12 V föld föld

7 8 9 10 11 12

fekete fekete fehér piros piros piros

föld föld -5 V +5V +5V +5V

1.2.3. Kijelzők beállítása Az előlap kezelőszerveinek és kijelzőinek csatlakoztatása az alaplap beépítésének utolsó lépése. A kábelek feldugását az 1-9. ábrán követ hetjük nyomon. Az alaplap csatlakozóinak pontos helyét az 1-5. ábrán láthatjuk.

35


DE riflrt

k|Blill panel

íiaUAiii 1A

2A

3C

,fGD* “11“1EI_J1 C 10

CN1 x CN2 + • CN3

turbó LED

2D

CH4

Tcb ITöb rTobn

Mtoftyű tip LED

♦z.

BW

n \

♦ +5V I i í ------- /_

nVyBHrO

^ \ 7 z» 1

d

to tó , HESET^ IcBpcsoló kapcsoló

w I ■ I

i *Z+

HDDLB)

2-9. űbrd. Az előlap kábelezése

A zsebrádióknál használt típusú hangszóró az előlap hátoldalára van szerelve, a számítógépház tartozéka. Az újabb gépekben a hagyomá nyos hangszóró helyett egy kb. gyűszűnyi méretű hangkeltőt találunk. A hangszóró két kábelét az alaplap J4 Berg típusú tüskéire kell feldug nunk tetszőleges polaritással. A számítógép újraindítására szolgáló Reset kapcsolót az alaplap J8 csatlakozójára tegyük. A feldugás iránya (pola ritása) itt is tetszőleges. A billentyűzet tiltását végző elfordítható zár


36

(Keylock) és a táp bekapcsolt állapotát jelző LED vezetékei a J3 csatla kozóra kerülnek. A csatlakozó feldugási iránya nem tetszőleges, mert a LED csak akkor világít, ha a tápvezetéke (többnyire zöld kábel) a 4 pólusú csatlakozó 1. lábára kerül. Ugyanez vonatkozik a turbó LED bekötésére is, melynek vezetékpárját a CN4 csatlakozóra kell dugni (kijelző panel). A sebességváltó turbókapcsoló több funkciót lát el. Egyrészt megha tározza, hogy a mikroprocesszor alacsony vagy magas frekvenciájú óra jellel dolgozzon-e, másrészt az előlap turbókijelzőjét be-, illetve kikap csolja, harmadrészt az előlapon látható sebességmérő (két alfanumeri kus kijelző) által mutatott értéket átváltja. A kapcsoló kétállású és há rom kivezetése van. A középső kivezetést a bal vagy jobb oldali szom szédjához kapcsolja. A vezetékeket az alaplap J7 csatlakozójára kell dugnunk. Fordított feldugás esetén a kijelzők hamis értéket mutatnak (alacsony sebességnél nagy sebességet jeleznek ki). Az előlap sebességmérője nem a tényleges processzorsebességet mutatja, hanem a gyártó, vagy az általunk beállított értéket vagy betű ket. Ha egy számítógép előlapján azt látjuk, hogy 80 MHz-es sebesség gel működik, ne higgyünk a kijelzőnek. Lehet, hogy csak a tulajdonos akar felvágni gépével vagy be akar csapni. A kijelző által mutatott érté keket rövidzárdugókkal bárki átállíthatja, sokan a Hi (magas) és Lo (alacsony) feliratot választják. A processzor tényleges sebességét diagnosztikai programmal mér hetjük meg. Sok sebességmérő program azonban a processzor műve letvégzési sebességét méri, ami sokkal nagyobb a processzor órajelé nél. Egy 40 MHz-es órajelű processzornál például 63 MHz körüli se bességet mérhetünk. Az intelligensebb programok a műveletvégzési sebesség mellett a processzor órajelének értékét is kijelzik. Turbó állás ban a processzor a belső órajelet közvetlenül kapja meg, esetünkben tehát 40-es értéket kell beállítanunk a kijelzőkön. Alacsony sebesség mellett az órajel kisebb (16-25 MHz között), a tényleges érték az alap laptól függ. A mintaszámítógép alacsony sebességnél 25 MHz-es óra jellel dolgozik. Nézzük meg, hogyan lehet a fenti értékeket az előlap sebességmérő kijelzőjén beállítani. A kijelzők két és fél karakter megjelenítésére képesek, az első karak-


37

1-10. ábra. A kijelző panel

tér vagy sötét, vagy 1-et mutat (pl. 120 MHz). A rövidzárdugók átállí tása elég nehézkesen végezhető összeszerelt kijelző esetén. Célszerű a kijelző panel két csavarját kicsavarva az egész szerelvényt kibontanunk, a kijelzők ettől még működőképesek maradnak. A kijelző ún. hétszegmenses típusú, ami azt jelenti, hogy a kijelzőn hét világító pálcika (szegmens) be-, illetve kikapcsolásával különböző számok vagy karak terek jeleníthetők meg. A beállítást az egyes kijelzőkön egymástól füg getlenül és minden szegmensre vonatkozóan el kell végeznünk. Min den szegmensről eldönthetjük, hogy mindig sötét legyén, normál vagy turbó állásban világítson vagy mindig világítson. Az 1-10. ábrán látha tó a kijelző panel hátoldala. Az egyes szegmensek beállítását a következők szerint végezzük el:


38

O

o o o

A szegmens mindig sötét

O

O

A szegmens turbó módban világít

O

A szegmens normál módban világít

O

O

A szegmens mindig világít O

A kijelző panel a tápegységről kap + 5 V feszültséget (CN1). A panel hez tartozó adaptert a tápegység valamelyik tápcsatlakozójába kell be dugnunk. A panel CN4 csatlakozóját kössük össze a turbó LED kijel zővel, CN3 csatlakozóját pedig az alaplap J6 csatlakozójával. Erre azért van szükség, mert a kijelző panel az alaplapról kap információt a vá lasztott sebességre vonatkozóan.


39

Ezzel az előlap kijelzőinek és kezelőszerveinek bekötésével végez tünk. Egy kijelzőről eddig még nem esett szó. Ez a LED a merevlemez működő állapotát jelzi, és akkor kell csatlakoztatnunk, ha a merevlemezvezérlő-kártyát már telepítettük. Most már bekapcsolhatjuk a számítógépet, és ellenőrizhetjük a kijelzők és nyomógombok működé sét. A turbókapcsoló akkor van helyesen bekötve, ha a turbó LED be nyomott állapotban világít és a sebességmérőn 40 látható. Ha minden rendben van, pihenhetünk egy kicsit, mert a munka nehezén már túl vagyunk.

1.3. Méghaj tók beépítése A számítógép összeépítésének következő lépése a lemezmeghajtók be építése a házba. Mielőtt azonban nekifogunk a megépítésnek, nézzük meg a meghajtók hátoldalát. Két csatlakozót találunk mindkét meg hajtón: az egyik a tápellátást szolgálja (4 pólusú), a másik (interfész) pedig a vezérlőkártyával kapcsolja össze a meghajtókat. A tápcsatlako zón keresztül + 5 V és +12 V jut a meghajtókra, ezért a tápcsatlakozó feldugása nem tetszőleges irányú. Az 5,25 colos meghajtó tápfoglala tán két sarok le van törve, hogy csak egy irányba lehessen bedugni a szintén letört sarkú tápcsatlakozót. A 3,5"-os meghajtón kisebb, más fajta aljzatot találunk, ez az aljzat kizárja a fordított csatlakoztatást. Az interfész kábel 34 vezetékből álló szalagkábel, melynek egyik széle többnyire piros színnel van megjelölve. A színnel jelölt vezetéket kell a meghajtó csatlakozójának 1. pontjára kötnünk. Ehhez azonban tud nunk kell, melyik az 1. pont. Az 5,25 colos meghajtónál a 4. és 6. láb között egy bevágást találunk, melybe az interfész kábel csatlakozójába behelyezett kizárás becsúszik, így a kábelt nem lehet fordítva feldugni. Másik támpont az interfész kábel feldugására, hogy a színes kábel a kivágás felé esik helyes csatlakoztatáskor. 3,5 colos meghajtónál az interfész kábel fordított feldugását semmi sem akadályozza. A legtöbb meghajtó esetén a csatlakozó 1. lába a tápcsatlakozó felőli oldalon van. Ha valamelyik interfész kábelt fordítva dugjuk fel, a meghajtó vagy a vezérlőkártya nem károsodik. Ha a számítógép bekapcsolása után a


40

lemezmeghajtók előlapján lévő LED kijelzők folyamatosan égnek, az minden valószínűség szerint az interfész kábel rossz csatlakoztatása miatt van. Húzzuk le a B: meghajtó kábelét, és figyeljük meg, világít-e a LED. Ha ég, az A: meghajtó kábelét fordítsuk meg, ha nem, a B: kábele volt hibásan csatlakoztatva. Az interfész kábelek bekapcsolt ál lapotban nem dughatok fel és nem vehetők le, a műveletek előtt kap csoljuk ki a számítógépet. Az interfész kábelt három eszközre csatlakoztathatjuk. Az egyik vége mindig a vezérlőkártyára van feldugva, a közepén lévő csatlakozó a B: meghajtóhoz, a másik végén lévő pedig az A: meghajtóhoz tartozik, függetlenül a meghajtók típusától. A meghajtók dobozba helyezése előtt gondoljunk erre, és úgy helyezzük el a meghajtókat, hogy az interfész kábel mindhárom aljzatra feldugható legyen. Az 5,25 colos meghajtót a toronyház legfelső fiókjába építjük. A meg hajtó a dobozba elölről csúsztatható be, és két oldalán két-két csavar rögzíti. A csavarok rögzítésekor ügyeljünk arra, hogy a meghajtó előlapja a doboz felületébe szépen simuljon. A 3,5 colos meghajtó beépítésére két lehetőség kínálkozik. Ha az előlapon van kivágás a meghajtó szá mára, akkor az elölről bedugott meghajtót felül két, lent egy csavarral elég rögzítenünk. Ha nincs ilyen kivágás (mint sok toronyháznál), a meghajtó beépítéséhez egy beépítő keretet kell használnunk. A beépítő keret a meghajtót teljesen körbefogja, és kiegészíti normál szélességre. Először építsük be a meghajtót a keretbe, majd a keretet rögzítsük a számítógép házához az 5,25-ös meghajtónál leírt módon. A merevlemez beszerelése is könnyű feladat. A hagyományos beépí tés esetén a merevlemez a hajlékonylemezek alatt egy önálló fiókot foglal el a számítógép dobozában. A mai merevlemezek azonban kes kenyebbek a fiók szélességénél, ezért egy U alakú sínt szerelünk elő ször a merevlemez mindkét oldalára, és a síneket rögzítjük a házhoz. A jobban felépített házakban a normál szélességű fiókok alatt keske nyebbeket is találunk a 3,5 colos és merevlemez számára. Ebben az esetben a meghajtók közvetlenül a fiókba csavarozhatok. A merevle mez rögzítésénél ne takarékoskodjunk a csavarokkal, használjuk mind a négyet. A rögzítőcsavarok hossza kritikus. A merevlemezek többsé-


41

1-11. ábra. A ház beépített meghajtókkal

généi a túl hosszú rögzítőcsavarok a meghajtó belsejébe jutva ütköz nek a nyomtatott áramköri kártyával, és roncsolják azt. Vannak házak, melyekben a merevlemez függőleges beépítésére ki alakított hely van a hajlékonylemezek mellett vagy a tápegység olda lán, illetve a tápegység alatt fekvő helyzetben. Korábban szigorúan elő írták, hogy a merevlemez áramköri lapkával lefelé vízszintes helyzet-


42

ben működjön. A mai lemezeknél nincs ilyen szigorú megkötés, a merevlemezek megbízhatóan dolgoznak függőleges vagy fejre állított helyzetben is. A ferde beépítést azonban mindenféleképpen kerüljük.

1.4. Kártyák behelyezése Ebben a részben a videokártya és az IDE+ kártya beépítéséről lesz szó. Az alaplapban rendelkezésre álló aljzatok bármelyikébe tehetjük őket. A választás a doboz belsejének elrendezésétől és az interfész kábelek hosszától függ. Fontos az is, hogy a hátlapcsatlakozókba kényelmesen dughassunk külső kábeleket. A leggyakoribb elrendezésnél a ház balról második aljzatába kerül a videokártya, két hellyel jobbra az IDE vezérlő és további két hellyel jobbra a kommunikációs portok csatlakozóit hordozó lemez. A kártyák behelyezésénél tegyük a kártyát a kiválasz tott aljzat fölé, és enyhe nyomással pattintsuk be a helyére. Túl erős nyomás azzal a veszéllyel jár, hogy az alaplap ívben meghajlik és egy nyomtatott áramköri fóliája elpattan. Ezeket a hibákat nagyon nehéz javítani, mert egyrészt időszakos érintkezési hibáról van szó, másrészt pedig, ha a többrétegű alaplap belső vezetéke szakad meg, az szabad szemmel nem is látható. Ügyeljünk arra, hogy a kártya alá ne kerüljön a dobozban keresztül futó vezeték, mert az megakadályozza a bedugást. A kártya élcsatlakozói három csoportra tagozódnak. Az első cso portba (a hátlaphoz legközelebb) az XT gépek sínrendszere (62 láb) tartozik. A második csoportba az AT gép sínbővítése (36 láb) találha tó, az előzővel együtt képezi az ISA felületet. A harmadik csoportba különböző sínbővítések érintkezői vannak, a legismertebb ezek közül a Vesa Local sín. A kártya behelyezését mindig a leghátsó csoporttal kezdjük, és finom ívben elforgatva nyomjuk a kártyát az XT sín felé. A kártya kivételénél úgy kíméljük leginkább az alaplapot, ha a két szé lét felváltva, emelve és mozgatva húzzuk ki a kártyát az aljzatból. Ha a kártyát helyesen dugtuk be, a hátlap felőli szélén lévő L alakú lemez rövidebb szára éppen felfekszik a hátlap vízszintes síkjára. Itt kell rögzíteni a kártyát egy csavarral a dobozhoz. Ez a művelet igen

ítése, bővítése

43

1-12. ábra. A kártya rögzítése

alattomos veszéllyel járhat. Sokan hajlamosak arra, hogy a rögzítő csavart a gép bekapcsolt állapota mellett csavarják be vagy ki. Márpe dig a csavar egyik sajátos tulajdonsága, hogy igyekszik beleesni a szá mítógép házába. Az alapra esett csavar katasztrofális rövidzárat okoz hat. Mágneses fejű csavarhúzót használva a veszély csökkenthető, de jobb, ha inkább kikapcsoljuk a számítógépet. A csavar másik tulajdon sága, hogy elbújik a dobozban. Nem látjuk sehol, de a dobozt megbil lentve hallhatóan zörög. Ha viszont látható, hová bújt a csavar, akkor biztosan a legnehezebben megközelíthető helyet választotta ki magá nak. Ezen a gondon is segít a mágneses fejű csavarhúzó vagy egy kampós fejű csipesz (Griff) esetleg csavarhúzó. A rögzítéssel kapcsolatban még egy veszélyre kell felhívnunk a fi gyelmet. Ha a bedugott kártya széle nem párhuzamos a doboz hátlap-


44

jával (a rögzítő fül nem fekszik fel a doboz síkjára), a kártya ugyan rögzíthető, de mechanikus feszültség marad a rögzítésben. Egyszer csak azt vesszük észre, hogy a korábban kiválóan dolgozó lemezmeghajtók hibát jeleznek. Ennek a hibának az is lehet az oka, hogy a doboz moz gatásakor (de néha anélkül is) a beszerelt kártya AT érintkezőit a hibás rögzítés kiemelte az alaplap csatlakozójából. A feszültség keletkezése elkerülhető, ha a rögzítőcsavar becsavarása előtt a hátlap vagy a kártya élén lévő lemez meghajlításával a rögzítőfület illesztjük a doboz síkjá hoz.

1.4.1. Videokártya Szöveges és grafikus megjelenítésre a számítógépben VGA kártyát hasz nálunk. A korábbi kártyatípusok (MDA, CGA, EGA) teljesen kiszorul tak a számítógépekből. Néhány számítógépben még Hercules grafikus kártya fellelhető, de ezeket is igyekeznek tulajdonosaik minél hama rabb mono VGA kártyára kicserélni. A mintakártya 1 Mbyte videomemóriával (VRAM) rendelkezik. Ekkora kapacitással 1024*768 kép pont jeleníthető meg a képernyőn, és minden képpont 256 színárnya lat valamelyikét veheti fel. A kép információtartalmával kapcsolatban még ma is folynak viták, hogy a felbontást vagy a színek számát növel ve kapunk-e jobb minőségű képet. Azt javasoljuk, ki-ki maga döntse el, melyik számára a kedvezőbb. 1 Mbyte VRAM 640*480 felbontás esetén 16 millió színárnyalatot enged minden képpontnak. Nagyobb felbontásnál a képernyőn egy szerre több információ látható, de 12-14 colos monitornál nehezen olvashatók az apró betűk. Javasoljuk, hogy ebben az esetben válasszák a 640*480 képpontos felbontást 16 millió szín mellett Windows alatt. Ha emiatt lelassul a megjelenítés, térjünk át 16 bites (65 536 szín) vagy 8 bites (256 szín) színfelbontásra. A ló millió szín 24 bites meg jelenítéshez tartozik, ami a VGA képességeit teljesen kihasználja. En nek a színfelbontásnak gyakran használt neve: valódi szín (True Color), és megegyezik az emberi szem által megkülönböztethető színek szá mával.

45


i

46


Az 1 Mbyte VRAM 8 darab 34256-70 típusú dinamikus RAM áram körből tevődik össze. Az IC hozzáférési ideje 70 ns, mint az a típusjel zésből is látható. Egy áramkörben 262144 * 4 bit van tárolva, két IC alkot egy 256 kbyte-os egységet (1 kbyte = 1024 byte, 256 kbyte = 262144 byte), és négy egység alkotja a videomemóriát. A képernyő felbontása és a színek száma a kártyára telepített memória méretétől függ az alábbiak szerint: Memória 640 * 400 640 * 480 768 * 1024 800 * 600 1024 * 768

256k ---

16 —

16 —

512k

1024k

256 16,256 16-1 16, 256-1 16-I/NI

256 16M 16-1 32k 256-I/NI

A táblázat I/NI rövidítése a megjelenítés átlapolt (Interlace) vagy nem átlapolt (NI) voltát jelenti. A videomemória telepítéséhez az alábbi rajz és az 1-13. ábra ad segítséget: 256 k

512 k

1024 k

DIODOI D0II0DII ll llllll A videokártyán átkötéseket találunk a várakozás nélküli ISA sínmű veletre (zero Wait State=0 WS), a VGA BIOS automatikus interfész érzékelésére és a VGA kártya 8 vagy 16 bites ISA csatlakozóba dugásá ra az alábbiak szerint: Átkötés Jl, J2 17 512, 1024k VRAM

Beállítás

Leírás

Jl nyitott J2 zárt Jl zárt J2 nyitott nyitott zárt

az ISA sín várakozás nélküli működésének engedélyezése (0 WS) 0 WS tütás nem átlapolt mód (48,7 kHz letapogatás) átlapolt mód

47


Átkötés J8 J10 J9 (3 átkötés) J6 J10 J9 (3 átkötés) J6

Beállítás nyitott zárt zárt nyitott nyitott nyitott zárt zárt

Leírás BIOS érzékeli a l ó bites sínt érzékelés tiltva, 8 bites sín a VGA kártya 16 bites aljzatban van

a VGA kártya 8 bites aljzatban van

Ha a rendszer indításakor probléma lép fel, válasszuk a BIOS érzé kelést, tegyük a kártyát egy 8 bites aljzatba, és engedélyezzük a 8 bites működést. Néhány alaplap és program (pl. OS/2, 1024*768-256 fel bontású Windows meghajtó) nem működik várakozás nélküli beállí tás mellett. Tiltsuk le ilyen esetben a 0 WS működést először a J2, majd szükség esetén a Jl átkötés áthelyezésével. A TRIDENT VGA kártya képes Hercules, MDA, CGA és EGA mó dokban is regiszter kompatibilitással működni. Az üzemmódok beállí tására a kártyához mellékelt lemezen találunk programokat. Az SVM.EXE állomány menün keresztül kínálja az egyes üzemmódok beállítását és tesztelését. A BIC.EXE a rendszer és video BIOS keletke zési dátumát és változatszámát írja ki a képernyőre azok számára, akik nem ismerik eléggé számítógépüket. Az SMONITOR.EXE program segítségével színes és monokróm megjelenítés között válthatunk. A képmegjelenítés gyorsítható, ha a video BIOS tartalmát a rend szer RAM memóriában találja. Ennek egyik útja az árnyék RAM enge délyezése a SETUP segédprogramban. Másik megoldást kínál a leme zen található TVGABIO.EXE (illetve TVGABIO.SYS) program. Az elsőt az AUTOEXEC.BAT, a másodikat a CONFIG.SYS állományba kell beírnunk (DEVICEHIGH=TVGABIOS.SYS). Aprogramokkb. 32 kbyte memóriát foglalnak le. A 8 bites rendszerek jelentősen gyorsulnak, a 16 bites rendszerek gyorsulását a rendszer hardverkorlátai befolyásolják. A TANSI.SYS meghajtóprogram az ANSI.SYS helyett használva a képernyőn több m int 25 sor m egjelenítését is lehetővé teszi.


48

A TVGACRTC.EXE program a képernyő finom beállítására szolgál. Változtatható a vízszintes méret és pozíció, a függőleges méret és pozí ció, valamint a képpontfrekvencia. A paraméterek kellő megválasztá sával optimálisan méretezhetjük a megjelenítést.

1.4.2. IDE+ vezérlőkártya A lemezmeghajtók vezérlésére kezdetben külön kártya szolgált a hajlé kony- és a merevlemezhez. A két funkciót az AT gépeknél közös kár tyára építették, majd az integrálási fok növekedésével a lemezmeghaj tók mellett a kommunikációs adapterek (soros/párhuzamos port) ve zérlését is egyetlen kártyára lehetett integrálni. Ez az igen sok gépben megtalálható kártya az IDE+ vagy AT sín kártya nevet kapta. A minta kártyánk UN-1068 típusú, és a hangzatos Super I/O Card nevet viseli. Ha közelről szemügyre vesszük a kártyát, láthatjuk, hogy néhány kondenzátor nincs beforrasztva jelölt helyére. Ennek az az oka, hogy a gyártók takarékoskodnak, és egy-egy szűrőkondenzátort kihagynak. Ha azt tapasztaljuk, hogy a merevlemez bizonytalankodik vagy nem vála szol, segíthet a hiányzó kondenzátorok utólagos beépítése. Szűrésre elektrolit kondenzátor (kb. 10 /xF kapacitású és jelölve van a pozitív fele) vagy kerámia kondenzátor (kb. 100 nF) szolgál. Az IDE vezérlő azért lett olyan népszerű, mivel rendkívül egyszerű a felépítése. A tulajdonképpeni vezérlő a merevlemez-meghajtón talál ható meg. Az IDE kártyán csak címfelismerő elektronika és a kártya többi feladatát elvégző egyetlen áramkör van. A kártya sematikus rajza az 1-14. ábrán látható. A kártya a ház hátoldalán két helyet foglal el. Az egyik a kártya rög zítésére szolgál, és az első soros port (9 lábú) valamint a párhuzamos port csatlakozóit szerelték rá. A másik fémlemez mögött nincs kártya, azért van rá szükség, hogy a másik soros port (25 lábú) és a játék port csatlakozóit a hátlapra ki lehessen vezetni. Ezek a csatlakozók rövid szalagkábellel kapcsolódnak az IDE kártya megfelelő tüskéire. A kár tyára szalagkábeleket dughatunk a következő célokból: 40 vezetékes kábel a merevlemezhez, 34 érből álló kábel a hajlékonylemezhez, 16 (esetenként 10) vezeték a hátlap játék port (botkormány) csatlakozójá-

49


podjeuas óo

H*

mu O ŰC mw

m m

o O acz.CDz o O >v

mm

o ,

CL O It,!

<S) > > V £-H CO

n5 j

S)

o 0c> oc o

I'<3

CÍ

Ui

Q

* * * * * * * * I tt # a

*o N + 8

Q J»'<■£3> ^Jr-H

■S3 i r-n

50

PC-épités, tesztelés, eszközkezelés

ra, és két 10 eres kábel a hátlap soros port csatlakozóira. Minden sza lagkábel egyik szélső vezetéke színes (többnyire piros), ez jelöli a sza lagkábel 1. lábát. Ha a hátlap soros port csatlakozóját a kártya COMA feliratú tüskéire dugjuk, a COM1 portot választottuk ki, ha a COMBre, a COM2-t. Minden kártyacsatlakozónak feliratozva van az 1. lába a fordított feldugás elkerülésére. Végül két (esetenként négy) tüskéből álló csatlakozóra kell azt a kábelt dugni, mely az előlapra kivezetett merevlemez LED-hez vezet. Az IDE kártya egyes feladatai egy közös átkötésblokk segítségével tilthatók/engedélyezhetők vagy beállíthatók. Az alábbi táblázatban az átkötések értelmezése látható: Átkötés helyzete Jl J2 J3 J4 J5

16

J7 J8 J9 J10

JH

haj lékonylemez hajlékonylemez cím merevlemez merevlemez cím COMA COMA cím COMB COMB cím párhuzamos port párhuzamos port cím játék port

engedélyezett 3F0-3F7 engedélyezett 3F6-3F7,1F0-1F7 engedélyezett 3F8 (COM1) engedélyezett 2F8 (COM2) engedélyezett 378 (LPT1) engedélyezett

tiltott 370-377 tiltott 376-377,170-177 tiltott 3E8 (COM3) tiltott 2E8 (COM4) tiltott 278 (LPT2) tiltott

Az IDE+ kártyán találunk egy másik átkötéscsoportot is. Ennek se gítségével a kártyára szitázott módon a megszakítás-beállítások végez hetők el. A soros portok számára az IRQ 3,4 és 5, a párhuzamos port számára az IRQ 5 vagy 7 megszakítási szintek választhatók. Természetesen az IRQ 5 szint nem választható a soros és párhuzamos port számára is, hiszen minden eszközhöz saját megszakítási szintnek kell tartoznia. A hajlékonylemezhez vezető szalagkábel arról ismerhető fel, hogy keskenyebb, mint az IDE kábel, és az egyik szélén néhány vezeték meg van csavarva. A csavarás következtében mind a két hajlékonylemez-


51

meghajtót 1. címre kell beállítani. így elérhető az, hogy az egy floppy meghajtóval rendelkező rendszerek ezt a meghajtót A: és B: egység ként is használhassák egy lemezmásolás során. Ha két meghajtó van a számítógépben, a kábel végén lévő csatlakozó az A: meghajtót, a kö zepén lévő csatlakozó a B: meghajtót azonosítja. Alkalmazói programok telepítésekor szükség lehet arra, hogy az A: és B: meghajtót felcseréljük. Ezt több módon is megtehetjük. A kábe lek feldugását megcserélve a meghajtók megcserélődnek. Ha a szalag kábel nem elég hosszú a művelethez, nézzük meg a belső beállításban (Advanced Setup), van-e lemezcsere-opció (Swap Floppy Drive). Ha ezt engedélyezzük, az A: és B: logikailag felcserélődik. Sajnos ezzel a mód szerrel nem minden programot lehet becsapni. Harmadik módszer a meghajtócserére, ha olyan IDE+ kártyát vásárolunk, melynél a fizikai csere átkötéssel engedélyezhető (FDD A&B Change). A szalagkábelek feldugásakor ügyeljünk arra, hogy a színnel jelölt vezeték kerüljön a csatlakozó 1. lábához, minden szalagkábel esetén. Ha mindkét vezérlőkártya a helyére került a házban, és a szalagká belekkel a meghajtók a kártyával össze vannak kötve, bedughatjuk a monitor kábelét és a billentyűzet csatlakozóját. A VGA csatlakozó bedugásakor óvatosan járjunk el, mert nagyon vékony csatlakozótüskéi vannak. Hibás bedugás esetén a tüskék elgörbülnek, és nem működik a monitor, vagy hiányzik a képből valamelyik szín (piros, zöld, kék). Az elgörbült tüske egy kis kézügyességgel és jó szerszámmal kiegyene síthető, de néhány alkalom után eltörik. A billentyűzet 5 pólusú csatlakozójának bedugásakor figyeljünk arra, hogy a dugó tetején lévő kis bevágás az alaplap síkjára merőlegesen felfelé álljon. Ha túl nagy erővel nyomjuk be a dugót, az alaplapon lévő foglalat kiszakadhat a helyéről. Nézzük meg, van-e a billentyűzet alján egy kis kapcsoló (XT/AT/PS2). Ennek AT állásban kell lennie, hogy számítógépünk elfogadja a klaviatúrát. Eljött végre a pillanat, számítógépünk készen áll a bekapcsolásra. Ha eddig mindent rendben hajtottunk végre, a bekapcsolás után né hány másodperccel az alábbi (vagy hasonló) üzenet jelenik meg a képernyőn:


52

TRIDENT TVGA BIOS C 4 .0 (02) 1024k 16 bit Bus DRAM VGA Mode Copyright 1988-1992 TRIDENT MICROSYSTEMS INC. Copyright 1987-1990 Quadtel Corp. (S-B16-V16-Fon)

Az üzenet a VGA kártyán lévő ROM BlOS-tól származik. A bekap csolás során ugyanis a rendszer BIOS ellenőrzi, hogy van-e a ROM címtartományban valamilyen tartalom. Ha talál telepített ROM prog ramot, átadja a vezérlést a kezdőcím + 3 pontra. A VGA kártyán van ROM, és ennek az üzenete látható legelőször. A következő üzenet már a rendszer BlOS-tól érkezik: AMIBIOS (c) 1992 American Megatrends Inc., Release 06/02/1992 *** kb OK Hit DEL if you want to run SETUP

Az üzenet közepén a memóriatesztelő program folyamatosan pörge ti előre a tesztelt memória méretét. Az utolsó sor arra szólít fel, hogy a DEL gombbal indítsuk el a SETUP (belső beállítás) segédprogramot. Ha valami nincs rendben, két eset lehetséges. Jobbik esetben a képer nyőn megjelenik egy hibaüzenet és kód a hibás részre vonatkozóan. Ha a képernyő sötét marad, nehezebb a dolgunk. Ellenőrizzük az összes kártya és a kábelek csatlakozását, de előtte kapcsoljuk ki a gépet, és húzzuk ki a hálózati zsinórt is. A könyvben ismertetésre kerül egy egyszerű eszköz, melynek segítségével a POST (bekapcsolási önteszt) által küldött hibakódok kijelezhetők. Ennek segítségével a hiba helyét könnyebben megtaláljuk. Mielőtt a házra csavarokkal rögzítjük a tetejét, nézzük meg, nincs-e nagy kuszaság a kábelek között. Műanyag rögzítőbilinccsel, hajlékony, szigetelt dróttal kössük egymáshoz ezeket. így áttekinthetőbb lesz a számítógép belseje, és a véletlen zárlat veszélye is kisebb.


53

1.5. Konfigurálás, belső beállítások A PC/AT gépek a rendszerkonfigurációt (dátum, idő, lemezegységek típusa stb.) megőrzik. Ha új gépet építünk össze, akkor első alkalom mal a konfigurációt nekünk kell beírnunk az ún. CMOS SETUP se gédprogram segítségével. Ugyanezt kell tennünk, ha az információt őrző valós idejű óra áramkört (CMOS) tápláló elem kimerül, és akkor is, ha belső hiba vagy külső zavar miatt megsérül a CMOS tartalma. Ha módosítjuk a számítógép konfigurációját (pl. merevlemezt cseré lünk), ugyancsak a SETUP segédprogram szolgál az új adatok tárolásá ra. A konfiguráció egy részét (pl. memóriaméret) a segédprogram saját maga felismeri, másik részét (pl. merevlemez típusa) külön parancsra ismeri fel, a legtöbb információt azonban nekünk kell beírnunk. Erezhető olyan tendencia, hogy a számítógép belső beállításait ne a felhasználónak kelljen definiálni, hanem az intelligens segédprogram és hardver ismerjen fel minél több beállítást (PNP, Plug aNd Play, dugd be és használd). A számítógép bekapcsolása után a DEL gomb megnyomásával lép hetünk be a SETUP segédprogramba. Az erre felszólító üzenetet az angol nyelven kevéssé értők sokszor félreértik, és akkor is megnyom ják a DEL billentyűt, ha nincs szükség rá. Ennek elkerülésére a SETUP segédprogramban letiltható az alábbi üzenet megjelenítése: Hit DEL if you want to run SETUP

A SETUP indítást kiváltó billentyűk PC és BIOS gyártótól függenek. Ismert kombináció még a CTRL-ALT-DEL és a CTRL-ENTER billen tyűk együttes nyomása. A SETUP program működése az 1-15. ábrán gombokkal lépkedhetünk, és az ENTER gombra nyílik meg a kiválasz tott menü. A STANDARD CMOS SETUP alapbeállításokra szolgál (dátum, idő, lemezegységek típusa). Kezdetben ez volt a SETUP program egyetlen


54

AMIBIOS SETUP PROGRAM-AMI BIOS SETUP UTILITY (c) 1992 American Megatrends Inc., All Rights Reserved STANDARD CMOS SETUP ADVANCED CMOS SETUP ADVANCED CHIPSET SETUP AUTO CONFIGURATION WITH BIOS DEFAULT AUTO CONFIGURATION WITH POWER-ON DEFAULT CHANGE PASSWORD AUTO DETECT HARD DISK HARD DISK UTILITY WRITE TO CMOS AND EXIT DO NOT WRITE TO CMOS AND EXIT Standard CMOS Setup for Changing Time, Date, Hard Disc Type, etc. 1-15. ábra. A SETUP program főmenüje

menüpontja. Célszerű először ezt választanunk, és ekkor az 1-16. áb rán látható menü jelenik meg. Az ADVANCED CMOS SETUP pontot (1-17. ábra) akkor válasszuk, ha már működik a gép, de szeretnénk a rendszer teljesítményét növel ni. Az alaplap programozható áramköreinek finomabb beállításait az ADVANCED CHIPSET SETUP (1-18. ábra) választásával érhetjük el. Ezt a menüt nem ajánljuk kezdőknek, a hozzá nem értés miatti átkon figurálás szerencsés esetben csak csökkenti a gép teljesítményét, pe ches esetben viszont működésképtelenné válik számítógépünk. A rendszer BIOS tárol a számítógépről egy alapkonfigurációt az alap lap program ozható áram köreinek beállításaihoz. Az AUTÓ CONFIGURATION WITH BIOS DEFAULT menü ezeket a kezdőér tékeket írja vissza. Ha megsérül a CMOS SETUP vagy teljesen törlődik a tartalma, bekapcsoláskor ez a művelet magától végrehajtódik. Ha sonló hatású az AUTO CONFIGURATION WITH POWER ON DEFAULT menü is. Ennek során azok a rendszerösszetevő adatok íród nak vissza a konfigurációba, melyeket a számítógép bekapcsolás során érzékelt. Az automatikus érzékelés tesztcélokra is használható, ezzel


55

ellenőrizhetjük, hogy helyesen ismerte-e fel a belső teszt a rendszer komponenseit. Az IBM PC ellen felhozott vádak zöme a rendszer túlzott nyíltságá ra és védtelenségére vonatkozik. A CHANGE PASSWORD menü se gítségével, jelszó használatával védhetjük a SETUP adatokat, és/vagy az operációs rendszert illetéktelen személy behatolása ellen. Azt, hogy a jelszó mire vonatkozzon, az ADVANCED CMOS SETUP menünél határozhatjuk meg. A számítógép kezdeti jelszava: AMI. Ezt jó tud nunk, mert új jelszót csak a régi ismeretében adhatunk a számítógép nek. A jelszó megváltoztatásának menete (minden beírást az ENTER gombbal fejezzünk be): 1. írjükbe az aktuális jelszót (Enter CURRENT Password). Ne ijed jünk meg, ha nem látszik, mit írtunk be. A jelszó visszaírása a képer nyőre védelmi okok miatt nem történik meg. 2. írjuk be az új jelszót, mely legfeljebb hat karakterből állhat (Enter NEW Password:). Ha nem írunk be semmit, csak az ENTER gombot nyomjuk meg, törlődik a jelszó, és a „Password Now Disabled" (nincs jelszó) üzenet válik láthatóvá. 3. írjuk be ismét új jelszavunkat a téves billentyűzés kivédésére (ReEnter NEW Password:). 4. Az új jelszó elfogadását a rendszer következő üzenettel közli: „NEW Password Installed" (az új jelszó telepítése megtörtént). A gondos védelem érdekében legalább hat hónaponként változtas suk meg a jelszót. Ne feledjük azonban az érvényes jelszót gondosan megjegyezni, valahová felírni. Ha elfeledjük a jelszót, csak a CMOS RAM tápellátását megszüntetve tudjuk törölni a gépből. Az újabb alap lapokon már van egy átkötés, mely a CMOS tartalmának (és így a jelszónak is) törlését szolgálja. Az AUTO DETECT HARD DISK menü viszonylag új keletű, és igen hasznos. A menü választásával olyan diagnosztikai program haj tódik végre, mely a számítógép merevlemezeinek típusát és paraméte reit felismeri, és a képernyőre kiírva felajánlja nekünk. Ez a képesség igen sok bosszúságtól mentesíti a szakembereket. Az átlagos felhasz nálónak ritkán van szüksége erre a képességre, de a javító szakember mindennap használja. A képernyőre írt információ a következőket tar


56

talmazza: típus (pl. 47 = USER TYPE), cilinderek száma, fejek száma, írás előkompenzáció cilindere, parkolópálya cilindere, sávonkénti szek torok száma és kapacitás (Mbyte). Ha elfogadjuk a felkínált típust, az automatikusan beíródik a STANDARD CMOS SETUP megfelelő ro vatába. Nem szabad azonban vakon hinnünk a felkínált típusban. Az újabb alaplapokon a merevlemez több módban használható (pl. LBA, LARGE), és nem mindig a megfelelőt javasolja a program. Kételkedé sünk másik oka pedig az, hogy a merevlemez partíciós táblájában tá rolt paraméterek szerint használja a rendszer a merevlemezt, és ez nem mindig egyezik meg a lemez fizikai paramétereivel. A téma iránt ér deklődőknek ajánljuk a könyv 4. fejezetét (Lemezkezelés). A HARD DISK UTILITY jelentősége az utóbbi időkben sokat csök kent. Ha ezt a menüt választjuk, három segédprogram végrehajtására nyílik lehetőségünk. Mind a három program teljesen megsemmisíti a merevlemez tartalmát, ennek megfelelő óvatossággal használjuk őket. A Hard Disk Format nevű program a merevlemez fizikai formázását végzi. A formázás célja a lemez felületi hibáinak felderítése. Az IDE merevlemezeknél ezt az eljárást a gyártók határozottan tiltják, mivel a lemez felületi hibáit a gyártásnál már figyelembe vették. Az Autó Interleave a merevlemez formázásánál használt átlapolási tényezőt határozza meg, erre sincs tehát szükségünk. A Media Analysis prog ram diagnosztikai célra szolgál: a merevlemez tartós és alapos tesztelé sére használható. A SETUP segédprogramból két módon léphetünk ki. A WRITE TO CMOS AND EXIT menü (vagy az F10 gomb megnyomása) a megvál tozott adatok beírását végzi a CMOS RAM áramkörbe. A DO NOT WRITE TO CMOS AND EXIT menüvel az adatok visszaírása nélkül hagyjuk el a SETUP programot. Mindkét esetben a számítógép betöl tése újraindul. Az ADVANCED CMOS SETUP menüben beállítható funkciók igen különbözőek, az alaplapra épített elemkészlettől függnek. Az optimá lis konfiguráláshoz olyan ismeretekre lenne szükségünk, melyek az alaplap vagy elemkészlet gyártójának birtokában vannak, és az átlagos felhasználó számára elérhetetlenek. A bővítőkártyákról ugyanez mond ható el. A nagyszámú gyártó rengeteg beállítási kombinációja miatt a


57

hardver gyakran nem ideális beállítási viszonyok mellett dolgozik. Milyen eredményt várhatunk a legjobb szoftverhangoló programtól, ha az alapvető hardverbeállítások nem optimálisak? A legtöbb felhasználóban apró félelem bujkál a SETUP beállítások módosítása ellen, mivel könnyen előfordulhat, hogy a módosítás kö vetkeztében a rendszer legközelebb be sem fog töltődni. Ráadásul az már végképp nem derül ki, hogy melyik módosítás okozta a hibás működést. A legokosabb, amit ilyen esetben tehetünk, hogy visszaté rünk a BIOS alapértékekhez a SETUP-ban. A BIOS alapértékek mel lett az alaplap működni fog, de nem optimális beállításban. Az alapér telmezett paraméterek ugyanis úgy vannak megválasztva, hogy minél ideálisak.

1.5.1. CMOS Setup Ha a SETUP menü három első pontját választjuk, először figyelmezte tő üzenet jelenik meg a képernyőn. Az üzenet arra a veszélyre hívja fel a figyelmet, hogy a hozzá nem értő beavatkozás hibát okozhat a gép további működésében. Ha a rendszer nem működik, indítsuk újra a betöltést, és a DEL gomb benyomásával lépjünk be a SETUP segédprogramba. A következő tevékenységek valamelyikét hajtsuk végre: (i) módosítsuk a beállításokat kézzel a menükben, (ii) töltsük be a BIOS alapértékeket (BIOS DEFAULT), (iii) töltsük be a bekapcsolási alapértékeket (POWER ON DEFAULT). Az üzenet bármely gombbal törölhető, kivéve az ESC billentyűt, mely kiléptet a SETUP programból. A megjelenő főmenüből válasszuk elő ször az első pontot (STANDARD CMOS SETUP), hogy az alapkonfi gurációt ellenőrizzük és szükség esetén beállítsuk. A menü egyes tételei között a FEL és LE nyilakkal mozoghatunk, a beállított értékek megváltoztatása a PgUp és PgDn gombokkal történ het. A mintaként választott számítógép alapbeállításai az 1-16. ábrán láthatók. A bázis és kibővített (Ext.) memória méretét nem módosít hatjuk, a SETUP saját maga ismeri fel a gépbe telepített memória nagy ságát. A dátum és idő adatok természetesen az aktuális időpontra vo-

58


AMIBIOS SETUP PROGRAM - STANDARD CMOS SETUP (cf 1992 American Megatrends Inc., All Rights Reserved Date Time

(mm/date/year) (hour/min/sec)

Hard disk C: type Hard disk D: type Floppy drive A: Floppy drive B: Primary display Keyboard

Wed, Mai 01 1996 14:39:50 47=USER TYPE Not Installed 1,44 MB, 3.5" 1,2 MB, 5 1/4" rr VGA/PGA/EGA Installed

Cyln 1057

Base memory size: 640 KB Ext. memory size: 3072 KB Head Wpcom Lzone Sect Size 16 -1 1057 63 520MB

1-16. ábra. Standard CMOS Setup menü

natkoznak, a kijelzés amerikai rendszer szerint történik (hónap-napév). A merevlemez paraméterei az 1-46 típusoknál nem változtathatók meg, a 47. típus (USER TYPE) minden jellemzőjét magunk írhatjuk be. Sajnos a kötött merevlemeztípusok nem szabványosítottak (kivéve az első 14 típust), ezért a lemezhez adott füzetecskében keressük meg, és írjuk fel lemezünk adatait. A típus meghatározásánál használjuk ki a SETUP program AUTO DETECT HARD DISK menü képességeit, így kisebb a tévesztés valószínűsége. A merevlemez azonosítását ter mészetesen más segédprogrammal is elvégezhetjük (pl. IDEINFO.EXE). Ha hibás adatokat írunk be, a merevlemez nem károsodik, de nem is tudja indítani az operációs rendszert. A beállítható paraméterek jelen tése: • CYLN (cilinderek száma). A lemezen kialakított koncentrikus felü letek száma, értéke a BIOS-ban 1024-re van korlátozva. Lemezünk 1058 cilinderrel rendelkezik (0-1057), ezért egyéb segédprogram hasz nálata nélkül csak 1024 cilindert tudunk használni, ami 504 Mbyte kapacitást jelent. A korlát feloldási módjairól a 4. fejezetben esik szó. • HEAD (fejek száma). A BIOS 255 fejet enged meg, de az IDE felület 16 fejnél többet nem tud kezelni.

PC összeépítése, bővítésé

59

• WPCOM (írás előkompenzáció). Az a cilinderszám, melynél nagyobb cilinderekre az írás kisebb árammal történik. Az IDE merevleme zeknél megadandó érték -1 (vagy 65 535), mivel az írás elő kompenzáció a lemezegység belső ügye. • LZONE (parkolópálya). Az cilinderszám, melyre a lemez fejeit az egység automatikusan továbbítja a tápellátás kikapcsolásakor. Ez a cilinder normál használat alól ki van tiltva, mivel szállításkor meg sérülhet. • SECT (szektorok). A lemez egy sávjában (cilinderén) létrehozott szek torok száma. Ennél a paraméternél a BIOS adja a szigorúbb korlátot: legfeljebb 63 szektort engedélyez egy sávban. A fenti adatok ismeretében a lemez kapacitása kiszámítható, ha tud juk, hogy egy szektorban az IBM lemezek mindig 512 byte-ot tárol nak. A műveletet elvégezve 520 Mbyte-os eredményt kapunk (1 Mbyte = 1024*1024 byte). A hajlékonylemezek kapacitásánál a következő paramétereket állít hatjuk be: Not Installed (nincs telepítve), 360 kbyte 5,25", 720 kbyte 3,5”, 1,2 Mbyte 5,25”, 1,44 Mkbyte 3,5”, 2,88 Mkbyte 3,5". Az elsődleges monitor típusa is több lehetőség közül választható ki: Not Installed (nincs telepítve), monokróm, CGA 40 * 25 felbontás, CGA 80 * 25 felbontás, VGA/PGA/EGA. A billentyűzet szokásos beállítása: Installed (telepített). Ez azt jelen ti, hogy a számítógép bekapcsolásakor az önteszt ellenőrzi a klaviatúra

60


működését. Abban az esetben, ha a gép az AUTOEXEC.BAT program ban olyan parancs végrehajtását kezdi, mely nem igényel (és nem is csatlakoztattunk) billentyűzetet (pl. másolás két számítógép között), letiltható az ellenőrzés. Ha a beállítási műveletekkel végeztünk, az ESC gombot megnyom va térjünk vissza a főmenühöz. A továbbiakban újraindíthatjuk a rend szert a WRITE TO CMOS AND EXIT menüvel, vagy választhatjuk (mi is ezt tesszük) az ADVANCED CMOS SETUP menüt.

1.5.2. Advanced CMOS Setup Ez a menü a rendszer egyéni finom beállítását szolgálja. Az FI gombot megnyomva segítséget kapunk: láthatjuk, hogy melyek a BIOS és me lyek a POWER ON alapértékek. A megjelenő képernyőtartalom az 1-17. ábrán látható. Az első három m enüpont a billentyűzet működésére hat. A TYPEMATIC RATE PROGRAMING: Enabled állásban engedélyezi a AMIBIOS SETUP PROGRAM - AMI BIOS ADVANCED CMOS SETUP (c) 1992 American Megatrends Inc., All Rights Reserved : Disabled

Video ROM Shadow

: 500

cooo,

32K

Enabled

Adaptor ROM Shadow C800,

32K

Disabled

: 15

Adaptor ROM Shadow D000,

32K

Disabled

Above 1 MB Memory Test

: Disabled

Adaptor ROM Shadow D800,

32K

Disabled

Memory Test Tick Sound

: Enabled

Adaptor ROM Shadow E000,

32K

Disabled

Memory Parity Error Check

: Enabled

Adaptor ROM Shadow E800,

32K

Disabled

Hit Message Display

: Enabled

System ROM Shadow

64K

Enabled

Hard Disk Type 47 RAM Area

: 0:300

Wait For If Any Error

: Enabled

System Boot Up Num Lock

: On

Weitek processzor

: Absent

Floppy Drive Seek At Boot

: Enabled

System Boot Up Sequence

: A:

Typematic Rate

Programming

Typematic Rate Delay Typematic Rate

(msec)

(Char/sec)

System Boot Up CPU Speed External Cache Memory Internal Cache Memory Turbo Switch Function Password Checking Option

: : : : :

, C:

High Enabled Enabled Enabled Setup

1-17. ábra. AMIBIOS Advanced CMOS Setup menü

F000,


61

billentyűzet sebességének állítását. A RATE DELAY időtartama (500 ms) azt az időt jelenti, ami a billentyű megnyomásától az első ismétlésig telik el. A TYPEMATIC RATE az ismétlések számát adja, azaz egy másodperc alatt hányszor ismétli meg a rendszer a lenyomott billen tyűt. Ilyen módon a kezdő gépkezelőtől a gyakorlott gyorsíróig min denki saját igényei szerint állíthatja be a klaviatúrát. A beállított értékeket próbáljuk ki, és ha szükséges, módosítsunk rajtuk. Letiltott programozás (Disabled) esetén az átlagos felhasználó sebességéhez ál lítódik be a billentyűzet. A következő három menüpont ismét azonos témára vonatkozik. Az ABOVE 1 MB MEMORY TEST: Disabled beállításban az 1 Mbyte fe letti memória ellenőrzése tiltott. Ennek előnye, hogy a bekapcsolás után induló önteszt (POST) sokkal gyorsabban lefut. Hátrányként je lentkezik viszont a biztonságérzet hiánya, hogy a teljes memória kifo gástalanul használható. A memória tesztelése során apró kattogó han got hallunk, ha a MEMORY TEST TICK SOUND: Enabled állásban van. A memóriateszt során két dolgot ellenőrizhetünk: az adott me mória rekeszbe írt és olvasott adat egyezik-e, illetve a memóriába írt adat paritáshelyesen olvasható-e vissza. Az adatok egyezését szoftver figyeli, a paritás hibáját viszont a hardver érzékeli. A memóriaelemek megbízhatósága iránt még mindig érezhető némi kételkedés, ezért minden memória rekeszbe íráskor a hardver képez egy ellenőrző bitet (paritás bit), melyet külön áramkör tárol (9. bit). Olvasáskor a byte és paritás bit 9 bitjében lévő 1-es bitek páros vagy páratlan volta (paritás) hibajelzést ad, ha nem felel meg a beírt paritásnak. A hiba megszakítja a processzor működését (NMI), melynek következménye egy hibaüze net (Parity Error), és a számítógép további működésképtelensége. Ha a SIMM lapkán három integrált áramkört látunk (két 4 bites és egy 1 bites szervezésűt), a modul paritásbittel rendelkezik. Olcsóbb lehet a SIMM ára, ha nem építenek rá paritás IC-t, de ekkor le kell tiltani a paritáshiba hatását. Erre szolgál a MEMORY PARITY CHECK ERROR: Disabled beállítása. A SETUP programba lépést felkínáló üzenet (Hit DEL if you want to run SETUP) nem jelenik meg, ha a HIT MESSAGE DISPLAY kapcsolót Disabled pozícióba tesszük. Ha kevésbé tapasztalt felhasz-

,

PC-építés tesztelés, eszközkezelés

62

nálóról van szó, érdemes ezt tennünk, mert az üzenet kiírása esetleg megzavarja, és akkor is belép a SETUP-ba, ha nem volt szándéka. Ettől aztán többnyire megijed, és mindent átállít, míg sikerül számítógépét teljesen használhatatlanná tennie. A HARD DISK TYPE 47 RAM AREA paraméternél választhatunk, hogy a memória alján (0:300) vagy tetején (kb. 639 kbyte) legyen-e a merevlemez paramétereinek munkaterülete. Ez a beállítás csak a fel használói típus (USER TYPE), és kikapcsolt BIOS árnyék-(shadow) RAM esetén érdekes. Az esetek többségében engedélyezzük a BIOS árnyék-RAM használatát, ezért nincs jelentősége a tényleges beállításnak. Ha a bekapcsolási tesztben a rendszer hibát talál, a feltételezett okot kiírja a képernyőre, majd a PRESS üzenettel jelzi, hogy az FI gomb megnyomására folytatódik a teszt. Az üzenet és billentyűre vá rás letiltható a WAIT FOR IF ANY ERROR menüpontnál vá lasztott Disabled móddal. A dolog pikantériája, hogy akkor is kiírja az üzenetet, ha elfelejtettük a billentyűzet csatlakozóját bedugni a számí tógépbe, azaz semmi esélyünk sincs az F1 gomb megnyomására. A SYSTEM BOOT UP NUM LOCK: On beállítással azt döntjük el, hogy az operációs rendszer indulása után a NumLock lámpa világít son. A NumLock állás azt jelenti, hogy a klaviatúra számmezője szá mok bevitelére szolgál, nem pedig kurzormozgatásra. A választásnak akkor van jelentősége, ha automatikusan induló alkalmazói progra munk számára fontos a NumLock kezdeti helyzete. A lemezegységek keresése és ellenőrzése a bekapcsolási önteszt ré sze. Ennek során a hajlékonylemezek motorja felpörög, az író/olvasó fej előre/hátra mozog és az előlap világító diódája felvillan. Ha valakit zavarnak ezek a műveletek, a FLOPPY DRIVE SEEK AT BOOT menü pontnál válassza a Disabled opciót. Azt javasoljuk, hogy mégse tegyék ezt, mert a lámpák felvillanása jelzi, hogy melyik lemezegységről törté nik az operációs rendszer betöltése. A SYSTEM BOOT UP SEQUENCE menüpontnál dönthetjük el, hogy az operációs rendszer indítása az A: vagy a C: lemezegységről történjen-e elsődlegesen. A legtöbb számítógépben a C:, A: beállítást találjuk. Az indítás feltétele, hogy a C: m eghajtót előzetesen particionáljuk és DOS formázást hajtsunk végre rajta. Ha valamilyen

pC összeépítésé, bővítésé

63

okból nem használható betöltésre a C: lemezegység, a következő üze net jelenik meg a képernyőn: (a lemezmeghajtó nincs kész állapotban) INSERT BOOT DISKETTE IN A: (helyezz az A: meghajtóba betöltő lemezt) PRESS ANY KEY WHEN READY (nyomj meg egy gombot, ha kész). DRIVE NOT READY ERROR

Az A:, C: betöltési sorrendnek akkor van értelme, ha valamilyen okból hajlékonylemezről akarunk rendszert tölteni. A leggyakoribb ilyen ok a C: lemezen vírus keresése. A vírusmentes operációs rendszer haj lékonylemezes betöltéssel végezhető legbiztosabban. Ha vírusos rend szerben futtatunk víruskereső programot, az vagy nem működik, mert felismeri a vírust, vagy nem találja meg a vírust, mert ezek egy része betöltés után elrejti magát. A számítógép sebességét a turbógombbal válthatjuk át. A következő beállítás a sebesség kezdeti értékére vonatkozik. A SYSTEM BOOT UP CPU SPEED: High állásban a CPU azonnal növelt sebességgel kezd dolgozni, és ez a szokásos beállítás. Néhány játékhoz túl gyors lehet a növelt sebesség. Ebben az esetben csökkentsük a sebességet a Low be állítással. A legtöbb játék nem reagál a sebesség átváltására, ha bekap csolt állapotban történik. Az ADVANCED CMOS SETUP menüben találunk egy TURBO SWITCH FUNCTION pontot is. Ha ezt On ál lásba helyezzük, az előlap turbókapcsolójával kb. negyedére csökkent hető a rendszer teljesítménye. Ezt oly módon éri el, hogy mind a belső, mind a külső gyorsítótárat kikapcsolja. Az EXTERNAL CACHE MEMORY és az INTERNAL CACHE MEMORY opciókkal a külső és a belső gyorsítótár a SETUP-ban is letiltható. Ez azonban az előbb említett drasztikus sebességcsökkenés sel jár, ezért célszerű mindkettőt engedélyezni. A számítógép védelméhez jelszó adható a SETUP főmenü CHANGE PASSWORD pontjával. A jelszó hatását viszont ebben a menüben kell


64

meghatároznunk. A PASSWORD CHECKING OPTION: Setup állása jelszóhoz köti a SETUP program indulását. Ha az Allways opciót vá lasztjuk, akkor mind a SETUP, mind az operációs rendszer indításá hoz ismernünk kell a jelszót. Ismét felhívjuk az Olvasó figyelmét, hogy jól jegyezze meg a jelszót, mert sok bosszúságot szerez magának, ha elfelejti. A jelszó aktuális értékét a CMOS RAM áramkörben megtalál hatjuk, de az AMI BIOS a jelszó karaktereit egyenként kódolva tárolja. Az ADVANCED CMOS SETUP további pontjai az árnyék-(shadow) RAM használatát 32 kbyte-os blokkokban tiltja vagy engedélyezi a tel jes ROM címtartományra. A SYSTEM ROM SHADOW engedélyezé se feltétlenül ajánlott, mert jelentős gyorsulást érhetünk el vele. A VI DEO ROM SHADOW javasolt beállítása is engedélyezett (Enabled). Ha a működés során videokártya hiba jelentkezik, próbáljuk meg elő ször az árnyék-RAM kikapcsolásával megszüntetni. Az adapter címte rületen csak akkor van értelme az árnyék-RAM engedélyezésének, ha van mögötte ROM tartalom (pl. hálózati kártya). Ne feledjük azonban, hogy minden engedélyezett blokk csökkenti a használható felső (Upper) memória nagyságát. Az ADVANCED CMOS SETUP beállításait befejezve az ESC bil lentyűvel térhetünk vissza a főmenühöz. A SETUP szokásos beállítá saival ezzel végeztünk. Lépjünk ki a SETUP programból a WRITE TO CMOS AND EXIT pont kiválasztásával.

1.5.3. Advanced Chipset Setup Az ADVANCED CHIPSET SETUP menü változott az évek során a legtöbbet. Kezdeti feladata a programozható berendezés orientált áram körök (pl. Chips and Technologies készlet) bitszintű beállítása volt. Az áramkörkészlet függés később csökkent, a menüben megjelentek olyan beállítások, melyek különböző vezérlőjelek időzítésére, a gyorsítótár területre szóló engedélyezésére szolgáltak. A menü egyes pontjainak megértéséhez egyre több szakértelem és az alaplap egyre alaposabb ismerete vált szükségessé. így a Chipset Setup egyre inkább a gyakorlott szakembereknek szólt, és az átlagos felhasználó számára tabuvá vált. Erre rájöttek a program készítői is, és beépítettek egy Autó

65


AMIBIOS SETUP PROGRAM - AMI BIOS ADVANCED CHIPSET SETUP (c) 1992 American Megatrends Inc., All Rights Reserved Auto Configuration

: Enabled

COOO Shadow RAM Cacheable

: Disabled

DRAM Speed

: Slowest

C800 Shadow RAM Cacheable

: Disabled

Super Fast DRAM Access

: Disabled

D000 Shadow RAM Cacheable

: Disabled

Slow CPU Select

: Disabled

D800 Shadow RAM Cacheable

: Disabled

DRAM Write CAS Pulse Width

: 1 T

E000 Shadow RAM Cacheable

: Disabled

DRAM Interleave

: Enabled

E800 Shadow RAM Cacheable

: Disabled

Slow Refresh

: Disabled

F000 Shadow RAM Cacheable

: Disabled

Bus Clock Frequency Select

: 1/6 ATCLK

Non- Cacheable

: DRAM

Keyboard Controller Clock

: BUSCLK

Non- Cacheable Block-1

Base

: Disabled

Extra I/O Command Recovery

: Disabled


Size

: 512 KB

8 bit AT Cycle Wait State

: 5 WS

Non- Cacheable

16 bit AT Cycle Wait State

: 2 WS

Non- Cacheable Block-2 Base

: Disabled

Fast Reset Emulation Select

: Disabled


: 512 KB

Fast Reset Emulation Mode

: 2 s

82C206 Acces Wait State

: 4 WS

Chip Select I/O Port

: E8h-EFh

16-bit DMA Wait State

: 1 WS

Cache Write Back

: Disabled

8 bit DMA Wait

: 1 WS

Cache Write Cycle

: 3T

DMAMEMR Assertion Delay

: Enabled

Cache Burst Read Cycle

: 2T

DMA Clock

: SCLK / 2

Block-1

: DRAM

Block-2 Size

State

1-18. ábra. AMIBIOS Advanced Chipset Setup menü

Configuration pontot, mellyel a változtatható paraméterek számát si került jelentősen csökkenteni. Ezzel együtt azonban a számítógépek SETUP programjai a Chipset Setup menüben térnek el egymástól leg inkább, ezért az 1-18. ábrán látható menü pontjait nem részletezzük Az AUTO CONFIGURATION: Enabled módban sok további beál lítást letilt, de az általa választott paraméterek többnyire a legjobb vá lasztást jelentik. A DRAM SPEED a memória hozzáférési idejétől függő RAM kezelést állít be. Alapértéke FAST (gyors), de 70 ns sebességű RAM áramkörök mellett választhatunk FASTEST (gyorsabb) sebessé get is. A SLOW REFRESH kapcsoló Enabled állásánál a tárfrissítés ritkább végrehajtását engedélyezzük. A normál tárfrissítés 15 /xs-ként egyszer hajtódik végre, mert a DRAM áramkörök 4 ms-os adattárolásához így szükséges. A dinamikus RAM IC-k többnyire tovább tartják adataikat mint 4 ms, ezért a frissítést is elég ritkán kell végezni. Ha csak 60 /xs-os ütemenként hajtunk végre egy frissítési ciklust, a me-


66

mória ritkábban lesz foglalt a processzor számára, azaz a rendszer működése felgyorsul. Az alaplap bővítő csatlakozóira (AT sín) kiadott rendszer órajel álta lában kisebb, mint az alaplap belső órajele (ATCLK). A BUS CLOCK FREQUENCY SELECT menüpontban meghatározhatjuk az AT sínen működő kártya sebességét, ha különböző osztásviszonyt vagy rögzített értéket állítunk be. A 8 BIT (és 16 BIT) AT CYCLE WAIT STATE pontoknál ugyancsak az AT sín paramétereit állíthatjuk be. Az AT sínen végrehajtott ciklusok várakozási ütemeit (WS) a 8 bites és 16 bites műveleteknél külön-külön választhatjuk meg. A FAST RESET EMULATION SELECT és a FAST RESET EMU LATION MODE beállítások a SiS 85C401 áramkör képességeinek kö szönhetően kerültek a menübe. Az eredeti PC/AT gépekben az A20GATE (az A20 címvonal tiltása a processzor valós módjában) és a CPU RESET (processzor alapállapotba helyezés) jeleket a 8042 típusú áramkör állítja elő. A jelek képzése szoftver úton történik, ami megle hetősen lassú. Ha gyakran kell a processzort valós/védett mód között váltani, a program végrehajtási ideje megnő. A 85C401 áramkör képes a 8042 ezen jeleinek hardver emulációjára, ami sokkal gyorsabb mű ködést tesz lehetővé. A menü következő pontjai a gyorsítótárra vonatkoznak. Ezekben meghatározhatjuk a tárkezelés politikáját (CACHE WRITE BACK: visszaír vagy átír), a gyorsító tárba írás ciklushosszát (CACHE WRITE CYCLE) és a csomag olvasás ciklus hosszát (CACHE BURST READ CYCLE). Ezen paraméterek beállítását bízzuk az AUTO CON FIGURATION menüpontra. Az árnyék-RAM területen is használha tunk gyorsító tárat. Az xxxx SHADOW RAM CACHEABLE pontok nál 32 kbyte-os méretű blokkokban engedélyezhetjük az árnyék-RAM gyorsítását. Néhány alkalmazói program nem szereti, ha a gyorsítótár be van kapcsolva. A 85C401-es áramkör két nem gyorsítható tártarto mány kezelését látja el programozhatóan. A nem gyorsítható tartomá nyok kezdőcímét (BASE) és nagyságát (SIZE) magunk állíthatjuk be. A menü utolsó pontjai a közvetlen tárhozférés (DMA) programozá sát végzik. Meghatározhatjuk a 8 és 16 bites DMA várakozási ütemeit (16-BIT, 8-BIT DMA WAIT STATE), a DMA memória olvasás késlel-


67

tetését (DMAMEMR ASSERTION DELAY), és a DMA órajel sebessé gét (DMA CLOCK). A DMA vezérlő áramkörök sebessége nem növe kedett olyan ütemben, mint a processzoroké, ezért már az eredeti IBM AT gépben is a DMA órajele a processzor órajelének fele.

1.6. Újabb alaplapok A könyv írásának idején a mintaként választott alaplapnál korszerűbb alaplapok is kaphatók, ezért röviden összefoglaljuk ezek fontosabb tu lajdonságait. Az alaplapok továbbfejlesztése többek között az energiatakarékos rendszerek (zöld funkciók) bevezetését, fejlettebb processzo rok (486DX4, Pentium) alkalmazását, a VL sín fokozatos kiszorítását (PCI sínrendszer), az alaplapra integrált meghajtóvezérlők (EIDE) és kommunikációs portok megjelenését, valamint a nagy kapacitású merevlemezek (504 Mbyte felett) támogatását jelenti. A korszerűbb alaplap mintájaként az ASUSTek Computer Inc. PVI486SP3 típusú alaplapját választottuk. Az alaplap elég tipikus, de ahogy nincs két egyforma tojás, úgy nincs két egyforma alaplap sem. Ez azt jelenti, hogy minta alaplapunk rendelkezik néhány átkötéssel, ami más alaplapokon nincs, és hiányoznak róla más alaplapokon megtalálható átkötések. A PVI-486SP3 alaplap a következő jellegzetességekkel ren delkezik: • Az alaplap elfogadja a legtöbb 486-os processzort (486DX-33 és 486DX4-120 között), beleértve a Pentium Overdrive CPU-t is. Az Intel processzorokon kívül AMD és Cyrix gyártmányok is beállítha tók. A processzor behelyezése a foglalatba nem igényel erőkifejtést (ZIF,Zero Insert Force). • A processzorok tápfeszültsége az integrált feszültség szabályzónak köszönhetően 3,3 V és 5 V közötti értékekre állítható be. •7 2 lábú SÍM modulokkal építhető fel a memória max. 128 Mbyte-ig. • Nagy teljesítményű 2-es szintű (Level 2) visszaíró külső gyorsító tá rat (SRAM) használhat a processzor 128 k - 256k - 512 kbyte mé retben.


68

• Négy ISA csatlakozó található az alaplapon, egyik VL sínes bővítés sel. Ezen kívül három 32 bites PCI csatlakozó is van sínvezérlő (Bus Master) képességgel. • BIOS szintű energiatakarékos beállítási lehetőség (zöld funkciók), PCI Plug and Play képesség és két csatornás EIDE vezérlés négy merevle mez vagy egyéb IDE eszköz gyors kezeléséhez. A merevlemez kapa citásának felső határa 8,4 Gbyte. • Az alaplapra épített SMC 37C66GT Super Multi I/O áramkör kezeli a következő eszközöket: 2 soros port, 1 párhuzamos port (kétirá nyú), 2 hajlékonylemez max. 2,88 Mbyte kapacitással. • Az alaplap NCR 53C810 SCSI BIOS firmware támogatja az SC-200as vezérlő kártyát (külön kell megvenni), melyhez hét belső vagy külső SCSI eszköz köthető. • Hajlékonylemezen található rutinokkal rendelkezik a flash ROM átírására, így képes arra, hogy a BIOS újabb változatával felülírjuk az eredetit. A nagyobb rugalmasság következménye, hogy az alaplapon beállít ható átkötések száma jelentősen megnövekedett. A beállítások részle tezése nélkül nézzük meg milyen feladatokra szolgálnak az alaplap át kötései: az alaplap Super Multi I/O áramkör tiltása/engedélyezése CPU feszültség beállítás (Cyrix DX2-V vagy egyéb pro cesszor) video mód beállítás (mono/VGA vagy CGA) JP8: JP9-JP10: DMA csatorna választás a párhuzamos port ECP mód hoz PS/2 egérport engedélyezés/tiltás JP14: JP15-17 2-es szintű gyorsítótár méretbeállítás (128-512 kbyte) JP18-24 processzor típus beállítás JP25-28 processzor külső órajel kiválasztás (25-40 MHz) JP29-30 VESA helyi sín sebesség és várakozási állapot beállítása JP32-33 flash ROM programozás (nem változtatható) JP1: JP7:


69

Az élesebb szemű olvasónak talán feltűnt, hogy az IDE és kommu nikációs portok beállítására az alaplap nem rendelkezik átkötésekkel. Ennek az az oka, hogy ezek a paraméterek a BIOS alapbeállítási (Setup) műveleteknél határozhatók meg. Az alaplapban Award gyártmányú BIOS-t találunk. Nézzük meg röviden, miben változott a BIOS Setup a korábbi alaplapokhoz képest: • A beállítási módba (Setup) lépés mind a CTRL-ALT-ESC, mind a DEL gombok megnyomásával kiváltható a számítógép indításakor. • STANDARD CMOS SETUP: lényegében nem változott, csak a vá lasztható merevlemezek száma négyre nőtt (elsődleges mester/szol ga - másodlagos mester/szolga). • BIOS FEATURES SETUP különbségek* - Virus Warning: vírus keresés engedélyezése/tiltása - Swap Floppy Drive: az A: és B: meghajtó logikai felcserélése - IDE HDD Block Mode: többszektoros olvasás engedélyezése/tiltá sa - PS/2 mouse function: PS/2 egér engedélyezése/tiltása - A System ROM Shadow (E0000-FFFFF) mindig engedélyezett • CHIPSET FEATURES SETUP különbségek: - CPU-PCI -operatív tár írás műveletek tiltása/engedélyezése - az alaplap helyi sínjének (VL BUS) engedélyezése - IDEO és IDEI master/slave üzemmód beállítása (Auto, Mode 0-4) - az alaplap hajlékonylemez vezérlésének engedélyezése - az A: és B: lemezmeghajtó fizikai felcserélése - az alaplapon lévő soros portok COM porthoz rendelése, címbeál lítása - az alaplapon lévő párhuzamos port üzemmód és címbeállítása • POWER MANAGEMENT SETUP (lásd még az 1.6.1. pontot is) Az ún. zöld funkciók a számítógép nem használt részegységeinek csök kentett energia-felvételű üzemmódját támogatják. Az energiatakaré kos üzem a mikroprocesszor órajelének csökkentését (esetleg megállí tását), a merevlemez motorjának kikapcsolását és a video megjelenítés


70

letiltását (esetleg a monitor kikapcsolását) jelenti. Meghatározhatjuk a figyelt eszközök csoportját, az üzemmódba lépéshez szükséges passzív állapot idejét, és azokat az eseményeket, melyek a számítógépet alvó állapotából felébresztik. - POWER MANAGEMENT: Disable (zöld funkciók tiltva), User Define (a takarékos üzem az I/O eszközök programozásától függ), Max Saving (1 perc után), Min Saving (1 óra után). - PM CONTROL BY APM: Yes (az MS APM program vezérli a zöld funkciókat). - VIDEO OFF OPTION: Suspend -> Off (a képernyő először alvó módba kerül, majd kikapcsol). - VIDEO OFF METHOD: V/H SYNC + Blank (kikapcsolja az elté rítéseket és törli a képernyőt), DPMS (a rendszer BIOS vezérli a videokártyát a képernyő törléséhez), Blank Screen (képernyő tör lése, azaz a video jel kikapcsolása. - SUSPEND SWITCH: Enable (az előlapra kihozható nyomógomb engedélyezése, melyre az alaplap alvó módba lép). - PM TIMERS: a merevlemez kikapcsolásáig eltelő passzív idő (HDD Off After), és az alvó módba lépéshez szükséges idő (Suspend Mode) megadására szolgáló menü. A merevlemez visszakapcsolásához né hány másodpercre van szükség, hogy a motor elérje névleges for dulatszámát. - PM EVENTS: azok az események, melyeket a rendszer felügyel (monitoroz). Ha bekövetkezik valamelyik esemény, a számítógép alvó módból normál módba tér vissza. A választható események: PCI Master, COM port, LPT port, merevlemez, DMA csatornák, VGA aktivitás, valamint az IRQ 3-15 megszakítási szinten megjelenő igény. • PCI AND PNP SETUP Az alaplapon lévő három PCI aljzathoz egy-egy megszakítási szintet kell rendelni. Alapértelmezésben Autó opció van beállítva, amikor fel ismerő rutinok határozzák meg a használt megszakítást. Ha valame lyik aljzatba EIDE kártyát dugunk, állítsuk be a 14&15 szintet. Ha a kártyán csak egy IDE csatorna van, elég a 14-es érték is. Ne feledjük


71

azonban, hogy a megszakításon nem tud több eszköz osztozni, azaz az alaplap EIDE vezérlőjét le kell tiltanunk ebben az esetben. Az IRQ 3,4,5,9,10,11,16 megszakításokat használhatja ISA aljzatba dugott kártya is. Ezek a kártyák nem képesek PNP működésre, azaz a kártyán kell a használt megszakítási szintet átkötéssel meghatározni. A meg szakítási szintekhez rendelt alapértelmezés: No/ICU, azaz szabad a szint vagy ICU (ISA Configuration Utility, ISA konfigurációs segédprogram) segítségével határozzuk meg a foglalt megszakítási szintet. Ha olyan nem PNP vezérlőkártyát telepítünk, mely megszakítást igé nyel és nem használunk ICU-t, az adott megszakítás paraméterét ál lítsuk No/ICU helyett Yes állásba. A DMA 1,3,5 csatornák beállításá nál az IRQ-val egyezően kell eljárnunk. Ha olyan ISA kártyát telepítünk, mely a C800H-DC00H memória tartományba eső szegmenst használ, ismét az ICU-hoz kell fordul nunk segítségért. Ha nem használunk ICU-t, a PCI AND PNP SETUP menü ISA MEM BLOCK BASE pontjában definiálnunk kell a használt szegmens kezdőcímét. Ha választottunk a felkínált hat kezdőcímből, a menüben megjelenik egy új tétel: ISA MEM BLOCK SIZE. Ebben a pontban a felkínált négy memória méret közül válasszuk az igényelt memória nagyságát.

1.6.1. Energiatakarékos PC Az Amerikai Egyesült Államokban a PC-felhasználók kb. 35%-a éjsza ka és hétvégén is bekapcsolva hagyja számítógépét (saját otthoni gépét is). Ez a felismerés arra ösztönözte a kormányzatot, hogy létrehozza az Energy-Star kezdeményezést a számítógépek áramfelvételének csök kentésére. 1993 októbere óta az USA hatóságai csak olyan számítógé pet vásárolhatnak, melyek megfelelnek az EPA (Environment Protection Agency, Környezetvédelmi Hivatal) előírásainak. Az áramtakarékos PCre vonatkozó előírások természetesen kihatással voltak az európai pi acra is. Ma már számos úgynevezett „zöld" PC kapható, melyek elsősorban a monitor, néhányan egyéb PC-összetevő (mikroprocesszor, merevlemez) energiafogyasztását tudják csökkenteni, ha adott ideig nem használjuk a számítógépet.


72

A monitorok általában rendelkeznek bizonyos intelligenciával, ami azt jelenti, hogy van saját mikroprocesszoruk. Az energiacsökkentő mechanizmus egy EIZO F552 típusú monitornál például az alábbi módon működik: ha Windows alatt a képernyőkímélő „Blank Screen", azaz képernyőtörlés parancsot állít elő, és ez az állapot egy adott ideig fennáll, a monitor automatikusan az első takarékos módba lép. Ebben a módban az energiaigénye 10%-ra csökken, és a normál módba vissza téréshez kb. 3 másodpercre van szükség. A visszatérés billentyűzet vagy egér tevékenységre történik. A monitorban rögzített idő (általában 60 perc) letelte után a moni tor a második takarékossági fokozatba lép, ha továbbra sem használ juk a számítógépet. Az áramigénye mindössze 3%-ra csökken, ami az EIZO monitor esetén azt jelenti, hogy kb. 3 W teljesítményt vesz fel. A monitor ismételt üzemképességéhez ilyenkor ugyanannyi idő kell, mint a normál bekapcsolás esetén. A lekapcsolási idő programozása a mo nitoron lévő nyomógomb segítségével a kijelzőre hívott menüvel (Powermanager) történik. Ha olyan videokártyát használunk, mely támogatja a DMPS-t (Device Power Management System, eszköz fogyasztáskezelő rendszer), akkor nincs szükség „Blank Screen" parancsra a fogyasztáscsökkentő rend szer bekapcsolásához. A lekapcsolási idők Windows alatt programmal állíthatók be. DOS alatti programozás a kártya típusától és a szállított meghajtó programoktól függően lehetséges. Vegyük azonban figyelembe, hogy a monitornak is képesnek kell lennie DPMS működésre, külön ben károsodhat a monitor, amikor a videokártya lekapcsolja a szink ronjeleket. Sajnos az is gyakran előfordul, hogy a DOS alapú DPMS rezidens program zavarja a felhasználói programok futását, sőt eseten ként a PC működése is leáll. A számítógépek legfőbb energiafogyasztója a monitor, ezért ennél lehet a legnagyobb csökkentést elérni. A zöld PC kezdeményezés azon ban energiatakarékos PC-kre vonatkozik, ezért más összetevők áram csökkentését is meg kell vizsgálni. A célul kitűzött követelmények: • a zöld PC monitora rendelkezzen belső lekapcsolási képességgel, vagy legyen alkalmas DPMS működésre,


73

• a videokártya támogassa a DPMS módot, • az alaplap a BIOS-on keresztül adja tudtul, hogy az egyes összetevők (CPU, monitor, interfészek) milyen takarékos módba léphetnek. A BIOS Setup-ban legyen lehetőség a lekapcsolási idők beállítására. • a processzor automatikusan váltson csökkentett fogyasztású mód ba. Ezt a követelményt minden 1993 ősze után gyártott Intel 486DX (-S sorozat) és az utángyártók (AMD, Cyrix, IBM) újabb processzorai teljesítik. • a PC tápegysége alkalmazkodjon a használt alaplaphoz, hogy az összetevők a BIOS parancsára takarékos módba válthatók legyenek, • az alaplap legyen képes 3 V-os logikával működni. BIOS fogyasztáskezelő módok: Az IDE merevlemez egy adott idő után a BIOS-tói táp kikapcsolás (IDE Standby Power Down) jelzést kap, melyre automatikusan takarékos (Standby) módba lép. A merevlemez tápellátása nem szűnik meg, mert ehhez a PC-be egy különleges tápegységet kellene beépíteni, de a me revlemez áramfelvétele jelentősen csökken. Az újabb IDE lemezek képesek lennének a fenti parancs végrehajtására, de többnyire csak a hordozható gépekben használják ki ezt a képességet. A PC processzora a rögzített idő letelte után szintén takarékra teszi magát. Ez azt jelenti, hogy egy 50 MHz-es processzor órajele 8 MHz-re csökken. Az alacsonyabb órajel kisebb fogyasztást jelent. Ez minden processzorra igaz, még akkor is, ha nem képes energiatakarékos mű ködési módra. A következő fokozatban a processzor órajele teljesen leáll (egyenáramú mód), ha a processzor képes ilyen működésre. Az energiamegtakarítást a System Management Mode (SMM) al kalmazása eredményezi. Az SMM nemcsak a processzor, hanem a pe rifériák tápellátását is szabályozza, továbbá módot nyújt a Microsoft APM (Advanced Power Management, fejlett energiakezelés) eljárást támogató alkalmazások energiakímélő szolgáltatásainak kihasználá sára. Először az Intel 386SL processzornál alkalmazták a statikus ar chitektúrát (órajel nélkül is működőképes marad), és az SMM üzem módot. Az SMM hardver igényét a processzorba épített új külső meg szakítás látja el. A mikroprocesszor két új kivezetéssel bővült, ezek az


74

nSMI megszakítás kérő bemenet és az nSMIACT nyugtázó kimenet. Ha SMI érkezik a processzorhoz, a CPU állapotok egy része RAM memóriába mentődik (futó program kezdőcíme, hossza) és a processzor 86-os valós módba vált. A hagyományos monitorok (szemben pl. az említett EIZO-val) a BIOS-ban rögzített idő leteltével a képernyőt sötétre állítják (Blank Screen). Ez valójában nem más, mint egy képernyőkímélő, melynek megtakarítása elég csekély. Az eltérítő rendszer kikapcsolása (V/H SYNC -I- Blank) és a videojel tiltása jelenti a következő fokozatot. Ha a monitor DPMS módra képes, vagy rendelkezik energiacsökkentő ké pességgel, a megtakarítás jelentősen megnő. A BIOS gyártók a fogyasztáskezelő rendszerek kérdésében sincsenek egységes véleményen. Ha a fogalmak azonosak is, az elnevezésben sok eltérés található a gyártók között. Az alábbi elnevezések a SIS 486 alap lap AMI WinBIOS-ból származnak. Ha nincs rendszeraktivitás (nincs SMI esemény) egy meghatáro zott ideig, a rendszer energiatakarékos módba lép a következő fokoza tokban: • Doze mód: ha a BlOS-ban beállított Doze időzítő letelik, a rendszer Doze módba vált. Ez azt jelenti, hogy a processzor órajele lecsökken alap (nem turbó) sebességre. Azok a számítógépek, melyek nem ké pesek energiatakarékos működésre, csak Doze módra állítással csök kenthetik áramfelvételüket. • Standby (Sleep) mód: ha a Doze mód alatt a Standby időzítő letelik, a rendszer Standby módban lép. Ebben a módban a CPU lelassul, a VGA monitor képernyője törlődik, és az IDE merevlemez leáll (ha csak nem lépett már korábban az IDE Standby Power Down módba). • Suspend (Inactive) mód: ha a Suspend időzítő letelik, a rendszer Suspend módba vált. Suspend módban a processzor leáll. Ha a pro cesszor nem SMM típusú, nem áll le az órajel, csak igen jelentősen lelassul. Néhány alaplapon található Suspend csatlakozó (External Power Management Interface). Ha az előlap Suspend nyomógomb ját összekötjük az alaplap csatlakozójával, akkor nyomógombbal vált hatunk Suspend módba és vissza.

• PC tesztelése

Minden műszaki eszköz csak addig okoz örömöt, míg kifogástalanul használható. Márpedig a dolgok alaptulajdonsága a hibára való hajla mosság. így van ez a számítógéppel is. Sokszor halljuk a következő sóhajt: „Én nem tudom mi történt ezzel a géppel, pedig tegnap még működött". Ez természetes, hiszen a gép általában váratlanul romlik el. Kevesen tudják, hogy a legtöbb baj a bekapcsolásnál lép fel. A gép áram alá helyezése akkora sokk a benne lévő alkatrészeknek, hogy a legtöbb hiba ilyenkor keletkezik. A szakemberek ezért ajánlják, hogy csak akkor kapcsoljuk ki készülékünket (akár televízióról, akár számí tógépről van szó), ha félórán belül nem fogjuk visszakapcsolni. Van nak olyan esetek is, amikor fokról-fokra megy tönkre a számítógép, de érdemben ezzel is csak akkor tud foglalkozni a szervizszakember, ha a hiba állandósul.

1. Hibakategóriák Ebben a fejezetben azzal foglalkozunk, mit tehetünk, ha a számítógép nem úgy viselkedik, ahogy az elvárható. A könnyebb kezelhetőség érde kében kategóriákat hozunk létre a fellépő hibák súlyosságától függően:

a) az operációs rendszer működik, de valamelyik program futása so rán lemerevedik, azaz működésképtelenné válik, b) az operációs rendszer betöltése elindul, de nem fejeződik be, c) az operációs rendszer betöltése nem kezdődik el,


76

d) a számítógép bekapcsolási öntesztje során hibaüzenet látható a kép ernyőn vagy füttykód hallható a hangszórón, e) a számítógép nem jelez hibát, de nem működik. A számítógépben előforduló hibák száma a végtelenhez közelít, azaz jól működni csak egyféleképp tud, rosszul működni viszont nagyon sok módon. A fenti kategóriák nem fednek le minden lehetséges hibát, a leggyakrabban előforduló esetekre azonban megfelelnek. A műszaki szakember gondolkodásmódjára jellemző, hogy bármilyen hibát tapasz tal, azt az alábbi okokra vezeti vissza (fontossági sorrendben): vírusfer tőzés, programhiba, hardverhiba. Sajnos, a vírusok szinte bármelyik kategóriában fellépő hibának lehetnek okozói. A hibajavítást a vírus felismerése megkönnyíti, de a gép működése és az esetleges adatvesz tés szempontjából nagyon kellemetlen lehet a fertőzés. A hiba meg szüntetéséhez szükségünk van egy tiszta betöltőlemezre és néhány ví ruskereső programra. A tisztaság alatt vírusmentességet értünk, a betöltőlemez pedig az A: meghajtóba tehető és operációs rendszert, betöltőprogramokat tartalmazó hajlékonylemezt jelent. Kapcsoljuk ki a gépet, várjunk kb. 10 másodpercig. Tegyük be az A: meghajtóba a betöltőlemezt, és kapcsoljuk vissza a gépet. Cseréljük ki a betöltőlemezt a víruskereső programot tartalmazó lemezre (hacsak nincs a betöltő lemezen a víruskereső is), és futtassuk a vírustesztet. Ha sikerült a vírustól megszabadulnunk, indítsuk újra a számítógépet. Megbízható vírusmentességet 2-3 fajta víruskereső futtatása után lehet csak elérni, mivel a kereső programok különféle vírusokat ismernek fel, és eltérő logika szerint keresnek. Nézzük részletesebben, hogy az egyes hibaka tegóriákban milyen okok miatt támadhat gond a számítógéppel.

2.1.1. A működő gép lemerevedik Az operációs rendszer működik, de valamelyik program futása során lemerevedik. Ebben az esetben hardverhiba nem valószínű. Két alap vető hibaok lehet: vírusfertőzés vagy programhiba. Ha a hibát nem vírus okozta, gondoljuk végig, hogy szükségünk van-e erre a program ra. Előfordulhat, hogy a program nem is használható gépünkön, mert

PC tesztelése

77

más hardverkörnyezetet igényel. Ha Windows futása közben fordul elő a hiba, lehetséges, hogy szintén vírus az oka, mert a vírusok a Windows-t sem kímélik. Használjunk olyan víruskeresőt, mely Windows környezetben is hatékony. Windows 3.1 alatt gyakori az „Általános hiba, Védelmi hiba" típusú hibaüzenet. Ennek igazi okát kevesen tudják pontosan megmondani. Lehet, hogy a rendszer-konfigurációval van baj, lehet, hogy memóriakezelési gond van, és lehet, hogy a Bill Gates módszer segít csak (szállj ki és lépj be újra). A Windows 95 alatt fellépő hibaüzenetekhez hibakód és processzor-környezet is kérhető, melynek alapján a Microsoft segélykérőtől tanácsot kaphatunk a hiba megszün tetésére. A program fennakadása nem teszi lehetetlenné a további munkát. Ha a CTRL-ALT-DEL gombokat megnyomjuk, kiléphetünk a hibát okozó programból (elsősorban Win95 futása alatt). Ha ezzel sikerült a hibát megszüntetnünk, biztonsági okból ellenőrizzük gépün ket diagnosztikai programmal.

2.1.2. A gép betöltés közben lemerevedik Az operációs rendszer betöltése elindul, de nem fejeződik be. Ebbe a kategóriába azok a hibák tartoznak, melyek a „Starting ...." üzenet megjelenésétől a DOS prompt kiírásáig (vagy az AUTOEXEC.BAT prog ramban meghatározott program betöltéséig) terjedő folyamatban lép nek fel. A hiba valószínű oka egy hibás vagy vírusos program indítása. A számítógép bekapcsolási folyamatából tudjuk, hogy a CONFIG.SYS és AUTOEXEC.BAT állományban található parancsok végrehajtásá val fejeződik be a rendszer felállása. A DOS 6.0 változattól kezdve a parancsok végrehajtása letiltható a „Starting ..." üzenet alatt megnyo mott F5 gombbal, illetve az F8 gombra a parancsok végrehajtása egyen ként tiltható vagy engedélyezhető. Nyomjuk meg tehát az F8 gombot a gép bekapcsolása után. Engedélyezzük minden parancs végrehajtását az Y (Yes) gombbal. A hibát okozó parancs futása során a rendszer lemerevedik, és újra kell indítani. Másodszor tiltsuk le a parancsot, hogy a többi parancs is sorra kerülhessen. Gondoljuk meg, szükséges-e a rendszer működéséhez a hibát okozó parancs. Lehet, hogy egy koráb bi hardverhez tartozó meghajtóprogramról van szó, és kitörölhető az


78

indítóállományokból. Ha a parancs nem hagyható el, szerezzünk be másik példányt. Többször előfordult gyakorlatunkban, hogy a HÍMEM. SYS program futása során lépett fel hiba. Ellenőrizzük, hogy az újabb változatú programot használjuk-e (DOS vagy Windows). Pró báljuk meg, hogy a TESTMEM.OFF param éterrel végrehajtott HIMEM.SYS is hibát okoz-e. Ez a paraméter tiltja a kiterjesztett me mória tesztelését, és hamarabb befejeződik a HIMEM.SYS futása. Ha ekkor nem lép fel a hiba, szükségünk lesz egy alapos memóriateszt programra. Ilyen jelenséget okozhat még a gyorsítótár (cache) hibája is. Kapcsoljuk ki a SETUP-ban a külső (majd a belső) gyorsítót. Windows 3.1 és 95 rendszerek betöltése során is előfordulhat lemerevedés. A betöltött állományok itt is nyomon követhetők, ha létezik a BOOTLOG.TXT állomány. A Windows 3.1 esetén a WIN /B paranccsal történő indítás eredményezi a BOOTLOG.TXT létrehozását. Ugyan ezt érjük el a Windows 95-nél, ha az indítómenüből a Logged (BOOTLOG.TXT) pontot választjuk. Az indítómenü a Windows 95 sikertelen betöltése után, vagy az indítás során megnyomott F8 gomb bal kérhető a képernyőre. A BOOTLOG.TXT a Windows indításakor lejátszódó eseményeket tartalmazza. Az állományból nemcsak az de rül ki, hogy a Windows mely moduljai és eszközvezérlői töltődtek be induláskor, hanem ezek állapotáról is kapunk információt. Az operációs rendszer betöltésekor, illetve a Word és Excel progra mok használata során fellépő kérdésekre részletes választ kaphatunk a Panem kiadó Válaszok sorozatában megjelent könyveiben (DOS vála szok, EXCEL for Windows válaszok, WORD for Windows válaszok).

2.1.3. A rendszer betöltése nem kezdődik el Ennek több oka is lehet, de először azt kell tisztáznunk, hogy a másod lagos betöltőlemezről lehet-e operációs rendszert betölteni. Az elsődle ges töltőlemez általában a C: egység, a másodlagos pedig az A: A SETUP segédprogramban felcserélhető a sorrend. Ha egyikről sem lehet indí tani a DOS-t, a hiba a gépben, vagy a gép beállításaiban van. Ha csak az A: vagy csak a C: lemezzel van gond, valószínűleg sérült vagy nem

PC tesztelése

79

találhatók meg rajta a szükséges indítóprogramok. Lehet, hogy valaki letörölte valamelyiket, vagy vírus fertőzte meg a lemezt. Gyakran előfordul, hogy az A: meghajtóban felejtünk egy lemezt (pl. munkalemez), mely nincs operációs rendszer betöltésre formázva. Ha a betöltési sorrend A: és C: meghajtóként van meghatározva, a rend szer újraindításakor az alábbi hibaüzenet íródik ki: Non-System disk or disk error Replace and press any key when ready Ez nem igazi hiba. Nyissuk fel az A: meghajtó kilincsét, és nyomjuk meg bármelyik gombot. A rendszer a C: meghajtóról be fog töltődni. Tételezzük fel, hogy az operációs rendszer betöltése a merevlemez ről történik. A POST (Power On Self Test, bekapcsolási önteszt) utol só tevékenysége, hogy az INT 19H megszakítással indítja a DOS be töltés folyamatát. Ennek során a C: lemezegység fizikailag első szekto ra (0. fej, 0. sáv, 1. szektor) beolvasódik a RAM tár elejére, és a prog ram végrehajtása átadódik az első címre. Ez a szektor tartalmazza a Master Boot Record (MBR) nevű rutint és a partíciós táblát. Az MBR megkeresi a partíciós tábla aktív bejegyzését (Boot), melyből kiderül, hogy melyik fizikai szektor tartalm azza az operációs rendszer betöltőprogramját (Boot Sector). Az MBR rutin utolsó tevékenysége a Boot Sector beolvasása RAM címekre, és a vezérlés átadása az első címre. A most induló betöltőprogram keresi és betölti az IO.SYS, MSDOS.SYS (vagy IBMBIO.COM, IBMDOS.COM) és COMMAND.COM állom ányokat, betölteti és végrehajtja a CONFIG.SYS és AUTOEXEC.BAT állományok parancsait. Az A: lemezről történő betöltésnél a fizikailag első szektor a betöltőprogramot (Boot Sector) tartalmazza, az aktív partíció keresése kimarad. Ha tehát nem töltődik be az operációs rendszer, a hibát a következő okok valamelyikének köszönhetjük: • A lemezen felületi hibák találhatók. A lemez újra formázása esetleg segíthet rajtunk, de a rendszerszektorok hibája a lemezt használha tatlanná teszi. Az adatok egy része feltehetően elveszett. • Hiányzik, rossz, sérült vagy vírusos az MBR. A DOS FDISK paran csát paraméter nélkül futtatva új MBR hozható létre, melynek során


80

a lemezen tárolt adataink megsemmisülnek. Ha vírusos az MBR, futtassuk az FDISK /MBR parancsot, mely felülírja a Master Boot Record tartalmát, de a partíciós táblát érintetlenül hagyja. Ha hiány zik vagy sérült az MBR, segédprogramokat is használhatunk javítá sára. Az általunk használt NDD.EXE (Norton Disk Doctor) segítsé gével sok hibás merevlemezt sikerült megjavítanunk. • Ne feledjük, hogy a SETUP-ban beállított merevlemez paraméterek nek meg kell egyezniük a partíciós tábla adataival. Lehet, hogy az okozza a hibát, hogy a SETUP merevlemez felismerő menüjéből rossz paraméterbeállítást választottunk, és ez nem egyezik a partíciós táb lával. A lemezen kialakított struktúra (BOOT, FAT, DIR) a partíció ban beállított paraméterektől függően kerül kialakításra. Ha az ak tív partíció paramétereit átírjuk, a betöltési folyamat nem találja meg a rendszerállományokat. • Nincs aktív partíció vagy hibás a beállítás. Az FDISK parancs Set active partition menüjével állítsuk be a helyes aktív partíciót. A par tíciós táblában több aktív partíció nem lehet, de az előfordulhat, hogy egyetlen betöltő partíció sincs. Ha az FDISK paranccsal hoztunk lét re új partíciót, a program megkérdezi, hogy a merevlemez teljes mé retére akarunk-e particionálni (azaz egyetlen partíciónk lesz). Igen válasz esetén ezt azonnal aktív partícióként jelöli meg. Ha nem vá laszt adunk, a partíció kapacitását kell beírnunk. Az így létrehozott partíciót azonban külön kell aktívvá tennünk. A fenti feladatokra is alkalmazhatunk segédprogramokat (pl. NDD.EXE, NU.EXE). • A processzor típusát, sebességét, tápfeszültségét vagy a gyorsítótár méretét meghatározó átkötések hibásak az alaplapon. Korábban mű ködő gépnél ennek kicsi a valószínűsége, mert az átkötések elég meg bízható érintkezést adnak. Újonnan vásárolt vagy átalakított számí tógép esetén azonban nem zárható ki, hogy valamelyik vagy néhány átkötés nem az előírásoknak megfelelően áll. A kevésbé tapasztalt felhasználók az átkötések ellenőrzését bízzák szakemberre, a rutino sabbak maguk is elvégezhetik ezt a munkát. Szükségünk van az alap laphoz tartozó műszaki leírásra, melyben a processzor típusához és a gyorsítótár méretéhez tartozó átkötések helyes állása és az átköté sek elhelyezkedése az alaplapon megtalálható. Ne felejtsék azonban

PC tesztelése

81

a számítógép tápellátását kikapcsolni, és az alaplap megérintése előtt valamilyen fém felülethez érve a statikus töltésüket kisütni. Az átkötések ellenőrzéséhez szereljünk ki minden bővítőkártyát, mert ezek zavarják munkánkat. A processzor típusának megállapítá sával kezdjünk, mert ettől függ a legtöbb átkötés. Távolítsuk el a pro cesszor hűtőbordáját és ventilátorát lepattintással vagy a rögzítő csavarok oldásával. A CPU tetején látható a típus jelzés és a sebes ség. Ennek alapján határozzuk meg a leírásban, hogy az átkötések nek milyen pozícióban kell lenniük. Elsősorban a 486DX4-100 processzoroknál sok hamisított példány került forgalomba. Ennek felismerését a processzor vastagságának mikrométerrel történő mérésével végezhetjük. Az eredeti CPU ki csit vastagabb a hamisítottnál, mivel a hamisított processzorok tete jéről lecsiszolták a régi feliratot. A pontos méreteket számítástech nikai üzletben tudakoljuk meg. A hamis processzorok a névleges sebességnél kisebb frekvencián megbízhatóan működnek. Próbáljuk meg, hogyan viselkedik a számítógép, ha alacsonyabb sebességen futtatjuk a processzort (100 MHz helyett pl. 75 MHz-en). Az MBR aktív partíciója alapján eljutottunk a betöltőszektorhoz. En nek három hibája is lehet. A legdurvább, ha nincs a keresett fizikai szektorban betöltőprogram. Egyes gálád vírusok okoznak ilyen hi bát, de ezzel maguk alatt vágják el a fát, mert nem tud betöltődni a rendszer. A másik hiba a betöltőszektor vírusos volta. A vírus által fertőzött betöltőprogram általában nem akadályozza meg a rendszer betöltését, de a géppel való munkánkra káros hatással van. A har madik hiba abból származik, hogy a betöltőszektor elején lévő para métertábla (BIOS Parameter Block, BPB) hibás adatokat tartalmaz. A BPB a lemez fizikai jellemzőin (szektorok, fejek, cilinderek száma) kívül olyan adatokat tartalmaz, melyek a további struktúrák megta lálásához (főkönyvtár, állományok elhelyezkedése stb.) szükségesek. Néhány ilyen adat: szektor/klaszter (hány szektor alkotja a lemez logikai egységét, a klasztert), FAT-ok száma (hány állományleíró táblát kezel a DOS), FAT méret (hány szektorból áll az állomány leírótábla). Ha sérült vagy hibás a Boot Sector paraméterblokkja, nem


82

található pl. a főkönyvtár a betöltés során, és nem lehet a rendszerál lományokat betölteni. A sérült vagy hibás betöltőszektort a DOS SYS.COM C: parancsá val állíthatjuk helyre. A SYS.COM újra képzi a betöltőszektort, fel másolja a rejtett állományokat és a COMMAND.COM állományt a merevlemez főkönyvtárába. • A főkönyvtárból töröltük az IO.SYS, MSDOS.SYS vagy COM MAND.COM állományokat. A számítógéppel éppen ismerkedők leggyakoribb ballépése, hogy egyetlen mozdulattal letörlik a főkönyvtár teljes tartalmát. Az első két program rejtett, csak olvasható tulaj donságú, így DOS alatt közvetlenül nem törölhető. Segédprog ramokkal (pl. NC.EXE) azonban ezeket is le lehet törölni. A COMMAND.COM törlése miatt a gép hibaüzenettel (MISSING OPERATING SYSTEM) felfüggeszti a betöltést. A COMMAND. COM könnyen pótolható a legtöbb gépen megtalálható DOS könyvtárból. A rejtett állományokat (és a COMMAND.COM programot is) a SYS C:. parancs segítségével vihetjük fel ismét a merevlemezre. Az AUTOEXEC.BAT állomány SHELL vagy COMSPEC parancsá val meghatározhatjuk a parancsfeldolgozó (COMMAND.COM) he lyét. Ha az előírásban pl. C:\DOS szerepel, a főkönyvtárnak nem kell tartalmaznia a COMMAND.COM programot. A betöltést aka dályozhatja még, hogy vírusfertőzés érte a COMMAND.COM prog ram ot. A kezdeti időkben m inden vírus első dolga volt a COMMAND.COM megfertőzése, emiatt komoly védekezési mód szerek alakultak ki a fertőzés felderítésére. Ennek azután az lett a következménye, hogy az újabb vírusok gondosan ügyelnek arra, hogy a COMMAND.COM állományt ne fertőzzék meg, mivel hamar ki derülne a fertőzés ténye.

2.1.4. Hibaüzenet vagy füttykód jelzés A számítógép bekapcsolási öntesztje során hibaüzenet látható a képer nyőn vagy füttykód hallható a hangszórón. Az operációs rendszer a hiba jellegétől függően vagy betöltődik, vagy nem. A bekapcsolási ön teszt (POST) során fellépő hibák két csoportba sorolhatók. A könnyű

83

PC tesztelése

hibák többnyire lehetővé teszik a rendszerbetöltés folytatását. A képer nyőn megjelenik egy hibaüzenet, melyet értelmeznünk kell, és az FI gombot megnyomva folytatható a rendszer felállása. Durva hiba ese tén nem folytatható a betöltési folyamat. Ha ilyen hibát tapasztalunk, többnyire szervizszakemberhez kell fordulnunk. A POST hibaüzeneteket ír a képernyőre ha hibát észlel, és képes képernyőre írni. A hibaüzenetek természetesen szintén gépenként kü lönbözőek. A ROM BIOS-t készítő programozók döntik el, hogy mi lyen hibákra és milyen szöveg kerüljön a képernyőre. A figyelt hibák továbbá hardver (és áramköri elemkészlet) függőek. Az alábbiakban a két legelterjedtebb BlOS-gyártó, az AWARD és az AMI üzeneteit ad juk közre. Az üzenetek nem tartalmazzák a ROM-ba égetett összes szöveget, csak a tipikus üzenetekre szorítkozunk. AWARD BIOS hibaüzenetek (PKM-0033S) A lista mind az ISA, mind az EISA üzeneteket tartalmazza. Ha EISA hibaüzenet jelenik meg, a rendszer ISA módban töltődik be, hogy fut tathassuk az EISA konfigurációs segédprogramot. CMOS BATTERY HAS FAILED:

A CMOS tápellátása megszűnt, elem- vagy akkumulátorcsere szüksé ges CMOS CHECKSUM ERROR:

A CMOS ellenőrző összeg hibás. A hiba oka lehet véletlen zavar, de többnyire a kimerülőfélben lévő elem cseréjére van szükség. DISK BOOT FAILURE,

INSERT DISK AND PRESS ENTER:

Nincs rendszer betöltésére alkalmas lemezmeghajtó. Helyezzünk az A: meghajtóba egy rendszertöltésre alkalmas lemezt, és nyomjuk meg az ENTER gombot. Betöltés után ellenőrizzük, miért nem tudott a rendszer a C: meghajtóról indulni.


84

DISKETTE DRIVES OR TYPES MISMATCH ERROR - RUN SETUP:

A telepített lemezmeghajtó nem egyezik a SETUP-ban tárolt típussal. Futtassuk a SETUP segédprogramot a meghajtó ismételt konfigurálá sára. DISPLAY SWITCH IS SET INCORRECTLY:

Az alaplapon lévő átkötés monokróm vagy színes monitort határozhat meg. Az üzenet szerint a videokártya típusa, a CMOS SETUP-ban be állított típus és a tényleges videokártya nem egyeznek meg. Változtas suk meg az átkötést, vagy a SETUP beállítást szükség szerint. DISPLAY TYPE HAS CHANGE SINCE LAST BOOT:

A legutolsó betöltés óta videokártyát cseréltünk. Állítsuk be az új tí pust. EISA Configuration Checksum Error PLEASE RUN EISA CONFIGURATION UTILITY:

Az EISA nem felejtő RAM-ban tárolt ellenőrző összeg hibát mutat, vagy nem olvasható hibátlanul az EISA csatlakozó. Ha megsérült a memória, vagy érvénytelen csatlakozó konfiguráció okozta az üzene tet, futtassuk az EISA konfigurációs segédprogramot. Ellenőrizzük a kártya helyes bedugását is. EISA Configuration Is Not Complete PLEASE RUN EISA CONFIGURATION UTILITY:

A csatlakozó konfiguráció nincs teljesen tárolva a nem felejtő EISA memóriában. ERROR ENCOUNTERED INITIALIZING HARD DRIVE:

A merevlemez kezdeti beállítása nem sikerült. Ellenőrizzük a vezérlő kártya és a kábelek helyes feldugását, valamint a SETUP-ban beállított lemezparamétereket. ERROR INITIALIZING HARD DISK CONTROLLER:

A merevlemez-vezérlő hibája. Ellenőrizzük a kártya helyes bedugását, és a SETUP-ban lévő merevlemez-kiválasztást. Szükség lehet a merev lemez átkötéseinek (master-slave) vizsgálatára is.

85

Z tesztelése

FLOPPY DISK CNTRLR ERROR OR NO CNTRLR PRESENT:

A BIOS nem talált hajlékonylemezt, vagy nem tudta inicializálni. El lenőrizzük a kártya helyes bedugását. Ha a gépben nincs hajlékony lemez-meghajtó, győződjünk meg róla, hogy a SETUP-ban NONE be állítás áll. Invalid EISA Configuration PLEASE RUN EISA CONFIGURATION UTILITY:

Az EISA nem felejtő memóriában tárolt konfigurációs információ té vesen van programozva vagy megsérült. Futtassuk újra az EISA konfi gurációs segédprogramot. KEYBOARD ERROR OR NO KEYBOARD PRESENT:

A billentyűzet kezdeti beállításai nem végezhetők el. Az üzenet leggya koribb oka, hogy nem dugtuk be a klaviatúra csatlakozóját az alaplap ba, vagy a betöltés során véletlenül nyomva tartottuk valamelyik gom bot. Ha a rendszer működéséhez nincs szükség billentyűzetre, a meg állást okozó hibáknál állítsuk be a SETUP-ban a HALT ON ALL, BUT KEYBOARD (megállás minden hibára, kivéve a billentyűzetet) módot. A BIOS ezután figyelmen kívül hagyja a fenti hibát. Memory Address Error at ...:

A megadott címen memóriacímzési hiba történt. A hibás cím és a rend szer memóriatérképe alapján meghatározhatjuk a hibát okozó memó ria áramkört. Memory parity Error at

•

•

•

•

A megadott címen memóriaparitás-hiba történt. A hibás cím és a rend szer memóriatérképe alapján meghatározhatjuk a hibát okozó memó ria-áramkört. Memory Verify Error at

•

•

•

•

A megadott címen a memóriába írt és olvasott adatok nem egyeznek meg. A hibás cím és a rendszer memóriatérképe alapján meghatároz hatjuk a hibát okozó memória-áramkört.


86

MEMORY SIZE HAS CHANGED SINCE LAST BOOT:

A memória mérete megváltozott (csökkent vagy nőtt) a legutolsó be kapcsolás óta. EISA módban használjuk az EISA konfigurációs segédprogramot a memória újrakonfigurálására. ISA módban lépjünk be a SETUP-ba, majd az adatok mentésével lépjünk ki. OFFENDING ADDRESS NOT FOUND:

Ez az üzenet az I/O CHANNEL CHECK és a RAM PARITY ERROR üzenetekkel összefüggésben azt jelenti, hogy a hibát okozó szegmenst nem sikerült izolálni. OFFENDING SEGMENT:

Ez az üzenet az I/O CHANNEL CHECK és a RAM PARITY ERROR üzenetekkel összefüggésben azt jelenti, hogy a hibát okozó szegmenst sikerült izolálni. PRESS A KEY TO REBOOT:

Nyomj egy gombot az újraindításhoz. Az üzenet a képernyő alján jele nik meg, ha a hiba megszüntetése csak újraindítással lehetséges. PRESS FI TO DISABLE NMI, F2 TO REBOOT:

A BIOS nem maszkolható megszakítást (NMI) kapott a betöltés so rán. Ha az FI gombot nyomjuk meg, letiltott NMI-vei folytatódik a betöltés. Az F2-re újra indul a betöltés engedélyezett NMI-vei. RAM PARITY ERROR - CHECKING FOR SEGMENT ...:

Paritáshiba történt a RAM-ban. Should Be Empty But EISA Board Found: PLEASE RUN EISA CONFIGURATION UTILITY:

Érvényes azonosítóval (ID) rendelkező kártyát talált a BIOS egy csatla kozóban, melyhez a konfigurációban „üres" azonosító tartozik.

87

tesztelése

Should Have EISA Board But Not Found: PLEASE RUN EISA CONFIGURATION UTILITY:

A telepített kártya nem válaszolt az azonosító kérésre, vagy „üres" azo nosító van a csatlakozóhoz rendelve. Slot Not Empty:

Az EISA konfigurációs segédprogram szerint üres csatlakozóban kár tyát talált. SYSTEM HALTED,

(CTRL-ALT-DEL) TO REBOOT ...:

Az üzenet azt jelenti, hogy az aktuális betöltést abba kell hagyni, és a rendszert újra kell indítani. Nyomjuk meg a CTRL, ALT és DEL gom bokat egyszerre. Wrong Board In Slot PLEASE RUN EISA CONFIGURATION UTILITY:

A kártya azonosítója nem egyezik meg az EISA nem felejtő memóriá ban tárolt ID-vel. AMI BIOS hibaüzenetek (GMB-486UNI>IT486SMR MINI) A BIOS ezen üzenetekkel jelzi a kisebb hibákat a felhasználónak. Az üzenet kiírása az alábbi minta szerint történik:

ERROR üzenet Line 1 ERROR üzenet Line 2 Press to Resume

(hibaüzenet 1. sor) (hibaüzenet 2. sor, ez a sor többnyire el marad) (nyomd meg az FI gombot a folytatáshoz)

CMOS Battery State Low:

A CMOS tápellátása megszűnt, elemet (akkumulátort) kell cserélni. CMOS Checksum Failure:

A CMOS ellenőrző összeg hibás. Futtassuk a BIOS SETUP segédprog ramot.


88

CMOS System Options Not Set:

A CMOS áramkörben tárolt adatok hibásak vagy érvénytelenek. Fut tassuk a BIOS SETUP segédprogramot. CMOS Display Type Mismatch:

A video típusa hibás a SETUP-ban. Futtassuk a BIOS SETUP segédprogramot. Display Switch Not Proper:

Az alaplap videotípusát beállító átkötés rossz pozícióban van. Kapcsol juk ki a gépet, és módosítsuk az átkötést. Keyboard Is Locked...Unlock It:

A billentyűzet tiltott állapotba van állítva az előlap kulcsával. A kulcs elfordításával szüntessük meg a tiltást, hogy a betöltés folytatódhas son. Keyboard Error:

A BIOS időzítési problémát észlelt a billentyűzetnél. Győződjünk meg arról, hogy AMI billentyűzet BIOS van telepítve, vagy a CMOS SETUPban állítsuk a billentyűzet típusát: „Not Installed" (nem használt) ál lásba. CMOS Memory Size Mismatch:

A memória mérete megváltozott. Futtassuk a BIOS SETUP segédprog ramot. FDD Controller Failure:

Hibás a hajlékonylemez vezérlője. Ellenőrizzünk minden csatlakozást a gép kikapcsolása után. HDD Controller Failure:

Hibás a merevlemez vezérlője. Ellenőrizzünk minden csatlakozást a gép kikapcsolása után.

89

PC tesztelése

C:

(D:) Drive Error:

A BIOS téves választ kapott a meghajtótól. Ellenőrizzük a SETUP-ban a C: vagy D: meghajtóra vonatkozó beállításokat. A Hard Disk Utility segédprogram futtatása megszüntetheti a hibát. C:

(D:) Drive Failure:

A BIOS nem kapott választ a meghajtótól. Ellenőrizzük a meghajtón lévő átkötések helyességét. Lehet, hogy merevlemezt kell cserélnünk. CMOS Time&Date Not Set:

A CMOS SETUP dátum- és időadatai hibásak. Futtassuk a BIOS SETUP segédprogramot. Cache Memory Bad, Do Not Enable Cache!:

A BIOS hibásnak minősítette a külső gyorsítótárat, ne engedélyezzük a működését. Konzultáljunk az eladóval vagy szervizszakemberrel a javításról. 8042 Gate A20 Error:

A billentyűzetvezérlő (8042) A20-as címbitet vezérlő része hibás, a pro cesszort nem lehet védett módba váltani. Cseréljük ki a hibás áram kört! Address Line Short:

Az alaplap címdekódoló áramkörében hiba lépett fel. No ROM BASIC:

Az üzenet akkor jelenik meg, ha sem merev-, sem hajlékonylemezről nem lehet operációs rendszert tölteni. A BIOS ekkor megpróbálta elin dítani a ROM-ba égetett BASIC programot, de nem talált ilyen tartal mú ROM áramkört. Diskette Boot Failure:

Az A: meghajtó nem használható rendszerbetöltésre, mert sérült a le mez, vagy nincs is a meghajtóban lemez. Használjunk másik lemezt a betöltésre.

,

PC-építés, tesztelés eszközkezelés

90

Invalid Boot Diskette:

Az A: meghajtóba helyezett lemez nem használható rendszerbetöltés re. A BIOS tudja a lemezt olvasni, de hiányoznak a rendszert indító programok. Használjunk másik lemezt a betöltésre. Ezt az üzenetet kapjuk akkor is, ha a SETUP-ban az A: meghajtó típusa nincs vagy hibásan van beállítva. On Board Parity Error ADDR (HEX) = (XXXX):

Paritáshiba az alaplap memóriájában. Az XXXX azt a hexadecimális címet jelenti, ahol a hiba fellépett. Diagnosztikai programot használva keressük meg és cseréljük ki a hibás RAM áramkört. Off Board Parity Error ADDR (HEX) = (XXXX):

Paritáshiba valamelyik bővítőkártya memóriájában. Az XXXX azt a hexadecimális címet jelenti, ahol a hiba fellépett. Diagnosztikai prog ramot használva keressük meg és cseréljük ki a hibás RAM áramkört. Parity Error ????

Paritáshiba. A BIOS nem tudta megállapítani a paritáshibás memória címét. Diagnosztikai programot használva keressük meg és cseréljük ki a hibás RAM áramkört. Ha a POST futása során durvább hibát talál, és nem tudja ezt képer nyőre írt hibaüzenettel jelezni, az alaplaphoz csatlakoztatott belső hang szórón füttykódot ad. A füttykód szintén gyártó és hibafüggő, de az elmúlt években egységesítési irányzat vált érezhetővé. A kódok keve sebb információt adnak mint a hibaüzenetek, de a szakember számá ra a hiba helyének keresését nagymértékben megkönnyítik. Az AMI (UNI-486WB) és az AWARD (EXP4045) BIOS 2-1. ábrán látható kód jai a leggyakoribb előforduló hibakódokat jelentik. Láthatjuk, hogy a 8. kód kivételével elég komoly hibát jeleznek a füttyök. Minden hiba az alaplap valamelyik áramkörének tönkreme netelétől származik, a javítást szakember tudja csak elvégezni. A táb lázat később kibővült: 11 fütty az ALI M l445 alaplap AMI WinBIOS-

91

tesztelése

Fütty Jelentés 1 2 3 4 5 6

7 8 9 10

A tárfrissítés az alaplapon nem működik. Az első 64K RAM területen paritás hibát észlelt. Az első 64K RAM területen memória hibát észlelt. Az első 8254-es időzítő nem működik. Az alaplap processzora hibát generált. A 8042 billentyűzet vezérlő Gate A20 vonala engedélyezi a processzor védett/virtuális módú működését. A BIOS nem tudja a processzort védett módba váltani. Az alaplap processzora kizárást (exeption interrupt) generált. A videokártya memóriája hibás, vagy nincs kártya bedugva. NEM HIBA' A ROM képzett ellenőrző összege nem egyezik a ROM-ba írttal. A CMOS áramkör shutdown regiszterének írása/olvasása hibás.

2-1. ábra. BIOS füttykódok

ban azt jelenti, hogy az alaplap külső gyorsítótára hibásodott meg. Az AWARD újabb alaplapokon (PKM-0033S, 1992) már csak egyetlen kódot használ, ami egy hosszú és két rövid füttyből áll. Ez azt jelenti, hogy videohiba lépett fel, és a BIOS nem tudja a video kezdeti beállítá sokat elvégezni. Többnyire csak arról van szó, hogy nem dugtunk be videokártyát (Pentium gépeknél a videomonitor kábelét). Az A függe lékben további hibakódtáblázat található, melyben a kódok rövid és hosszú füttyök kombinációjából tevődnek össze a Morse ábécéhez ha sonlóan.

2.1.5. A számítógép nem jelez hibát, nem működik A számítógép nem kap áramot (tápkábel kicsúszott vagy a tápegység elromlott), vagy a teszt során olyan hiba történt, melynek közvetlen kijelzésére a POST nem képes. A hiba igen nagy valószínűséggel az alaplap valamelyik áramkörétől, esetleg a nyomtatott áramköri fólia zárlatából, szakadásából ered. Zárjuk ki az esetleges egyéb hibát azál-


92

tál, hogy az alaplapot önállóan vizsgáljuk. Ehhez bontsuk szét a szá mítógépet, és emeljük ki a dobozból az alaplapot. Dugjuk fel a tápegy ség, a videokártya és a billentyűzet csatlakozóit. Ha van rá lehetősé günk, használjunk másik tápegységet és videokártyát. Kapcsoljuk be a tápegységet és monitort, és győződjünk meg arról, hogy a hiba még fennáll. Ha nem így történt, egyenkénti cserével keressük meg, hogy a tápegység, a videokártya és a monitor közül melyik hibás. Ha csak a videorendszer okozza a problémát, az alaplap mutat a POST során valamilyen életjelet (felvillannak a LED kijelzők, a hangszóró rövid füttyöket ad ki). A tápegység feszültségeit műszerrel ellenőrizzük, hogy a megengedett tűréshatáron belül vannak-e. A rosszul tervezett vagy tönkrement tápegység képes olyan zavaró jeleket kiadni, melyek a szá mítógép működőképességét befolyásolják, de ezek ritkán hatnak a POST során végzett vizsgálatokra. A tápegység szétszedésétől és házilagos javításától óvunk minden felhasználót, mivel a dobozon belül életve szélyes feszültségek vannak. Eljutottunk tehát odáig, hogy az alaplap hibás. Mit tehetünk ez után? Az alaplap rengeteg alkatrésze közül melyik romlott el? Elindult az önteszt egyáltalán, vagy már a processzor sem működik? Ez a javí tószakemberek legfőbb gondja is. A jó műszerezettség, néhány hasz nos segédeszköz és a gép bekapcsolási tevékenységeinek ismerete segít a hibák lehetséges körét leszűkíteni. Először azt kell eldöntenünk, hogy a bekapcsolási önteszt elindult-e. Nézzük, mi történik a tápegység be kapcsolását követően? A tápegység a hálózati feszültségből képzi a szükséges egyenfeszültségeket. Ha mind a négy feszültség rendben van (+ 5 V,-5 V, +12 V, -12 V), kb. 500 ms késleltetéssel kiad egy magas TTL szintű jelet, mely a POWER GOOD (tápok rendben) nevet kapta. Ez a késleltetés szolgál a rendszer alapállapotba helyezésére. Ha nincs késleltetés, a processzor nem kap Reset jelet, és nem dolgozik. A késleltetés tárolós oszcilloszkóppal mérhető a tápegység Power Good és a processzor Reset jele között. A Reset megszűnése után a processzor az általa címezhető memória tetejéről (pl. FFFFFEH címről) olvassa be az első végrehajtandó utasí tást. Ezen a címen ROM áramkör található. Az utasítás lehívásához a

PC tesztelése

93

következő feltételek szükségesek: működőképes processzor, órajel, a címvonalak, adatvonalak és vezérlőjelek épsége és hibátlan BIOS ROM. A processzor először kiadja a fenti címet, melyből a címdekóder ROM kiválasztás jelet képez. A CPU ezután a nMEMR jel kiadásával a ROM tartalmát az adatsínen beolvassa és végrehajtja. A ROM BIOS áram kör lábain a kiválasztás és az adatok megjelenése oszcilloszkóppal mérhető. Ha hibás az alaplap, de a ROM kiválasztás működik, az osz cilloszkópon igen rövid ideig látható jel, mert a rendszer hibaállapotba lépését követően már nincsenek mérhető jelek (a processzor HALT állapotba került). A mérések gyors megismétlése a Reset átkötésre du gott mikrokapcsoló megnyomásával lehetséges. A processzor órajelé nek vizsgálatához szintén oszcilloszkópot ajánlunk. Oszcilloszkóp hi ányában egyszerű logikai tesztert is használhatunk, de a látottak kiér tékelése sokkal nehezebb lesz. Ha eddig eljutottunk, és nem találtunk hibát, akkor a hiba a POST futása során lép fel, de az alapelemek (CPU, ROM BIOS, cím és adatvonalak) hibáját már sikerült kizárnunk. Ha a processzor és környéke működik, még mindig nagyon sok al katrész közül kell megtalálnunk a hibásat. A probléma leküzdésére a következő lehetőségek közül választhatunk, hacsak nem vásárolunk inkább egy új alaplapot: • A ROM BIOS bekapcsolási tesztje (POST) hibakódokat küld egy meg határozott portcímre. A hibakód a teszt egyes pontjainak lefutása után kerül a portcímre, és maga a számítógép nem képes a hibakód megjelenítésére. Egy megfelelő segédeszköz (kijelzőkártya) segítségé vel azonban a hibakódok láthatóvá tehetők, és a BIOS-hoz tartozó kódtábla alapján a hibás áramkör azonosítható. Ezzel a kérdéssel foglalkozik könyvünk 2.3. fejezete. • Az előző megoldás nagy hátránya, hogy ismernünk kell a hibakódok jelentését. A nagyszámú BIOS gyártó és változat miatt a feladat tel jes megoldása szinte lehetetlen. Kicsit enyhíthet a gondon a könyv B függelékében található több POST kódtábla. Ha assembly szintű prog ramozói és műszaki vénával is meg vagyunk áldva, írhatunk progra mot az alaplap tesztelésére, melyet EPROM-ba égetve a ROM BIOS


94

helyére dugunk be. Ennek a „ROM BIOS"-nak ismerjük a hibakód jait, és az előbb említett kijelzőkártyával meg is jeleníthetjük őket. Egy hibátlanul működő számítógép segítségével teszteljük a hibás alaplapot. A hibás és rossz alaplapba dugott különleges kártyák kö zött létrehozott kábeles kapcsolat lehetővé teszi, hogy a jó gép vezé relje a hibás gép processzorát. A jó gépen futó program a hibás alap lap processzorát arra kényszeríti, hogy az utasításokat egyenként hajtsa végre. A tesztprogram a hibás alaplap cím- és adatvonalainak aktuális értékét saját képernyőjén kijelezve lehetőségünk nyílik a rossz alaplap lépésről lépésre történő ellenőrzésére. A fenti műveletek el végzéséhez szükséges hardver és szoftver elég bonyolult ahhoz, hogy magunk készítsük el. Ha üzletben vásárolunk ilyen berendezést, ak kor készüljünk fel arra, hogy jó mélyen kell a pénztárcába nyúlnunk. Annak célszerű ilyen eszközt beszereznie, aki nagyszámú alaplap javítására vállalkozik. Az IBM ROM BIOS tartalmaz egy nem dokumentált tesztelési lehe tőséget, melyet Manufactoring Test-nek (gyári ellenőrzés) neveznek. Az IBM AT esetén a teszt a 8042 billentyűzet vezérlő Pl 5 bemeneti vonalát földre zárva indul el. Ez a port vonal nincs sehova kivezetve. A teszt a billentyűzetcsatlakozóba dugott hardveren keresztül beol vas egy diagnosztikai programot a RAM tartomány elejére, és átadja a vezérlést a beolvasott programnak. Az első két byte a diagnosztikai program hosszát jelenti. Elvileg ez a tesztelési mód is használható az alaplap hibakeresésére, de gyakorlati megvalósításával még nem ta lálkoztunk.

2.2. Power On Self Tfest (POST) A bekapcsolási önteszt meghatározza és ellenőrzi a PC alkatelemeit. Ha mindent rendben talál, először egy villogó kurzor jelenik meg a képernyőn, melyet a videokártya BIOS bejelentkező üzenete követ. Ezután a memória tesztelési folyamata látható, végül a talált részegy ségek (merev- és hajlékonylemez-egységek, soros és párhuzamos illesz tők) kijelzése következik.

95

PC tesztelése

486 Modular BIOS v.3.10 Copyright

(c) 1984-90 Award Software Inc.

TESTING INTERRUPT CONTROLLER #1 ......................... PASS TESTING INTERRUPT CONTROLLER #2 ......................... PASS TESTING CMOS B A T T E R Y .....................................PASS TESTING CMOS C H E C K S U M ....................................PASS SIZING SYSTEM MEMORY .............................. 640K FOUND TESTING SYSTEM MEMORY .................................... PASS CHECKING UNEXPECTED INTERRUPTS AND STUCK NMI ........... PASS TESTING PROTECTED MODE .................................. PASS SIZING EXTENDED MEMORY .......................... 03072K FOUND TESTING MEMORY IN PROTECTED ....................... 0372K PASS TESTING PROCESSOR EXCEPTION INTERRUPTS ................. PASS BIOS SHADOW R A M ....................................... ENABLED VIDEO SHADOW R A M ...................................... ENABLED PRIMARY CACHE CONTROLLER ............................. ENABLED TESTING CACHE MEMORY .................................. 25 6 KB SECONDARY CACHE CONTROLLER ........................... ENABLED

2-2. ábra. Régebbi AWARD konfiguráció kiírás

A képernyőre írt rendszer-információk mennyisége BIOS gyártótól és PC típustól függ. A régebbi BlOS-változatok igen részletes, teljes oldalt betöltő adatmennyiséget írtak ki, mint az egy korai 486-os AWARD BIOS 2.2 ábrán bemutatott változatánál is látható. A gép szinte minden összetevőjéhez tartozik üzenet (a DMA-vezérlő ebben a listában nem szerepel), a hibás funkciók azonnal felismer hetők. Hiba esetén a hiba súlyától függően a POST futása megáll vagy tovább folytatódik. Ennyire részletes lista esetén POST hibaüzenetek re már nincs is szükség.

,

96


Award Software, Inc. System Configurations CPU Type

DX4-S

Base Memory

640K

Co-Processor

Installed

Extended Memory

15360K

CPU Clock

100MHz

Cache Memory

256K

Diskette Drive A

1.44M,

Display Type

EGA/VGA

Diskette Drive B

1.2 ,

Serial Port(s)

3F8 2F8

Hard Disk Drive C

User Type , 853MB

Parallel Port(s)

378

Hard Disk Drive D

None

3.5 in. 5.25 in.

2-3. ábra. Újabb AWARD konfiguráció kiírás

Az újabb BIOS változatok kevesebb teszt adatot írnak ki a képernyő re, de a rendszerösszetevőkről kapunk táblázatos adatot. Az 2-3. ábrán az Award, míg az 2-4. ábrán az AMI BIOS-ok számítógép-azonosító kiírását láthatjuk. A két gépazonosító között tartalmilag alig van különbség. Ez érthető is, hiszen a gép összetevő elemeit azonosítja mindkettő. Az AMI kiírás nem tartalmazza a gyorsítótár méretét, és a merevlemez kapacitást sem kapjuk meg. Az AWARD viszont a BIOS dátumát nem adja meg.

AMIBIOS System Configuration

(C) 1985-1992, American Megatrends Inc.,

Main Processor

80486DX2

Base Memory Size

640KB

Numeric Processor

Present

Ext. Memory Size

Floppy Drive A:

Hard Disk C: Type

Floppy Drive B:

1,2 MB, 5E 1.44 MB, 3"

7424 KB 47

Hard Disk D: Type

None

Display Type

VGA/PGA/EGA

Serial Port(s)

AMIBIOS Date

11/11/92

Parallel Port(s)

66 MHz DX2 CPU

2-4. ábra. Újabb AMI konfiguráció kiírás

3F8 2F8 :

378

PC tesztelése

97

2.2.1. POST eljárások Ez a rész azon tesztelő és kezdeti beállítást végző rutinok leírását tar talmazza, melyeket a két legismertebb BIOS gyártó (AMI és AWARD) alkalmaz. Az eljárások a bekapcsolási önteszt során sorra kerülésük sorrendjében kerülnek ismertetésre. Lényegében ugyanezeket az eljá rásokat használják más ROM BIOS gyártók is apró változtatásokkal. Az eljárások ismeretében van reményünk arra, hogy a hiba közelítő helyét azonosítsuk még akkor is, ha a BIOS nem képez POST-kódokat. 2.2.1.1. AMI POST eljárások Az AMI POST-elj árások természetesen a BIOS fejlesztésével változ nak. Az alábbi leírás az összes POST-rutint ismerteti, ezért nem min den eljárást találjuk meg egy adott BIOS változatban. A tesztpéldák az 1991 február utáni AMI BlOS-változatokra épülnek. Az AMI POSTkódok minden BlOS-változatnál a 80H portcímre adódnak ki. NMI tiltás: A BIOS a processzor nem maszkolható megszakítását (NMI) képes maszkolni. Ez a 7OH portcímre küldött 8OH adattal valósul meg, így az önteszt során fellépő nem kívánt NMI nem okoz rendszerhibát. Bekapcsolási késleltetés: A billentyűzetvezérlő áramkör a táp bekap csolását követően mind a szoft, mind a hard törlő bitet beállítja. Ha hiba lép fel, ennek a billentyűzetvezérlő vagy a vezérlő óragenerátora az oka. ^ Chipkészlet kezdeti beállítása: A BIOS inicializálja a berendezés orientált áramköröket (pl. Chips & Technologies áramkörök). Az esetleges hiba okozója a BIOS, az órajel vagy maga a chipkészlet. Resetmeghatározás: A BIOS beolvassa a billentyűzetvezérlőtől a hard és szoft törlőbitek értékét, hogy meghatározza a törlés típusát. Szoft törlés (melegindítás) esetén csak az első 64k RAM tesztje történik.

98


ROM BIOS ellenőrző összeg: A BIOS összeadja a ROM BIOS összes cellájának tartalmát, melyet az utolsó byte nullára egészít ki. Ha a végösszeg nem nulla, hibás a BIOS ROM. Billentyűzetteszt: A BIOS parancsot küld a 8042 billentyűzetvezérlő nek, melyre a parancshoz tartozó pufferterület ellenőrzése és beállí tása történik. Ha a puffermeghatározás megtörtént, a BIOS parancs és paraméter byte-ot küld, ellenőrzi a belső billentyűzetvezérlő 23. lábát, és végrehajt egy NOP (ne tégy semmit) parancsot. Az előfor duló hibák okozója a billentyűzetvezérlő. CMOS: A BIOS teszteli a CMOS áramkör shutdown byte-ját (0F cí men), képzi a CMOS ellenőrző összegét, és aktualizálja a diagnoszti kai byte-ot (OEH címen), mielőtt inicializálja a CMOS RAM terüle tet, és a dátum- és időadatokat átírja a BIOS adatterületre. Ha hiba lép fel, ennek okozója a CMOS óra áramkör vagy a telep. 8237/8259 tiltás: Mielőtt további POST rutin következne, a BIOS le tiltja a DMA és megszakításvezérlő áramköröket. Videotiltás: A BIOS tiltja a videomegjelenítést, és beállítja a B port kezdeti helyzetét. Chipkészlet inicializálás és memóriameghatározás: A BIOS beállítja a chipkészlet kezdeti értékeit, és meghatározza a rendszer memória méretét. A méret meghatározása 64 kbyte-os blokkonként történik. Ha a folyamatban hiba történik, ennek az áramköri készlet az oka. Ha a BIOS nem találja meg a teljes memóriát, a hiba az utolsó ép 64 kbyte feletti blokkban vagy a címvonalakban van. V V /

V V V J^ V*

1

1. J L / 1 V / W

U

U

JL J U

I

U X J tillllC ilW

/

IV iV /X J l LV7

1 V 4 -V /X J 1

tő funkcióját. Ha hiba történt, a 8254 vagy a CMOS óra IC lehet sérült.

tesztelése

99

Tárfrissítés: A BIOS ellenőrzi a 8254 tárfrissítési funkcióját. A tárfris sítést PC és XT gépek esetén a DMA 1 csatorna kezeli, AT gépeknél a 8254. Címvonalak: A BIOS ellenőrzi az első 64 kbyte RAM címvonalait. 64k bázis: A BIOS tesztadatokat ír az első 64 kbyte RAM-ba. Az eset leges hiba okozója valamelyik RAM áramkör. Programozható vezérlők kezdeti beállítása: A BIOS felprogramozza és engedélyezi a számláló/időzítő, a megszakításvezérlő és a DMA vezérlő áramköröket. A megszakítási vektortábla meghatározása: A BIOS kezdeti értéke ket ír a megszakításvezérlő által használt vektorokba (első 2 kbyte). Ebben a folyamatban nem fordulhat elő hiba. 8042 teszt: A BIOS beolvassa a billentyűzetvezérlő puffer területét (60H portcímen). Videoteszt: A BIOS először ellenőrzi a videokártya típusát, majd vég rehajt egy sor tesztet a kártyán és a monitoron. BIOS adatterület: A BIOS ellenőrzi a vektortáblát megszakítás végre hajtására, majd teszteli a videomemóriát védett módba váltás előtt. Ha ezután hiba lép fel, a POST üzenetek már képernyőre kerülhet nek. Védett mód tesztje: A BIOS írás/olvasás műveletet hajt végre az 1 Mbyte alatti címekre. Hibaokozók a RAM áramkör, a 8042 vagy a címvo nalak lehetnek. DMA áramkörök: A BIOS tesztadatokkal ellenőrzi a DMA vezérlő regisztereit.

,

1Ö0


Billentyűzetvezérlő: A BIOS ellenőrzi a billentyűzet felületet és a LOCK billentyűket. Végső inicializálás: Az AMI BIOS változatfüggő tesztsorozatot hajt végre. Jellemzően a merev- és hajlékonylemez-vezérlő tesztje most történik, majd kezdőértéket kap. Ugyancsak most derül ki, milyen adapterek vannak a gépben (RS 232, Centronics, egér stb.). Ha vala melyik tesztben hiba történik, a kijelzés képernyőre kerül. Hiba le het magában az eszközben vagy az eszközre vonatkozó CMOS beál lításokban. Betöltés: Ettől a ponttól kezdve a BIOS átadja a vezérlést a betöltő megszakításnak (INT 19H). A folyamatban előforduló hiba villogó kurzort vagy hibaüzenetet eredményez a képernyőre. 2.2.2.2. AWARD POST eljárások Az AWARD BIOS-változatok ISA sín esetén a 80H portra küldenek hibakódot, EISA sín esetén pedig a 300H portcímre. A most következő eljárások a 4.2 BIOS változattól kezdődő bekapcsolási önteszthez tar toznak. A 4.2 változatú BIOS-ok 386-os és 486-os rendszerekben ta lálhatók meg. CPU: A BIOS először beírja, ellenőrzi majd törli a processzor hibajelző bitjeit. Hiba esetén a CPU vagy az órajel lehet gyanús. %

CPU: A második CPU-tesztben a processzor regisztereibe különböző bitmintákat ír és olvas a BIOS. Hiba esetén a CPU vagy az órajel lehet gyanús. Kezdeti vezérlőbeállítás: A BIOS letiltja a videomegjelenítést, a pari tásellenőrzést, a számláló/időzítő és DMA működését, majd inicia lizálja a 8254, 8259 és 8237 áramköröket.

7tesztelése

101

Tárfrissítés: A BIOS ellenőrzi a 8254 tárfrissítés indítási képességét. Billentyűzet kezdeti beállítása: A BIOS inicializálja a billentyűzetve zérlőt és magát a billentyűzetet. ROM BIOS teszt: A ROM teljes tartalmát összeadva nulla eredményt kell kapnunk. Hiba esetén elromlott a ROM BIOS. CMOS teszt: A BIOS ellenőrzi a valós idejű óra (CMOS) áramkört, beleértve a telep épségét is. Memóriateszt: A BIOS az első 256k RAM-ra teljes körű ellenőrzést végez (különböző bitmintákkal írás/olvasás műveletet hajt végre). Gyorsítótár kezdeti beállítás: A BIOS engedélyezi a külső gyorsítótár működését, ha van ilyen. Megszakítási vektortábla kezdeti feltöltés: A BIOS a vektortábla ele meit ROM-ra mutató kezdőcímekkel tölti fel. CMOS RAM teszt: A BIOS újra képzi a CMOS konfigurációs rekord ellenőrző összegét. Hiba esetén BIOS kezdőértékekkel tölti fel a CMOS RAM-ot. Billentyűzet inicializálás: A BIOS kezdeti beállítást végez a billentyű zeten, és bekapcsolja a NumLock gombot. Videoteszt: A BIOS teszteli és inicializálja a videoadaptert. Vldeomemória: A BIOS memóriaellenőrzést hajt végre a monokróm és CGA címtartományokban. DMA-teszt: A DMA-vezérlők és lapregiszterek ellenőrzése.


102

PIC-teszt: A BIOS egy sor tesztet hajt végre a 8259 megszakítás vezérlőkön. EISA-mód teszt: A BIOS újra képzi a CMOS RAM kibővített tartomá nyán az ellenőrző összeget. Az EISA-információk ezen a tartomá nyon vannak tárolva. Ha az ellenőrző összeg egyezik a tárolttal, van EISA-adapter a rendszerben, melyet inicializálni kell. Ha nem egye zik, az ISA-teszt folytatódik, és EISA-adapter kezdeti beállítása ki marad. EISA-csatlakozók engedélyezése: Ha az előző teszt sikerrel járt, a BIOS engedélyezi a 0 - 15 EISA-aljzatokat, egyébként ez a pont kimarad. Memóriaméret: A BIOS 64 kbyte-os blokkokban írás/visszaolvasással ellenőrzi a 256 kByte feletti memóriát. Az első hibás visszaolvasás jelenti a maximális létező memóriacímet. Ha egy blokkon belül bit hiba történik, a teljes blokk kimarad, és a további memóriakeresés befejeződik. Memóriateszt: A BIOS minden 256k feletti memóriát írás/olvasás művelettel ellenőriz. EISA-memória: Ha a BIOS talált EISA-kártyát, az összes adapterkár tyán memóriateszt következik. Egér-keresés: A BIOS a soros aljzatba dugott egeret keresi. Ha talált, a megfelelő megszakítási vektort telepíti. Gyorsítótár inicializálás: A BIOS beállítja a gyorsítótár kezdeti érté keit, ha létezik. A teszt hibáját a gyorsítótár vezérlője vagy memória eleme okozhatja. Árnyék-RAM: A BIOS a CMOS SETUP-ban meghatározott területek re engedélyezi az árnyék-RAM használatát. Hibát a téves CMOSbeállítás eredményezhet.

103

tesztelése

Hajlékonylemez-teszt: A BIOS teszteli és kezdeti értékekkel látja el a hajlékonylemez-vezérlőt és -meghajtót. v

Merevlemez-teszt: A BIOS teszteli és kezdeti értékekkel látja el a me revlemez-vezérlőt és -meghajtót. Soros/párhuzamos: A BIOS a szabványos portcímeken soros és párhu zamos adaptereket keres. A megtalált interfészeket kezdeti értékkel látja el, és a báziscímüket bejegyzi a BIOS változók RAM területre. Társprocesszor: Ha van a rendszerben matematikai társprocesszor, a BIOS inicializálja. Bekapcsolási sebesség: A BIOS beállítja a processzor bekapcsolás utá ni sebességét az Advanced CMOS Setup-ban tároltaknak megfelelő en. Gyári POST-ciklus: Ha a gyári ciklusláb beírt állapotú, a BIOS újrain dítja a rendszert a POST megismétlésére. Egyébként a teszt tovább folytatódik. Biztonsági ellenőrzés: A BIOS jelszót kér, ha szükséges. A BIOS ak kor is jelszót kér, ha a CMOS-adatok megsérültek vagy a CMOS tönkrement. CMOS-írás: A BIOS a CMOS RAM-ba írja a konfigurációs adatokat. Egyéb ROM-inicializálás: A BIOS érvényes ROM-tartalmat keres a C8000H-EFFFFH tartományban. A megtalált ROM 0003 címéről kezdeti beállítást végez. Az érvényesség feltételei: • az első két byte tartalma 55H, AAH, • a harmadik byte 512 byte egységben a ROM hosszát jelenti, • a negyedik címen (0003) kezdődik az alaphelyzet-beállító program, • a ROM byte-os összegét az utolsó byte nullára egészíti ki.

104


Időbeállítás: A CMOS-ban tárolt időadatokat a BIOS átírja a 0046CH címen kezdődő BIOS adatterületre. Rendszertöltés: A BIOS átadja a vezérlést a betöltő megszakításnak (INT 19H).

2 .2 .2 .Hibakódok A ROM BIOS-ban lévő bekapcsolási önteszt (POST) számunkra legér tékesebb képessége, hogy a teszt futása során hibakódokat állít elő. Az első hibakódokat (check point) az IBM építette a POST-ba. Az IBM hibakódok listája a PC/AT Technical Reference dokumentációban kö zölt assembly programból kiolvasható. Az ötletet szerencsére számta lan utángyártó átvette. Az utángyártók magukat a kódokat jogi okok ból nem vehették át, így azután nagyon sok hibakódtáblázat létezik. A POST akkor állít elő egy hibakódot, ha végzett a teszt egy eljárásá val. Igazából nem is hibakódnak kellene nevezni, hiszen az utoljára kiadott kódhoz tartozó eljárás még tökéletesen lefutott. A hiba azono sításához tehát azt kell ismernünk, hogy az utolsó hibakód után me lyik eljárás következik, mert abban lépett fel a hiba. A hibakód kiadása azt jelenti, hogy egy adott perifériacímre a POST egy számot küld ki egy byte-ban. A számok normálisan növekvő sorrendűek, de előfordulhatnak ugrások is a sorozatban. A legtöbbször használt portcím a 80H-as, mely az alaplapon a DMA lapregiszter címtartományába eső nem használt cím. így az ide kiadott hibakód csak akkor lesz látható, ha rendelkezünk egy olyan kártyával, mely a 80Has portcímre kiadott adatot megjeleníti. A kódkártya egy lehetséges megvalósításával foglalkozik könyvünk következő része. A 80H cím mellett találkozhatunk még a 60H, 84H, 280H és 300H perifériacímekkel is. Az 2-1. táblázatban az AWARD BIOS POST kó dok (hexadecimálisan) és jelentésük látható. A táblázat az EXP4045 alaplapba épített AWARD BlOS-ból származik, a kódok a 80H portcímre adódnak ki. Az utolsó hibakód (esetünkben FFH, máshol 00) azt jelenti, hogy az operációs rendszer betöltése elkezdődött az INT 19H megszakítással. ♦

105

PC tesztelése 2-1. táblázat. AWARD BIOS-hoz tartozó PC-hibakódok Kód

Jelentés

A chipkészlet gyorsítótár kikapcsolása CPU1 teszt (jelzőbitek) CPU2 teszt (regiszterek írása/olvasása) A chipkészlet kezdeti beállítása: NMI,PIE,AIE,UIE,SQWV, video, paritás, DMA tiltás. Társprocesszor, lapregiszterek, CMOS shutdown byte törlés. Időzítő 0,1,2; DMA 0,1; PIC 0,1 és EISA kibővített regiszterek kezdeti beállítása. 04 Tárfrissítés működésének ellenőrzése Képemyőtiltás, billentyűzetvezérlő inicializálása 05 Fenntartott 06 CMOS interfész és tápellátás ellenőrzése 07 BE-88 A chipkészlet felprogramozása a bekapcsolási adatokkal Az alaplap memóriaméretének meghatározása Cl Korai árnyék-RAM engedélyezése gyors betöltéshez C5 Külső gyorsítótár keresése C6 08 Az alacsony memória kezdeti beállítása: korai chipkészlet, memória létezés, gyártó chipkészlet rutinok, első 64k RAM törlése és tesztje 09 Korai chipkészlet beállítások: Cyrix CPU inicializálás, gyors, tár OA A megszakítási vektortábla feltöltése (120 vektor) OB CMOS RAM ellenőrzés. Hiba vagy INSERT gomb nyomása esetén alapér tékek betöltése. OC Billentyűzetvezérlő típus érzékelése, NumLock beállítása OD Video interfész inicializálása (CPU órajel érzékelés, CMOS 14H regiszter olvasás, videokártya kezdeti beállítás) OE Video RAM teszt, üzenetírás a képernyőre, árnyék-RAM beállítás OF DMA 0 vezérlőteszt, billentyűzet érzékelés, beállítás DMA 1 vezérlőteszt 10 12-13 Fenntartott 14 Számláló-időzítő (8254) 2. csatorna tesztje PICI (8259A) maszk bitek ellenőrzése 15 16 PIC2 (8259A) maszk bitek ellenőrzése PIC leragadt megszakítások figyelése 17 18 PIC megszakítások funkcionális teszt Leragadt NMI figyelése 19 CPU órajel kiírása 1A 1B-1E Fenntartott Ha az EISA nem felejtő memória ellenőrző összeg rendben, EISA iniciali 1F zálás. Egyébként ISA teszt és az EISA mód jelző törlése. CO 01 02 03

106

PC-építés, tesztelés, eszközkezelés (A 2-1. táblázat folytatása) Kód

Jelentés

20 21-2F 30 31 32 33-3B 3C 3D 3E 3F BF 40 41 42 43 44 45 46-4D 4E

A 0. csatlakozó (alaplap) kezdeti beállítása Az 1-15. csatlakozók kezdeti beállítása A bázis és kiterjesztett memória méretének meghatározása A bázis és kiterjesztett memória tesztelése Ha az EISA jelző BE, az EISA kártyákon talált memória tesztje. Fenntartott A SETUP engedélyezése Egér keresése és kezdeti beállítása (megszakítási vektor is) A gyorsító tár vezérlőjének kezdeti beállítása Fenntartott A SETUP alapján a chipkészlet felprogramozása Vírus kiírás engedélyezés, tiltás Hajlékonylemez-vezérlő és -meghajtó inicializálása Merevlemez-vezérlő és -meghajtó inicializálása Soros és párhuzamos portok keresése, beállítása Fenntartott Társprocesszor keresése, kezdeti beállítása Fenntartott Újraindítás, ha a gyári teszt ciklus bekapcsolt, egyébként hibaüzenet kiírása, SETUP-ba lépés Jelszó kérése (ha engedélyezve van) Minden CMOS adat visszaírása, képernyő törlés Paritás ellenőrzés, NMI, betöltés előtti gyorsítótár betöltés előtti engedé lyezése A C8000-EFFFF tartományban talált ROM-ok inicializálása A BIOS területen (40H) az idő kezdőértékének megadása A vírusvédelem beállítása a SETUP-nak megfelelően A sebesség beállítása a SETUP-nak megfelelően A NumLock gomb beállítása a SETUP-nak megfelelően Alacsony verem, betöltés INT 19H-val Megszakítás történt védett módban NMI történt, kiírás: "Press FI to disable NMI, F2 reboot" SETUP oldalak (El = 1.oldal, E2=2.oldal stb) Betöltés

4F 50 51 52 53 60 61 62 63 B0 Bí El-EF FF

PC tesztelése

107

A B) függelékben néhány további gyártó által használt kódtábla talál ható. Ha összehasonlítjuk a POST-eljárásokat és hibakódokat, igen sok egyezést találunk. Ez természetes, hiszen a POST-eljárások végén (eset leg közben is) történik meg a hibakód perifériacímre küldése.

2.3. POST kódkártya A POST kódkártya elsősorban annak igen hasznos segédeszköz, aki nek elromlott a számítógépe. Ha a számítógép nem jelez hibát, de nem működik, nincs semmilyen támpontunk a hiba behatárolásához. A kódkártya épp ebben a kritikus hibakeresési szakaszban nyújt segítsé get azáltal, hogy láthatóvá teszi azon hibakódokat, melyet a ROM BIOS bekapcsolási öntesztje kiad. Információt kaphatunk a PC bekapcsolá sát követő folyamatokról, és közvetlenül felismerhető, hogy a bekap csolási önteszt hol akadt meg. A kártya kétkarakteres hexadecimális kijelzőjén látható szám mutatja, hogy a POST melyik eljárása után derült fény az alaplap hibájára. A BIOS által kiadott POST-kódokat nem a PC vagy az alaplap gyártója határozza meg, hanem a BIOS elő állítója. Szerencsére a BlOS-gyártók száma sokkal kevesebb, mint a PC-gyártóké. Az is könnyíti a hibák azonosítását, hogy a BlOS-gyártók ugyanazt a kódrendszert alkalmazzák a 80286, 80386 és 80486-os rendszerekben. A fontosabb BlOS-gyártók POST kódtáblázatai a B) füg gelékben találhatók meg. A kódkártya azonban nem csak a hibakódok kijelzésére alkalmas. Az alaplap tápfeszültségeinek meglétét négy világító dióda jelzi, me lyek a feszültség pontos értékét ugyan nem mutatják, de ha valame lyik táp kimarad, ez azonnal látható. További négy LED a sínvezérlő jelek megjelenítésére, egy LED a címtárolást engedélyező jel kijelzésé re, egy LED pedig a rendszer órajel ellenőrzésére szolgál. Az órajel LED a rendszer órajel leosztott értékével villog. Az osztásviszony széles frek vencia tartománybeli működéshez megfelel (10-100 MHz). A POST kódok kiküldéséhez használt perifériacím az esetek többségében 80H, néhány gyártó és géptípus ettől eltérő címet használ. Ezért a kódkár-


108

tyán egy négyes kapcsolót helyeztünk el különböző címek beállításá hoz. A kapcsolóblokkal beállítható portcímek: 80H, 84H, 90H, 300H. A kódkártya nagyon hasznos segédeszköz a kommunikációs felü letek és bővítőkártyák hibájának felderítésében is. Használatával gyor san eldönthető az ilyenkor felmerülő alapkérdésre a válasz: hardver vagy szoftverhibáról van-e szó. A sínvezérlő jelek LED-kijelzőkkel való megjelenítése arról tájékoztat, hogy történt-e portcímre írás az adott művelet során. Kevés assembly gyakorlattal készíthető tesztprogram például egy nyomtatóra küldött adat átvitelének ellenőrzé sére. Saját vagy mások által írt tesztprogram lépésenkénti végrehaj tása (VMDEBUG vagy AFD nyomkövető program vezérletével) a ki jelzőkön azonnal láthatóvá teszi a perifériaműveletet.

2.3.1. A kódkártya tulajdonságai A kódkártya műszaki tulajdonságai és továbbfejlesztési lehetőségei: • ISA sín csatlakozás: A kártyacsatlakozó lábkiosztása az ISA sínnek felel meg. Ha EISA vagy mikrocsatornás csatlakozóba kívánjuk hasz nálni, a kártya kivezetéseit ennek megfelelően módosítani kell. EISArendszerekben a 74LS688 komparátor engedélyező bemenetét (1. láb) földre kell kötni. • Tápfeszültség-kijelzők: Négy LED jelzi a +5, -5, +12 és -12 V fe szültségek meglétét. Ha valamelyik kijelző sötét, a megfelelő tápfe szültség hiányzik. A kijelzés információtartalma növelhető, ha min den LED-del sorba kötünk egy Zener diódát. Ezzel azt érjük el, hogy a feszültség névértéknél kisebb állása esetén sem világít a lámpa. • ALE-kijelző: A címtárolást engedélyező jel a processzor által kiadott címeket írja be átmeneti tárolóba (pl. a BIOS ROM címet ad ki). Ha nem világít a LED, a hibát a CPU, DMA, sínvezérlő vagy óragenerá tor áramkörökben kell keresnünk. • Port írás/olvasás kijelzők: Az IOW sínvezérlő jellel kísér a processzor minden portcímre történő adatírást. Ha a BIOS írás műveletet végez a hajlékony- vagy merevlemez-vezérlővel, billentyűzettel vagy a kom munikációs adapterekkel, a kijelzőnek fel kell villannia. A POST-

109

PC tesztelése

eljárások során számtalanszor előfordul, hogy írás történik egy portra, melyet visszaolvasás (IOR) követ. A világítás időtartama növelhető, ha a vezérlőjelek rövid késleltetésű monostabil áramkört indítanak (pl. 74LS123). Memória írás/olvasás kijelzők: A POST során a BIOS adatmintákat ír a memóriába, majd visszaolvassa az adatot, hogy a memóriát tesz telje. A MEMR és MEMW kijelzők a művelet során változó intenzi tással világítanak, ha a folyamat rendben zajlik. A világítás időtarta ma növelhető, ha a vezérlőjelek rövid késleltetésű monostabil áram kört indítanak (pl. 74LS123). Órajelkijelző: Ha működik az alaplap órajelképzése, a SYSCLK le osztás után a LED villogását eredményezi. Az osztásviszony értékét 226-re (kb. 64 millió) választottuk meg. Ez azt jelenti, hogy egy 20 MHz-es processzor esetén 3 másodpercenként villan fel a LED, 100 MHz-es rendszernél a frekvencia kb. 2 Hz. A második 4060 típusú osztó áramkör más kivezetését választva a frekvencia csökkenthető (2. láb) vagy növelhető (15. láb). Perifériacímek: A leggyakrabban használt 80H cím mellett további három portcím állítható be egy négyes kapcsolóblokkon. A POSTkódok kiadására használt címek BlOS-gyártótól függnek. Néhány portcím az ismertebbek közül: - IBM PC/XT:

60H

- IBM AT:

80H

- AMI BIOS ISA/EISA:

80H

- AWARD BIOS ISA:

80H

- AWARD BIOS EISA:

300H

- Chips&T echnologies:

80H

- Phoenix BIOS:

80H

- Compaq:

84H

- IBM PS/2:

90H

110


A választott portcím beállítása a négy tolókapcsoló megfelelő hely zetbe történő állításával történik. A kapcsolóblokkal összesen 16 kom bináció állítható be az alábbi táblázatnak megfelelően, melyből négy kombinációt POST portcímként használhatunk. A táblázatban 1 jelzi, hogy a kapcsoló OFF (ki, szakadás) állásban van, és 0 jelenti az ON (be, föld) állapotot. 1

2

3

4

Portcím

0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

000H (DMAO tartomány) 004H (DMAO tartomány) 01 OH (DMAO tartomány) 014H (DMAO tartomány) 080H (POST) 084H (POST) 090H (POST) 094H (DMA lapregiszter) 300H (POST) 304H 310H 314H 380H 384H 390H 394H

t

A kártya továbbfejlesztéseként egy szabadon beállítható portcím meg építése célszerű. Ebben az esetben 10-es kapcsolóblokk szükséges, vi szont lehetővé válik pl. a nyomtató portra jutó adatok kijelzése, ha 3F8H portcímet állítunk be. • Továbbfejlesztés: A fentieken kívül a következő bővítéseket ajánljuk a kártyát megépíteni kívánó szakembereknek: portcímkijelzés (3 hexadecimális kijelzővel), tápfeszültség-kivezetések a kártyán egyé ni célokra, logikai teszter csatlakoztatása a kártyához, külső RESET gomb, a processzor megállítása az Input Output Check Ready (IOCHRDY) jel megfogásával és lépésenkénti végrehajtás a kártyára épített nyomógombbal.

PC tesztelése

111

2.3.2. A kódkártya működése A kártya a következő vonalakat használja az ISA sínről (a jelek neve előtti n betű azt jelenti, hogy negált [0 szinttel aktív] jelről van szó): AO - A9:

a perifériacímek dekódolásához szükséges cím vonalak DO - D 7: adatvonalak nMEMR: memóriaolvasás sínvezérlő jel nMEMW: memóriaírás sínvezérlő jel nlOR: perifériaolvasás sínvezérlő jel nlOW: perifériaírás sínvezérlő jel AEN: címengedélyezés (0 = a CPU, 1 = a DMA vezérli a rendszersínt) ALE: címtárolás-engedélyező jel CLK: rendszer órajel + 5, -5, +12, -12 V alaplap tápfeszültségek GND: föld A kódkártya kapcsolási rajza a 2-5. ábrán látható. Az ISA sín adat vonalait a címegyezés áramkör bekapuzza a TIL 311 hétszegmenses kijelzőkbe (alsó és felső 4 bit), ha perifériaírás (nlOW) történik a DIPkapcsolókon beállított címmel egyező eszközre. A TIL 311 áramkör tárolót, szegmensdekódert és kijelző szegmenseket tartalmaz. Az adat sínről bekapuzott adatok azonnal a kijelzőre kerülnek, és a következő adat megérkezéséig láthatók, mely felülírja a régi tartalmat. A címek összehasonlítása két fokozatban történik. A felső címbitek (A2-A9) közvetlenül a 74LS688 8 bites komparátor áramkörre van nak vezetve, ahol összehasonlításra kerülnek a DIP-kapcsolón beállí tott jelekkel (A9, A8, A7 és A4 címvonalak) és az állandóan földre kötött bemenetekkel (A6, A5, A3 és A2 címvonalak). Ha a kiadott cím a processzortól származik (AEN = 0), az U1 áramkör 19. lábán az AEN jel szélességével egyező 0 szintű impulzus keletkezik. A címfigye lés második fokozatát az U2 áramkör valósítja meg. A 74LS85 típusú IC két négybites adatot hasonlít össze. Ha az A és B bemeneteken

B20

B13

low

2-5. ábra. A POST-kártya kapcsolási rajza

VCC


112

113

PC tesztelése

azonos kombináció van, a 6. lábon (A = B) magas színtű jel lesz. Az U2 áramkör az AO és A1 címbitek alacsony értékét, az első fokozat címegyezés állapotát és a processzor perifériaírás (nlOW) ciklusát fi gyeli. Ha a fenti feltételek teljesülnek, a 6. lábról egy inverteren keresz tül tároló beíró impulzus adódik ki a TIL 311 betöltő bemeneteire (5. láb). Az adatsínen lévő tartalom felső 4 bitje (D4-D7) a TIL1, alsó négy bitje (D0-D3) pedig a TIL2 kijelzőjén azonnal látható lesz. A TIL 311 alfanumerikus kijelzők a POST által kiküldött hibakódot mutat ják hexadecimális számrendszerben. A DIP-kapcsolók egyik oldala földre van kötve, a másik oldalon a kapcsoló ON állapotában megjelenik a logikai 0. OFF állapotban a kapcsoló 5-8 kivezetésein szakadás van, ami határozatlan logikai szintet eredményezne, ha az R1-R4 felhúzó ellenállások nem biztosítanák a magas logikai szintet. Tételezzük fel, hogy a kapcsolók pillanatnyi hely zete: ON,OFF,ON,ON (az első kapcsoló az 1-8 érintkezőkhöz tarto zik). Ez azt jelenti, hogy az U1 áramkör 3. és 5. lábára 0 szint, 7. lábára 1 szint, 14. és 18. lábára szintén 0 szint kerül. Az összehasonlító má sik oldalán ezeknek a lábaknak az A9, A8, A7, A4 és A2 címvonalak felelnek meg. A többi feltétellel együtt az U1 19. lábán akkor lesz ala csony szint, ha a perifériacím az alábbi bitértékeket tartalmazza: A9

A8

A7

A6

0(1-8) 0(1-8) 1(2-7) 0

A5

A4

0

0(3-6) 0

A3

A2

A1

0(4-5) 0

A0 0

A zárójelbe tett számpár a DIP-kapcsoló érintkezőit jelenti. A figyelt címkombináció tehát 00 1000 0000B, azaz 080H, ami a leggyakoribb POST-hibakód portcímmel egyezik. Az A1 és A0 címbitek figyelését az U2 áramkör végzi, de a teljes cím miatt most vettük figyelembe. A kapcsolási rajzon megfigyelhető, hogy a DIP-kapcsoló 1-8 érintkezői az A9 és A8 címbitek értékét is megadják. Ennek az az oka, hogy a négy választott hibakód portcímből három az alaplap I/O címtartomá nyába esik (A9 = A8 = 0), csak a 300H cím lóg ki a sorból (A9 = A8 = 1), de az A8 és A9 címbit együtt változik. Ily módon a négy portcím beállítása egy négyes DIP kapcsolóblokkal megoldható.

114


A TIL 311 hexadecimális kijelző egy tokban tartalmazza a közbenső tárolót, a kijelző dekódert és a kijelző meghajtót (1. 2-6. ábra). Az ABCD bemenetekre érkező bináris kód az 5. lábra (LOAD) adott alacsony szintű impulzussal írható a TIL 311 közbenső tárolójába. A dekóder a bitkombináció alapján meghatározza, melyik fénydiódának kell kigyul ladnia, hogy a kódhoz tartozó hexadecimális karakter jelenjen meg, a kijelző meghajtók pedig elvégzik a fénydiódák bekapcsolását. Az elekt ronika és fénydiódák önálló tápcsatlakozóval rendelkeznek. A kijelző a 14. és 8., az elektronika az 1. és 7. lábakon kap -1-5 V feszültséget és földpontot. Ez a megoldás azzal az előnnyel jár, hogy ha a 8. lábat egy tranzisztoron keresztül kötjük a földre, akkor a tranzisztor bázisára adott impulzus szélességével a kijelző fénye változtatható. A 4. lábon keresztül a bal oldali (LDP), a 10. lábon keresztül pedig a jobb oldali (RDP) tizedespont gyújtható ki. A kódkártya ezeket a képességeket nem használja ki. A LED 1 fénydióda folyamatosan villog, ha működik az alaplap óra jel képzése. A fénydióda közvetlenül (vagy egy inverteren keresztül) is ráköthető a CLOCK jelre, de az igen nagy frekvencia miatt nem álla pítható meg az órajel értéke. A leosztott órajel villogásából már követ keztetni lehet a processzor sebességére, ha helyesen választjuk meg az osztásviszonyt. Ha valakinek a villogás sebessége túl nagy vagy túl ki-

Vcc

TIL 311 VCC C 1

U" ^7"

Vcc

14 □ V c c

B L2 l _ l 13 □ 12] A C3 I I

D

LDP C 4 LD

10 □ RDP

□ 5

i

C A

B

Tér

Dek

C D

1 1 1 1

Meg hajtó

I

* ¥ ¥ * * ¥ $ £ * * ¥ $

n GMD C

8 □ GND

2-6. ábra. A TIL 311 bekötése

Gnd

LDP

$ * *

RDP

tesztelése

115

2-7. ábra. A 74HCT4060 bekötése

esi, válasszon másik kivezetést az U4 osztóáramkör lábai közül. Az U3-U4 bináris osztók típusa 74HCT4060. A hagyományos CD4060 IC sebességi okokból nem felel meg. Mindkét áramkörben 14 fokoza tú osztó van (1. 2.7 ábra), a l l . lábra adott órajelet tehát maximum 16384-gyel oszthatjuk. Az osztóból 10 fokozat van kivezetve, azaz 1616384 közötti osztásviszony közül választhatunk. A kapcsolási rajzon látható, hogy az U3 áramkör 16384-et, az U4 pedig 4096-ot oszt. Az eredő osztásviszony 67 108 864. A LED1 fénydióda ennek megfelelő en egy 66 MHz-es rendszerben 1 Hz sebességgel villog. Ha az U4 15. lábára kötjük a LED-et, a sebesség 4 Hz-re nő (egy osztófokozat nincs kivezetve), a 2. lábról pedig a villogás 0,5 Hz-es. Az alaplap hibakeresé sénél az órajel figyelése fontos feladat. A sínre kihozott CLK jel, és a processzor órajele ugyanattól a kvarcoszcillátortól származik. A leg több alaplapon két órajel forrás található, az egyik a normál, a másik a turbo módhoz. A kvarcoszcillátor hibája gyakran fordul elő, szemben például a processzor hibájával. Ha a LED1 nem villog, próbáljuk meg az alaplapon lévő átkötéssel vagy az előlap turbó gombjával megváltoz tatni a sebességet. Ha a másik állásban világít a LED, a hiba az órajel képzésében van.

116


A POST kódkártyát közvetlenül egy ún. Jolly kártyára építhetjük, vagy nyomtatott áramkört kell terveznünk. A NYÁK kézzel vagy prog rammal is elkészíthető. Az alábbi táblázatban közöljük a szükséges anyagok listáját. Pozíció

Típus

U1 U2 U3, U4 U5 R1-R4, R Í5 R5, R7, R9, RÍ 0-14 R6, R8 C1-C10 TIL1,TIL2 SW1

74LS688 74LS85 74HCT4060 74LS06 4,7 kOhm 270 Ohm 680 Ohm 100 nF TIL 311 DIP kapcsoló (4)

Darab 1 1 2 1 5 8 2 10 2 1

A nyomtatott áramkör elkészítésénél ügyeljünk a kártyaérintkezők pontos kialakítására. Még az alkatrészek beépítése előtt ellenőrizzük a kikapcsolt számítógépben, hogy a kártya helyesen illeszkedik-e az alap lap csatlakozójába, és az érintkezők nem okoznak-e zárlatot. Ha egy kicsit több pénzt szánunk a kártyára, használjunk foglalatot az integ rált áramkörökhöz. Kis mechanikus készséggel és egy toldalék kártyá val megoldható, hogy a hexadecimális kijelzők ne a kártya síkjában, hanem arra merőlegesen legyenek szerelve. így sokkal jobban leolvas ható a hibakód értéke. A megépített kártyát a lemez mellékleten talál ható POST.EXE programmal tesztelhetjük. Ez a program a 80H portcímre kiküldi az összes 8 bites kombinációt (00 -FFH), és minden kód kiadása után vár egy billentyűleütést. Ha a kártya jól működik, használhatjuk alaplap tesztelésére. A kártya megépítéséhez és haszná latához sok sikert kívánunk.

PC tesztelése

117

2.4. Ifeszt- és segédprogramok A számítógép használata során gyakran előfordul, hogy segédprogram ra van szükségünk. A teszt- és segédprogramok segítségével állíthatjuk be gépünk konfigurációját, tesztelhetjük a számítógép részegységeit, képet kaphatunk gépünk teljesítőképességéről stb. Könyvünknek eb ben a részében olyan teszt- és segédprogramokról szólunk, melyek hardverközeli használatra készültek, ezért pl. a Norton Commander típusú segédprogramokkal nem foglalkozunk. A programok egy része általános célú (pl. PC Doctor), más része feladatorientált (pl. Speedcom). A programok könnyebb áttekinthetősége érdekében most is kategóriá kat hozunk létre, az egyes kategóriákat részletesebben taglaljuk. A ka tegorizálás önkényes, más csoportokat is létre lehetett volna hozni. A mintaként megnevezett programokat valóban csak mintának szántuk, hiszen a szoftver piacon több azonos vagy hasonló feladatot ellátó prog ram található, melyek ugyanolyan jól megfelelnek a kívánt célra. A segédprogramok köre naponta változik, a meglévőket továbbfejlesztik, mások elavulnak a hardver vagy a szoftver fejlesztésével, új és egyre intelligensebb programok jelennek meg. Éppen ezért nem törekszünk teljességre (erre a könyv terjedelme sem nyújtana lehetőséget), szakfolyóiratok, BBS vagy Internet letölthető programok böngészését ajánljuk azoknak, akik lépést kívánnak tartani a szakma fejlődésével. A teszt- és segédprogramokat tehát az alábbi csoportosításban tekint jük át: • beállításra szolgáló programok, • diagnosztizáló programok, • teljesítménymérő/-növelő programok, • egyéb segédprogramok.

2.4.1. Beállításra szolgáló programok Beállításra elég széles körben van szükség. A leggyakrabban használt beállítást, a SETUP beépített programot könyvünk korábbi részében már tárgyaltuk. A korai 286-os processzorral működő számítógépek-


118

ben még nem volt belső SETUP, ezért hajlékonylemezről kellett a kon figurációt beállítani. Az ARC cég FSETUP.EXE programja például ezt a feladatot látja el. Az idő és dátum, a memória értéke, a hajlékony- és merevlemezek, valamint a video típusa menüs rendszerrel határozha tó meg, és a beállítást a program beírja a CMOS valós idejű óra áram körbe. Nem célszerű ezen programok modern számítógépen való fut tatása, mivel a CMOS tartalmát és a merevlemez típusát nem teljesen egyformán értelmezik a régi és új számítógépek. A merevlemez adott típuskódhoz tartozó paramétereit a ROM BIOS tartalmazza. Kezdet ben ez a táblázat csak 14 elemből állt (1-14), melyet később 45-re bővítettek (1-46), majd megjelent a felhasználói típus (47-48), mely nek alapadatait a CMOS RAM tárolja. A 286-os gépek még nem tud nak felhasználói típust definiálni, ez a képesség az FSETUP program ban sincs meg. A CMOS tartalmának módosítása is több programmal lehetséges. Az ACMOS.EXE elsősorban az AMI BIOS-hoz tartozó paraméterek értelmezésére szolgál (lásd 2-8. ábra). A program kezdeti állapotban a CMOS rekeszek olvasását végzi, és felismeri a CMOS RAM hosszát (64 vagy 128 byte). A CMOS tartalmát módosíthatjuk is, de ezzel na gyon óvatosan kell bánni. Ha egy általunk nem ismert rekeszt átírunk, a legközelebbi bekapcsolásnál hibaüzenetet kaphatunk. Az FI gomb bal lehet írás módba (és vissza) váltani. A rekeszbe írás binárisan vagy hexadecimálisan is lehetséges. A CMOS értelmezése az AMI BIOS korábbi változatára vonatkozik, néhány rekesz vagy bit jelentése már nem érvényes. Az SD.EXE az ALR számítógépekhez tartozó EISA konfigurációs se gédprogram (ne tévesszük össze a Norton Speed Disk programmal). Konfigurálásra a számítógép első üzembe helyezésekor vagy egy kártya beépítésekor, eltávolításakor van szükség. Az új kártya beépítésekor a kártya fizikai bedugása mellett a konfiguráció tárolását is el kell végez nünk. A segédprogram beolvassa a kártyához tartozó konfigurációs ál lományt (*.CFG) hajlékonylemezről. A CFG állomány a kártya jel lemzőit és rendszer erőforrások iránti igényét tartalmazza szöveges formában, melyeket az SD a konfliktusmentes beállításhoz használ fel. Ha kész a konfiguráció, az új adatok a számítógép nem törlődő

119

pC tesztelése

Cím

Hex.

Bináris

00 01 00 03 04 05 06 07 08 09 0A: 0B: OC 0D: 0E: 0F: 10: 11: 12:

23 49 10 53 10 05 02 07 ' 06 96 26 02 40 80 00 00 42 A0 F0

0010 0011 0100 1001 0001 0000 0101 0011 0001 0000 0000 0101 0000 0010 0000 0111 0000 0110 1001 0110 0010 0110 0000 0010 0100 0000 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0010 1010 0000 1111 0000

»

UP PGUP

PGDN

AMI BIOS AT CMOS RAM TARTALOM valós idő: mperc riasztás: mperc valós idő: perc riasztás: perc valós idő: óra riasztás: óra hét napja hónap napja hónap év A állapotregiszter B állapotregiszter C állapotregiszter D állapotregiszter diagnosztikai byte shutdown byte floppy típusa AMI beállítások 1 Winchester típusa

DOWN = címmódosítás

Ha László 94.12.06.

10 - 2F = KONFIGURÁCIÓS REKORD 7-4.bit: A meghajtó 3-0.bit: B meghajtó 0000 0001 0010 0011 0100 0101

= = = = = =

nincs installálva 360 kbyte/5.25" 1.2 Mbyte/5.25" 720 kbyte/3,5" 1.44 Mbyte/3,5" 2.88 Mbyte/3,5"

NEM AMI! F1 = váltás írás módba

ESC = kilépés

2-8. ábra. ACMOS program képernyő

memóriájába tárolódnak, és minden bekapcsoláskor felhasználásra kerülnek. A konfigurációs állományok kártyához tartoznak, és a kár tya vásárlásakor kell megkapnunk őket. A kártyák konfigurációs állo mányai mellett létezik egy rendszer konfiguráció információs állomány is SCI kiterjesztéssel. Beállító program a legtöbb kártyához tartozik. Ha új egeret, CDROM meghajtót, VL sínes illesztőt vagy hangkártyát telepítünk szá mítógépünkbe, mindegyikhez kapunk hajlékonylemezen telepítő és beállító segédprogramokat. Ezekkel a beállításokkal azonban könyvünk nem foglalkozik, a kártyához adott lemezen található README állo mányok minden részletes információt tartalmaznak.


120

2.4.2. Diagnosztizáló programok Ebbe a kategóriába soroljuk a tesztprogramokat, akár általános célú, akár eszközre vonatkozó programról van szó. Az általános célú tesztprogramok a hardver minden vagy legtöbb részét nagyító alá veszik, lehetővé téve a gyors, de felületes és a lassú, de alapos teszteket. Min den felhasználó számára szükséges egy általános tesztprogram, hacsak nem akar apró hibák (pl. nyomtató kábelszakadás) miatt is szakem berhez fordulni. Az eszközorientált tesztprogramok általában frisseb bek, mint az általános célúak, és alaposabb ellenőrzést végeznek az eszközön. A legtöbb hardvergyártó tesztprogramot is ad eszközéhez a meghajtó programokon kívül (pl. egér, CD-ROM, videokártya tesztprogramok) . A PC Doctor program (PCDR.EXE) általános célú tesztelésre ké szült, menükészlete a 2-9. ábrán látható. A Diagnostics menü az ábra bal felső részén található. Ebben a menüben a gép hardver összetevői tesztelhetők a processzortól kezdve az egyéb eszközökig (hangkártya, CD-ROM, SCSI stb.). Természetesen csak azon eszközökre vonatko zó tesztek futtathatók, melyekkel számítógépünk rendelkezik (pl. SCSI, CD-ROM). Az összes tesztelési lehetőség ismertetése meghaladja a könyv keretét, ezért csak a fontosabb vagy érdekesebb vizsgálatokkal foglalkozunk. A menü valamely pontját kiválasztva (pl. RAM Memory), a tesztpontok listája jelenik meg (lásd az ábra jobb felső részét), mely ből válogathatunk, mit akarunk végrehajtani (Available Functions). A választható funkciók határozzák meg a teszt alaposságát. Az Interactive Tests menüben olyan vizsgálatok végezhetők, melyek emberi beavat kozást igényelnek. Az interaktivitás azt jelenti, hogy pl. a párhuzamos port tesztje a Diagnostics menühöz tartozik (és külső rövidzárdugót igényel), a Printer teszt pedig az Interactive Testben a párhuzamos porton lévő nyomtatót ellenőrzi nyomtató típustól függő nyomtatvány készítésével (EPSON mátrix, HP LaserJet vagy IBM mátrix). A Hardware Info menü részletes adatokat ad a PC-összetevőkről. Hasznos képessége az I/O Use pont, melyet választva a perifériacímek foglaltságáról és tulajdonosáról kapunk információt, és ide tartozik egy memóriatérkép is. A Utility nevének megfelelően segédprogramokból

121

PC tesztelése

? Diagnostics

Interactive Tests

Hardware Info

Utility

Quit

Available Functions

T

Fast Pattern Fast Address Medium Pattern Medium Address Heavy Pattern Heavy Address Bus Throughput Code Test

CPU/Coprocessor RAM Memory Motherboard Video Adapter Serial Ports Parallel Ports Fixed Disks Diskette Drives Other Devices Interactive Tests

Hardware Info

Utility

Quit

Keyboard Video Internal Speaker Mouse Joystick Test Diskette System Load Printer SCSI Test CD-ROM Test Stereo Speaker

Memory Contents IRQ and DMA Use Device Drivers COM and LPT Ports Physical Disk Drives Logical Disk Drives VGA Information Software Interrupts SCSI Devices I/O Use IDE Drive Info Network Information PCMCIA Information PCI Information

Run External Tests Edit CMOS RAM File Editor Surface Scan Hard Disk Benchmark System DOS Shell Terminal Memory Debugger Tech Support Form Battery Rundown

Exit Diags Reboot Park HD

SPACE=select FI =help F2=options F3=test log F10=unselect all ESC=exit ENTER=run test CONTROL-ENTER=run tests in window F5=run all tests

2-9. ábra. A PCDR program menüi

áll, ezek között lehet külső program indítása is (Run External Tests). A Benchmark System a rendszer teljesítőképességét minősíti. A Memory Debugger a rendszerváltozók tartományának decimális, hexadecimális és ASCII megjelenítését végzi. A PCDR programból a Quit ponttal lehet kilépni. A kilépés történhet egyszerű módon (Exit Diags), a me revlemez parkoló pályára történő állításával (Park HD) és a rendszer újraindításával is (Reboot). Az eszközre vonatkozó diagnosztizáló programok száma igen nagy. A számítógép minden fontosabb eleméhez több különböző tesztprog ram áll rendelkezésre. A merevlemez felülettesztjéhez és a DOS struk-


122

túrák ellenőrzéséhez a SCANDISK programot ajánljuk elsősorban, mely a DOS 6.2 változattól rendszer program. Ugyanerre a célra szolgál a Norton Disk Doctor (NDD), de néhány vonatkozásban többet tud DOSbeli társánál (pl. képes partíciót megkeresni, létrehozni). A billentyűzet ellenőrzésére szolgáló programokból viszonylag kisebb a kínálat. A KBD.EXE program a billentyűzet működésének ok tatására készült, de alkalmas a billentyűzet tesztelésére és programo zására is. Külön menüből választhatunk az alaplapon lévő 8042 áram körnek, és a billentyűzetben lévő 8048 (vagy hasonló típusú) áramkör nek kiadandó parancsok közül. A parancsok ténylegesen végrehajtód nak, de a végrehajtás sebessége jelentősen le van csökkentve, hogy a regiszterek tartalmának változását nyomon tudjuk követni. Ha a pa rancs eredményeképp a billentyűzet működése megszűnne, akkor au tomatikusan végrehajt egy helyreállító parancsot (kivéve a meleg újra indítást végző parancsot). A mikrovezérlők programozása mellett ellenőrizhetjük a lenyom ott gombokhoz tartozó billentyűzet(KEYBOARD SCAN) és rendszerkódokat (SYSTEM SCAN) is. A videomonitor beállításához szükségünk lehet egy monoszkóp áb rát kiadó videotesztprogramra. Ennek segítségével láthatóvá válnak a képernyő torzításai és színhibái. Mintaként a Sonera Technologies cég DMU.EXE nevű programját választottuk. Igaz ugyan, hogy elég régi keletű, de szolgáltatásaiban még ma is minden igényt kielégít. A nyomtatóport ellenőrzéséhez készült a PRINTT nevű program. Ennek segítségével az adat-, vezérlő- és állapotjelek bitenként írhatók/ olvashatók a Centronics csatlakozó szintjéig. A program induláskor beolvassa a felismert párhuzamos portok báziscímeit, és felkínálja vá lasztásra (adaptercímek-aktuális cím). Az adat- és vezérlőregiszterek be írhatunk, a beírt tartalom rögtön visszaolvasódik. Az állapotjelek csak olvashatók, de a nyomtató állapotában bekövetkezett változás azonnal megjelenik a képernyőn. Az adat beírása és Strobe vonalra adott 1-0-1 átmenettel nyomtathatunk is, de ezt hosszabb szövegek nyomtatására nem ajánljuk. Ne felejtsünk soremelés (mátrix) vagy lap dobás (lézer vagy egyéb lapnyomtató) parancsot kiadni a nyomtatás végrehajtására.

PC tesztelése

123

2.4.3. TfeljesítménymérőAnövelő programok Alapvető emberi tulajdonság kincseinkkel dicsekedni. Elmondhatjuk milyen processzor dolgozik gépünkben, mekkora memória- és merev lemez-kapacitásunk van, de mennyivel egyszerűbb lenne a gép átlagos teljesítményét egyetlen számmal megadni. Ilyen egyedi mérőszám saj nos nem létezik. Programokkal mérhetjük gépünk teljesítményét (több nyire a processzor, társprocesszor, videoátvitel és merevlemez sebessé gét), melyek átlagával jellemezhetjük a számítógépet, de ahány prog ram, annyi mérőszám adódik. A legtöbb információt azok a progra mok adják, melyek valamely korábbi ismert számítógép sebességéhez képest minősítik a gépet. A legismertebb sebességmérő a Landmark SPEED vagy SPEEDCOM program. Méri és egy skálán kijelzi a processzor, társprocesszor és vi deo sebességét. A skála váltható a sebesség pontosabb leolvasásához. A processzor sebességénél megtévesztő lehet a skálán látható érték, mi vel az a műveletek végrehajtásából származó sebesség. A képernyőn a processzor órajele is megjelenik (CPU Clock:). Egy 80 MHz-es órajel lel dolgozó processzor (486DX2-80) végrehajtási sebessége kb. 260 MHz (486DX4-100 processzornál kb. 340 MHz, 386DX-40 processzornál kb. 64 MHz látható). Ha ennél jelentősen kisebb értéket kapunk, felte hetően a SETUP beállításokban kereshetjük az okát. A számítógép állapotának ellenőrzésére és teljesítményének méré sére a DOS-ban az MSD program tartozik, jóllehet a Windows 3.1 használja telepítéskor. Ugyanerre a feladatra több szoftverkészítő is írt programot. Ezek egyike az Advanced Personal Systems cég SysChk nevű programja (2-10. ábra). A Summary (összegzés) menü tartalmazza a hardver fontosabb összetevőit. Az IRQ List menüben a hardver meg szakítások foglalt vagy szabad voltát tudjuk meg. A Resident Map a tárrezidens programok listáját mutatja mind a hagyományos, mind az UMB memóriában. Információt kaphatunk a számítógépes hálózati kapcsolatokról (Network Info) és a Windows beállításairól (Windows Info) is. A Speed menüben a processzor, a videokártya és a merevle mez sebességét méri a program, és ennek alapján egy átlagos mérőszá-

124


mot ad a gépről. A program egyéb tulajdonságairól a SYSCHK.DOC állományban találunk leírást. A Texas Instruments, Inc. terméke a WinTach nevű program kife jezetten teljesítmény mérésre készült. Windows alatti alkalmazások (szövegszerkesztő, CAD, táblázatkezelő és festő-rajzoló) futtatásával méri a számítógép sebességét. Az egyes alkalmazások minősítése egyen ként történik, ezek alapján egy átlagos (Overall) teljesítménymérőszám jellemzi a gépet. A mérőszám (RPM index) egy ismert konfigurációjú géphez képest adja meg a sebességet, figyelembe véve a videokártya felbontását. Az A8-as utótag például azt jelenti, hogy a megjelenítés 640*480 képponttal és 256 színnel történik. A teljesítményt erősen rontja, ha a Windows alatt más programok is futnak. Erre a tényre a program indításkor felhívja a figyelmet, és csak második indításra kezd el tesztelni. A teljesítmény növeléséhez ismernünk kell a számítógép gyenge pontját, mert a leggyengébb komponens határozza meg a gép sebessé gét. A számítógép teljesítményét növeli a memória (vagy csak a szabad memória) növelése, a videokártya sebességének vagy intelligenciájáSysChk - Version 2.41

* Unregistered copy *

Friday,

June 7, 1996

Summary of Information CPU:Intel 80486DXCoprocessor: Internal CPU Speed: 66 Mhz ROM Date: 07/11/94 Model: AT clone

0) Summary 1) CPU/BIOS 2) Input/Output 3) IRQ List 4) Disk Drives 5) IDE/SCSI 6) Video 7) Memory 8) Resident Map 9) Speed N) Network Info C) CMOS W) Windows Info P) Print E) Exit

Serial Ports: 2 Mouse Installed:

Parallel Ports: 1 Microsoft 2 Button

Active Video: Floppy Disk A: 1.44 MB 3,5"

VGA + Analog Color Monitor B: 1.2 MB 5,25"

FI Help

Hard Disk 1: 406.55 MB

Disk 2: Not Found

DOS Version: DOS Memory: Extended Memory: Expanded Memory:

Microsoft DOS 7.00 640 KB 7168 KB None

2-10. ábra. A SYSCHK program Summary menüje

Free: Free :

(Rev. A)

616 KB 0 KB

(Serial)

PC tesztelése

125

nak növelése, a merevlemez hozzáférési idejének csökkentése, átviteli sebességének növelése, és természetesen a processzor gyorsabb, többet tudó típusra cserélése vagy bővítése (OverDrive). Tételezzük fel, hogy nincs szándékunkban a gép hardver konfigurá cióján változtatni, de nem vagyunk megelégedve a teljesítménnyel. Ha a beállítások (Setup) rendben vannak, segédprogramok segítségével próbáljuk felhangolni a gépet. A szabad hagyományos memória növe lésére, a felső (upper) és magas (high) memóriatartomány jobb kihasz nálására szolgál a 6.22 DOS-hoz tartozó MEMMAKER program. A piacon található néhány okos memóriakezelő program (pl. a Multisoft Corp. QEMM programja) is, de ezek használhatósága a Windows és NT rendszerek alatt csökken. A merevlemez sebessége is sokszor korlátozza a rendszer teljesítmé nyét. Jelentősen gyorsul a szolgáltatott adatok sebessége, ha a művele tekhez lemez gyorsítótárat (disk cache) használunk. A gyorsítótár a lemezműveletek puffereként szolgál, azaz pl. a lemezről több adatot olvasunk be egyszerre, mint az igényelt mennyiség, feltételezve, hogy a következő olvasási igény az előző folytatása lesz. A DOS a gyorsítótár kezelésére a SMARTDRV programot ajánlja, de más szoftvergyártók is készítenek erre a célra programokat. Ilyen pl. a Multisoft Corp. QCACHE nevű programja, melyhez Windows meghajtó is tartozik (QCACHE.WIN). A merevlemezen lévő állományok beolvasási sebességét jelentősen befolyásolja, hogy a lemez folytonos felületein találhatók-e. Ha sűrűn törlünk állományokat, és újakat veszünk fel helyükre, akkor a leme zen lévő szabad felületek nem folytonosan helyezkednek el, „lyukak" alakulnak ki. Az újonnan felvett állomány az első szabad felületre ke rül. Ha ez kisebb, mint az állomány hossza, a folytatás a lemezen eset leg igen távol lévő felületekre kerül, az állomány töredezetté (fragmented) vált. Az ilyen állomány beolvasása tovább tart, mert sok fejpozicionálás tartozik hozzá. A töredezett merevlemez gyógyítására, defregmentálására a DOS DEFRAG nevű programja (6.2 változattól) ajánlott, de igen közismert a Norton-féle SD (Speed Disk) is. Ezt a műveletet sze rencsére ritkán kell csak végeznünk, mert elég időigényes. A progra-


126

mok kellően intelligensek, így érzékelik a töredezettség fokát, és csak szükség esetén futnak. A teljesítmény növelése ellen hatnak a röptömörítő programok, de a kisebb kapacitású merevlemezeknél mégis gyakran alkalmazzák őket. A 6.2 DOS változat óta a DOS is támogatja a lemezre írás tömörítését a DBLSPACE majd a DRVSPACE programokkal (6.22). A kicsit las sabban történő írás/olvasásért cserébe kb. 1,7-szeres lemezkapacitást kapunk. A DRVSPACE telepítése után két logikai meghajtót találunk a rendszerben, a többnyire H: jelű egység nem tömörített, ez az ún. gazda (host) meghajtó. Méretét célszerű kb.15 Mbyte-ra választani, mert a Windows virtuális memóriaként csak nem tömörített merevle mezt használhat. A C: logikai meghajtó tömörítve tárolja az adatokat. Ha szabad kapacitást kérdezünk a meghajtóról, egy várható tömörítési arányt alapul véve kapjuk meg a választ. A tényleges kapacitás a ké sőbbi tömörítésektől függ. Ha a merevlemezhez röptömörítőt alkal mazunk, okvetlenül készítsünk betöltőlemezt, mely tartalmazza a DRVSPACE.SYS és INI állományokat. Ennek oka a vírusveszély. Ha vírus fertőzi meg a számítógépet, a vírusok elleni küzdelemhez tiszta DOS-t kell betöltenünk hajlékonylemezről. Ha normál betöltőlemezt használunk, csak a kis kapacitású gazda merevlemezt látjuk. A röptömörítők létjogosultsága a 800 - 1024 Mbyte kapacitású me revlemezek korában erősen megkérdőjelezhető. Az állomány tömörí tőkre viszont véleményünk szerint még sokáig szükség lesz. Ha alkal mazói szoftvert vásárolunk, szinte biztos, hogy a hajlékonylemezeken tömörítve kapjuk meg a programokat. Két segédprogramot ajánlunk az olvasók figyelmébe: az Arj Software cég termékét az ARJ-t, és az egyre népszerűbb RAR programot. Mindkettő képes önkicsomagoló tömörítést végezni (EXE kiterjesztés), és a hosszabb állományokat több hajlékonylemezre tömöríteni. Nagyon hasznosak lehetnek ezek a prog ramok biztonsági mentés készítéséhez, vagy játékok másolásához.

127

tesztelése

2.4.4. Egyéb segédprogramok A számítógépet használók zömének rémálmában megsérül a merevle mez, vagy elállítódik a CMOS SETUP, és a merevlemezen tárolt összes információ elvész. Sajnos, minden figyelmeztetés ellenére sokan meg feledkeznek a biztonsági mentésről, és ezt olykor meg is bánják. Lé nyegében három adatstruktúra van, melyek nélkülözhetetlenek a rend szer és a merevlemez működéséhez, és ritkán vagy egyáltalán nem vál toznak meg. Az első a partíciós tábla (MBR), a második a DOS betöltőszektor, a harmadik a CMOS memória tartalma. Célszerű min den számítógépről ezt a három adatblokkot hajlékonylemezre mente ni, és biztonságos helyen megőrizni. Erre a célra szolgál - többek kö zött - a SAVE nevű program (2-11. ábra). Az Info meghatározás menüponttal a program beolvassa és kiírja rendszer paramétereit (partíciótábla és adatai, betöltőszektor és adaPARTÍCIÓ,

BOOT ÉS CMOS SETUP MENTÉS/TOLTÉS

KÉSZÍTETTE:

BOOT

Ila

96.06.01.

PARTÍCIÓ

Info meghatározás Mentés

lemezre

Verzió:M SW IN 4.0

T i p u s : BIG-DOS

Boot:

igen

Lemez olvasása Partíció vissza

Byte/szektor:

Boot vissza

Szektor/sáv

512 :

S z e kt ./cluster

Cmos Setup vissza

Fej

1

31

: 32

Sáv

0

526

Szektor

1

63

Foglalt

szektor:

1

Rejtett

szektor:

63

M E N T É S : INFO MEGHATÁF HOZÁSA Köteteim

log.szekt:

LEMEZ OLVASÁSA

FAT-ok száma

PART+BOOT+CMOS VISSZA

FAT16 :

FAT méret:

ÍR Á S :

CMOS SETUP

32

A lemez:

3,5 "

1440 Kbyte

B lemez:

5,25"

1200 Kbyte

C lemez: D lemez:

A HIBÁS HASZNÁLAT KÁRT OKOZ

Média azon.:

!

2-11. ábra. A SAVE program menüje

518 Mbyte

2 130

Fejek száma:

LEMEZRŐL OLVASÁS:

63

:

FAT típus:

LEMEZRE

Kezdő

Partíció mérete:

MENTÉS LEMEZRE

TÖLTÉS:

befejező

63

Kilépés Fi le né v:

start

DIR bejegyz.

F8H

:

512

49

528/32/63

nincs

Video típus

:

EGA/VGA

Alap memória

:

640 Kbyte

Bővítő memória :

16360 Kbyte


128

tai, CMOS tartalom és adatok). A Mentés lemezre menüpontot vá lasztva a beolvasott adatok lemezre menthetők (meghajtó, könyvtár és állománynév) DAT kiterjesztéssel. Az adatokkal együtt egy 28 karak teres azonosítót is megadhatunk. A Lemez olvasása menüre akkor van szükségünk, ha valamelyik adatblokkot vissza akarjuk állítani. A beol vasandó állomány nevét megadva, a program feltöltődik a mentett adatokkal. Ezeket az adatokat egyenként írhatjuk vissza helyükre (Par tíció vissza, Boot vissza, Cmos Setup vissza). Minden számítógép-használó fél attól, hogy vírusos lesz a gépe. A vírusok valóban komoly veszélyt jelentenek adataink biztonságára. Mennyivel könnyebb lenne a számítógépes munka, ha nem kellene félnünk a vírus veszélytől! A vírusprogram írói elvetemültségének kö szönhetően teljes biztonsággal sosem állíthatjuk azt, hogy nincs vírus a gépünkön, hiszen az új vírusok megjelenése mindig megelőzi a ví ruskereső programokat. A felismerést nehezíti még a mutáns vírusok és kelet-európai vírusok széles körű terjedése. A vírusok elleni eredményes harchoz legalább három vírusfigyelő program futtatása szükséges. Jó, ha szoftvereink között tartunk egy rezidens, egy hálózati és egy Windows alatt is működő víruskeresőt. Fridrik Skulason F-PROT nevű víruskeresője méltán lett népszerű. Három havonként új változattal jelenik meg, nagyon sok vírust képes felismerni és irtani (ha nem tudja irtani, akkor törli vagy átne vezi). Képes a heurisztikus keresésre is, azaz a tesztelt progra m okat elkezdi végrehajtani, és ha vírus tevékenységre utaló műveletet talál (pl. megszakítás átirányítás, lemezhez fordulás), vírusosnak minősíti. A kelet-európai vírusok felismerésében segítségünkre lehet Szőr Pé ter PASTEUR programja. Windows alatt futó víruskeresőnk pedig le het például a McAfee, Inc. terméke a WSSCAN (VirusScan for Win dows). A három ajánlott víruskereső a piacon található vagy szabadon terjesztett programok közül választott minta, más keresők hasonló eséllyel vehetik fel a küzdelmet a vírusok ellen. A vírusok leggyakoribb előfordulási helye az EXE vagy COM állományok, a betöltő (Boot) szektor és a partíció tábla (MBR). Ezeken kívül léteznek nyomtató vírusok is, melyek a nyomtatást ront

PC tesztelése

129

ják el, sőt a Winword alatt makró vírusok is terjednek már. Tekintve, hogy sok vírus tárrezidens résszel is rendelkezik, melynek segítségével el tud bújni a víruskeresők elől, célszerű egy betöltőlemezt készíte nünk, melyre víruskeresőt is felveszünk. Nagyon fontos, hogy a lemez készítése vírusmentes környezetben történjen, és a kész lemezt tegyük írásvédetté. Ha a lemezre készítünk AUTOEXEC.BAT állományt, mely betöltéskor indítja a keresőt, már csak arról kell gondoskodnunk, hogy a beállításokban (Advanced Setup) a rendszertöltés A: C: sorrendű le gyen, azaz az elsődleges rendszertöltés hajlékonylemezről történjen.

• Tárkezelés

Az eredeti IBM PC megjelenése idején hihetetlen nagy RAM memóri ával rendelkezett. A 256 kbyte memória a Commodore és Spectrum gépek korában úgy tűnt, bármilyen feladat megoldására és bármilyen program futtatására bőven elegendő. Igaz, ugyanezt hittük a C-64 gép 64 kbyte-járól is. A mai Windows-95-ös időkben, amikor már 12 Mbyte nélkül nem is érdemes komoly szoftver telepítésének nekifogni, csak mosolygunk az akkori optimizmusunkon. A helyzet az, hogy a hard ver fejlődésével az alkalmazói szoftverek teljesen kitöltik a rendelke zésre álló kapacitást. Ahogy nő a memória mérete és a merevlemez kapacitása, úgy kerülnek piacra egyre nagyobb és nagyobb szoftverek, melyek mind a memóriát, mind a merevlemezt teljesen elfoglalják. A számítógép munkaterülete a RAM (Random Access Memory, tet szőleges hozzáférésű írható/olvasható memória) arra szolgál, hogy a háttértárról (hajlékony- vagy merevlemez) beolvasott programoknak és adatoknak helyet adjon. A programokat a mikroprocesszor RAM tárban futtatja, ha az adatok (pl. egy levél tartalma) futás közben meg változnak. A számítógép kikapcsolásakor a RAM-ban tárolt adatok azonban elvesznek, ezért a munka befejeztével háttértárra kell mente ni minden változást. A másik memóriatípus a ROM (Read Only Memory, csak olvasható memória) ezzel szemben a tápellátás megszűnése után is megőrzi tar talmát, mivel az információ a ROM-ba elektromosan be van égetve. A ROM tartalma viszont nem változtatható meg egykönnyen, ezért ál landó programok és konstansok (pl. perifériacímek) tárolására szolgál. A hagyományos (vagy maszk) ROM tartalmát a gyártáskor határoz-

Tárkezelés

zák meg, és tartalma többé nem módosítható. A programozható ROMban tárolt adatok ezzel szemben egyszer vagy többször megváltoztat hatók. A PROM elemek üres tartalommal készülnek (logikai 0), és a felhasználó égeti be azokat a biteket, melyek számára szükségesek. A tárolt információ ezután nem módosítható. A művelethez PROM ége tő eszköz szükséges. Az EPROM áramkörök tetszőleges alkalommal törölhetők és újraprogramozhatók, mivel az adatbiteket elektromos töltés formájában őrzik a félvezető hordozón. Törlésre ibolyántúli fény (UV) használható, melyet az áramkör kvarc ablakára kb. 20 percig kell sugározni. A napsugár is tartalmaz ibolyántúli fényt, ezért a beégetett EPROM ablakát célszerű leragasztani. Az EEPROM tárak elektromos impulzussal törölhetők az újraírás előtt. Ez azzal az előnnyel jár, hogy az IC-t ki sem kell venni a nyomtatott áramkörből az átprogramozás hoz. További előnye az EEPROM-nak, hogy a tartalom egy része is törölhető. A ROM elemek családjába tartozó új taggal, a flash ROMmai a 3.4.4. fejezet foglalkozik. A számítógépben mindkét típusnak van létjogosultsága. A gép be kapcsolásakor a RAM véletlen tartalmat őriz, ezért a mikroprocesszor első utasításait ROM-ban kell őrizni. Ezt a PC alaplapján BIOS ROMnak (Basic Input Output System, alapvető beviteli/kiviteli rendszer), billentyűzetnél Keyboard BIOS-nak, videokártya esetén Video BIOSnak nevezik. Ha a kezdeti teszt és konfiguráció ellenőrzésen túljutott a PC, a mikroprocesszor áttér a RAM-ban tárolt programok végrehajtá sára. A ROM belső felépítése miatt lényegesen lassabb a RAM-nál, ezért a mai gépek a BIOS ROM tartalmát átmásolják az árnyék-RAMnak nevezett RAM tartományba, így a processzor igen hamar áttérhet RAM-ban lévő utasítások gyors végrehajtására. A számítógép operatív tára dinamikus RAM elemekből épül fel. A dinamikus RAM (DRAM) és a statikus RAM (SRAM) alkotják az írha tó/olvasható memóriák két nagy családját. Azért alakult ki ez a két típus, mert a sebesség és kapacitás egymásnak ellentmondó követel mény a memóriáknál. A statikus memória elemi cellája sokkal na gyobb felületet igényel a szilícium lapkán, mint a dinamikus RAM cellája. így az SRAM áramkörök kisebb kapacitással rendelkeznek (jel lemzően 16-64 kbyte), de igen rövid a cellák hozzáférési ideje (kb. 8-25


132

nsec). Az SRAM tipikus alkalmazása a gyorsítótárak (cache) területén alakult ki. Operatív tárként való használatukat elsősorban magas áruk korlátozza. A DRAM áramkörök elemi cellája egy igen kis kondenzátor (né hány pF), mely nagy cellasűrűség kialakítását teszi lehetővé az integ rált áramkörben, azaz nagy kapacitású (4-64 Mbit) alkatrészek gyártá sát eredményezi. Bármilyen jól van szigetelve a cella, a kondenzátor ban tárolt töltések rövid időn belül elszivárognak, és a cella elveszíti információtartalmát. A dinamikus memória jellegzetes művelete a tárfrissítés (Refresh), melynek során az összes cella tartalmát kiolvassák és visszaírják. Minden cellát 4 msec időn belül frissíteni kell, mely alatt a memória a processzor számára nem hozzáférhető. Szerencsére a cellákat nem egyenként frissítik, hanem csoportosan. Egy frissítési ciklusra a legtöbb rendszerben 15 jttsec időközönként kerül sor, mely nem foglalja le túlzottan a rendszert. A frissítéshez szükséges hardver a DRAM-ok használatát megdrágítja. A statikus memóriák kezdettől fogva byte szervezésűek, azaz egy integrált áramkörben 8 bit széles az adatok tárolása. A dinamikus memóriák kezdetben bites szervezéssel készültek, így pl. 256 kbyte DRAM-hoz 8 darab 256 kbit kapacitású áramkör volt szükséges. Ké sőbb megjelentek a 4 bites szervezésű áramkörök, majd néhány évvel ezelőtt kezdtek teret hódítani a 8 és 16 bites áramkörök. Egy korszerű 4 Mbyte kapacitású 32 bites memória modul ma már csak két áram kört tartalmaz az adatok tárolására és egy vagy két áramkört a paritás ellenőrzéséhez.

3.1. Az XT gépek tárfelosztása A PC és XT gépek 8088/8086-os processzora 20 bittel címzi a memó riát, azaz a rendszer összes memóriája 1 Mbyte lehet. További bővítés csak az EMS kártyák megjelenésével vált lehetővé (lásd 3.1.1. pontban később). Az alaplap 256 kbyte-os operatív tára csak memória bővítőkártyával vagy -kártyákkal növelhető. A bővítőkártya kezdetben csak tárbővítésre szolgált, később megjelentek a többfunkciós kártyák. Ezek beépített telepről táplált rendszerórát, botkormány aljzatot, soros és

133

Tárkezelés

párhuzamos interfészt is tartalmaztak. A tárbővítő kártyán átkötése ket találunk a kapacitásra és a bővítendő kezdőcímre vonatkozóan. A 256 kbites DRAM áramkörök piacra dobását hamarosan követte a 640 kbyte tárkapacitású XT gépek megjelenése, melyeknél további bőví tésre sem szükség sem lehetőség nem volt (kivéve az EMS kártyákat). Az 1 Mbyte címtartományt a PC gépek a 3-1. táblázatban látható módon osztják fel a különböző rendszerigények kielégítésére: 3-1. táblázat. Az XT gépek tárfelosztása

Címek

Felhasználás

Címek

Felhasználás

OOOOOH OCOOOH 7FFFFH

512 kbyte RAM az alap lapon

OOOOOH 00080H OOlOOH

fjiP és BIOS IT vektorok (00-1F) DOS IT vektorok (20-3F) Felhasználói IT vektorok 40-7F)

80000H

128 kbyte RAM az alap lapon vagy 256 kbyte az alaplapon 384 kbyte bővítőkártyán

00200H 00400H 00500H 00600H OBFFFH

BASIC IT vektorok (80-FF) BIOS adatterület BASIC és DOS adatterület 62,5 kbyte felhasználói RAM (DOS, TSR és szabad)

BOOOOH B8000H

Monokróm videó RAM Színes videó RAM

COOOOH C8000H CCOOOH F6000H FEOOOH

ROM bővítés Merevlemez-vezérlés Fenntartott ROM BASIC ROM BIOS

9FFFFH A0000H

Videó RAM tartomány

BFFFFH COOOOH

FFFFFH

ROM tartomány

A 3-1. táblázatot tanulmányozva megállapítható, hogy a memória három tartományra tagolódik. Az első 640 kbyte alkotja a konvencio nális (vagy DOS) RAM területet, ezt a 128 kbyte méretű videomemória követi, végül a maradék 256 kbyte ROM memóriák számára van fenn tartva. A konvencionális memória mérete az XT gépek óta eltelt idő során nem változott, és DOS alatt nem is fog változni. Ez ma a DOS alatt


134

futó programok szűk keresztmetszete. Néhány játékprogram vagy al kalmazás nem is tud elindulni, ha legalább 610 kbyte RAM nem áll rendelkezésére. A fejlődés során annyit sikerült elérni, hogy a DOS memóriát foglaló programok méretét lecsökkentették, felhasználva az AT gépek magas (High) és a 386-os gépek felső és magas (Upper és High) RAM tartományait. Ez nem is kevés, hiszen egy gép betöltése kor annyi program költözik be a memóriába, hogy olykor csak 520540 kbyte szabad memória marad. A bejelentkező prompt megjelené séig a következő programtípusok foglalnak helyet a memóriában: a DOS magja és parancsértelmezője (COMMAND.COM), az eszközmeghajtó programok (pl. MOUSE.SYS), a tárrezidens (Terminate and Stay Resident, TSR) programok (pl. DOSEDIT, Norton Commander). Az XT RAM 64 kbites és 256 kbites DRAM integrált áramkörökből épül fel. Kilenc áramkör alkot egy memóriabankot, nyolc adatbit és a minden byte-hoz rendelt paritásbit számára. Az alaplapon négy bank nak van foglalat, maximális kiépítésnél 18 darab 256 kbites (512 kbyte) és 18 darab 64 kbites (128 kbyte) áramkör alkotja a teljes memóriát. A paritásbitet hardver képzi és ellenőrzi. Érdekes, hogy még ma sem bízunk a DRAM áramkörökben, és pari tással vigyázzuk az információt. Ha olvasásnál a hardver paritáshibát érzékel, a processzor NMI-t (nem maszkolható megszakítás) kap, és a hibára utaló üzenet jelenik meg a képernyőn (Parity Check a t ...). Te kintve, hogy bekapcsolásnál a memória méret tesztjét az első hibásan visszaolvasott adatig végzi a BIOS bekapcsolási öntesztje (POST), erre az időre a paritáshiba NMI okozását szoftver úton le kell tiltani. A memória áramkörök feliratán a típus jelzést és a hozzáférési időt találjuk meg. A 41256-12 jelzés pl. azt jelenti, hogy 256 kbites DRAM áramkör van a tokban, melynek hozzáférési ideje 120 nsec. Ez egy lassú IC, mivel a mai DRAM elemek rekeszei már 60 nsec alatt hozzá férhetők. A videomemória címtartománya az XT gépeknél alig volt kihasz nálva. Az MDA kártya 4 kbyte-ot, a CGA kártya 16 kbyte-ot foglal csak el a 128 kbyte-ból. Az AT és későbbi PC gépeknél a VGA megjele nésével hirtelen kinőtte a rendszer a videomemóriát. A mai SVGA kártyáknál 1 Mbyte RAM igény szokásos, amit csak úgy lehet bezsú-

135

Tárkezelés

folni a videotartományba, hogy a kártya memóriasíkokat használ, azaz egy RAM címről nem 8 bit, hanem 32 vagy 64 bit tartalom olvasható. A ROM tartományban is sok szabad terület található az XT gépek nél, de az AT gépek sem foglalnak le több helyet. Az XT gépeknél két jellegzetesség figyelhető meg. Az egyik, hogy a merevlemez adapterkár tyán lévő ROM látható a processzor címterében, azaz merevlemez teszt és alacsony szintű formázó programok indíthatók pl. a DOS DEBUG parancsával. Az AT gépektől kezdve ezt a lehetőséget már nem hasz nálhatjuk ki. A másik XT különlegesség a BASIC ROM, egy beégetett BASIC programozási nyelv. Ha betöltéskor a gép nem talál betöltő le mezt, a ROM-ban lévő BASIC programot hívja meg.

3.1.1. Kiterjesztett memória (EMS) Az XT gépek szűk memóriája ösztönözte a fejlesztőket egy olyan me móriabővítési módszer alkalmazására, mely a meglévő hardver korlá tok ellenére tetszőlegesen nagy memória használatát teszi lehetővé. A memória bankváltási ötlet - melyet választottak - nem volt új, hiszen már a ZX Spectrum 64 kbyte-os processzora is 128 kbyte memóriával gazdálkodhatott. A Spectrum alsó 16 kbyte-ja ROM, a felette lévő 48 kbyte RAM memória. A bankváltást olymódon oldották meg, hogy a felső 32 kbyte RAM két készletből választható, a bankváltást szoftver úton igen gyorsan van megoldva. Az Enterprise számítógépben 4 Mbyte RAM használható szintén bankváltással. Itt a 64 kbyte címtartomány 4 * 1 6 kbyte lapra van felosztva, és bármelyik lapról a 4 Mbyte tetsző leges 16 kbyte-os tartománya látható. A Lotus, az Intel és a Microsoft cégek közösen dolgozták ki 1985ben a kiterjesztett memória (EMS, Expanded Memory System) néven ismertté vált tárbővítési technikát, mely nagyon hasonlít az Enterprise megoldásához. Az EMS szabványt a fejlesztők nevéből eredő rövidítés alapján gyakran LIM EMS-nek is nevezik. Az Intel készítette a hard vert, a Microsoft a szoftvert, a Lotus pedig integrált szoftvereiben hasz nálta az EMS-t (123, Symphony). A műszaki megoldás lényege, hogy az EMS memória a ROM címtartomány egy szabad 64 kbyte-os ablakán (Page Frame) keresztül lát-

136


ható. A rugalmasabb memóriakezelés érdekében az ablak 4 darab 16 kbyte-os lapra van felosztva. Minden 16 kbyte méretű ROM címtarto mányba eső lapon az EMS bármely 16 kbyte-os tartalma írható/olvas ható. A lapon át látható EMS tartomány kiválasztása az adott laphoz tartozó és perifériaként címezhető regiszterrel (lapregiszter) történik. A lapregiszterek kezelését a CONFIG.SYS-ben telepített EMS meghajtóprogram végzi. A 3-1. ábrán az EMS bankváltási technikáját követhetjük nyomon. Az adott példában az ablak a rendszermemória D0000H címén kezdő dik, és négy 16 kbyte-os lapra van felosztva. Ezek a lapok láthatók az ábra közepén. A lapok alatt a hozzájuk tartozó négy 10 bites lapregisz ter van, a példában 208H kezdő portcímmel, és általunk megválasz tott tartalommal. A négy lapregiszter határozza meg az EMS memó riaszeletek kezdőcímeit. Az EMS memória mérete a lehetséges 16 Mbyte-ból most 8 Mbyte. 16 Mbyte EMS memória címzéséhez 24 bit szükséges. Ebből 10 címbitet a lapregiszterek őriznek, a l ó kbyte-os lapon belüli címzéshez szükséges 14 címbitet az ablak címeiből vesszük. Nézzük meg, hogy a D000: 3268H logikai (azaz D3268H fizikai) memóriacímről végrehajtott utasítás az EMS memória melyik reke széből olvas adatot. A 20 bites fizikai cím felső 6 bitje EMS keretet és lapot címez, azaz a D0000H kezdőcímű ablak 0. lapját választja ki. Az alsó 14 bit az EMS lap rekeszét fogja meghatározni. A 0. lap kiválasz tása azt jelenti, hogy a 0. lápregiszter adja az EMS memória felső tíz bitjét. A 0. lapregiszter tartalmát előzetesen a 208H és 209H portcímre kiírással feltöltöttük 08DH értékkel, mely a 0. laphoz a 234000H EMS kezdőcímet határozza meg: A23

A14 A13

0 0 10 0 0 11

0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

A0

Tegyük most a lapregiszter 10 bitjét (08DH) és az ablakcím alsó 16 bitjét (3268H) egymás mellé, az így kapott cím: 237268H

137

Tálkezelés

X

LL ÜL ÜL ÜL

LL

fZ cso UJ C L> n <

%

CD

X

X a L_ CD L . 00 ÍO aj QJ T— QJ O CD o t i II W II t i II11 t i II
aj

% n J^u

Q_ K5

CL rc

CL 05

T O

CO

esi

T—

CD

<X> *—

X CD

O

*

O

O Q

X o CD CD 00

Q

X a a

CL

X o

CD

CD CD f~i

Q

Q

CD CM

X

rx.

CD CM

x o O

o

CM

O CN

&

s r-< *5

N

I00

'<Ű

i5 £2

N

C<3

i5 ŰÉ 'O QJ -g

•k >

<

2 o

5 O

oa CK

ct

LL UL

LL LL LL

X

O O a ao O o O Lü Q o CD

CD

CD

CD

> o

ooCD <

I

ÜL <

X

o

o

CD O o

J-' 00

138


A23

A14 A13

0 0 10 0 0 11

0 1 1 1 0 0 10 0 1 1 0

A0 10 0 0

A kiválasztott rekesz tehát a 234000H kezdőcímű EMS lap 3268Has eltolásán van, innen kapjuk a beolvasott adatbyte-ot. Két LIM szabványt dolgoztak ki, a 3.2 változat 16 Mbyte EMS keze lésére képes, de az EMS memóriában csak adatokat tud tárolni. A LIM 4.0 ezzel szemben 32 Mbyte EMS-t enged meg, és adatok tárolása mellett programok futtatása is lehetséges a memóriában. ténhet a kártyához tartozó xxEMMxx.SYS típusú meghajtóprogram CONFIG.SYS-be történő telepítésével. A NEAT gépektől kezdve az EMS hardver az alaplap tulajdonsága lett, néhány áramköri elemkészlet a hardvert, a hozzá tartozó BIOS pedig a meghajtóprogramot tartalmaz za. A 3-2. táblázatban egy NEAT alaplap memóriabeállításra vonatko zó átkötéseit láthatjuk mintaként.

3-2. táblázat. NEAT alaplap memóríabeállítások JP 8

Ext. EMS

DSP1-8

-7

-6

nyitott zárt

Extended Expanded

be ki be ki be ki be ki

be be ki ki be be ki ki

be 512k be 640k be 1024k be 640+384k EMS ki 2048k ki 640+1408k EMS ki 4096k ki 640+3456k EMS

M éret

Az EMS időközben elavult, de olyan sok alkalmazói program és já ték igényli a jelenlétét, hogy az 5.0 DOS változattól a 386-os és 486-os gépeken em ulálni lehet az EMS m em óriát. Az em ulációt az

139

Tárkezelés

EMM386.EXE program param éterezésével lehet beállítani a CONFIG. SYS-ben. Fontos hangsúlyozni, hogy az EMS memória a gép bekapcsolási me móriatesztje során nem látható, a processzor nem tudja elérni. A meghajtóprogram telepítését követően jelentkezik be az EMS, és ilyen kor lehet a memóriát tesztelni. A NEAT gépeken engedélyezett EMS, és a 386-os és 486-os gépeken történő EMS emuláció azt jelenti, hogy elveszünk a kibővített memóriából egy akkora szeletet, amelyet EMS memóriaként kívánunk használni.

3.2. Az AT gépek tárfelosztása Az AT gépekben lévő 80286-os processzor 24 bittel címzi a memóriát, azaz a rendszer összes memóriája 16 Mbyte lehet. Az AT alaplapok zöme nem teszi lehetővé a teljes tartomány kiépítését, általában csak 8 Mbyte-ig bővíthetők. A kezdeti AT gépek 640 kbyte RAM-mal voltak szerelve, de igen hamar elterjedtek az 1 Mbyte-os számítógépek. Az AT alaplap memória elemei a kezdetektől igen hosszú úton és sokat fejlődtek. Az IBM AT alaplapban a szavas memóriaszervezés miatt 2 adatbanknak alakítottak ki helyet. Mindegyik bankban 18 IC találha tó foglalattal, mivel a páros címen lévő byte-hoz (alsó byte) és a párat lan címen lévő byte-hoz (felső byte) is külön paritásáramkör tartozott. A két bank foglalta el az alaplap kb. 30%-át. A NEAT (New Enhanced AT) gépektől kezdve jelentek meg a négy bites szervezésű memória áramkörök (44256), így már csak hat darab integrált áramkör kellett egy bankhoz (44256 típusú IC-ből négy, és 41256 típusból a paritáshoz kettő). További helyigény csökkentést jelentett a kis függőleges kártyára szerelt memória elemek (modulok) megjelenése. Ez nagy ötletnek bi zonyult, hiszen a függőlegesen szerelt modulhoz kis helyigényű fogla lat kell csak az alaplapon, és a ki/be szerelés vagy bővítés is sokkal gyorsabban végrehajtható. Kezdetben az alaplapon mindkét foglalat nak biztosítottak helyet, DIP elemek és modulok egyaránt szolgálhat tak tárbővítésre. A mai gépeknél egyedi memória IC-t már nem talá lunk, a rendszer teljes memóriája modulokból áll.

140


Először a SÍP modulok jelentek meg. Ezek jellegzetessége, hogy a modul hosszabbik éle mentén érintkező tűk láthatók, melyeket az alap lapon lévő foglalat lyuksorába közepes erővel kell benyomni. Ez a fajta érintkezés a modulok gyakori cseréje esetén fokról fokra romlik. A SÍP rövidítés a Single In Line Leaded Memory Module Package (soros ki vezető lábbal ellátott memória modul tokozás) rövidítéséből szárma zik. A SÍP kártyákat hamarosan kiszorította a SIMM (Single In Line Leadless Memory Modul, soros kivezető láb nélküli memória modul). A SIMM modulokat kb. 60 fokos dőlésszögben kell a foglalatba he lyezni, majd függőleges irányba forgatni, míg a rögzítő rugók bepattan nak. A SIMM cseréje sokkal könnyebb és egyszerűbb, mint a SÍP kár tya esetén, és az aranyozott érintkezők miatt megbízhatóbb is. A SÍP és SIMM kártyák felépítése egyforma, csak a SIP-re utólag felforraszt ják az érintkezőket. Ezt a forrasztást kis kézügyességgel magunk is elvégezhetjük, ha vásárolunk tűs érintkezősort. Az AT esetén két SIMM modul alkot egy bankot, mivel ezek a mo dulok még byte-os felépítésűek. A kártyán 30 kivezetés van, a foglalat ba fordított bedugást a kártya kialakítása akadályozza meg. A 30 kivezetés legfeljebb 16 Mbyte memóriamérethez ad címvezetékeket. Ügyel jünk arra, hogy mindkét modul azonos sebességű memóriákat tartal mazzon, az egyébként esetleg fellépő paritáshibák elkerülése miatt. A kivezetések jelentése a 3-3. táblázatban látható. ••

3-3. táblázat. 9 bites SIMM lábkiosztása Láb

Láb

Jel

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11 Vcc nCAS 12 13 D0 14 A0 15 A1 16 Dl A2 17 18 A3 GND 19 20 D2

Jel

Láb

Jel

A4 A5 D3 A6 A7 D4 A8 A9 A10 D5

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

nWE GND D6 A ll D7 p OUT nRAS nPCAS P,N Vcc

Tárkezelés

141

Az újabb fejlesztésű AT alaplapok felismerik a memória méretét, a régieknél kapcsolóblokk vagy átkötéssor szolgált a konfiguráció beállí tására. Az átkötésekkel a memória felosztását is meg lehetett határoz ni (kibővített és kiterjesztett memória mérete), később ez a beállítás átköltözött a SETUP menübe. Az EMS tárbővítéseket ugyan az XT számára fejlesztették ki, mégis az AT gépekben terjedtek el széles kör ben. Az AT gépek ROM tartománya nem változott az XT-hez képest. A címtartományból kikerült a merevlemez vezérlőjén található ROM. A 0C0000H címtől kezdve viszont a VGA kártya ROM tartalma látható. A ROM is 16 bitesen olvasható, emiatt a ROM BIOS két integrált áramkörbe van szétosztva. Az egyik tartalmazza a páros címen lévő byte-okat (Low), a másik a páratlan címen lévőket (High). Ez akkor okoz problémát, ha új BIOS ROM beégetésére vállalkozunk. A merev lemez paraméterek táblázata a BIOS-ban található. Ha olyan merevle mezt vettünk, melyhez nincs megfelelő bejegyzés a táblázatban, és a SETUP nem tartalmaz felhasználói típust (User Defined), a merevle mez használata csak olymódon oldható meg, ha a BIOS táblázatát át írjuk, és EPROM égetővel egy üres EPROM-ba égetjük. Ehhez viszont a régi ROM-ok tartalmát kiolvasás után össze kell fésülni a folytonos tartalom olvashatósága miatt, a táblázat egyik sorát megfelelően át kell írnunk, majd az új tartalmat alsó és felső byte-okra szétbonta nunk, hogy beégethessük az EPROM-ba. Még végigolvasni is nehéz mennyi mindenre kell vigyáznunk, és a ROM ellenőrző összeg újraképzéséről még nem is esett szó. Ámyék-RAM-ot használó alaplapok esetén már nem két ROM áram kör kell, hanem elég egy is. Ennek tartalmát a gép byte-osan beolvassa, és átmásolja az árnyék-RAM címekre. A rendszer ezután az ámyékRAM-ból szavasan tudja végrehajtani a BIOS utasításait RAM memó ria sebesség mellett. A 3-4. táblázatban látható, hogy a tárfelosztás lényegében megegye zik az XT-ben meghatározottal. Jogos tehát a kérdés, hogy mit tud tenni az AT alaplap a 640 kbyte és 1 Mbyte közötti 384 kbyte memó riával. Az 1 Mbyte-os gépek lényegében két célra használhatják ezt a tartományt. Erről szól a 3.2.1. és 3.2.2. fejezetpont.

142

PC-építés, tesztelés, eszközkezelés 3-4. táblázat. Az AT gépek tárfelosztása Címek

Típus és méret

Funkció

000000H

512 kbyte RAM

DOS rendszer memória az alaplapon

080000H

128 kbyte RAM

DOS memória bővítő az alaplapon

0A0000H

128 kbyte RAM

Videó RAM tartomány a videokártyán

OCOOOOH 256 kbyte ROM OEOOOOH OFOOOOH

ROM bővítés (I/O adapterek számára) Fenntartott terület BIOS ROM

1OOOOOH FEOOOOH FFOOOOH FFFFFFH

15 Mbyte RAM ROM tartomány ismétlés ROM tartomány ismétlés

Kibővített RAM tartomány Átfedés a 0FE000H címekkel Átfedés az 0FF000H címekkel

3.2.1. Kibővített és magas memória (XMS, HMA) Ha az alaplap képes a memória áttérképezésére, akkor a 384 kbyte memóriát átcímzi az 1 Mbyte feletti címtartományra. így az AT-nek ténylegesen 1 Mbyte RAM áll rendelkezésére (640 kbyte az 1 Mbyte alatti címeken, és 384 kbyte az 1 Mbyte feletti címeken), és még a video RAM és ROM terület is használható. Csakhogy a 80286-os pro cesszor valós módban ugyanúgy 20 bittel címez, mint a 8086-os, azaz nem látja az 1 Mbyte feletti memóriát. Ha a gépen futtatott program vagy játék átviszi a processzort védett/virtuális módba, akár 16 Mbyteot is használhat, de a DOS alapvetően valós módban fut. Szerencsére a tervezők gondoskodtak arról, hogy a valós módú pro cesszor is hozzáférjen az 1 Mbyte feletti tárhoz: a BIOS tartalmaz olyan megszakítási rutinokat (INT 15H), melyek legfeljebb 64 kbyte méretű memória blokkot mozgatnak az 1 Mbyte alatti és feletti címek között. A rutin átviszi a processzort védett módba, végrehajtja a tármozgatást, a processzort szoftver törléssel újraindítja valós módban, és visszatér a rutint hívó programhoz. Ennek az eljárásnak köszönhetően készíthe-

Tárkezelés

143

tünk például RAM lemezt (RAMDISK meghajtóval) vagy nyomtató gyorsítópuffert (SPOOLER). A RAMDISK memóriában létrehozott hajlékonylemez, melynek paramétereit a meghajtóprogrammal defini álhatjuk. Nagy sebességének köszönhetően kiválóan használható pl. fordítóprogram futtatására, de vigyázzunk, mert a PC kikapcsolásakor a RAM lemez tartalma megsemmisül. A SPOOLER a soros és párhu zamos portra küldött adatokat fogadja és tárolja, majd a számítógép szabad idejében gondoskodik a továbbításukról. Abban a pillanatban, amikor először nyúlt ki a számítógép az 1 Mbyte fölé, létrejött egy új memória kategória, melyet kibővített memóriá nak (Extended Memory) neveztek el. A kibővített memóriára vonatko zó előírásokat három cég (Intel, Lotus és AST) dolgozta ki, ez azXMS (Extended Memory Specification, kibővített memória előírások). Min den 1 Mbyte feletti RAM az XMS kategóriába tartozik. Az 1 Mbyte kapacitású AT alaplapban tehát az áttérképezés következtében 640 kbyte DOS RAM, és 384 kbyte kibővített RAM használható. A kibővített memória első 64 kbyte-nyi területe önálló nevet kapott: ez a magas memória (HMA, High Memory Area). Annak megértése, hogy miért olyan fontos a magas memória a rendszerben, egy kis kité rőt igényel. A 80286 processzor tervezésekor arra törekedtek a tervezők, hogy valós módban teljesen kompatíbilis legyen a 8086 processzorral. Azt nem tudni, hogy véletlenül vagy szándékosan történt, de a kompatibi litás a tárcímzés egy különleges esetében nem valósul meg. Ismert do log, hogy a programozó logikai címeket használ, melyet a processzor fordít át fizikai címre. A logikai cím két 16 bites összetevőből áll, a szegmens és az eltolási címből. A szegmenseim a memória bármely 16-tal osztható címére mutathat, az eltolási cím pedig ehhez képest 64 kbyte címzését teszi lehetővé. Tekintsük azt az esetet, amikor a szegmenseim értéke FFFFOH. Ha ehhez képest az eltolással 64 kbyteot címzünk, akkor 16 byte az 1 Mbyte alatt lesz, az összes többi pedig az 1 Mbyte fölé esik. Ha a kompatibilitás megvalósulna, az 1 Mbyte fölé eső címek ténylegesen a OOOOOH címre fordulnának vissza, azaz nem tudnánk kilépni az 1 Mbyte-ból. Az XT gépek így is működnek, de az AT gépek képesek majdnem 64 kbyte-nyi memóriát látni az


144

1 Mbyte felett valós módban is. Nos ezt a memóriát nevezik magas memóriának, és az AT gépek a DOS jelentős részét ide töltik be, ha ezt előírjuk a CONFIG.SYS-ben. A konvencionális memória ilyen felszabadításához meghajtóprogram szükséges, melynek HIMEM.SYS a neve a DOS-ban. A CONFIG.SYS állományba írt DEVICE = C:\DOS\HIMEM.SYS DOS = HIGH

parancsok hatására a DOS-ból jelentős rész a magas memóriába kerül. A HIMEM.SYS induláskor visszaüzen a képernyőre, melyben egy A20GATE nevű jelet említ. Az AT hardver tervezői ismerték a 80286os előbb említett tulajdonságát, és a processzortól jövő A20 címbitet egy multiplexeren keresztül engedik a helyi sínre. Ha a processzor va lós módban van, a multiplexer nem engedi ki az A20 címvonalat, így a magas memória nem érhető el (az A20 címbit az 1 Mbyte feletti címe ken lesz először magas szintű). A HIMEM.SYS egyik tevékenysége, hogy a multiplexert szoftver úton (az A20GATE jellel) az A20 bit ki adására állítja. A HIMEM.SYS az 5.0 változatú DOS-ban jelent meg először, és több változata is létezik. Találkoztunk olyan AT alaplapok kal, melyek csak meghatározott változatú HIMEM.SYS meghajtóval tudtak magas memóriát használni. A HIMEM.SYS megfelel az XMS követelményeinek. A teljes kibővített memória használata a mikroprocesszor védett módú működését követeli meg, ez pedig DOS alatt nem lehetséges. Néhány alkalmazói program (vagy játék) DOS kiterjesztővel (DOS extender) készült, és átlépheti a 640 kbyte-os korlátot. A DOS kiter jesztő valójában egy szoftver modul, mely a program lefordítása során beépül az alkalmazói programba. A DOS kiterjesztő az alkalmazói prog ramot valós módban tölti be, majd átváltja a processzort védett mód ba. Védett módban viszont nem hívhatunk DOS funkciókat. Ha az alkalmazói program DOS funkciót hív, a DOS kiterjesztő átalakítja a virtuális címeket valós módú címekké, ha szükséges adatokat másol át a védett tartományból valós tartományba, majd visszakapcsolja a

145

Tárkezelés

processzort valós címzési módba a funkció végrehajtásához. Ha van visszatérési adat, a kiterjesztő ezt visszamásolja védett módú címekre, majd a rendszert ismét védett módba váltja az eredeti program folyta tásához. Ez az oda-vissza kapcsolgatás és konverzió viszont érezhető en rontja a rendszer teljesítményét. Elvileg bármelyik program számára lehetséges, hogy a teljes kibőví tett memóriát használja. Ha viszont több program fut párhuzamosan a memóriában (többfeladatos üzemmód), nem fordulhatnak olyan memóriához, melyet a másik használ. Abban az esetben, ha ez mégis előfordul, a rendszer szinte azonnal összeomlik. A kibővített memóri ában előforduló összeütközések elkerülésére a memóriakezelő progra moknak három ipari szabvány előírásait be kell tartaniuk. Ezek a szab ványok a következők: XMS (Extended Memory Specification, kibőví tett memória előírások), VCPI (Virtual Control Program Interface, vir tuális programvezérlő interfész) és PMI (DOS Protected-Mode Interface, DOS védett mód interfész).

3.2.2. Árnyékmemória (Shadow) Ha az alaplap nem képes a memória áttérképezésére, vagy 1 Mbytenál nagyobb memóriával rendelkezik, akkor a 384 kbyte memóriát árnyékmemóriaként (Shadow RAM) használhatjuk. így ugyan veszí tünk 384k memóriát, de a ROM lassú végrehajtási sebessége helyett RAM sebességgel futtathatunk ROM rutinokat. A NEAT gépektől kezdve egészen a mai gépekig a PC SETUP-ban árnyék-RAM-ként konfigurálhatjuk a 640 és 1024 kbyte közti memó riatartományt. A BIOS ROM, a video ROM, SCSI és hálózati kártya ROM-ok ezzel a beállítással a bekapcsolást követően átmásolódnak az ugyanazon a címen található RAM területre, melyet a másolás után írásvédetté lehet tenni. Az árnyék RAM-nál azt használjuk ki, hogy ugyanazon a címen ROM és RAM is található. Természetesen egy szerre nem látható a két típus, de az alaplap trükkje, hogy mégis át tudja másolni a ROM tartalmakat a RAM címekre. A memória veszté sért cserébe a ROM rutinok (BIOS hívások) kb. 4-szeres sebességnöve kedését nyerjük, és ez általában jó csere.


146

3.3. A 386/486-os gépek tárfelosztása A 386-os és 486-os gépekben lévő processzorok 32 bittel címzik a me móriát, azaz a rendszer összes memóriája 4 Gbyte lehet. Ekkora me móriával rendelkező PC-k ma még nem léteznek, valószínűleg soha nem is fognak. A csúcsgépnek számító PC-kben 128 Mbyte memória lehetséges, a szokásos kapacitás 8-32 Mbyte között van. Kicsit szédítő, ha belegondolunk, hogy a néhány évvel korábbi XT-gépekben akkora merevlemez volt, mint a mai gépek operatív tára! A 386-os és a NEAT alaplap memóriahasználata közötti különbség nem olyan nagy, mint az előző váltásnál. Általánossá vált a memória modulok használata. Kezdetben 8 bites SÍM modulok jellemezték a gépeket, majd a 32 (36) bites SIMM megjelenésével hibrid lapok jelen tek meg, byte-os és duplaszavas modulokkal is lehetett bővíteni a me móriát. A 72 lábú 32 (36) bites modulok végül teljesen kiszorították a 8 biteseket. Általában négy bank számára van foglalat az alaplapon. Ez könnyen megtehető, hiszen a 72 lábú SIMM-ből egy kártya alkot egy bankot. A Pentium processzoros gépekhez készültek a Dual In Line Memory Module (DIMM) kártyák, melyek 64 bites szervezésűek, így szintén önálló bankot alkotnak. A rendszer bekapcsoláskor automati kusan ismeri fel a memória méretét, a Setup-ban nincs is lehetőség a memória állítására. A 386-os gépek tárfelosztása nem sokat változott az AT-gépekhez képest. Ugyanazok a RAM kategóriák, melyekkel a korábbiakban meg ismerkedtünk, itt is léteznek (kiterjesztett és kibővített memória, árnyék- és magas RAM). Új kategóriaként meg kell ismerkednünk a gyorsítótár és a felső memória fogalmakkal, melyekkel két külön feje zetpont foglalkozik. Az operatív tárban és a gyorsítótárban felhasznált RAM típusok tekintetében a 3.4. fejezetben leírtakat ajánljuk az olva só figyelmébe. A 386-os gépek tárfelosztása a 3-5. táblázatban látható. A Microsoft Windows alapú operációs rendszerei (Windows 3.1 és 3.11, NT és Win95) és alkalmazói szoftverei a 386-os gépektől kezd ték el világhódító útjukat. A memóriák vonatkozásában ez a tény egy fogalom, a virtuális memória bevezetését jelentette. A virtuális me-

147

Tárkezelés

3-5. táblázat. 386-os tárfelosztás 1 Mbyte felett

(EMS, meghajtó programmal) Kiterjesztett memória (XMS)

64 kbyte

Magas memória (HMA)

256 kbyte

Csak olvasható memória (ROM)

128 kbyte

Videó memória

640 kbyte

Konvencionális (DOS) memória

Felső memória (UMB) Árnyék-RAM (Shadow) Kibővített memória (EMS) Felső memória (UMB)

mória tulajdonképpen a merevlemezen lefoglalt kapacitás, melyet a Windows alapú programok memóriaként használnak. A használat fel tétele, hogy a Windows 386-os módban fusson, és a merevlemezen legyen elegendő szabad hely. A virtuális memória típusa és mérete a vezérlőpult 386-os ikonján keresztül állítható be. A virtuális memória típusa átmeneti (Temporary) vagy állandó (Permanent) lehet. A Windows memóriakezelője úgy növeli meg a memória méretét, hogy az éppen várakozó feladathoz (programhoz) tartozó memóriaterületek tartalmát merevlemezre kimenti (swap file), és az elfoglalt memóriát felszabadítja. Ha a merevlemezen átmeneti helyet foglaltunk le, akkor átmeneti virtuális memória jön létre. Eb ben az esetben a merevlemez kezelése DOS szinten történik. Ha a kimentett programrészre ismét szükség van, a kezelő visszahozza az operatív memóriába. A lemezen átmenetileg lefoglalt hely akkor sza badul fel, ha kilépünk a Windows-ból. Ha a merevlemezen állandó helyet foglalunk le (általában a szabad hely kb. 7%-át ajánlja fel a Windows), akkor állandó virtuális memória


148

keletkezik, de a lemezfelület más célra nem használható. A merevle mez kezelése ilyenkor BIOS szinten történik, és a merevlemez nem lehet tömörítve (DRVSPACE). A merevlemezen lefoglalt terület foly tonos, a létrejött állomány neve Windows 3.1 alatt 386SPART.PAJI rejtett attribútummal. Elegendően nagy merevlemez esetén célszerűbb az állandó virtuális memória létrehozása, mert sokkal gyorsabban működik. A felhasználó az egészből semmit nem vesz észre (ha elég gyors a merevlemez), legfeljebb azt látja, hogy a merevlemez lámpácskája folyamatosan villog.

3.3.1. Felső memória (UMB) A valós módú memória 640 és 1024 kbyte közötti 384 kbyte-os tarto mánya (video RAM és ROM) a felső memóriaterület nevet kapta. Ezt a tartományt a számítógép hardver (pl. videokártya RAM és ROM) használja. Valójában a PC-k nem foglalják el a rendelkezésre álló he lyet, rövidebb-hosszabb szabad részterületek találhatók benne. Ezeket a nem használt részterületeket felső memóriablokkoknak (UMB, Upper Memory Block) nevezik. Az XT - és AT-gépeknél a szabad blokkok kö zül választhatunk EMS ablakot, de a 80386-os processzortól kezdve a nem használt tartomány áttérképezhető a kibővített memóriába is. Ez a tartomány azonban nem folytonos, ezért DOS alkalmazások nem használhatják. Eszközmeghajtó és tárrezidens programok viszont betölthetők ide és futtathatók is. Ezzel azt érjük el, hogy a szabad kon vencionális DOS RAM nagyobb lesz az alkalmazói programok számá ra, viszont a szabad kibővített memória mérete lecsökken. Az UMB-k feltalálásához és áttérképezéséhez memóriakezelő program szükséges. Az AT számítógépek nem használhatnak felső memóriát progra mok betöltéséhez. A 386-os processzor képes először a virtuális 86-os módra, mely az UMB kibővített memóriába áttérképezéséhez szüksé ges. Ha csak Windows-programokat futtatunk az UMB létrehozása fe lesleges, mivel csökkenti a Windows számára rendelkezésére álló XMS memóriát. A felső memória kezelésére a DOS EMM386.EXE memó riakezelő programja a legjobb ajánlat. Ha az alábbi sorokat begépeljük a CONFIG.SYS állományba

149

Tárkezelés

DEVICE = C:\DOS\HIMEM.SYS DEVICE = C:\DOS\EMM386.EXE NOEMS DOS = HIGH, UMB

és újraindítjuk a számítógépet, a rendszer virtuális 86-os módba kerül, a DOS jelentős részét a magas memóriába telepíti és képes programok felső memóriába töltésére. Nézzük például, hogyan kell az egérmeg hajtó programot a felső memóriába telepíteni. Erre két lehetőségünk is van: CONFIG.SYS AUTOEXEC.BAT

DEVICEHIGH = C:\DOS\MOUSE.SYS LOADHIGH C :\DOS\MOUSE.COM

3.3.2. Gyorsítótár (Cache) Ha a mikroprocesszor hamarabb kéri az adatokat a rendszermemóriá tól, mint az adni tudja, a processzornak várakozó állapotba kell válta nia. A processzor ténylegesen semmit nem tud tenni, míg az adat meg érkezik, azaz a rendszer teljesítményét jelentősen csökkenti ez a vára kozás. Ha a processzor várakozó állapot nélkül képes a memóriát ke zelni, akkor 0 várakozással működik (Zero Wait State, 0 WS). Minden várakozási állapot a memóriaművelet hosszát két órajellel növeli meg. Ahhoz, hogy egy 33 MHz-es processzor (486DX-33, DX2-66, DX4100) várakozás nélkül tudja olvasni az alaplapban lévő memóriát, a memóriának legalább 30 nsec alatt szolgáltatnia kell a kért adatot. Ha a processzor sebességét megduplázzuk (Pentium 66), az elérési idő a felére esik, azaz 15 nsec alatti memóriákra van szükség. Ilyen sebessé get DRAM elemek nem tudnak elérni, ez a tartomány már a statikus RAM elemekre jellemző. Logikus a következtetés: használjunk SRAM áramköröket, és a processzornak nem kell a lassú memória miatt vá rakoznia. Ennek csak két akadálya van: a 15 nsec sebességű SRAM integrált áramkör az azonos kapacitású 70 nsec sebességű DRAM áram körnek több mint tízszeresébe kerül, és helyigénye többszöröse a DRAM helyigényének. Ezek azok az okok, melyek a ma széles körben elterjedt gyorsítótár


150

(cache memory) kialakulásához vezettek. A gyorsítótár áthidaló meg oldás az operatív tár teljesen DRAM vagy SRAM elemekből történő felépítése között. Lényegében egy viszonylag kis méretű gyors memó ria puffért képez a nagyméretű és lassú operatív tár és a processzor között. Ne tévesszük össze a lemezgyorsítóval (disk cache), amely RAM puffért használ a merevlemezről történő adatok gyorsabb elérésére. Ha a processzor az operatív tár valamelyik rekeszét olvasni akarja, akkor a gyorsítótár vezérlője beolvassa ezt és még néhány rekeszt a gyorsítótárba, feltételezve, hogy a processzor legközelebb a soron következő rekeszt akarja olvasni. így a következő olvasási műveletek már várakozás nélkül hajthatók végre mindaddig, amíg a processzor számára szükséges adat megtalálható a gyorsítótárban. Ebben az eset ben ismét a gyorsító töltése következik, és a várakozás nélküli olvasás folytatható. A gyorsítótár töltése csoportos (burst) módban igen rövid idő alatt végrehajtható, a rendszer teljesítményét jelentősen nem csök kenti. Az olvasás folyamata egyszerű, az operatív tár tartalma egyezik a gyorsítóban lévő tartalommal. Mi a helyzet viszont az írással? A gyor sító írását követően igen hamar az operatív tár tartalmát is át kell írni, hogy a két memória egyforma legyen. Két eljárási módszer alakult ki. Az átírás (write through) eljárásnál a gyorsítótár írását azonnal követi az operatív tár írása is. Ezzel a két memória egyező tartalmú lesz, de az írásműveletek végrehajtási idejét nem gyorsítja a cache. Ha a processzor rendelkezik íráspufferrel, az írásciklusok ideje lerövidíthető. A gyor sítótár elemi egysége a sor, mely 16 vagy 32 byte-ból áll. Minden sor hoz tartozik egy toldalék bitcsoport (tag), mely a sorban lévő informá ció operatív tárbeli kezdőcímét és a sor érvényességét tartalmazza. A másik eljárást visszaírásnak (write back vagy copy back) nevezik. Ebben az esetben csak akkor történik a gyorsítótár tartalmának visszamásolása az operatív tárba, ha az adott gyorsítótár-tartalmat (sor) cse rélni kell. Ez a módszer gyorsabb az előzőnél, viszont figyelni kell, hogy történt-e a gyorsítóba írás, azaz kell-e az operatív tárba visszaírni. Erre ismét egy toldalék bit szolgál, melynek „módosult" (alter) vagy „pisz kos" (dirty) nevet adtak. Ez a kiegészítő memóriaelem drágítja a visszaírással dolgozó gyorsítótárat. Ha írás történik a gyorsítótárba, a megfe

Tárkezelés

151

lelő „módosult" bit beíródik. Ha a sor tartalmát cserélni kell, mert más tartalommal tölti fel a vezérlő, a módosult bit beírt állapota jelzi a vezérlőnek, hogy a sor tartalmát előzőleg vissza kell írni az operatív tárba. A visszaírást akkor célszerű alkalmazni, ha a gyorsítótár tartal mát többször is módosítja a processzor, mielőtt visszaírja az operatív tárba. Az átírással és visszaírással működő gyorsítók teljesítményará nya vezérlő- és szoftverfüggő. A gyorsító kezelését egy intelligens áramkör végzi, melyet gyorsító vezérlőnek neveznek. A vezérlő különböző algoritmusokat használ a teljesítmény növelésére. Például igyekszik felderíteni, hogy a processzor melyik memóriaszegmenst olvassa legközelebb, és előre beolvassa en nek a szegmensnek a tartalmát a gyorsítótárba (előre olvasási techni ka, read-ahead caching). Ha a processzor olyan adatot igényel a me móriából, mely már megtalálható a gyorsítóban, találatról beszélünk (cache hit). Ha az adat nincs a gyorsítóban, azaz be kell olvasni az operatív tárból, tévesztés (cache miss) történt. A találatok és téveszté sek aránya jól jellemzi a gyorsító vezérlőt és meghatározza a rendszer is. Az Intel 486-os processzora tartalmazott először beépített gyorsító tárat. A 8 kbyte méretű tár a szilíciumlapka kb. 30%-át foglalja el. A gyorsítótárat a processzor utasítások és adatok tárolására egyaránt használja. A cache négyutas csoport-asszociatív szervezésű. Ez azt jelenti, hogy az operatív tár adott címéről négy helyre (sorba) lehet a gyorsítótárba adatot vinni (csoport), de a csoporton belüli sor pontos címe nincs meghatározva. A gyorsító vezérlőnek egy csoporton belül négy sorban kell keresnie az adatot a teljes gyorsítótár helyett. Ezzel szemben a közvetlen leképezést megvalósító felépítés (direct mapped cache) szerint az operatív tár adott címének csak egyetlen hely felel meg a gyorsítótárban. A 8 kbyte logikailag 128 csoportra tagolódik, minden csoport 4 sort tartalmaz és minden sor 16 byte széles. Az operatív tárból egyszerre egy teljes sor (azaz 16 byte) töltése vagy visszaírása történik. Ez a töltés igen gyorsan zajlik le, mivel a processzor külön műveletet tartalmaz hozzá. A ló byte négy olvasás ciklust igényel csoportos (burst) mód ban, végrehajtási ideje 5 processzor órajel (2-1-1-1).


152

A gyorsító memória fizikailag négy darab 2 kbyte méretű blokkra van felosztva. Minden blokk 128 sorból áll és a blokkokhoz 128 darab 21 bites toldalék (tag) kapcsolódik. A toldalék az adott sor operatív tárbeli címét tartalmazza. Ezenkívül a toldalékban minden sorhoz tar tozik egy „érvényes" bit, és csoportonként három bit a legkevésbé hasz nált sor meghatározásához. Erre akkor van szükség, ha a gyorsítótárat tölteni akarjuk, de a csoport minden sora foglalt, azaz fel kell szabadí tani egyet. A gyorsító átírás stratégiát alkalmaz. Ha gyorsító találat van, min den cache íráshoz kapcsolódik egy külső írás ciklus is. A találat abból derül ki, hogy a gyorsító vezérlő megtalálta a csoport valamelyik sorá hoz tartozó tagban a memóriacímet. Azért nevezzük asszociatív me móriának a gyorsítótárat, mert tartalom szerint kereshetünk benne. A tartalom ebben az esetben memóriacím. Ha olyan címre kell írni, mely nem található a gyorsítótárban, csak külső írás folyamat zajlik le, gyorsítótártöltés nem történik. A memória bármely tartományára hasz nálható gyorsítótár. A memória nem gyorsítható tartományait mind a külső rendszer, mind szoftver definiálhatja. A rendszer szempontjából olvasási igénynek számít a processzorol vasási művelet és az utasításlehívás is. Ha az igényelt adat nem talál ható a gyorsítóban, külső olvasási ciklus történik, és indul egy gyorsító sor töltési folyamat is. Ennek során a processzor 16 byte-nyi adatot kap a memóriából. A gyorsító töltését csak az olvasási tévesztés kezde ményezi. Ha találat volt írás műveletnél, a sor tartalma visszamásolódik az operatív tárba. A PC-alaplapokon nem csak a processzor tartalmazhat gyorsítótárat, hanem maga az alaplap is. A két gyorsító megkülönböztetésére a pro cesszorba integrált gyorsítótárat 1. szintű (Level 1), az alaplapra telepitettet pedig 2. szintű (Level 2) gyorsítótárnak nevezik. Mindkét gyorsí tó saját vezérlővel rendelkezik. A két gyorsító vezérlő együttműködése a felhasználó számára nem észrevehető. A találat/tévesztés arányát (és ezáltal a rendszer teljesítményét) elsősorban a gyorsítótár és az opera tív tár mérete befolyásolja. A 3-6. táblázat mintaként megadja a gyorsítótárméret és gyorsítható operatív tár méret kapcsolatot SÍS85C401 gyorsító vezérlő alkalmazása esetén. Az L1 gyorsító mére-

Tárkezelés

153 3-6. táblázat. Gyorsítótár-opciók Gyorsító méret

Ikg

Adat

Alter

Gyorsítható méret

32 kbyte 64 kbyte 128 kbyte 256 kbyte 512 kbyte

2 kbyte 4 kbyte 8 kbyte 16 kbyte 32 kbyte

4*8 kbyte 8*8 kbyte 4*32 kbyte 8*32 kbyte 4*128 kbyte

2 kbit 4 kbit 8 kbit 16 kbit 32 kbit

8 Mbyte 16 Mbyte 32 Mbyte 64 Mbyte 64 Mbyte

te 8 kbyte (Pentium processzornál 16 kbyte). Ez nagyon kevés jó telje sítmény biztosításához, tehát szükség van a külső gyorsítótárra. Erről bárki meggyőződhet, ha számítógépének belső beállításában (Setup) kikapcsolja a külső gyorsítót. A gép teljesítménye drasztikusan le fog

3-2. ábra. Gyorsítótár az alaplapon


154

csökkenni. Az L2 gyorsító mérete 32 kbyte és 1 Mbyte között lehet, a szokásos értékek 256 illetve 512 kbyte. A gyorsítótár mérete az alaplapon átkötésekkel állítható be. Sokszor nehéz feladat a gyorsító méretének beállítása, mivel az alaplaphoz tar tozó leírások sajnos szűkszavúak. Ha alaplapot vásárolunk, ragaszkod junk a telepített gyorsítótárhoz, mert külön áramköröket nehéz vásá rolni. Javítási gyakorlatunkban olykor előfordul, hogy a paraméterek táblázat kiírása után a betöltés megáll, és nem is folytatódik. Ennek leggyakoribb oka a külső gyorsító hibája. Ha az L2 gyorsító kikapcsolá sára a hiba megszűnik, már biztos, hogy valamelyik SRAM áramkör nél kell keresnünk az okot. Lehet, hogy csak valamelyik IC kilazult vagy rosszul van bedugva (valamelyik kivezetése elhajlott).

3.3.3. Flash memória A flash memória áramkörök az SRAM és DRAM áramkörökkel ellen tétben nem felejtő szilíciumtárak, melyeket a számítógép (megfelelő programozói algoritmussal) felül tud írni. A flash memória alapjául az EPROM technológia szolgál, de a flash típusú tárelemek elektroniku san törölhetők. A flash memóriában a cellainformáció egyetlen tranzisztorban van tárolva. Ez nagyobb tárolási sűrűséget tesz lehetővé, mint a DRAM-ok esetében. A nagyobb sűrűség alacsonyabb bitenkénti költséget is je lent. A flash tárolóknak nincs szükségük tápellátásra, az információt enélkül is megtartják. A flash memória kiszorítaná az összes többi tárolótípust, ha nem lenne egy jelentős hátránya. Széles körű elterjedésének legnagyobb kor látja, hogy a memória írása lassú: egy byte beírásához kb. 10 /xsec szük séges, míg ugyanaz a művelet DRAM esetén 60 nsec, SRAM esetén 15 nsec alatt hajtódik végre. A cellák írása nem történhet egyenként, az egész áramkört (az újabb változatoknál 64 kbyte-os blokkot) törölni kell előtte. Tekintve, hogy a sebesség várhatóan a jövőben sem fog jelentősen megnőni, a flash áramkörök főként háttértárolóként kerülnek alkal mazásra. Itt is elsősorban a hordozható gépek kategóriája az, ahol a

flash előnyök kamatoztathatók (nagy megbízhatóság, rázkódással szem beni érzéketlenség és kis áramfelvétel). PCMCIA kártyákon kaphatók flash memóriával felépített hajlékonylemezes és merevlemezes háttér tárak, melyekkel hordozható gépek bővíthetők. Néhány alaplapon a BIOS flash ROM-ban van tárolva. Ezek az alap lapok többnyire „dugd be és használd" (Plug and Play, PnP) képesség gel rendelkeznek. A flash ROM azzal az előnnyel jár, hogy a BIOS to vábbfejlesztése esetén nem kell új BIOS-t vásárolnunk vagy házilag beégetnünk, hanem az alaplappal együtt kapott segédprogramokkal a flash BIOS tartalmát átírhatjuk. Ezek a segédprogramok képesek a BIOS aktuális tartalmát a merevlemezre állományként elmenteni vagy on nan kiolvasva a BIOS tartalmát felülírni. A felülírás két dologra terjed het ki: csak a BIOS fő blokkját módosítjuk, vagy átírjuk a betöltő blok kot és a PnP paraméter blokkját (ESCD) is.

3.4. RAM típusok és kategóriák A RAM integrált áramkörök különféle tokozásban kaphatók, néhá nyat ezek közül a 3-3. ábrán mutatunk be. Az alaplapon hagyományo san DIP tokozású (Dual Inline Package) elemekből épült fel a főmemó ria. Ma már a gyorsítótárban találunk ilyen tokokat. A DIP memóriák nyomtatott áramkörbe forraszthatok vagy foglalatba ültethetők, szem ben a többi tokozású elemekkel, melyek csak forraszthatok. Az alaplap SÍM moduljain SOJ (Small Outline J-Lead) vagy TSOP (Thin Small Outline Package) tokozású felületszerelt integrált áramkörök bújnak meg. A TSOP tok olyan vékony, hogy a nyomtatott áramkör mindkét oldalára felforrasztva is belefér egy PCMCIA memóriakártyába. Fő képp videokártyán találkozhatunk ZIP (Zig-Zag Inline Package) tokozású elemekkel, mert a függőleges szerelés miatt nagyobb alkat részsűrűséget érhetünk el. SÍP memóriát valószínűleg kevesen láttak, mivel periferiális eszközökbe (pl. nyomtató) szerelnek ilyen memóriát. Ne tévesszük össze a SÍP modullal, mely alaplapba ültethető memóriakártya.

,

156


a) DIP tokozás

b) SÍP tokozás

nCNn n n 5 6

7 ao

cr> r *

m

i o

d

2 3

19

1

1b

4

17 —

1 I

5 i___ 6 ?

IS = □ 15 = □ 14 _ J

___ 8

13 ~

1 1

e z —

16 □ 15 □ 14 □ 13 □ 12 □

Ü4

c) ZIP tokozás

20 _ J

r ~

9

12

e z

10

11 Z 1

T-

□ D DU d)PLCC tokozás

e) SOJ tokozás

fi SSOP tokozás

3-3. ábra. RAM tokozások összehasonlítása

3.4.1. Dinamikus RAM A dinamikus RAM elemek (DRAM) az információt egy elképzelhetet lenül kicsi felületű félvezető kondenzátorban tárolják. Egy MOS tran zisztor saját kapacitása képezi a kapcsolóelemet 1 bit tárolására. Ha a kondenzátor töltött állapotban van, a bit értéke logikai 1, ha kisütött állapotban logikai 0 szint. Minél kisebb a kondenzátor értéke, annál gyorsabban lehet feltölteni vagy kisütni, azaz annál gyorsabban műkö dik a cella. Tekintve, hogy igen kis kondenzátorról van szó (néhány pF kapacitás), és gyakorlatilag áram nem folyik (kivéve az átváltást), igen nagy társűrűség érhető el nagyon kis teljesítmény felvétele mellett. A kis kapacitás viszont hamar ki tud sülni magától is, ezért a cella tartalmakat rendszeresen fel kell újítani, frissíteni. A „dinamikus" ép-

Tárkezelés

157

pen azt jelenti a memória nevében, hogy tartalma adott időn belül megsemmisül, ha nem frissítjük fel. A RAM áramkör címzése a processzor címvezetékeivel történik. A DRAM elemek belső szerkezete mátrix felépítésű, azaz sorokra és oszlopokra tagolódik. Egy sor és egy oszlop metszőpontjában található egy memóriacella. A címzés két fokozatban valósul meg. Először meg címezzük a mátrix egy sorát, majd a sor tartalmából kiválasztjuk az adott oszlophoz tartozó cellát. A címzési mechanizmusból az követke zik, hogy a RAM áramkörnek nincs szüksége egyszerre a teljes címre, hanem először egy sorcím, majd egy oszlopcím kell. Az integrált áram kör tervezői ezt a tényt a tok lábszámának csökkentésére használják fel. Ha ugyanazon címlábakon először a sorcímet, majd egy kicsit később az oszlopcímeket kapja meg az áramkör, sokkal kevesebb kive zetésre van szüksége, így kevesebb felületet foglal el a nyomtatott áram körön. Arról természetesen tájékoztatni kell az IC-t, hogy mikor me lyik címet kapta meg. Ennek a trükknek köszönhetően egy 256 kbit kapacitású DRAM belefér egy 16 lábú tokba. A DRAM belső pufferek ben tárolja mind a sor, mind az oszlopcím aktuális értékét. A RAM áramkörhöz tartozó hardvernek tehát a következő feladato kat kell ellátnia: 1. A processzor címvezetékeit sor- és oszlopcímekre kell szétválaszta ni, és gondoskodni kell arról, hogy időben a RAM áramkörre jussa nak. Ezt a feladatot egy multiplexer (MUX) áramkör oldja meg. A bemenetére érkező processzor címbitek közül először a sorcímet (pl. A1-A9) engedi a RAM áramkörre, majd külső jel hatására átvált az oszlopcímre (A10-A18). 2. Képezni kell a sorcímet azonosító nRAS (Row Address Select) és az oszlopcímet azonosító nCAS (Column Address Select) megfelelően késleltetett jeleket. A nRAS jelet a címdekóder áramkör jeleiből ké pezi a hardver, és a nMEMW vagy nMEMR (memória írás/olvasás) processzor vezérlő jelek időzítik. A nCAS jel a nRAS-hoz képest késleltetéssel áll elő. Erre késleltető művonalat alkalmaznak, mivel 10 nsec nagyságrendű ütemezésről van szó. A művonal bemenetére adott impulzus az egyes kivezetéseken meghatározott idővel később jelenik meg. A művonal a multiplexer átváltását is vezérli.

158


H Z m sí

c m

Í2

S3

o '*N«^ o

m

'W J2

JD

ö

o 4 i

4 fe

^

Syf Shjj

3t,Vt

lÉfl

-4 (Í‘

4 ►

[m m j^C | « C ■|Ög:!t u

w á

:|;M

& k \

!«C iO!

4 jft

:

k

’''

w < OC

4 *■

< l u

;

MMM;

igpo&p SYD ~SV*I

CL

4 k y) fc Jk

U c o >

OOOOi

Ú£ 2

lyj

é *m o M ÓJj^

o

&y

0

líi;

<

*ar KJ

L

1 'W'i

Q •etr

w

«J

£L O M mSS* N

m o

Cl

o > o

=w»

'l

Métfr

5r*‘~!x!

N

<3 03 v<3 co S

^kn».

O

0

c; 4 mm

■W

o05

> co Rw

o

co

CM

<

CD

tu *T3

*c

< Kt

fü ö < Q

00 I

| rm>

o <

o

Tárkezelés

159

A fent leírtakat a 3-4. ábrán követhetjük nyomon, ahol az AT alap lap memóriájának egyszerűsített rajza és idődiagramja látható. Az áb rán 1 Mbyte RAM címzése lehetséges, mely két bankra (azon belül alsó és felső byte-ra) tagolódik. Csak az a félbank ad ki adatot, mely mind a nRAS, mind a nCAS aktív jelet megkapja. A sor és oszlopcí mek mind a négy félbankra párhuzamosan jutnak el. Az ábrán az is látható, hogy a processzor ezt a műveletet egy várakozási ciklussal hajtja végre (1 Wait State). Ha nem lenne várakozás, akkor két rendszeróra (SYSCLK) lenne a végrehajtási idő, a második Te ütem jelenti a vára kozási állapotot. A DRAM szilíciumlapka optimális kihasználásához négyzetes mát rixot célszerű kialakítani (azonos a sorok és oszlopok száma). Ha a DRAM címvezetékeinek számát eggyel növeljük, akkor a sorcímek és az oszlopcímek is megkétszereződnek, azaz az áramkör kapacitása négyszereződik. Ez az oka, hogy a piacon kapható memóriák kapacitá sa négyes faktorral nő (1-4-16-64-256-1024 ...kbyte). A 3-5. ábrán egy 1 Mbit tárolására képes DRAM belső felépítése látszik. Ehhez 20 cím, azaz 10 DRAM címbemenet szükséges (A0A9). A belső mátrix 1024 sorból és 1024 oszlopból áll. A memória írását a nWE jel vezérli. Alacsony szint esetén DRAM írás, egyébként DRAM olvasás folyik. Az írandó adatot a D bemenetre kell adnunk, az olvasott adat a Q kimeneten jelenik meg. A DRAM frissítése tulajdonképpen egy egyszerűsített olvasási fo lyamat alatt történik meg. Ha a mátrix egy sorát kiválasztjuk, a sorban lévő összes bit tartalma frissítődik. Minden olvasás vagy írás művelet frissíti az aktuális sort. Az olvasás/írás ciklusokra mégsem lehet rábíz ni a DRAM frissítését, mivel nem garantálható, hogy minden sor olva sása adott időn belül megtörténik. A DRAM áramkörök frissítéséhez ezért külön hardver szükséges, mely lehet a memória tokon belül (lásd 3-5. ábra), vagy a PC alaplapon. A hardver egy számlálót és egy vezér lőt tartalmaz. A számláló adja (és automatikusan növeli) a sorcímeket a frissítéshez, a vezérlő pedig képzi a nRAS impulzust, de letiltja a nCAS jelet. Ha nincs nCAS jel, a tok nem szolgáltat kimenő adatot, de frissítésnél ez nem is kell. A teljes áramkör frissítéséhez szükséges idő attól függ, hogy hány

160


o

Q

O

sor átvitel 2-ből 1 x

LJU i_

E c i_

^
Ű Q ■M 'H

w 3Cl TJ C

MM

-o

£ (D £

sor választás 1024-ből 2

oíf

öű

m7

1 kettős sorkiválasztás

I sor dekóder

sS 2 *° £ ® l.

M

i__£ i— O 1 © *_ 'O 1i A C ÍN 1«

Z5\

LU £

<

u

£ oQ. Oi_Í

O 3= M3
O

C

l

« %o

-CD W

M

.Í2 KJ *= >

W'0 «£ "i_

M

00 05 in CD o T- (N CO < < < < < < < < < <

1_

C i_ •.£ =
O 3

« £2-

i o © 'O Qj • c
ö írt <

or

3-5. ábra. 1 Mbites DRAM belülről

O'Q*Jja;

Tálkezelés

161

sort kell frissíteni. Ha négyszeresre növeljük a kapacitást, kétszeresére nő a sorok száma, és megduplázódik a frissítéshez szükséges idő. A cella tárolóképessége állandó (4 msec), azaz kétszeres gyakorisággal kell frissítési ciklust indítani. Ez nem szerencsés, mert a frissítés so rán a DRAM a processzor számára nem elérhető, és a gyakori frissítés lassítja a rendszert. A frissítés miatti lassulás ellen két módszert is alkalmaznak. Az első megoldás abból áll, hogy a DRAM-ot frissítésnél nem négyzetes mátrixként kezelik. A 3-5. ábrából kiolvasható, hogy a sorcím dekóder 9 bitet használ, és mindig két sort olvas ki, melyből később az AO bit választja ki a szükségeset. Frissítés szempontjából tehát a mátrixnak csak 512 sora van, azaz csak 512 frissítési ciklust kell 4 msec alatt végrehajtani. A másik megoldás a belső SETUP-ban beállítható rejtett frissítés (Hidden Refresh), melynek az lényege, hogy a frissítési ciklusok akkor zajlanak, amikor a processzor nem hajt végre tárműveletet. Ha a frissí tési igény felléptekor tárművelet folyik, a frissítés várakozik, hogy sza bad legyen a sín. A memória elemek túlteljesítik az előírt paraméte rek, a cellák általában a 4 msec többszöröséig tartják az információt, így a frissítési ciklus kismértékű elcsúszása nem okoz gondot. Néhány alaplapban a frissítési ciklusok indítási ideje beállítható (Slow Refresh, lassú frissítés). Ha a 3-5. ábrán látható áramkörből nyolcat párhuzamosan kapcso lunk (kivéve az adat be- és kimenő vonalakat), 1 Mbyte memória áll rendelkezésünkre. Léteznek olyan DRAM áramkörök, melyeknél a pár huzamosítás belsőleg történik, ezek négy vagy nyolc mátrixsíkot tartal maznak. Ilyen áramkörből a byte szervezésű memóriához kettő vagy egy tok kell csak, ezzel csökkentve a nyomtatott áramkörön elfoglalt hely méretét és árát. Általában a nyolc darab 1 bites memória többe kerül, mint az egy darab 8 bites. A byte szervezésű DRAM elemeket gyakran WIDE-DRAM (széles DRAM) néven említik. A 3-6. ábrán né hány dinamikus és statikus RAM áramkör lábkiosztása látható. Éveken keresztül egy dinamikus RAM típust használt a számítógé pes ipar, a lapmódú (Page Mode), később a gyors lapmódú (Fast Page Mode, FPM) áramköröket. Az FPM mód csak a nagyobb átviteli sebes-

162


A 8 C D,H C

1 2

WÉC

3

R A S C

4

A O C

5

A2

C

6

At

C

7

\jr 15 3 G N D 15 □ C A S

VccC

8

3

A 6

R A S C

4

3 A 3

N C C

5

3 12 11 10

I Ow

13

C M

DRAM

iro2 c

1 2

W É C

14 I]

c o

i/OiC

3 A 4

A O C

3 A 5

A1

9 3 A7

A 2 C A 3 C

1

19 3 I/O*

Ű É C

2

3

iro2

R A S C

3

1

? 3 C A S

N C C

15 3 D E

18 3 G N D 17

3 Döjt

15 H C A S

4

o

15 3 A S

A O C

5

14

15 3 A S

A1

6

C M ^r

7

14 3 A 7

A 2 C

7

8

13 3 A 6

A 3 C

8

l£> C M CM ^r

12

U A 5

10

DRAM

11

C

HAS DA7 12 6 11

0

1

26 □ G N D

l/OjC 2

2 5 □ l/Ö*

l/ , c

3

R A S C

4

O

23 □ C A S

A 9 C

5

§

22 □ ÖÉ

CM ^r

9

16 □ A S

1C

10

17 □ A 7

A 2 C

11

16 □ A

A 3 C

12

15 □ A 5

A O C A

3 A 5

DRAM

10

V c c C 13

3 A 4

1024k* 1 bit

I/O, C

02 c

l/

üJe

1 2

28 □ Vcc

A 1 5 C

1 2

2 7 □ ÚJÉ

A1 4 C

3

A12C 4

12 C

1 2

24 □ V c c

A 7 C

3

2 5 □ A 13

23 □ A1 5

A

6C

4

25 3 A S

A 7

A1

C

23 □ £ S s

A 2 C

3

22

A 3 C

4

A 4 C

5

A 5 C

6

03

4

A 9 C 5

2 4 □ l/

1 2

2 5 3 i/o«

C 3

R A S C

□ A14

A 5 C

5

24 □ A 9

A

□ A13

A 4 C

6

2 3 3 A11

□ A12

A 3 C

7

O o

□ ÖE

CM

A 3 C

10 11 12

Vcc C

13

A2 C

A O C

A

A O C g A1 C

A

26 3 G N D

18 3 A

DRAM

8

6C

A7

CM I O

II S

8C

17 □ A 7

A

15 □ A 5

A 9 C

15 3 A 5

e s c

14 3 A 4

G N D C

1024k* 4 bit

7

|A

9

10 11 12

SRAM

22 21 20

19 □ A 1 1

A 2

18 □ A 1 0

A

1?

A O C

1

00

|S)

CM CO

C S C

9

16 □ l^

I/O-, c

15

IrtfcC

10 11 12

l/02 C

13

G N D C

14

□ l/O*

14

02 □ I/O 2 = 11/0 ,

13

□d

64k * 4 bit

22 21 20

7

A 4 C

8

A 3 C

9

□ A10

A O C

10 11 12

0, c

13

A2 n c s

1

A

U 17 3 IrtJb

C C

l> 2 c

0

15

15 3 l/Oq

G N D C

15

3 2 k * 8 b it

□ Vcc

31

□ A15

30

□ CÉ

27 O

2

□ A S

26 □ A 9

O O

2 5 □ A1I

s

23 □ A 1 0

24 3 Öl

22 21 20

□ CEi □ ivo^ □

1/ O 7

19 □ l/Og

I / O a c 14

□ l/Ofe

32

28 □ A 1 3

6C 6

A 5 C

18 3 Irt)?

SRAM

14 □ A 4

29 □ WÉ

C 5

□ ŐE

19 □ irtte

15

DRAM

6

1024k * 4 bit N C C

A 1 4 C

03

2 4 □ l/

Ü É C

13

3 A

V c c C 9

256k * 4 bit

256k * 1 bit

W

O o

S

VccC

D|h C

20 18

6

C

3 G N D

0

18 □ l> s

SRAM

17 □ iyo<|

128k*8 bit

3-6. ábra. RAM integrált áramkörök

ségben tér el a lapmódtól. A processzorok teljesítménye folyamatosan és drasztikusan nőtt, amivel ez a típusú RAM nem tud lépést tartani. A lassú memóriák gondjának megoldására először a CPU-ba építettek gyorsítómemóriát (Level 1 Cache), majd az alaplapra helyeztek el egy re nagyobb és nagyobb külső gyorsítótárat (Level 2 Cache). Tekintve, hogy a gyorsítótár a processzor és memória közötti sebességkülönbség feszültségét alapvetően nem oldja meg, új tártípusokat fejlesztettek ki. A továbbiakban az átlapolt és lapmódú memóriák működését tekint jük át, majd az újabb fejlesztésű memóriaelemekkel foglalkozunk.

163

Tárkezelés

3,4.1.1- Átlapolás, lapmódú tárkezelés

A PC operatív tára bankokra van tagolva. A memóriabank méretét az egyszerre olvasható bitek száma és az alkalmazott tárelemek kapacitá sa határozza meg. Például az 511000 típusú áramkör kapacitása 1024 k * 1 bit, azaz 9 darab kell egy byte szélességű adathoz paritásbittel. Az XT gépeknél ez megfelel egy banknak, mivel a processzor byte mennyi séget tud olvasni. Az AT gépek processzora 16 bit olvasására képes, ezért itt kétszer annyi, azaz 18 IC alkot egy bankot. A 386-os és 486os processzorok 32 bites tárműveletéhez egy bankhoz 36 db áramkör kellene, míg a Pentium gépek 64 bites adatsínéhez 72 db diszkrét in tegrált áramkör. A 386-os gépektől a diszkrét tárelemeket a memória modulok kiszorították az alaplapokról. 386-os alaplapokon a SÍP (9 bites), 486-os gépeken a SIMM (9, 32 és 36 bites), Pentium gépeknél a DIMM (64 bites) kártyácskák terjedtek el. Ha az alaplapon több bank kiépítésére van lehetőség, először a 0. bankot kell beültetnünk, utána az 1. bankot és így tovább. Néhány alaplapnál (elsősorban az OPTI, Headland és SiS gyártmá nyú elemkészletet tartalmazók esetén) belső SETUP-ban engedélyez hető a memória átlapolás művelete. Az átlapoláshoz legalább két bankra van szükség, a két bankból felváltva történik olvasás. AT számítógépet alapul véve ez azt jelenti, hogy legalább egy Mbyte memória szükséges (0. és 1. bank). A belső társzervezés lehetővé teszi, hogy pl. a 00000 és 00001 címről olvasott szó a 0. bankból, a 00002 és 00003 címről olva sott szó pedig az 1. bankból kerüljön a processzorhoz. A processzor a memóriát többnyire címfolytonosan olvassa, így minden tárművelet nél bankváltás történik. Az átlapolás (interleave) művelete azzal az előnnyel jár, hogy a me mória olvasás gyorsabb, mint az azonos bankban tárolt adatok olva sásánál, mivel a 0. bank hozzáférése alatt az 1. bank címzését már elkezdheti a processzor. A 3-7. ábrán látható, hogy címfolytonos olva sásnál az adatok kb. kétszer gyorsabban jönnek. A gyorsítás azért le hetséges, mert a RAM áramkörök címzése nem teszi lehetővé azonnal egy újabb cím kiadását. A tRp idő (RAS precharge time) a két cím kiadá-

164


tRP

RASO CASO

\

/

V

A

V

/

/

\

m

\

f

/

i

\

/

J

\

—— ------------- v

adat

RAS1

\ \

/ \

CAS1

adató >

adati

aciatO ^>

\

/

adati >

f J

V \

\

< \

f

J

3-7. ábra. Átlapolt működés két bank között

sa közötti várakozást (előtöltést) határozza meg. Míg a 0. bank ennek a leteltét várja, az 1. bankban elindítható egy tárművelet. A dinamikus RAM belülről sorokra és oszlopokra van felosztva. A címbitek fele az áramkör egy sorát választja ki, a másik fele pedig eb ből a sorból egy oszlopot, azaz egyetlen cellát határoz meg. A memória IC bemenetén lévő cím funkcióját két kísérőjel pontosítja: a sorcímek hez a nRAS (Row Address Select), az oszlopcímekhez a nCAS tartozik. Normál tárművelet esetén a RAS jel alacsony a teljes ciklus alatt, a CAS meghatározott késleltetéssel (kb. 40-80 nsec) követi a RAS jelet. Természetesen az átlapolás elve nem csak két bankra alkalmazható, hanem négy vagy nyolc bankra is. A memóriák címzésénél további idő takarítható meg, ha lapmódú működést választunk. A modem RAM integrált áramkörök számára találták ki a lapmódú működést. Ennek a technikának az a lényege, hogy az áramkörök a kiválasztott sorból további biteket (oszlopokat) gyorsan tudnak szolgáltatni. Ha a következő tárolvasás ugyanannak a sornak egy másik oszlopára vonatkozik, akkor a nRAS jel alacsony

Tárkezelés

165

szinten tartása mellett csak az új oszlopcím és egy ismételt nCAS im pulzus szükséges a RAM áramkörnek a cella olvasásához (lásd 3-8. ábra). A cellák elérési idejét most a CAS előtöltés ideje (tCP) határozza meg. A lapmódú működést három ok korlátozza: elértük a sor végét, nem címfolytonosan olvassuk a memóriát, vagy tárfrissítés miatt kell kilépnünk a lapmódból. Mindhárom esetben a tárolvasás visszalassul normál sebességre. Számítsuk ki mekkora a sor mérete AT gép és 41256 típusú áram kör esetén. A 41256 áramkör 256 kbit kapacitású, belső felépítése 512 sorból és 512 oszlopból áll. Az AT gépek szavasan olvassák a memóri át, azaz paritásbittel együtt 18 db IC alkot egy bankot, melynek teljes kapacitása 512 kbyte. Ebből egy sorra tehát 1 kbyte jut, ami nem túl nagy méret. Gondoljunk azonban arra, hogy a sorméret tár IC függő, a 4 Mbit kapacitású áramkörökből 386-os alaplapon egy sor már 16 kbytenyi memóriát jelent. A lapmód és az átlapolt tárművelet együttes használata sokáig meg oldotta a lassú memóriák és gyors processzorok közötti feszültséget, de a probléma a Pentium processzorokkal ismét felszínre került. A le hetséges megoldási módokkal foglalkozik könyvünk további része.

3-8. ábra. Lapmódú működés

166


3.4.1.2. FPM RAM A ma leginkább elterjedt memóriatípus, a gyors lapmódú RAM (Fast Page Mode RAM) 60 és 70 nsec hozzáférési idővel rendelkezik. Akkor van szükségünk 60 nsec sebességű áramkörökre, ha Pentium processzo runk van 66 MHz-es rendszersínnel (100, 133, 166, 200 MHz-es Pentium). Ugyanezt az áramkört használhatjuk videokártyákon is. Itt esetenként találkozhatunk 48 nsec sebességű memóriákkal is. A gyors lapmódú logika azt feltételezi, hogy a következő memória-hozzáférés a soron következő címre, vagy annak közelébe történik.

RAS

\ tpc

CAS cím

'v

.

/ “ v

"".... — ------- -------tcAC ------- 1------* -... -<£jdati>----- -<^datá>^"”-^datá>------*

adat

3-9. ábra. FPM RAM idődiagram

Az FPM olvasási ciklus azzal kezdődik, hogy a DRAM áramkörök megkapják a sorcímet, és a nRAS kisérő jel alacsony szintre vált. Ez után a nCAS alacsony szintje jelzi az oszlopcím megérkezését, melyre az aktuális rekesz tartalma kiolvasódik. Ha a következő olvasás ugyan abban a sorban lévő másik oszlopra vonatkozik, ennek olvasásához elegendő az oszlopcím és egy újabb nCAS jel kiadása. Minden CAS ciklusban az érvényes adat megérkezése után a rendszer tárolja a re kesz tartalmát, és a CAS jel magasra vált. Ez a folyamat a 3-9. ábrán követhető végig. A CAS magas szintje tiltja az adatkimenetet, ezért az

167

Tárkezelés

adatokat a rendszerben tárolni kell a CAS magasra váltása előtt. Ha a fenti feltételek (66 MHz-es sín és 60 nsec sebességű áramkörök) mel lett indítunk lapműveletet, az egyes ciklusok végrehajtási ideje pro cesszor órajelben mérve: 5-3-3-3. 3.42.3. EDO RAM Az EDO (Extended Data Output) RAM gyorsabb a gyors lapmódú mű ködésnél. Ez a növekedés kb. 10-15% mértékű, de a rendszernek fel kell ismernie az EDO-t a teljesítmény növekedés kihasználására. Az Intel Triton elemkészletét használó Pentium alapú gépek EDO RAM alkalmazására készültek. Ha olyan alaplapra teszünk EDO RAM-ot, amely nem ismeri fel, a rendszer hibátlanul működik, csak nem nő a teljesítménye. Az EDO modul úgy néz ki, mint egy paritásnélküli RAM modul, a különbség az alkalmazott integrált áramkörökben van. Az EDO RAM olvasási folyamata nagyon hasonlít az FPM módú olvasáshoz. A legfontosabb különbség, hogy a CAS magasra váltásakor az adatkimenet nem tiltódik le, és egy belső tároló biztosítja, hogy a kiolvasott adatok a következő CAS lefutásig megőrződnek. Az egysze rűsített EDO folyamat a 3-10. ábrán látható. A belső tároló lapmódú vezérlését a CAS jel végzi. Az előzőleg olvasott adat beírása a belső

RAS

tpc "\

CAS cím

s

o

P

>

------------

V

A K r

^

j

r\

<j)szl 1^> - - - -<j>szl2)> - - - - <j>szl3)>- - - - ^(oszl4> - - - - ^ oszl5^> tCAC

adat

----------- <jjádatj)>---------at^> - - - - - - - - - —

3-10. ábra. EDO RAM idődiagram


168

tárolóba a CAS felfutó élével történik. Ezután jöhet a következő oszlopcím és olvasás, az előző adatok nem sérülnek meg. A sebességnöve kedés azáltal valósul meg, hogy a következő oszlop címének kiadásáig szükséges idő kb. 10 nsec idővel csökken. Az EDO RAM sokkal gyorsabban olvasható, mint a hagyományos DRAM. Lapmódú olvasásnál az első rekesz elérése hosszabb ideig tart (kb. megegyezik az FPM sebességével), a többi olvasás viszont majd nem olyan gyors, mint a statikus memóriáknál, ezért az EDO memó riát sokan a gyorsítótár konkurensének tartják. Ha a sebességet pro cesszor órajelekkel fejezzük ki, négy EDO olvasás 5-2-2-2 órajelet igé nyel. Az áramkörök 50-60-70 nsec hozzáférési idővel kaphatók. 66 MHz -es rendszersínhez 60 nsec-es IC ajánlott, ha a pénztárcánk enge di válasszunk inkább 50 nsec sebességű áramköröket. Az EDO RAM problémája, hogy 66 MHz felett nem működik megbízhatóan. Tekint ve, hogy ezt a határt már több processzor átlépi (pl. a Cyrix 6x86 75 MHz-es sínt igényel), az EDO RAM jövője korlátozott.

3.4.1.4. SDRAM Újabb lendületet adott a DRAM áramkörök fejlesztésének a csoportos (burst) technika bevezetése a DRAM műveletekbe. A „burst" jelentése a memória vonatkozásában, hogy a processzornak csak az első memó riacímet kell kiadnia, a DRAM maga állítja elő a következő memória rekeszek címét. Ezzel sok késleltetés megtakarítható, ami a külső cím vételével és tárolásával jár. A csoportos képesség kihasználásához a DRAM architektúrának néhány feltételt kell teljesítenie. Először meg kell határozni a csoport hosszúságát és típusát a DRAM számára. A csoport hosszúsága azt jelenti, hogy a kezdőcím után hány további címet képez a DRAM bel ső számlálója, azaz hány ciklusra vonatkozik a csoportos átvitel. A csoport típusa alatt azt értjük, hogy a belső címszámláló folytonos cí meket képez-e a lapon, vagy átlapolt lapcímeket kell előállítania a cso port hosszúságnyi memória eléréshez. Másodszor szükség van egy óra jelre, mely növeli a belső címszámláló tartalmát, és kikapuzza az olva sott adatokat.

169

Tárkezelés

Két új DRAM típust eredményezett eddig a csoportos átviteli tech nika. A szinkron DRAM (SDRAM) fejlesztését fejezték be hamarabb, de hamarosan piacra kerültek a Burst EDO (BEDO) áramkörök is. A szinkron dinamikus memóriát (SDRAM) az Intel Triton VX áram körkészlet is támogatja. Nevének megfelelően ez a RAM minden kivi teli és beviteli műveletét a rendszerórához szinkronizálja. Ilyen képes sége korábban csak a statikus memóriáknak volt. Az SDRAM legna gyobb előnye, hogy akár 100 MHz sebességű rendszersínnel is hasz nálható, amire a jövőben előreláthatólag nagy szükség lesz. Az SDRAM áramköröket nem elsősorban a PC piac számára fejlesz tették ki, bármilyen alkalmazásra megfelel, ahol igen nagy memóriaigényeket kell kielégíteni. A felhasználó saját maga konfigurálhatja az SDRAM-ot az alábbi képességek kihasználására: • az áramkörbe integráltak egy üzemmód regisztert, mellyel a felhasz náló meghatározhatja a csoportos átvitel hosszát és típusát, továbbá a nCAS lappangást, • az áramkörön belüli átlapolás támogatására az SDRAM architektúra engedélyezi két DRAM lap egyszerre történő megnyitását, • a cím és vezérlőjelek időkritériumainak könnyebb betartásához a DRAM interfész órajellel ütemezett (szinkron). 3.4.2.5. BEDO RAM A másik új DRAM típus a BEDO RAM (Burst Extended Data Output) is csoportosan olvassa az adatokat. A csoport hosszúsága kötött: négy átvitelre vonatkozik, típusa folytonos és átlapolt lehet. Sebesség vo natkozásában a BEDO az első oszlopcím kiadása után a következő három adat olvasásához csak egy-egy órajelet használ, a processzor 51-1-1 órajel alatt képes 4 adatot beolvasni. A valóban gyors BEDO RAM legnagyobb hátránya, hogy 66 MHz-nél gyorsabb rendszersínnel nem használható. A BEDO olvasás két pontban tér el az EDO-tól. Az első különbség, hogy az adattárolót regiszter váltotta fel, azaz van egy közbenső tárolá si fokozat. Emiatt a BEDO az első CAS ciklusban nem ad kimenetet.

170


RAS

\ f-J.PC 1

CAS

\

/

'

^ n u ~ x j~ Y j~ Y _ n ^ r <^pszl5^>— -------- ----------------------

cím

- < sor

adat

,tc AC. ........................................... ........ \adatl)- --■-{adat^-—-{adat3}- -■~{adat4)-- ■-■{adats}......

----------------------------------------

3-11. ábra. BEDO RAM idődiagram

A kiegészítő fokozat által nyújtott előny abban jelentkezik, hogy a má sodik ciklusban kiadott nCAS jelhez képest hamarabb jelenik meg az adat (lásd 3-11. ábra, a tCACidő rövidebb). A második különbség, hogy a BEDO tartalmaz egy belső számlálót. A processzor csak minden ne gyedik oszlopcímet adja ki, melyet a BEDO tárol, és ciklusonként au tomatikusan növel. Az első CAS ciklus (melynek során csak a belső regiszter töltődik) nem jelent lényeges késleltetést az első adatelem vételében. A dinamikus RAM áramkörökről szóló fejezet végén a 3-7. táblázat ban összefoglaltuk az egyes DRAM típusok sebességi adatait. A táblá3- 7. táblázat DRAM típusok összehasonlítása Memóriatípus L2 - SRAM SDRAM DRAM BEDO DRAM EDO DRAM FPM DRAM

Ciklusok processzor órajelben kifejezve 1. bit

2. bit

3. bit

4. bit

2 5 5 5 5

1 1 1 2 3

1 1 1 2 3

1 1 1 2 3

171

Tárkezelés

zatból az olvasható ki, hogy 66 MHz-es rendszersínt használva hány processzor órajel szükséges négy adat (bit vagy byte) beolvasásához a különböző típusoknál. A táblázat első sorában SRAM (gyorsítótár) ada tok találhatók viszonyítási alapként.

3,4.2. Statikus RAM A statikus RAM (SRAM) elemek az információt kapcsolóként üzeme lő cellákban tárolják. Az 1 bit tárolására használt billenőkor (flip-flop) íráskor beírható (logikai 1 állapot) vagy törölhető (logikai 0 állapot). A billenőkor állapota mindaddig fennmarad, míg újabb írással megvál toztatjuk vagy megszűnik a tápellátás. A billenőkörök nagyon gyorsan dolgoznak, de sajnos elég sok felületet foglalnak el az integrált áram kör lapkáján. Ez erősen korlátozza az egyetlen tokba építhető memória nagyságát. Statikus memóriákat a PC-ben gyorsítótárként használnak. Az ele mek átlagos hozzáférési ideje 8 és 25 nsec között van. Az SRAM a DRAM-hoz hasonlóan mátrixba szervezi a cellákat. A sor és oszlopcí met azonban - éppen a gyorsabb működés érdekében - egyszerre kapja meg az áramkör. A címek szétválasztása tokon belül történik, miáltal az áramkör vezérlése nagyon egyszerű. Az SRAM integrált áramkört ki kell választanunk (nCS, Chip Select vagy CE, Chip Enable) egy címdekóder segítségével, és a nWE (Write Enable) jellel el kell dönte nünk, hogy olvasás vagy írás műveletet hajtunk-e végre. Néhány IC rendelkezik még egy nOE (Output Enable) bemenettel is, mely az olva sott adatok kimenetre jutását engedélyezi vagy a kimeneteket harma dik állapotba viszi. A 3-6. ábrán SRAM integrált áramkörök lábkiosztása is látható. A 43258 típusú IC 32 kbyte kapacitással rendelkezik, ehhez 15 cím bitre (AO-14) van szükség. Az adat ki- és bemenetek közösítve vannak (1/01-8), de ez nem SRAM különlegesség, DRAM áramkörök között is található ilyen. Az integrálási technika növekedésének köszönhetően egyre több fél vezetőt lehet egy lapkára ültetni. Ez viszont azt jelenti, hogy ugyanak kora felületen több hő keletkezik. A mikroprocesszoroknál külön ven


172

tilátorral oldják meg a hűtést, de a keletkezett hő alacsonyabb tápfe szültséget használva is csökkenthető. A mikroprocesszoroknál több fokozatban is csökkentették a tápfeszültséget 4 és 3 V között. A TTL logikában +2 V-nál magasabb feszültség logikai 1 szintnek, a +0,8 Vnál kisebb feszültség logikai 0-nak felel meg. A RAM áramkörök ma már természetesen csak egy + 5 V-os tápfor rást igényelnek. Ha csökkentjük a RAM áramkörök tápfeszültségét 3,3 V-ra, az áramkörök megbízhatók maradnak, csak a zavarvédelmi szint lesz kisebb. Cserébe viszont a memóriák sokkal kevesebb energiát fo gyasztanak, gyorsabban működhetnek és kevesebb hőt termelnek. A RAM gyártók több tápfeszültség változatban kínálják áramkörei ket. A 3,3 V-os SRAM bemenő és kimenő jele egyaránt 0 és 3,3 V között lehet. A kevert módú SRAM 5 V-os tápról dolgozik, bemenő jele 0 és 5 V, kimenő jele 0 és 3,3 V között változhat. A szinkron SRAM integrált áramkörök általában 3,3 V-os feszültségről táplálkoznak, de néhány típus bemeneti/kimeneti vonala csak 2,5 V feszültséget kap.

3.4.2.1. Aszinkron SRAM Ezt a fajta memóriát használjuk már a 386-os gépektől kezdve másod lagos gyorsítótárként (Level 2 Cache). Ennek a típusnak nincs semmi trükkje, egyszerűen csak gyorsabb, mint a DRAM elemek. A processzor órajelétől függően 20, 15 vagy 12 nsec hozzáférési idejű elemeket hasz nálunk a gyorsítótárhoz. Nevének megfelelően ez a típus nem elég gyors ahhoz, hogy szinkron lehessen olvasni. Ez azt jelenti, hogy a processzor nak esetenként várakoznia kell a memóriára, de az a várakozás sokkal rövidebb, mint a DRAM esetén. 3.4.2.2. Szinkron SRAM A szinkron csoportos (burst) statikus RAM 66 MHz-es sínnél a leg gyorsabb megoldást adja jelenleg. Ha a processzor nem túl gyors, a szinkron SRAM csoportos olvasásnál pont olyan gyorsan szolgáltatja az adatokat, mint ahogy a processzor várja, azaz 2-1-1-1 órajel alatt, így a memória szinkron dolgozhat a CPU-val, és a memória minden

173

Tárkezelés

jelét valóban a processzor szinkronizálja. A szinkron SRAM elemek átlagos hozzáférési ideje 8,5-12 nsec között van. Ez a sebesség 66 MHznél gyorsabb rendszerekben viszont már nem elegendő, 75 MHz-es sínnél a négy címre vonatkozó csoportos átvitel jelentősen lelassul: 3-2-2-2 órajelet igényel.

3A.2.3. PB SRAM Az adatcsatornás csoportos statikus memória (PB SRAM, Pipelined Burst Static RAM) különlegessége, hogy bemeneti/kimeneti regiszte reket alkalmaznak az SRAM áramkörben. A regiszterek feltöltése ugyan kiegészítő ciklust igényel (ezért az első adat elérése tovább tart), de a feltöltött regiszterekből történő adattovábbítás sokkal gyorsabb, mint a cellákból történő olvasás. A PB SRAM jelenti ma a 66 MHz-nél gyorsabb rendszerek (Pentium Pro) számára az ideális megoldást. A hozzáférési idő ezeknél az áram köröknél 4,5-8 nsec, ami a rendszersín elvi sebességhatárát 133 MHzre emeli. A 3-8. táblázat a különböző SRAM típusok négycímes hozzá férési idejét tartalmazza a rendszersín sebességének függvényében. Lát ható, hogy az alacsony tartományban a szinkron SRAM gyorsabb a PB SRAM-nál, de 66 MHz felett nincs vetélytársa. 3-8. táblázat. SRAM és rendszersín sebesség Sínsebesség (MHz) Aszinkron SRAM Szinkron SRAM PB SRAM

33

50

66

75

100

125

2-1-1-1 2-1-11 3-1-11

3-2-2-2 2-1-11 3-1-11

3-2-2-2 2-1-1-1 3-1-1-1

3-2-2-2 3-2-2-2 3-1-1-1

3-2-2-2 3-2-2-2 3-1-1-1

3-2-2-2 3-2-2-2 3 -M -l

3.4.3. Video RAM A számítógép monitorának képernyőjén látható kép memóriában tá rolódik, melyet videomemóriának (VRAM) nevezünk. A VRAM való jában egy keret puffer, melynek minden bitje (a video módtól függően


174

bit csoportja vagy byte-ja) a képernyő egy elemét (képpont vagy karak ter) határozza meg. A VRAM áramköröket kifejezetten grafikus meg jelenítésre optimalizálták, bár sok videokártyán „közönséges" DRAM elemek vannak. A videovezérlő másodpercenként 30-70-szer végigol vassa a memóriát, és újraképzi a memóriában tárolt képet. A képtarta lom kezdeti meghatározását és módosításait a mikroprocesszor végzi a VRAM-ba történő írással. Ez azt jelenti, hogy a VRAM-ot esetenként egyszerre olvasná a videovezérlő, és írná a mikroprocesszor. A legtöbb memória áramkör nem engedi meg, hogy egyszerre olvas sák és írják. Ha viszont arra kell várni egy írás művelettel, hogy befeje ződjön az aktuális olvasás, az lassítja a rendszert vagy képvillogást okoz. Néhány videorendszer különleges VRAM integrált áramkörrel oldja fel a problémát, melynek kettős hozzáférési lehetősége van: külön az íráshoz és külön az olvasáshoz. A processzor adatot ír a videomemóriába a képtartalom aktualizálásához, miközben a videovezérlő a kép újraképzéséhez olvassa azt. A 3-12. ábrán látható MT42C8256 típusú VRAM az S3 cég P86928 lapkája mellett található néhány videokártyán (pl. SPEA Mercury, Videologic 928). Memória mátrixa 512 * 512 * 8 bit, kapacitása 256 kbyte. Ez a VRAM annak a felismerésnek a jegyében született, hogy a videovezérlők számára a memória egyes rekeszei sorban egymás után szükségesek. Ezért a VRAM egy soros hozzáféréssel rendelkezik, me lyet SAM-nak rövidítenek (Serial Acces Memory). A SAM egy 8 bit széles soros hozzáférésű port, melynek külön órajele van. Ez az órajel (SC, Serial Clock) a RAMDAC képpont frekvenciájával dolgozik, és gyakorlatilag teljesen független magától a RAM-tól. A soros olvasás és írás üzemmód az áramkörön egy kapuzó jellel tiltható vagy engedélyez hető (nSE, Serial Enable). Az adatok a két belső egység (DRAM és SAM) között kétirányban automatikusan cserélődnek. A DRAM-nak szüksége van frissítő im pulzusra, melyet a frissítő számláló egység állít elő, de ugyanezt a jelet használjuk a DRAM és SAM közötti adatvitelnél az adatok átírására. A QSF kimenő jel azt az információt adja a környezetnek, hogy a SAM melyik fele elérhető. Az alacsony szint az alsó sorokat (0-255), a magas szint a felső sorokat (256-511) jelenti. A DRAM adatvonalai

175

3-12. ábra. VRAM belső felépítés

(DQ1-8) a videokártya grafikus gyorsítójával vannak összekötve, a SAM adatkimenetei (SDQ1-8) pedig a RAMDAC-hoz jutnak. Mindkét felü let független a másiktól, és aszinkron írhatók és olvashatók. Az áramkör néhány lába kettős funkciót lát el. A nTR/OE jel egyik jelentése: kimenet engedélyezés (Output Enable), míg a TR (Transfer Enable) a nRAS jellel együtt a DRAM és SAM közötti adatátvitelt en gedélyezi. Az nME/WE jel írást engedélyez (Write Enable), illetve az


v

176

ME (Mask Enable) szintén a nRAS jellel együtt maszkolt írásciklust indít. Ebben az üzemmódban nem kell egy teljes olvasás és írásciklust végrehajtani, ha egy byte néhány bitjét akarjuk csak megváltoztatni.

3.5. DOS tárkezelés Ebben a fejezetben két memóriával kapcsolatos kérdéssel foglalkozunk. Az első részben azt vizsgáljuk, hogyan lehet a DOS alatt futtatott prog ramok vagy játékok számára minél több memóriát biztosítani. Ezzel kapcsolatban a CONFIG.SYS és AUTOEXEC.BAT állomány bejegy zéseit optimalizáljuk, és részletesen foglalkozunk az EMM386.EXE DOS memóriakezelő programmal. A második részben a DOS alatt indított programok tevékenységeit részletezzük, és megnézzük, hogyan tartja nyilván a DOS a memóriában lévő programokat.

3.5.1. Memóriakezelés a gyakorlatban Ha a számítógépünket 386-os vagy újabb processzor hajtja meg, és legalább 5.0 változatú DOS alatt dolgozunk, lehetőségünk van a sza bad hagyományos memória nagyságának növelésére. Ezt a nagyobb DOS memóriát egyre több program vagy játék igényli, pedig a betöltés kor induló meghajtó és rezidens programok egyre kevesebb memóriát hagynak szabadon. A DOS memória felszabadításához az alábbi DOS állományokat és parancsokat használjuk: • CONFIG.SYS: az alapértelmezett konfiguráció megváltoztatására, esz közmeghajtó programok telepítésére szolgáló állomány, • AUTOEXEC.BAT a rendszer indításakor automatikusan végrehajtó dó parancsokat, beállításokat tartalmazó kötegelt állomány, • HIMEM.SYS: a DOS elemek magas memóriába telepítésére szolgáló meghajtó program, • EMM386.EXE: eszközmeghajtó és tárrezidens programok felső me móriába történő telepítésére és EMS memória emulálására készült meghajtó program,

177

Tárkezelés

• MEMMAKER.EXE: a memóriafelszabadítás automatikus végrehajtá sát végző parancs, • MÉM.EXE: a memória foglaltságát kiíró parancs. Célszerű MEM /C /P paraméterekkel futtatni a részletes adatok oldalakra tagolásához. Indulásként nézzünk egy példát a memória foglaltságáról egy primi tív CONFIG.SYS és AUTOEXEC.BAT felépítés esetén: CONFIG.SYS: FILES=40 ; az egyszerre nyitva tartható állományok száma LASTDRIVE= H ; a legnagyobb használható logikai meghajtónév FCBS= 16,8 ; megnyitható állományvezérlő blokkok száma SHELL=C:\COMMAND.COM C:\ /E:256 /p ;a parancsértelmező elérési útvonala és típusa (/E: 256 byte a környezeti változóknak, /p: állandó) STACKS=9,256 ;nem eredeti IBM gépeknél kell a veremtárak szá mát és méretét megadni AUTOEXEC.BAT @ECHO OFF ;képernyőre visszaírások letiltása PROMPT $P$G ;a prompt meghatározása (pl. C:\DOS>) PATH C:\;C:\DOS;C:\NC;C:\BAT;C:\WINDOWS ,keresési útvonal SET TEMP= C:\WINDOWS\TEMP ;átmeneti mentésre használt könyvtár MEM /C /P: kijelzés fordítása: 1 Mbyte alatti memóriát használó modulok: Név MSDOS COMMAND szabad

Összes =

hagyományos + felső memória

62,221 (61K) 62,221 (61K) 4,992 (5K) 4,992 (5K) 588,000 (574K) 588,000 (574K)

0 (OK) 0 (OK) 0 (OK)


178

Memória összegzés: összes = + szabad Memória típus használt 655,360 67,360 hagyományos 588,000 0 0 felső 0 393,216 fenntartott 393,216 0 15,728,640 15,728,640 kibővített (XMS) 0 16,777,216 16,189,216 588,000 összes memória Összes 1 Mbyte alatt 655,360 67,360 588,000 Legnagyobb végrehajtható programméret:587,904 (574K) Legnagyobb felső memóriablokkO (OK) Láthatjuk, hogy nem indítottunk semmilyen eszközmeghajtó vagy rezidens programot, mégis csak 574 kbyte maradt a DOS memóriából szabadon, mert a 6.22 változatú DOS kb. 66 kbyte-ot foglal el a me móriából. Szerencsére 486-os processzor van az alaplapunkon, így hasz nálhatjuk a HIMEM.SYS és EMM386.EXE meghajtókat. Mielőtt a CONFIG.SYS tartalmát megváltoztatjuk, készítsünk egy betöltő haj lékonylemezt (FORMAT A: /U /S), és másoljuk rá a következő állomá nyokat: • • • • • • •

AUTOEXEC.BAT CONFIG.SYS FDISK.EXE SYS.COM SCANDISK.EXE FORMAT.COM valamilyen egyszerű szövegszerkesztő (EDIT.COM, N orton Commander).

Módosítsuk tehát először a CONFIG.SYS tartalmát, hogy a rend szer felső és magas memóriát használhasson: DEVICE=C:\DOS\HIMEM.SYS DEVICE=Ci\DOS\EMM386.EXE NOEMS NOVCPI DOS=HIGH,UMB

179

Tárkezelés

DEVICEHIGH C:\DOS\SETVER.EXE FILES=40 LASTDRIVE=H FCBS=16,8 SHELL=C:\COMMAND.COM C:\ /E:256 /p STACKS=9,256

A DEVICE= C:\DOS\HIMEM.SYS sor a kibővített (és benne a ma gas) memória kezelésére készült HIMEM.SYS meghajtót tölti be a ha gyományos memóriába. Ennek a meghajtónak az a feladata, hogy egy behangolja a különböző alkalmazások memóriakiszolgálását az ütkö zések elkerülésére. A HIMEM.SYS az első bejegyzés a CONFIG.SYSben (néhány különleges meghajtótól eltekintve), de az EMM386.EXE meghajtót mindenképp meg kell előznie. A HIMEM.SYS 286-os gé pen is használható a DOS magas memóriába töltéséhez, paramétere zésére később visszatérünk. A második sorban lévő DEVICE=C:\DOS\EMM386.EXE NOEMS NOVCPI parancs az EMM386.EXE meghajtót tölti be a hagyományos memóriába. Az EMM386.EXE lehetővé teszi a felső memóriához for dulást, és a kibővített memória használatát EMS szimulálására. Az EMM386.EXE a processzor segítségével képes arra, hogy a felső me mória nem használt címeire a kibővített memóriából 4 kbyte méretű blokkokat áttérképezzen. A megadott paraméterekkel letiltjuk az EMS/ VCPI memória használatot, minden kibővített memóriát felső és XMSként definiálunk, ami a Windows alatti használathoz szükséges. Az EMM386.EXE általában a CONFIG.SYS második sorában található a HIMEM.SYS után. A meghajtóhoz számtalan paraméter és kapcsoló tartozik, melyekkel később foglalkozunk. ADOS=HIGH, UMB sorban engedélyezzük, hogy a DOS kapcsola tot tartson a felső memóriával, és egy része a magas és/vagy felső me móriába töltődjön. A HIGH és UMB paraméter egymás mellé vagy külön sorban is írható (DOS=HIGH, DOS=UMB). A HIGH paramé ter helyett LOW (alapértelmezett) írható, mely a DOS hagyományos memóriába töltését eredményezi. Ha a DOS= HIGH beállítás mellett


180

a DOS nem látja a magas memóriát (HMA), az alábbi hibaüzenet író dik a képernyőre: HMA not available (magas memória nem áll rendelkezésre) Loading DOS low (a DOS a hagyományos memóriába töltődik).

Az UMB ellentéte a NOUMB (alapértelmezett), ebben az esetben a DOS nem kezeli a felső memóriát. A felső memóriába meghajtó vagy rezidens program csak akkor tölthető, ha DOS= UMB paramétert állí tottuk be, és valamilyen meghajtó program (pl. EMM386.EXE) bizto sítja a felső memória blokkokat. A CONFIG.SYS-ben új sor még a DEVICEHIGH C:\DOS\SETVER.EXE, mely a SETVER.EXE DOS parancsot a felső memóriába töl ti, ha lehetséges. A SETVER az egyedileg megadott programokhoz DOS verziószámot rendel. Erre akkor van szükség, ha valamelyik alkalma zói program ragaszkodik bizonyos szintű DOS változathoz. Előfordul, hogy csak az 5.0 DOS-hoz készült programot fogadja el, a 6.22 válto zatét nem. Ebben az esetben az alkalmazói programot be lehet csapni, azt a DOS változatot mondja a SETVER az alkalmazói programnak, melyet előzetesen beállítottunk. Meghajtó programot két módon tölthetünk a felső memóriába: a CONFIG.SYS állományban a DEVICEHIGH, az AUTOEXEC.BAT ál lományban pedig a LOADHIGH (rövidítve LH) parancs segítségével. A DEVICE parancs az eszközmeghajtót a hagyományos memóriába tölti. Az AUTOEXEC.BAT tartalmát is változtassuk meg az alábbiak sze rint: @ECHO OFF PROMPT $P$G PATH C :\;C :\DOS;C :\NC;C :\BAT;C :\WINDOWS @LH C:\DOS\MOUSE.COM SET TEMP=C:\WINDOWS\TEMP NC

181

Tálkezelés

A negyedik sorban lévő @LH C: IDOS \MOUSE. COM parancs az egérmeghajtó programot a felső memóriába tölti. A @ szimbólum a betöl tés üzeneteinek képernyőre írását tiltja le. Az utolsó sorban az NC paranccsal a Norton Commandert indítjuk el. Az NC rezidens módon a hagyományos memóriába telepszik, és ism ét betölti a COMMAND.COM parancsértelmezőt. Nézzük meg a MEM /C /P pa rancsot végrehajtva hogyan néz ki memóriánk foglaltsága: Név MSDOS HÍMEM EMM386 COMMAND NC COMMAND SETVER MOUSE Szabad

#•

Összes = Hagyományos + Felső memória 17,117 (17K) 0 (OK) 17,117 (17K) 1,120 (1K) 1,120 (1K) 0 (OK) 3,120 (3K) 3,120 (3K) 0 (OK) 2,928 (3K) 2,928 (3K) 0 (OK) 13,312 (13K) 13,312 (13K) 0 (OK) 3,072 (3K) 3,072 (3K) 0 (OK) 512 (1K) 0 (OK) 512 (1K) 10,512 (10K) 0 (OK) 10,512 (10K) 762,112 (744K) 614,560 (600K) 147,552 (144K)

Memória összegzés: Memória típus Összes = Használt + Szabad Hagyományos 655,360 40,800 614,560 Felső 158,576 11,024 147,552 Fenntartott 393,216 393,216 0 Kibővített (XMS) 15,570,064 193,680 15,376,384 Összes memória 16,777,216 638,720 16,138,496 Összes 1 Mbyte alatt 813,936 51,824 762,112 Legnagyobb végrehajtható programméret: 614,464 (600K) Legnagyobb felső memóriablokk 147,552 (144K) Az MS-DOS rezidens a magas memória területen. +é

•*

••

Nagyjából az történt, amit vártunk. A DOS által elfoglalt memória jelentősen csökkent, a HIMEM.SYS, az EMM386.EXE és a COMMAND.COM sem foglal el jelentős memóriát. Az NC szigorúan el foglal 13 kbyte-ot, és a COMMAND.COM másolata számára még 3


182

kbyte-ot. Ha kevés a szabad memóriánk, töröljük ki a Norton Com m andert (vagy Volkov Com m andert, Dos Navigatort) az AUTOEXEC.BAT-ból. A SETVER és MOUSE programok az előírás nak megfelelően a felső memóriából foglalnak le területet. Mindezek eredményeképp a szabad hagyományos memória mérete megnőtt 600 kbyte-ra. Mit tehetünk akkor, ha a CONFIG.SYS és AUTOEXEC.BAT állo mányok módosításának következtében a számítógép a legközelebbi indításkor lemerevedik? Két megoldás is van: az egyszerűbb megoldás nál az előre elkészített betöltő lemezről újraindítjuk a számítógépet, és javítjuk a CONFIG.SYS és AUTOEXEC.BAT állományokat. A másik megoldást a 2.1.2 fejezetben részletesen tárgyaltuk. Következő lépésként a hardver bővítését követendő újabb progra mokat telepítünk a számítógépre. Rendszerünket bővítjük egy IDE fe lületű CD-ROM meghajtóval és egy Sound Blaster 16 hangkártyával. A szoftverek telepítése során a CONFIG.SYS és AUTOEXEC.BAT tar talma és a memória foglaltsága megváltozik az alábbiak szerint: CONFIG.SYS: DEVICE=C:\DOS\HIMEM. SYS DEVICE=C:\DOS\EMM386.EXE NOEMS NOVCPI DOS=HIGH,UMB DEVICE=C:\DOS\SMARTDRV.EXE /DOUBLE_BUFFER DEVICEHIGH=C:\DOS\SETVER.EXE DEVICE=C:\UTIL\DEV\ATAPI_CD.SYS /D:MSCD000 /I:0 D E V I C E C :\SB16\DRV\CSP.SYS / P :220 FILES=40 LASTDRIVE=H FCBS=16,8 SHELL=C:\COMMAND.COM C:\ /E:256 /p STACKS=9,256

AUTOEXEC.BAT. 0ECHO OFF PROMPT $P$G

183

Tárkezelés

PATH C :\;C:\DOS;C:\NC;C:\BAT;C:\WINDOWS C:\DOS\SMARTDRV.EXE /L 0LH C:\DOS\MOUSE.COM C:\DOS\MSCDEX.EXE /D:MSCDOOO /M:12 /V SET TEMP=C:\WINDOWS\TEMP SET SOUND=C:\SB16 SET BLASTER=A220 15 Dl H5 P330 T6 C:\SB16\SB16SET /M:220 /VOC:220 /CD:220 /MIDI:220 /LINE:220 /TREBLE:0 C:\SB16\SBCONFIG.EXE /S NC

MEM /C /P: kijelzés (ordítása: Összes 1 Hagyományos + Felső memória Név MSDOS 17,165 (17K) 0 (OK) 1^,165 (17K) HÍMEM 1,120 (1K) 1,120 (1K) 0 (OK) EMM386 0 (OK) 3,120 (3K) 3,120 (3K) 31,520 (31K) SMARTDRV 0 (OK) 31,520 (31K) ATAPI CD 22,944 (22K) 0 (OK) 22,944 (22K) CSP 0 (OK) 3,152 (3K) 3,152 (3K) COMMAND 3,008 (3K) 3,008 (3K) 0 (OK) MSCDEX 40,352 (39K) 0 (OK) 40,352 (39K) 13,360 (13K) NC 13,360 (13K) 0 (OK) COMMAND 0 (OK) 3,120 (3K) 3,120 (3K) SETVER 512 (1K) 512 (1K) 0 (OK) MOUSE 10,512 (10K) 0 (OK) 10,512 (10K) Szabad 663,920 (648K) 516,368 (504K) 147,552 (144K) Memória típus Összes = + Szabad Használt Hagyományos 655,360 138,992 516,368 147,552 Felső 158,576 11,024 Fenntartott 393,216 393,216 0 Kibővített (XMS) 15,570,064 2,290,832 13,279,232 Összes memória 16,777,216 2,834,064 13,943,152 ••

••

••


184

Összes 1 Mbyte alatt 813,936 150,016 663,920 Legnagyobb végrehajtható programméret: 516,224 (504K) Legnagyobb felső memóriablokk 147,552 (144K) A CONFIG.SYS-ben három új sor jelent meg. A DEVICE=C:\DOS\SMARTDRV.EXE /DOUBLE_BUFFER

sorban a SMARTDRV eszközmeghajtót töltjük be a merevlemez gyor sítására (cache) kettős puffereléssel. Ez a sor nem a hardver bővítésé nek következménye, hanem a rendszer gyorsítására szolgáló segédprog ram. A rendszerből memóriát foglalunk le, hogy a merevlemezről egy szerre nagyobb mennyiségű adatot olvashassunk be. A DEVICE=C:\UTIL\DEV\ATAPI_CD.SYS /D:MSCD000 /I:0

sorban ism ét egy eszközmeghajtó beolvasása történik, az ATAPI_CD.SYS program az újonnan telepített CDU55D típusú CDROM-hoz tartozik. Az MSCD000 paraméter az eszköz nevét jelenti, az 1:0 pedig azt, hogy a meghajtóban lemezcsere lehetséges. Az utolsó új meghajtó program a DEVICE=C:\SB16\DRV\CSP.SYS /P:220

sorban töltődik be. A CSP.SYS meghajtót a Sound Blaster 16 hangkár tyához adják. A P:220 paraméter a hangkártya bázis portcímét 220H értékre állítja be. Az AUTOEXEC.BAT állományban található új bejegyzések a kö vetkezők: C:\DOS\SMARTDRV.EXE /L

; a lemezgyorsító a gyorsabb működés érdekében a hagyományos me móriába kerül C:\DOS\MSCDEX.EXE /D:MSCD000 /M:12 /V

185

Tárkezelés

; a CD-ROM kezelésére szolgáló DOS parancs, az eszköz neve meg egyezik a CONFIG.SYS-ben meghatározottal. A parancs végrehajtása után jelenik meg a CD-ROM-hoz rendelt logikai meghajtó neve (D: vagy E:). Az M:12 paraméterrel 12 szektomyi puffért foglalunk le a memóriából a CD-ROM-nak, a V opcióra több információt ír ki a memória használatáról. SET SOUND=C:\SB16

; hangkártya programok könyvtára SET BLASTER=A220 15 Dl H5 P330 T6

; hardver paraméterek beállítása C:\SB16\SB16SET /M:220 /VOC:22C> /CD:220 /MIDI: 220 /LINE:220 /TREBLE:0

; kezdeti hangerő/hangszín beállítások C:\SB16\SBCONFIG.EXE /S

,az SB konfigurálása Az új meghajtóprogramok a szabad DOS memória méretét draszti kusan csökkentették, mindössze 504 kbyte maradt. Ha a most telepí tett meghajtó programokat a felső memóriába töltjük, elfogadható méretű szabad memóriánk marad. Végezzük el azt a feladatot a DOS erre készült segédprogramjával, a MEMMAKER-rel. A MEMMAKER.EXE párbeszédes üzemben minimalizálja a hagyo mányos memóriába töltött programok helyfoglalását, közben kétszer is újraindítja a számítógépet. A program futása során a felhasználónak hétszer kell beavatkoznia a következők szerint: • a bejelentkező képernyő után az Exit (kilépés) és Continue (folyta tás) közül az ENTER gombot megnyomva válasszuk a felkínált foly tatást,


186

• a Costum (egyedi) és Express Setup (gyors) közül fogadjuk el a felkí nált Express Setup beállítást az ENTER gomb megnyomásával, • a következő kérdésre (szükségünk van-e EMS memóriára) szintén az ENTER gomb megnyomásával fogadhatjuk el a felkínált "No" vá laszt, • a MEMMAKER felszólít, hogy vegyük ki az A: meghajtóban lévő lemezt, mert újraindítja a rendszert, majd vár az ENTER gomb meg nyomására, • a MEMMAKER meghatározta az optimális beállítást és ismét újra indítja a rendszert, ezért várja az ENTER gomb megnyomását, • a feltett kérdésre (helyesen működik-e a rendszer) válaszoljunk "Yes" azaz igennel az ENTER gombot megnyomva, • a MEMMAKER egy táblázatban foglalja össze a változásokat (előtte/ utána), majd vár az ENTER gomb (változások megtartása) vagy az ESC gomb (változások törlése) megnyomásáig, • a MEMMAKER futását befejezve visszakapjuk a DOS promptot. A változások valójában akkor lépnek életbe, ha a CTRL-ALT-DEL gom bokat megnyomva ismét újraindítjuk a számítógépet. Nézzük először milyen változások történtek a CONFIG.SYS állo mányban: DEVICE=C:\DOS\SMARTDRV.EXE /DOUBLE_BUFFER DEVICE=C:\DOS\HIMEM.SYS DEVICE=C:\DOS\EMM386.EXE NOEMS NOVCPI BUFFERS=15,0 FILES=40 DOS=UMB LASTDRIVE=H FCBS=16,0 DOS=HIGH DEVICEHIGH C:\DOS\SETVER.EXE DEVICEHIGH / L :1,23888=C:\UTIL\DEV\ATAPI_CD.SYS /D:MSCD000 / 1 :0 DEVICEHIGH / L :1,6608=C:\SB16\DRV\CSP.SYS /P:220

187

Tárkezelés

SHELL=C:\COMMAND.COM C:\ /E:256 /p STACKS=9, 256

Az első különbség, hogy a MEMMAKER átrendezte a sorokat, és a SMARTDRV meghajtót az első sorba helyezte át, mivel úgyis hagyo mányos memóriát használ. Megjelent egy új sor (BUFFERS=15,0), mellyel a lemezes egységek szám ára puffért foglalunk le. A MEMMAKER két sort csinált az eredeti DOS=HIGH, UMB bejegy zésből. Ennek nincs különösebb jelentősége, ezért nyugodtan visszaír hatjuk az egysoros változatot. A lényegi változás a két új meghajtó program magas memóriába töltésével történt (ATAPI CD.SYS és CSP.SYS). Az AUTOEXEC.BAT állományban kisebb mértékű a változás. A MOUSE.COM egérmeghajtó sorát a MEMMAKER előírás szerint ki egészítette. Az L: 1,15072 kapcsolóval az egyes régiót határozzuk meg a memóriában a program betöltéséhez, melynek legkisebb mérete 15072 byte. A másik változás, hogy a CD-ROM kezelő MSCDEX.EXE prog ram is a felső memóriába töltődik. 0ECHO OFF PROMPT $P$G PATH C :\;C :\DOS;C:\NC;C:\BAT;C:\WINDOWS C:\DOS\SMARTDRV.EXE /L @LH /L:1,15072 C:\DOS\MOUSE.COM @LH /L:l,40352 C:\DOS\MSCDEX.EXE /D:MSCD000 /M:12 /V SET TEMP=C:\WINDOWS\TEMP SET SOUND=C:\SB16 SET BLASTER=A220 15 Dl H5 P330 T6 @C:\SB16\SB16SET /M:220 /VOC:220 /CD:220 /MIDI:220 /LINE:220'/TREBLE:0 @C:\SB16\SBCONFIG.EXE /S NC

A memóriafoglaltság jelentősen javult, mint az várható volt. A sza bad DOS memória méretét 569 kbyte-ra sikerült megnövelni. Ha va


188

lakinek ez kevés, vegye ki az NC és SMARTDRV programokat, ezzel kb. további 47 kbyte memória szabadítható fel, 616 kbyte már minden program számára biztosan elegendő. Név Összes = Hagyományos + Felső memória 17,133 (17K) 17,133 (17K) 0 (OK) MSDOS 0 (OK) 31,520 (31K) 31,520 (31K) SMARTDRV 1,120 (1K) 1,120 (1K) 0 (OK) HÍMEM 3,120 (3K) 3,120 (3K) 0 (OK) EMM386 0 (OK) 3,008 (3K) 3,008 (3K) COMMAND 13,360 (13K) 13,360 (13K) 0 (OK) NC 3,120 (3K) COMMAND 3,120 (3K) 0 (OK) 0 (OK) 512 (1K) 512 (1K) SETVER 22,976 (22K) 0 (OK) 22,976 (22K) ATAPI CD 3,184 (3K) 0 (OK) 3,184 (3K) CSP 10,512 (1 OK) MOUSE 10,512 (10K) 0 (OK) 40,352 (39K) 40,352 (39K) 0 (OK) MSCDEX 81,072 (79K) Szabad 663,888 (648K) 582,816 (569K) Memória összegzés: ♦• Összes = Használt + Szabad Memória típus Hagyományos 655,360 72,544 582,816 158,608 77,536 81,072 Felső 393,216 393,216 0 Fenntartott 13,279,232 Kibővített (XMS) 15,570,032 2,290,800 ^11 16,777,216 2,834,096 Összes memória 13,943,120 Összes 1 Mbyte alatt 813,968 150,080 663,888 Legnagyobb végrehajtható programméret: 582,672 (569K) Legnagyobb felső memóriablokk 80,944 (79K) Néhány megjegyzést szeretnénk fűzni a memóriakezelő programok hoz. Ha az adott program vagy meghajtó feltöltésére nem áll elegendő felső memória terület rendelkezésre, akkor a DEVICEHIGH vagy LOADHIGH hatástalan, a hagyományos memóriába töltődnek. Az eszközmeghajtó programok betöltési sorrendje sem tetszőleges. Né hány esetben a hardver köti meg, hogy a programok hogyan következ-

Tárkezelés

189

zenek egymás után (pl. a hangkártya esetén), máskor a felső memória jobb kihasználása indokol ésszerűbb sorrendet. Ha egy rezidens programot memóriába töltünk, végrehajt néhány utasítást (inicializálja magát), majd visszaadja a vezérlést a DOS-nak. Ez azt jelenti, hogy a program betöltéskor nagyobb helyet foglal el, mint a normál működési mérete. Tételezzük fel, hogy annyi eszközmeghajtót és rezidens programot töltöttünk be, hogy 40 kbyte szabad felső memória maradt. Ha most egy olyan TSR programot akarunk még betölteni, melynek betöltési mérete 50 kbyte, működési mérete pedig csak 20 kbyte, nem tud a felső memóriában inicializálódni, ezért a hagyományos memóriába töltődik. Ennek az lesz a következménye, hogy elveszítünk 20 kbyte hagyományos memóriát. Ha ezt a TSR prog ramot a CONFIG.SYS-ben előbbre vesszük, valószínűleg elfért volna minden meghajtó a felső memóriába. A programok betöltési helyét legegyszerűbben az eddig is használt MEM /C /P paranccsal ellenőriz hetjük. Sokszor jobb eredményt hoznak egyéb szoftverkészítők memóriake zelő programjai, mint a DOS programok. Két gyártó egy-egy termékét ajánljuk az olvasó figyelmébe. A Quarterdeck cég QEMM programja olykor csodákra képes. Összeszedi az itt-ott elmaradt szabad memó riaszeleteket, és egybefüggő felső blokkot készít belőle. A másik aján lott memóriakezelő a Qualitas cég 386MAX nevű programja. Arra azon ban számítanunk kell, hogy esetleg a Windows indításakor problémák léphetnek fel. Sokszor egymásnak teljesen ellentmondó konfigurációt igénylő prog ramokat kell futtatnunk a számítógépen (pl. Windows és DOS játé kok). Az egyik alkalmazás csak kibővített memóriát igényel, a másik nem működik EMS memória nélkül. Szerencsére ma már a DOS is megengedi többszörös konfigurációk létrehozását a CONFIG.SYS és AUTOEXEC.BAT állományokban, melyekből menüszerűen lehet vá lasztani az éppen futtatni kívánt alkalmazásnak megfelelően. A konfi gurációk közti választás csak betöltéskor lehetséges, ezért ha más al kalmazást akarunk futtatni, újra kell indítani a PC-t. A témakör végén a HIMEM.SYS és EMM386.EXE programok ígért paraméterezési listáját adjuk közre.


190

HÍMEM. SYS DEVICE =

[meghajtó:][útvonal]HÍMEM.SYS [/A2 0CONTROL:O N |OFF] [/CPUCLOCK:ON|OFF] [/EISA] [/HMAMIN=m][/INT15=xxxx][/NUMHANDLES=n] [/MACHINE :x x x x ] [/SHADOWRAM:ON|OFF] [/TESTMEM:ON|OFF][/VERBOSE]

A legtöbb esetben a HIMEM.SYS paraméterek alapértelmezett értékei megfelelnek, és a DEVICE = HIMEM.SYS alakot használjuk. [meghajtó:][útvonal]

A logikai meghajtó neve (pl. C:) és az elérési útvonal a HÍMEM.SYShez. /A2 0CONTROL:O N |OFF

Az A20 vonal vezérlésére szolgáló kapcsoló. Az A20 kezelő ad lehető séget a magas memória elérésére. Ha OFF állapotot választunk, a HÍMEM csak akkor vezérli az A20 vonalat, ha a HIMEM.SYS betölté sekor az A20 OFF állapotú volt. Alapértelmezés: /A2QCONTROL:ON. /CPUCLOCK:O N |OFF

Meghatározza, hogy a HÍMEM hatással van-e a PC sebességére. Ha a számítógép sebessége változik a HÍMEM telepítésekor, a /CPUCLOCK:ON választás javít a helyzeten, de lelassul a HÍMEM. Alapértelmezés: /CPUCLOCK:OFF /EISA

A ló Mbyte-nál nagyobb EISA sínes alaplapokhoz meghatározza, hogy a HÍMEM foglaljon le minden létező kibővített memóriát. A többi PC-n a lefoglalás automatikusan történik. /HMAMIN=m

Megadja mekkora memóriaigényű alkalmazások használhatják a ma gas memóriát. Egyszerre csak egy alkalmazás lehet a magas memóriá-

191

Tárkezelés

ban. A HÍMEM az első kérést teljesíti, mely megfelel az itt beállított igénynek. A megadható értékek: 0-63. Ha elhagyjuk a kapcsolót (vagy 0 értéket állítunk be) az első igénylő kapja meg a HMA-t. Nincs jelen tősége ennek a kapcsolónak, ha Windows fut a gépen 386-os módban. /INTl5=xxxx

Az INT 15H interfész számára fenntartott kibővített memória mérete állítható be kbyte egységben. Néhány régi alkalmazás az INT 15H in terfészen kér kibővített memóriát. Az ilyen alkalmazások számára szük séges ez a kapcsoló. A megadható értékek 64-től a létező memóriáig terjednek. Alapértelmezés: 0. /NUMHANDLES=n

A kibővített memória blokkok (EMB) kezelőinek (handles) egyszerre használható számát adhatjuk meg (1-128). Alapértelmezés: 128. Min den további kezelő 6 byte memóriát foglal le. Nincs jelentősége ennek a kapcsolónak, ha Windows fut a gépen 386-os módban. /MACHINE:xxxx

A HÍMEM a legtöbb számítógépet felismeri. A fel nem ismert gépek hez az alapértelmezett típust rendeli (IBM AT vagy kompatíbilis). Ha nem működik a HÍMEM, mert nem ismerte fel helyesen a számítógé pet, ezzel a kapcsolóval állíthatjuk be gépünk típusát. A géptípusok kódlistáját a DOS Help parancsával nézhetjük meg. /SHADOWRAM:O N |OFF

Ezzel a kapcsolóval az árnyék-RAM tiltható vagy engedélyezhető. Nem minden számítógépen hatásos. Ha letiltjuk az árnyék-RAM-ot, több kibővített memóriánk lesz, de lassul a PC. /TESTMEM:O N |OFF

A HÍMEM minden bekapcsoláskor teszteli a kibővített memóriát. Ez a teszt sokkal alaposabb, mint a POST memória tesztje, de viszonylag sokáig tart. Ha letiltjuk, hamarabb jelentkezik be a rendszer. Alapértel mezés: /TESTMEM:ON.


192

/VERBOSE

A HÍMEM betöltésekor keletkező állapot és hiba információk kijelzé se kérhető a kapcsolóval. Rövidítés lehetséges: /V. A kijelzés /VERBOSE kapcsoló nélkül is történhet, ha lenyomva tartjuk az ALT gombot a HÍMEM betöltése során. EMM386.EXE DEVICE= [drive:] [path]EMM386.EXE [ON|O F F |AUTO][memory][MIN=size][W=ON|W=OFF] [Mx| FRAME=address |/Pmminm] [Pn=address] [X=mmmm-nnnn] [I=mmmm-nnnn][B=address][L=minXMS][A=altregs] [H=handles] [D=nnn] [RAM=mmmm--nnnn] [NOEMS] [NOVCPI’] [HIGHSCAN] [VERBOSE] [WIN=mmmm-nnnn] [NOHI] [ROM=mrnirim-nnnn] [NOMOVEXBDA][ALTBOOT] [meghajtó:][útvonal]

A logikai meghajtó neve (pl. C:) és az elérési útvonal az EMM386.EXEhez. O N |O F F |AUTÓ

Az ON paraméter aktiválja az EMM386 eszközmeghajtót, az OFF tilt ja. AUTÓ módban csak akkor engedélyeződik az EMS és UMB támo gatás, ha program hívja. Alapértelmezés: ON. Ha betöltöttük az EMM386 meghajtót, az EMM386 paranccsal válthatunk paramétert. memory

Meghatározza azt a maximális kibővített memórianagyságot, melyet EMS/VCPI (Virtual Control Program Interface) memóriaként akarunk használni. A megadható érték 64 és 32786 vagy az összes szabad kibő vített memória között (ha már EMM386 be van töltve) lehet. Alapér telmezésben az összes szabad memóriát veszi. Ha a NOEMS kapcso lót megadjuk, az alapérték 0. Az EMM386 lefelé kerekít 16-tal osztha tó számra.

193

Tárkezelés

MIN=méret

Az EMS/VCPI memória minimális értékét adja meg kbyte-ban. Az EMM386 ezt a kibővített memóriát fenntartja betöltésekor. Az EMM386 bővítheti a memória nagyságát a MEMORY-ban megadott értékig, ha egy program EMS/VCPI memóriát igényel, feltéve, hogy van elegendő XMS memória. Az érték 0 és a MEMORY-ban megadott szám között lehet. NOEMS kapcsoló esetén az alapérték 0. W=ON|W=OFF

Az ON paraméter engedélyezi a Weitek társprocesszor támogatást. Alapértelmezés: OFF Mx|FRAME=cim|/Pmmmm

Az Mx megadja az EMS keret címét. Az érvényes x érték 1 és 14 közé esik. Az x = 1 C000H címet, az x = 9 DC00H címet jelent 0400H növekedéssel. Az x 10 és 14 közé eső értékei 8000H-9000H címnek felelnek meg (feltéve, hogy csak 512k memóriája van a PC-nek). A FRAME = cím kapcsoló az EMS keret címének közvetlen megadására szolgál. Az érvényes címek 8000H-9000H, és C000H-E000H közé esnek 0400H növekménnyel. A FRAME = NONE letiltja a keretet, de ez néhány gépnél problémát okoz. A /Pmmmm is a keret címének megadására szolgál. Az érvényes értékek 8000H és 9000H valamint C000H és E000H közé esnek 0400H növekménnyel. Pn=cim

Az n. lap szegmenseimét határozhatjuk meg (cím). Az n értéke 0 és 255, a cím értéke 8000H és 9C00H valamint C000H és EC00H közé eshet 0400H növekménnyel. A 0.-3. lapok címe folytonos legyen a 3.2 változatú LIM EMS kompatibilitás fenntartásához. Ha az Mx, FRAME vagy /Pmmmm kapcsolót használjuk, nem adhatjuk meg a 0.-3. lapok címét. X=mmmm-nnnn

Megtiltja az EMM386 számára a megadott szegmenscímek használa tát EMS lap vagy UMB számára. Az érvényes paraméterek A000H és


194

FFFFH között lehetnek 4 kbyte határon. Az X kapcsolónak elsőbbsége van az I kapcsoló felett, ha a két tartomány átfedésben van. I=mmmm-nnnn

Szegmenseim tartomány határozható meg EMS lap vagy UMB hasz nálatához. Az érvényes paraméterek A000H és FFFFH között lehet nek 4 kbyte határon. Az X kapcsolónak elsőbbsége van az I kapcsoló felett, ha a két tartomány átfedésben van. B=address

A B kapcsolóval a legalacsonyabb szegmenseimet határozhatjuk meg az EMS bankváltáshoz. Az érvényes értékek 1000H és 4000H közé esnek. Alapértelmezés: 4000H. l=minXMS

Biztosítja, hogy a kibővített memória kbyte-ban megadott értéke ren delkezésre álljon az EMM386 betöltése után. Alapértelmezés: 0. A=altregs

A többfeladatos (multitasking) üzem számára szükséges gyors alterna tív regiszterkészletek számát adhatjuk meg. Az érvényes értékek 0 és 254 közé esnek, az alapértelmezés: 7. Minden regiszterkészlet kb. 200 byte-tal növeli meg az EMM386 hosszát. H=handles

Megadhatjuk hány kezelőt (handles) használhat az EMM386. Az érvé nyes értékek 2 és 255 közé esnek, az alapértelmezés: 64. D=nnn

A puffereit DMA (közvetlen tárelérés) számára fenntartott memória méretét adhatjuk meg kbyte-ban. A hajlékonylemezes DMA-tól elte kintve, ez az érték az EMM386 alatt fellépő legnagyobb DMA ávitelt vegye figyelembe. Az érvényes értékek 16 és 256 közé esnek, az alapér telmezés: 32.

195

Tárkezelés

RAM=mmmm-nnnn

A RAM kapcsolóval megadhatjuk azt a szegmens tartományt, melyet UMB-re szánunk, és engedélyezzük az EMS támogatást is. Ha nem adunk meg címeket, az EMM386 minden rendelkezésre álló üres hely ből felső memóriát csinál, és létrehoz egy EMS keretet. NOEMS

Ezzel a beállítással felső memória elérésről gondoskodunk, de letiltjuk a kiterjesztett memória emulálását. NOVCPl

A VCPI alkalmazásokat tiltjuk le a kapcsolóval. Csak a NOEMS kap csolóval együtt használható. Ebben az esetben az EMM386 figyelmen kívül hagyja a MEMORY paramétert és a MIN kapcsolót. A VCPI al kalmazások letiltása csökkenti a lefoglalt kibővített memóriát. HIGHSCAN

Arra utasítjuk az EMM386 meghajtót, hogy kiegészítő teszteket vé gezzen a felső memóriában UMB vagy EMS ablak használhatóságára. Néhány számítógépen ennek a kapcsolónak nincs semmi hatása. VERBOSE

Az EMM386 betöltésekor keletkező állapot és hiba információk kijel zése kérhető a kapcsolóval. Rövidítés lehetséges: /V. A kijelzés kapcso ló nélkül is történhet, ha lenyomva tartjuk az ALT gombot az EMM386 betöltése során. WIN=mmmm-nnnn

A megadott szegmens regiszter tartományt a Windows számára tartja fenn, az EMM386 nem használhatja. Az érvényes értékek A000H és FFFFH közé esnek 4 kbyte határon. Az X kapcsoló elsőbbséget élvez a WIN felett, ha a tartományok között átfedés van. A WIN kapcsolónak van elsőbbsége a RAM, ROM és I kapcsolók felett, ha a tartományok átlapolják egymást.


196

NOHI

Az EMM386 egy része a felső memóriába töltődik. A NOHI kapcsoló ezt letiltja, így csökken a hagyományos és nő a felső memória nagysága. ROM=mmmm-nnnn

Azt a szegmenseim tartományt határozhatjuk meg, melyet az EMM386 árnyék-RAM célra használ. Az érvényes értékek A000H és FFFFH közé esnek 4 kbyte határon. A kapcsolóval gyorsíthatjuk a rendszert, ha egyébként nincs árnyék-RAM. NOMOVEXBDA

A kapcsoló megtiltja az EMM386 számára, hogy kiterjesztett BIOS adatokat a hagyományos memóriából a felső memóriába mozgassa. ALTBOOT

Arra utasítjuk az EMM386-ot, hogy a rendszert CTRL+ALT+DEL gombokkal újraindítva alternatív kezelőt használjon. Akkor van szük ség a kapcsolóra, ha lemerevedik a gép az EMM386 betöltésekor. XMS és EMS memória megosztás

Az EMS/VCPI memóriát igénylő programok kérését az EMM386 XMS memória konvertálásával teljesíti. Ha betöltődik az EMM386, a MIN kapcsolóval beállított memóriát fenntartja EMS/VCPI célra (alapértel mezésben 256 kbyte). Az így lefoglalt területtel az XMS memória mé rete csökken. Az EMM386 képes az EMS/VCPI memóriát növelni az XMS rovására a MEMORY paraméterben megadott értékig. Ez a meg növelt memória visszaalakítható XMS memóriára, ha már nincs rá Ha a MIN = 0 beállítást választjuk, az EMM386 nem foglal le előre az XMS-ből semmit EMS/VCPI célokra, hanem csak akkor konvertál, ha a futó program igényli. Ez az EMS/VCPI memória megszűnik, ha már nem szükséges. Az EMM386 nem tud EMS/VCPI memóriát adni, ha a futó programok minden XMS memóriát lefoglaltak.

197

Tárkezelés

Felső memória elérés EMM386-tal

A kiterjesztett memória elérésén kívül az EMM386 lehetővé teszi a felső memória használatát is. A felső memóriába rezidens programok és eszközmeghajtók betöltése lehetséges. Az UMB eléréséhez a RAM vagy NOEMS kapcsolót kell megadnunk. Ha csak felső memóriáról kell gondoskodni és EMS-re nincs szük ség, használjuk a NOEMS kapcsolót. A RAM kapcsolóval az UMB és az EMS is elérhető, de az UMB kisebb lesz, mint a NOEMS kapcsoló nál. Mindkét esetben szerepelni kell a CONFIG.SYS-ben a DOS=UMB sornak. EMM386 és a Windows 3.1

Ha az EMM386 meghajtót Windows 3.1 alatt használjuk, az I, X, NOEMS, Mx, Pnnnn, és FRAME kapcsolók elsőbbséget élveznek a SYSTEM.INI EMMINCLUDE, EMMEXCLUDE, és EMMPAGEFRAME beállításai felett. Ha a SYSTEM.INI ezen beállításait megvál toztatjuk, nem lesz hatásuk ha az EMM386 be van töltve.

3.5.2. DOS programok a memóriában A DOS alatt futó programok minden memóriával kapcsolatos igényét a DOS tartja kézben. Az igények kielégítésének megértéséhez nézzük meg röviden, hogyan történik egy EXE állomány indítása DOS alatt. Az EXE állományról annyit kell tudni, hogy a három fő memóriaigényhez (utasítások, adatok és veremtár) külön memóriaszegmenst használ. Az EXE program összes tárigénye az állományhoz tartozó fej lécből (EXE File Header) kiolvasható. A fejléc a lemezen tárolt EXE állomány része, ezzel kezdődik a lemezre tárolás. A tárigény a három szegmens hosszából, és az EXE állomány által kért további memóriá ból tevődik össze. Amikor az EXE állomány nevét leírjuk a parancssorban, és meg nyomjuk az ENTER gombot, a DOS parancsértelmezője (COM MAND.COM) megkeresi a lemezen a keresett állományt, és az EXEC funkció segítségével betölti a memóriába. A valóságban ez sokkal bo-


198

nyolultabban történik, de a memóriafoglalás szempontjából ennek nincs jelentősége. A DOS meghatározza az EXE állomány által kért memória nagysá gát, és keres a szabad memóriában egy ehhez eléggé nagy szabad terü letet. A keresés három stratégiával történhet: • keresés növekvő címtartományban (first fit). A DOS a kért terület nek megfelelő első szabad blokkot az EXE állomány rendelkezésére bocsátja. Ez az alapértelmezett keresési stratégia. • a legjobban illeszkedő szabad blokk keresése (best fit). Azt a memóriá ban bárhol található szabad blokkot adja a DOS az EXE állomány nak, mely a legkevésbé haladja meg a kért nagyságot. • keresés csökkenő címtartományban (last fit). A legmagasabb RAM címtől lefelé talált elég nagy szabad blokkot kapja meg az EXE prog ram. A DOS az EXE állomány számára két blokkot foglal le a memóriá ban. Az első (rövidebb) blokk a környezeti paraméterek számára kell. Minden DOS alatt indított program örökli az aktuális környezeti vál tozók értékét (pl. SET beállítások, prompt és keresési útvonal). A má sodik (hosszabb) blokkba kerül az EXE állomány. Az EXEC funkció (hacsak az EXE fejléc másképp nem kéri) az összes szabad memóriát az EXE állomány számára átadja. Ez a tartomány egy memóriablokk, de két részre van megosztva. Az első rész hossza 256 byte, és program szegmens előtag (Program Segment Prefix, PSP) nevű struktúrának van fenntartva. A PSP-t a DOS tölti ki, és több célra szolgál. Itt őrzi a DOS a fontosabb megszakítási vektorokhoz tartozó címeket, a DOS funk cióhívás lehetőségét, a környezeti változók kezdőcímét, a vélhetően megnyitandó állományok neveit, és az EXE program által hozott para métereket. A második részbe helyezi a DOS az EXE állományt a prog ram írásakor meghatározott sorrendben (utasítások, adatok, verem tár). Az EXE programok sajátsága, hogy a bennük lévő hivatkozásokat a tényleges betöltési címhez kell igazítani (relokálás). Az ehhez szük séges táblázat szintén az EXE állományok fejlécében található meg. A DOS EXEC funkciójának utolsó tevékenysége, hogy feltölti a mikro

199

Tárkezelés

processzor regisztereit a fejlécből, és átadja a vezérlést az EXE prog ramnak. Az EXE állomány futásának befejeztével az elfoglalt memóriaterüle tek felszabadulnak, hacsak nem rezidens (TSR) programot indítottunk. Ebben az esetben a vezérlés visszakerül a DOS-hoz, de a memória fog lalt marad. A TSR program kötelessége viszont, hogy csak annyi me móriát foglaljon el, amennyire szüksége van és a többit szabadítsa fel. A rezidens program valamilyen eseményre (megszakítás fellépése, bil lentyűkombináció lenyomása) aktivizálódik ismét. A fentiek alapján látható tehát, hogy a DOS részei, a meghaj tóprogramok, a TSR és futó programok a memóriát blokkokra tagol ják. A DOS a blokkokról egy láncot képez, melyben minden láncelem-

Utolsó blokk köztes blokk köztes blokk köztes blokk köztes blokk első blokk BIOS DOS

program PSP MCB környezet MCB program PSP MCB környezet MCB program PSP MCB környezet MCB foglalt memória

3-13. ábra. Tárblokkok láncolata

#

4

05-0FH 03-04H 01-02H 00H

nem használt blokk hossz tulajdonos PSP blokk típus

200


hez egy rövid információs terület is tartozik. Az információs terület mindig a tárblokk előtt áll, 16 byte hosszú és memória vezérlőblokknak nevezik (MCB, Memory Control Block). Az általános tárblokk lánco lat a 3-13. ábrán látható. Az ábrában az MCB részletezése is megtalálható. A 0. eltoláson lévő byte a tárblokk típusát határozza meg. Ha ez „M" betű, akkor első vagy köztes blokkról, ha „Z" betű, utolsó blokkról van szó. Az 1. és 2. eltoláson lévő szó a tulajdonos PSP-re mutat, annak szegmenseimét tartalmazza. A 0 tartalom szabad blokk jelentésű, a 8 tartalom azt jelenti, hogy a DOS (IBMDOS.COM) a tulajdonos. A 3. és 4. eltolás adja a blokk hosszúságát az MCB nélkül. Ennek alapján számítható a következő blokk memóriacíme. Az MCB többi része nincs értelmezve. 3-9. táblázat Memóriafoglaltsági láncolat MCB cím Hexa tartalom ASCII tartalom Blokk típus Blokk hossz Tulajdonos PSP Tulajdonos Következő blokk Szülő MCB cím Hexa tartalom ASCII tartalom Blokk típus Blokk hossz Tulajdonos PSP Tulajdonos Következő blokk Szülő

025B:0000H 4D 08 00 70 03 26 8B 47 53 44 8B 57 06 2D 01 00 M............... első 0370H 0008H DOS SYSTEM 05CC:0000H

05CC:0000H 4D 08 00 04 00 IE 5C 24 53 43 2E C8 24 FE 0E 0A M............... köztes 0004H 0008H DOS SYSTEM 05D1:0000H

05D1:0000H D2 05 A5 00 D l E9 74 43 4F 4D 4D 41 4E 44 00 M............... köztes 00A5H 05D2H COMMAND.COM 0677:0000H COMMAND.COM

134D:0000H 5A4E 13 B1 8C 1A 52 65 44 52 56 00 65 64 20 70 Z............... utolsó 8CB1H 134EH DRV. EXE 9FFF:0000H COMMAND.COM

201

Tárkezelés

A 3-9. táblázatban egy konkrét memórialáncolat 1., 2., 3. és utolsó eleme látható. Az első láncszem címét külön DOS funkcióval lehet meghatározni. A MOV AH, 52H INT 21H

assembly utasításokat (pl. az AFD vagy DEBUG programmal) végre hajtva az ES és BX regiszterek új értéket kapnak. Az ES:[BX-2] címen található az első tárblokk vezérlő blokkja. Példánkban ez 025BH. A második tárblokk ehhez képest 371H távolságra van (370H a tárblokk hossza, és 1 az MCB. A távolságokat most paragrafus egységben mér jük, mely a tényleges címkülönbség 16-od része. A láncolat ennek alap ján felépíthető az utolsó blokkig (típus: „Z"), mely a láncolat kiírását végző DRV.EXE programot tartalmazza. Az utolsó blokk a konvencio nális RAM felső határáig terjed (9FFF0H). A DRV.EXE program megtehetné, hogy további adatterületre jelent be igényt a DOS 48H funkció meghívásával. Ehhez azonban előtte fel kell szabadítania az általa nem használt memóriát (DOS 4AH funkci óval), melyre az utolsó blokk két részre válik. Az első részben a DRV.EXE program foglal helyet, a többi pedig szabad lesz. Most már lehet tár igényt bejelenteni, melyre a szabad memória ismét ketté válik, egy a DRV.EXE részére foglalt és egy kisebb szabad részre. Az így lefoglalt memóriát a DRV.EXE programnak kell felszabadítania a DOS 49H funkcióval.

Állomány- és lemezkezelés

Ebben a fejezetben a hajlékony- és merevlemezen kialakított adatstruk túrákról lesz szó, melyek ahhoz szükségesek, hogy a lemezen állomá nyokat tárolhassunk. Az átlagos felhasználó számára ezek az ismere tek nélkülözhetők, de aki házilag bővíti gépét vagy kicsit alaposabban akarja megérteni, hogyan dolgozik a számítógép egy állomány lemezre tárolásakor, hasznát veheti az itt leírtaknak. Sajnos semmi garancia nincs arra, hogy a PC holnap reggel is ugyanúgy működik, mint ma este, és abban sem lehet senki biztos, hogy gépe teljesen védett a víru sok ellen. Kevésbé esik kétségbe ilyenkor az a felhasználó, aki tudja, hogyan lehet megmenteni létfontosságú állományait (vagy legalább egy részét), merre kell keresnie a lemezen ezeket az állományokat. Tekint ve, hogy a merevlemezen bonyolultabb a felépítés, a hajlékonyleme zekről kevesebb szó esik. Röviden összefoglaljuk a merevlemezek hardverismereteit, melyek re a későbbiek megértéséhez szükség van. A merevlemez (hard disk, fixed disk, hazánkban sokan Winchester-nek nevezik) nagyméretű háttértárfeladatot lát el a számítógépes rendszerekben. A merev nevet onnan kapta, hogy a lemeztányérok nem cserélhetők. Egyre jobban terjednek a cserélhető merevlemezek (pl. SyQuest gyártmányú), de ebben az esetben teljes mechanikát cserélünk. A lemeztányérokat kb. 3600 fordulat/perc sebességgel forgatja egy motor. Ilyen sebesség mellett az író/olvasó fejek és a lemeztányérok között légpárna alakul ki, a fejek nem érnek a lemezekhez. Ha a fejek nekiütődnek a lemeznek (pl. ütés éri a számítógépet), a felület általá-


203

ban megsérül (rossz esetben a fej is leszakad). Kikapcsoláskor ezért a fejeket egy nem használt lemezfelület fölé pozícionálják. Ezt a folya matot parkolásnak (parking) nevezik, és a modern merevlemezek au tomatikusan hajtják végre. A fejek mozgatására külön léptető motor szolgál. A merevlemez vásárlás után nem használható azonnal, mert előbb létre kell hoznunk rajta bizonyos szerkezeteket. A lemez fizikai szer kezete határozza meg, hogy összesen mennyi adat és milyen fizikai elrendezésben fér el a lemezen. A fizikai szerkezet alatt azt értjük, hogy hány oldal van (író/olvasó fejek száma), hány koncentrikus körre oszt ható fel egy oldal (sávok, cilinderek száma), a körön belül hány szeletet különböztetünk meg (szektorok száma) és egy szeletbe mennyi adat tárolható (byte/szektor). A lemez fizikai szerkezetét három paraméter határozza meg: cilinder (cylinder), fej (head) és szektor (sector), rövi den CHS. A lemezre írható és onnan olvasható legkisebb egység a szek tor, mely mindig 512 byte-ot tartalmaz. A fizikailag legelső szektor paraméterei: 0. cilinder, 0. fej, 1. szektor. A cilinder és a sáv között az a különbség, hogy a sáv (track) az egy fejjel olvasható összes szektort (kör) jelenti, míg a cilinder az összes fej sávja által képzett hengerfelü let. A fizikai szerkezet az alacsony szintű lemezformázással jön létre. A logikai szerkezet azt határozza meg, hogy a lemez egyes fizikai tartományai milyen célra: állományok tárolására vagy adminisztratív célra használjuk. A logikai szerkezet kialakítása az állománykezelők feladata, melyekkel a 4.1. fejezetben foglalkozunk. A DOS állománykezelőjét FAT rendszernek hívják, és a DOS logikai szerke zete az FDISK és a FORMAT parancsok végrehajtásával alakul ki. A merevlemez főbb jellemzői a kapacitás és a sebesség. A kapacitás számítása nagyon egyszerű: a cilinderek, fejek és szektorok számát összeszorozva a lemezen lévő összes szektor számát kapjuk, melyet még 512-vel meg kell szorozni. Sajnos kétféle számítást is használnak az így kapott szám egyszerűbb kifejezésére: millió byte és Megabyte. Nézzük ezt egy példán. Ha a merevlemez 1024 cilinderrel és 16 fejjel rendelkezik, egy sávon pedig 63 szektor fér el, a kapacitása


204

1024 * 16 * 63 * 512 = 528 482 304 byte, melyet pl. az üzleti eladó 528 millió byte-nak, a szakember 504 Mbytenak nevez (1 Mbyte = 1024 kbyte = 1 048 576 byte). A merevlemez sebességét szintén három jellemzővel adják meg. Az átlagos keresés ideje alatt a lemez tetszőleges sávján lévő szektor elérési idejét értik. A sávról sávra lépés ideje ennél nyilvánvalóan kisebb. A harmadik jellemző az átviteli sebesség (kbyte/sec) a merevlemeztől érkező ada tok sebessége, függ a lemez csatolófelületétől. Az első részben az állománykezelő rendszereket taglaljuk különböző operációs rendszerek alatt, majd a DOS lemezek felépítését nézzük át részletesen. Végül az utolsó részben a nagyméretű merevlemezekkel kapcsolatos új fogalmakkal foglalkozunk (EIDE, EBIOS, LBA stb.)

4.1. Állománykezelés Az állománykezelés feladata az állományok lemezre mentésének és visszaolvasásának szervezése. Lemezre mentéskor a szabad allokációs egységekből az állomány hosszának megfelelő mennyiséget kell lefog lalni és az állományhoz rendelni. Visszaolvasáskor meg kell találni a lemezen az állományt és a hozzá tartozó allokációs egységek láncola tát, és az ezekhez tartozó lemezszektorokat beolvasni. A lemezfelülettel kapcsolatban két allokációs egységről beszélünk. A nagyobb egység neve partíció, a kisebbiket klaszternak (cluster) ne vezzük. Mindkét egység mérete változó lehet. Partíció alatt a lemez kapacitásának egy részét (vagy egészét) értjük, melyet operációs rend szer betöltésére vagy logikai meghajtó céljára foglaltunk le. A klaszter azt a legkisebb lemezfelületet jelenti, melyet az operációs rendszer egy szerre ír vagy olvas. Az állományok a lemezen klaszterekben tárolód nak. A klaszter mérete 1 vagy több szektor (512 byte). Az állománykezelő tulajdonképpen klaszterekkel gazdálkodik. A klaszter és a fizikai szektor(ok) száma között egyszerű számítási módszer ad kapcsolatot. A különböző operációs rendszerek különböző állománykezelési módszert használnak. Közös azonban mindegyikben, hogy katalógus


205

szerkezetet használnak, és arra törekszenek, hogy egy állományt meg bízhatóan és minél hamarabb az operatív tárba lehessen tölteni. Egyéb vonatkozásban azonban sok eltérést találunk közöttük. Az Unix pél dául az állománynevekben megkülönbözteti a kis- és nagybetűs írás módot, a minta.txt és Minta.txt két különböző állományt jelöl. A DOS és az azt követő rendszerek (OS/2, Windows NT, Windows 95) figyel men kívül hagyják ezt a különbséget állomány keresésekor. Vannak olyan állománykezelő rendszerek, melyek hatékonyabban dolgoznak kis teljesítményű számítógépeken, mások pedig nagy szervereken ér zik jól magukat. Minden partíció típusjelöléssel rendelkezik (pl. a DOS a partíciótáb lában őrzi a típust, akár elsődleges, akár kibővített partícióról van szó). Ha a partíciót az adott állománykezelő rendszerben megformázzuk, a partíció típusa a formázásnak megfelelően változik meg. Ugyanazon a merevlemezen az egyes partíciók különböző operációs rendszerekhez tartozhatnak. Általában az operációs rendszerek figyelmen kívül hagy ják azokat a partíciókat, melyek típus jelzése számukra ismeretlen. Ebben a fejezetpontban az alábbi állománykezelő rendszerekkel foglal kozunk: • FAT A FAT rendszert a DOS számára fejlesztették ki, de az összes operá ciós rendszer támogatja. Egyszerű, megbízható, kis lemezekhez al kalmas. • VFAT A FAT továbbfejlesztése a Windows 95 és Windows NT számára. Megengedi hosszú állománynevek használatát. A VFAT kiegészítő információt tárol a katalógusban, melyet a DOS és régi OS/2 rend szerek nem értelmeznek. • HPFS A HPFS az OS/2 rendszere, de a Windows NT is támogatja. Na gyobb lemezeken a FAT-nál jobb teljesítményt nyújt, és támogatja a hosszú állományneveket. Viszont több memóriát igényel, mint a FAT, és 8 Mbyte-osnál kisebb gépekre nem célszerű telepíteni.


206

• NTFS Az NTFS mindenből a legjobbat adja. Támogatja a hosszú állomány neveket, az adatbiztonságot és az általános állománymegosztást. Te kintve azonban, hogy a többi operációs rendszer az NTFS-t nem ismeri, nem ajánlott az asztali vagy hordozható gépekre telepítése.

4.1.1. Partíciók és kötetek Ha sikerült azonosítani az első merevlemezt, a ROM kezdeti betöltő programja beolvassa ennek a lemeznek az első rekordját (fizikailag első szektorát). Ez a mester betöltő rekord (Master Boot Record, MBR). A rekord elején 446 byte végrehajtható program számára van fenn tartva. A maradék 66 byte négy 16 byte-os partíció bejegyzést és egy két byte-os azonosítót tartalmaz. A négy bejegyzés képzi a merevlemez partíció tábláját. A tábla legfeljebb négy elsődleges partíciót (Primary Partition) vagy három elsődleges és egy kibővített partíciót (Extended) definiálhat. A kibővített partíció logikai meghajtó(ka)t tartalmaz. Az MBR név sokak számára ismerősen cseng, több vírusprogram ezt a rekordot fertőzi meg. Az MBR program elemzi a partíciótábla bejegyzéseit. Ha talál aktív (Active, DOS) vagy indítható (Startable, OS/2) elsődleges partíciót, az abban megadott fizikai szektor tartalmát beolvassa a memóriába és elkezdi végrehajtani az operációs rendszer betöltéséhez. A négy bejegyzésből csak egy lehet aktív. A vírusok lecse rélik ezt a programot saját fertőző rutinjukra, de előtte általában el mentik egy másik szektorba az eredeti MBR tartalmát. A vírusok felis merése az MBR megváltozásából nehéz feladat, mivel az MBR programok DOS verziótól függenek, és sok lemezgyártó is készít saját MBR-t. A víruskereső programok elég megbízhatóan ismerik fel és tör lik a vírust a fertőzött rekordból. Az operációs rendszer betöltése szektorok beolvasásának és végre hajtásának láncolatából áll. A ROM betölti a memóriába és végrehajt ja az első lemez első szektorában lévő programot, ami betölti és végre hajtja az aktív elsődleges partícióban megadott szektort. Ezt nevezik operációs rendszert betöltő (Boot) szektornak. A betöltő szektorban lévő program beolvassa a szektorban megadott nevű állományokat és

207


elkezdi végrehajtani őket. így jutunk el a COMMAND.COM-ig, és a bejelentkező promptig. Az MBR csak négy partícióval foglalkozik (lásd 4-1. ábra). Néhány IBM rendszer (elsősorban az új PS/2 gépekben) egy bejegyzést elvesz a táblából a rendszer partíció számára. Ebben a rendszer és az I/O sín konfigurálására szolgáló segédprogramok vannak (ilyet használ a „Reference Diskette" is). Ez nem komoly probléma, mivel a DOS ha gyományosan csak két partíciót kezel. Az első elsődleges partíciót, mely DOS állományszerkezetet (FAT) tartalmaz, elsődleges DOS partíciónak nevezzük. Ha van ilyen a me revlemezen, akkor ebből C: meghajtó lesz. A Microsoft elfogult a C: meghajtóval szemben, a DOS, a Windows 95 és a Windows NT is csak C: meghajtóról töltődik be. Természetesen betöltés után a VWINDOWS vagy \WINNT35 könyvtárak már más meghajtón is elérhetők. Viszont néhány Mbyte rejtett állománynak a C: főkatalógusában kell lennie, hogy a DOS, Windows 95 vagy NT betöltődhessen. A négy partíció közül egy lehet kibővített partíció. Ez a partíció egy vagy több logikai meghajtóra osztható fel. Minden logikai meghajtó hoz tartozik egy név (betű), és tetszőleges állománykezelő formázhat ja. A logikai meghajtók számát csak az abc betűi korlátozzák (max. 26). Az MBR tartalmazza a kibővített partíció helyére és méretére vo-

00

4-1. ábra. Négy partíció egy merevlemezen

nem-DOS elsődleges partíció kibővített partíció (logikai meghajtókkal) DOS elsődleges partíció nem-DOS elsődleges partíció


208

natkozó információkat, de a logikai meghajtókról nem tud semmit, mivel csak az aktív elsődleges partíció első 512 byte-jának beolvasásá ig terjed a feladata. Kibővített partícióból ezért operációs rendszert nem lehet betölteni, azaz a partíció sem aktív, sem indítható állapotú nem lehet. Operációs rendszert telepíthetünk logikai meghajtóra, de köz vetlenül az MBR-ből nem indítható. Ezen a gondon egy apró trükkel lehet segíteni. A három elsődleges partíció valamelyikének betöltő szek torába nem operációsrendszer-indítást telepítünk, hanem egy betöltő segédprogramot. Az MBR a betöltő segédprogramot indítja, amely megkeresi a logikai meghajtókat, és megtalálja a rajtuk lévő operációs rendszert. Az OS/2 a fenti betöltési gondot betöltő kezelővel (Boot Manager) oldja meg. Szerencsétlen módon ennek rövidítésére a BM-t használja az IBM. Az OS/2 FDISK programja egy elkülönített minimális méretű (1 Mbyte) nem DOS elsődleges partíciót foglal le az MB számára az MBR valamelyik bejegyzésében. A betöltő kezelőhöz nem tartozik sem állománykezelő, sem lemeznév, de a bejegyzésben indítható jelzést kap. Az MBR betölti az MB-t a memóriába, és futtatja. A betöltő kezelő az első két merevlemez bármelyikének tetszőleges partíciójáról vagy logikai meghajtójáról képes operációs rendszert be tölteni. A régi IDE lemezek BIOS-a legfeljebb 504 Mbyte méretű me revlemezt lát. Ügyeljünk arra, hogy ilyen gépeken mind az MB, mind az indítandó operációs rendszer ebben a tartományban legyen. Maga a betöltő kezelő csak az első merevlemezre telepíthető. A partíciókat és köteteket rendszerprogramok kezelik. DOS és OS/2 alatt a program neve FDISK, a Windows NT kezelőjét Disk Administrator-nak nevezik. A UNIX rendszerekben több segédprog ram is használható partíciókkal végzett műveletekre. A partícióbejegy zések nem kötelesek követni a lemez fizikai felépítését. Egyetlen meg kötés van, a kibővített partíció a particiótábla utolsó bejegyzésében lehet csak. Az MBR a partíciótáblában a bejegyzések sorrendjében ke res elsődleges partíciót. Lemezkezelő segédprogramokkal elérhetjük, hogy két DOS változat is legyen ugyanazon a C: merevlemezen. Ehhez két elsődleges bejegyzést kell létrehozni a partíciótáblában. A DOS az előbb megtalált bejegyzés alapján töltődik be. Ha megcseréljük a két


209

bejegyzést, legközelebb a másik DOS jelentkezik be. Egyik DOS válto zat sem tud a másikról, mert a DOS nem rendel nevet a másik elsődleges partícióhoz. A DOS és Windows 95 rendszerek csak a C: meghajtóról töltődnek be. FAT rendszerekben a C: logikai név az első merevlemez első elsődleges partíciójához van rendelve. Ha az első merevlemez első par tíciója nem DOS számára van lefoglalva, de a második partícióban elsődleges aktív FAT található, a DOS minden további nélkül betöltődik. A DOS nem foglalkozik azokkal a partíciókkal, melyek más operációs rendszerek számára vannak formázva. Sokan kihasználják ezt a DOS tulajdonságot. Az első partícióba HPFS vagy NTFS állománykezelőt tesznek, a második partíciót pedig FAT rendszer alatt formázzák meg. Ez a megoldás azonban zavart okozhat. Amikor a nem DOS operációs rendszer betöltődik, lefoglalja a C: meg hajtó nevet, és az a lemez, amit a DOS C:-nek nevez, most a D: nevet kapja. Ha a két rendszer ugyanazt az alkalmazói programot futtatja, nehéz úgy konfigurálni az INI állományokat, hogy kövessék a meghaj tó nevek megváltozását. Ha több operációs rendszert szeretnénk használni, sokkal egysze rűbb és biztonságosabb megoldás, ha három partíciót hozunk létre. Az első partíciót a DOS számára formázzuk meg. A második partícióba tehetünk HPFS rendszert, az utolsóba pedig NTFS-t. Mindegyik rend szer C: néven látja a DOS meghajtót. Megfelelő DOS eszközmeghajtó programokkal mindegyik rendszer el tudja érni a HPFS meghajtót. Az NTFS kötet csak a Windows NT számára elérhető, a többi operációs rendszer figyelmen kívül hagyja. Végül még egy példán szeretnénk bemutatni a partíciók és kötetek egyik buktatóját. A felhasználónak volt egy IDE merevlemeze, melyen két partíciót határozott meg. Az elsődleges DOS partícióból C: meg hajtó, a kibővített partícióból D: logikai meghajtó lett. A lemez meg telt, ezért vett egy másik IDE meghajtót. A két merevlemez szerencsé re tökéletesen illeszkedett egymáshoz, így a második lemezen is csi nálhatott egy elsődleges DOS és egy kibővített partíciót. A számítógép újraindításakor azonban elcsodálkozott, mert a második merevlemez elsődleges partíciójából lett a D: meghajtó, és a két kibővített partíció-


210

ból pedig E: és F: lemezek. A DOS és OS/2 logikája szerint ugyanis lemeznév először az összes lemez elsődleges partíciójához rendelődik, a logikai meghajtónevek csak ezután jönnek. A nevek cseréjét úgy ke rülhetjük el, ha a második merevlemezen csak egy kibővített partíciót hozunk létre két logikai meghajtóval.

4.1.2. FAT Az állományelhelyezési táblát (File Allocation Table, FAT) 1976 feb ruárjában egy fiatal fiú tervezte meg öt nap alatt az albuquerque-i Hil ton Szállodában. A feladat az volt, hogy BASIC programokat és adato kat hajlékonylemezre lehessen menteni, illetve onnan visszatölteni. A FAT rendszert Tim Patterson vezette be egy, az Intel 8086-os pro cesszorra épülő korai operációs rendszernél. A fiatalember megvette a rendszert, átírta és létrehozta belőle az első lemezoperációs rendszert, azaz a DOS-t. Az egykori fiú ma Amerika leggazdagabb embere, és Bili Gates-nek hívják. A FAT állománykezelő rendszer egyszerű és megbízható. Nem ve szít adatot, ha a számítógép összeomlik, és nem foglal el sok memóri át. Viszont sok adminisztrációt kell végeznie sok merevlemez-fej moz gással. A FAT a partíció elején található, és táblázatban őrzi a merevle mez szabad klasztereit. Ha új állományt írunk a lemezre vagy bővítjük a régit, a merevlemez fejét állandóan pozícionálni kell a FAT szektorok és a merevlemez szabad szektorai között. Ez a mozgatás annál több időt vesz igénybe, minél jobban megtelik a lemez (a szabad területek egyre messzebb esnek a FAT-tól). Hátrányos tulajdonsága a FAT rend szernek, hogy az állományok lemezre írásánál a lemez elején kezdi a szabad helyek keresését, így gyakran előfordul, hogy az állomány több darabra törve tárolódik a lemezen. A szétdarabolódott (fragmentálódott) állomány visszaolvasása tovább tart, mert a merevlemez fejléptetése sok időt vesz igénybe az olvasáshoz viszonyítva. A FAT rendszer allokációs egysége a klaszter. A klaszter mérete a lemez típusától (hajlékony- vagy merevlemez) és kapacitásától függ. A legkisebb klaszter mérete egy szektor, azaz 512 byte. A méret 16 sőt 32 kbyte nagyságig nőhet. Ennek az az oka, hogy a klaszterek száma


211

hajlékonylemezen 4096-ban, merevlemezen 65536-ban van korlátoz va. A legnagyobb merevlemez méretét a DOS és BIOS 504 Mbyte-ban határozza meg, ehhez 8 kbyte-os klaszter tartozik. Ha logikai blokk címzéssel (Logical Block Addressing, LBA) kezeljük 1,2 Gbyte méretű merevlemezünket, a klaszter mérete 32 kbyte-ra nő. A legkisebb állo mány is elfoglal egy klasztert. Gondoljuk végig, mekkora pazarlást je lent egy 1,2 Gbyte méretű lemezen tárolni a BAT vagy INI állományo kat! A FAT gondok jó része kellően alacsony szintre csökkenthető gyor sító memóriával és a lemez rendszeres defragmentálásával (pl. DOS DEFRAG futtatása). A FAT rendszer igényli a legkevesebb memóriát, ezért kis gépek számára a legjobb választás. Hatásfoka azonban ará nyosan csökken a merevlemez-kapacitások növekedésével. A sok fejmozgás és lemezpazarlás miatt a FAT alatt kezelt kötetek méretét 255 Mbyte-ban célszerű korlátozni. A Windows 95 és NT előtti klasszikus FAT szerkezetben az állomá nyok 8 karakteres névvel és 3 karakteres kiterjesztéssel azonosíthatók. Ez a 8.3-nak nevezett konvenció a DEC minigépektől származik. Az állományokhoz a katalógus szerkezetben keletkezési dátum és idő, hosszúság és jellemzők (attributes) rendelhetők. Egy állománynak négy jellemzője, tulajdonsága lehet, melyhez további két jellemző társul az attribútum byte-ban: a rendszerhez tartozik (System, rendszer), a katalógus listában nem jelenik meg (Hidden, rejtett), a legutolsó lementés (Backup) óta megváltozott (Archive, archív), csak olvasni lehet (Read-only, csak olvasható), alkatalógus neve (Sub-Directory), kötetcímke (a lemez partíciónak adott név, Volume Label). Az OS/2 operációs rendszer kibővíti a FAT jellemzőket (Extended Attributes, EA). A FAT rendszerű katalógusban azonban nincs hely a kibővített jellemzők tárolására, ezért az OS/2 a lemezköteten létrehoz egy rejtett állományt erre a célra „EA DATA.SF" néven. A FAT megbízható rendszernek bizonyult, és eléggé védett a sérülé-


212

sek ellen. Rendszerösszeomlás esetén azonban olykor előfordul, hogy az állományokhoz rendelt lemezterület összekeveredik. A CHKDSK (vagy az újabb SCANDISK) DOS programokkal az elveszett klaszterek (lost cluster) visszanyerhetők. Ugyanilyen elveszett klaszterek kelet keznek adatbázis-kezelő programok használata során, ha nem tisztes séges módon viselkedik a program vagy a felhasználó. A visszanyerés nél két lehetőség közül választhatunk. Az elveszett klaszterekből állo mányok készülnek vagy a FAT-ban szabad jelzést kapnak. Ha megsérül az operációs rendszer (vagy maga a lemezmeghajtó hardver) sokkal durvább hiba is keletkezhet, nevezetesen ugyanaz a lemezfelület két állományhoz rendelődik. Ezt a hibát keresztbecsatolt állományoknak (crosslinked files) nevezik. Szerencsés esetben mind két állomány törlése segít a gondon, de az ajánlott eljárás szerint le kell minden használható állományt menteni a lemezről, és a lemez újraformázása után visszaállítani minden adatot. A FAT részletes ismertetésére a 4.2.2. pontban visszatérünk.

4.1.3. VFAT A VFAT állománykezelőt a Windows 95 és NT támogatja. A VFAT azonban nem új kezelő, mert ugyanazt a katalógus szerkezetet, formá tumot és partíciótípust használja, mint a FAT. Valójában csak annyi ban új, hogy több információt tárol a katalógusban. A VFAT legfontosabb újdonsága, hogy a hosszú állománynevek akár 250 karakterből is állhatnak. A hosszú névnek is van egy háromkarak teres kiterjesztése, mely az állomány típusára utal. Tekintve, hogy a VFAT az eredeti katalógusszerkezetbe épül, és DOS kompatíbilis, min den állománynak van egy 8.3 típusú azonosítója is. A VFAT további katalógusterületet foglal le a hosszú név számára. A DOS, OS/2, Linux és 16 bites Windows programok nem látják a hosszú nevet, csak a 8+3 karakteres nevet. A hosszú és rövid nevek között egyszerű kapcsolat van. A rövid és hosszú név megegyezik, ha a hosszú név nem hosszabb nyolc karakternél. Egyébként a hosszú név első hat karakterét veszi csak át a rövid név. A rövid név hetedik ka-

213

pjlomány- és lemezkezelés 4-1. táblázat. Windows 95 katalógus részlet Állománynév

Attrib.

Idő

Dátum

AV

96- 02- 01 96- 02- 01

2 9

54945

Dátum 1

Start

Hossz

DOS

D

06 : 22 06 :22

COMMAND.DOS

D

06 :22

94- 05- 31

AUTOEXEC.DOS

A

13 :20

96- 03- 11

96- 05-20

2321

300

CONFIG.DOS

A

2322

211

A

96- 03- 11 96- 09- 18

96- 09-16

AUTOEXEC.BAT

13 :17 07 :38

96- 10-03

19748

516 1659

MS-DOS_6

MSDOS .SYS

ASHR D

11 :16

96- 09- 16

21052

11 :42

96- 03- 13

2847

SHR

09 :50

95- 10- 02

5702

MSOFFICE

D

12 :34

96- 03- 13

5899

EZEGYM~1.DOC

A

07 :42

96- 10- 17

WIN95 10.SYS

96- 10-18

223148

24368

11264

41 4D 00 53 00 4F 00 66

00 66 00 0F 00 4C 69 00

63 00 65 00 00 00 FF FF

FF FF 00 00 FF FF FF FF

4D 53 4F 46 46 49 43 45

20 20 20 10 00 41 58 64

MSOFFICE

6D 20 6D 20 00 00 58 64

6D 20 0B 17 00 00 00 00

m m .

44 2E 00 64 00 6F 00 63

OC 00 00 OF 00 01 FF FF

D. .d. o .c ....

FF FF FF FF FF FF FF FF

FF FF 00 00 FF FF FF FF

03 73 00 73 00 7A 00 FA

00 20 00 OF 00 01 6E 00

•S • S

65 00 76 00 65 00 6B 00

68 00 00 00 65 00 7A 00

e. v. e. k. h. .

02 44 00 4F 00 43 00 20

00 66 00 OF 00 01 69 00

.

6C 00 65 00 20 00 61 00

20 00 00 00 68 00 6F 00

I.e.

01 45 00 7A 00 20 00 65

00 67 00 OF 00 01 79 00

.

20 00 6D 00 69 00 6E 00

74 00 00 00 61 00 20 00

m. i . n •t •

45 5A 45 47 59 4D 7E 31

44 4F 43 20 00 AB 4E 3D

EZEGYM-1DOC . .N

52 21 52 21 00 00 4F 3D

52 21 30 5F 00 2C 00 00

R!R! ..0=R !0__. f

AM.S. O . f . f .

•

Z ••

D. O. C

E . z.

. .

Li

AXd

•

• •

• « • .

n

.0 •

z

f

. 8..

•

. . .

0 • Cj • • •

h•o

♦ *

cl«

•y • •

*•

raktere mindig (tilde), a nyolcadik karakter pedig egy sorszám. Ez a sorszám azt mutatja, hogy az első hat karakterben megegyező állo mánynevek közül hányadikként jött létre az aktuális állománynév a katalógusban. Nézzünk erre egy példát:

214


hosszú név: rövid név:

MUNKALAP A HAVI KIADASHOZ.XLS MUNKAL~3.XLS (már két MUNKALxx nevű állo mány van)

A 4-1. táblázatban a Windows 95 főkatalógusának rövid részletét láthatjuk, benne hagyományos és VFAT szerinti bejegyzésekkel, rövid és hosszú állománynevekkel. Az attribútumok megegyeznek a FATnál használt jellemzőkkel (4.1.2. fejezet). A táblázat utolsó két bejegy zését részleteztük hexadecimális és ASCII formában a hosszú nevek tárolásának megértéséhez. A VFAT a katalógusbejegyzés eddig nem értelmezett mezőihez je lentést rendel. Ez a hozzárendelés a DOS állományokhoz nem törté nik meg, csak a Windows 95 állományokhoz. A Windows 95 kibővített katalógusbejegyzések mezőinek értelmezése a 4-2. táblázatban van összefoglalva. Az újonnan értelmezett mezők vastagon vannak szedve. A FAT bejegyzéshez képest öt új mezőt értelmez a VFAT. A OCH címen lévő byte azt határozza meg, hogy a 8.3 típusú nevet és kiter jesztést nagybetűsíteni kell-e. Az állományról három időpont is van tárolva a bejegyzéshez. Az eddig tárolt utolsó módosításon kívül a ke4-2. táblázat. VFAT kibővített katalógus bejegyzés Eltolás

Mező jelentése

Mező hossza

00 08 OBH OCH ODH OEH 10H 12H 14H 16H 18H 1AH 1CH

Állománynév A név kiterjesztése Attribútum Név/kiterjesztés kisbetűs Létrehozás ideje Létrehozás ideje Létrehozás dátuma Utolsó hozzáférés dátuma Fenntartott Utolsó módosítás ideje Utolsó módosítás dátuma Kezdő klaszter száma Állományhossz

8 karakter 3 karakter 1 byte 1 byte 1 byte (századmásodperc) 2 byte (óra-perc-másodperc) 2 byte (1980 óta eltelt év, hónap, nap) 2 byte (1980 óta eltelt év, hónap, nap) 2 byte 2 byte (óra-perc-másodperc) 2 byte (1980 óta eltelt év, hónap, nap) 2 byte 4 byte

215


letkezési és az utolsó hozzáférési időpontot is őrzi a VFAT. A OCH mezőt a Windows 95 nem használja, csak a Windows NT. Apró kom patibilitási hiba, hogy ha a Windows NT-ben egy 8.3 állománynevet kisbetűvel írunk, a Windows 95 ezt a nevet nagybetűsíti. A többi mező magyarázata a FAT leírásánál található meg (4.1.2. fejezet). A kibővített FAT rendszerrel a Microsoft a katalógusba új bejegyzés típusokat is beépített a hosszú nevekhez. Az új bejegyzések különlege sen vannak formázva, és legfeljebb 13 karaktert tartalmaznak a hosszú névből. A hosszú nevekhez tartozó bejegyzések értelmezését a 4-3. táb lázatból érthetjük meg. 4-3. táblázat. Katalógusbejegyzés hosszú névhez

Eltolás

Mező jelentése

Mező hossza

00 01 OBH OCH ODH OEH 1AH 1CH

Bejegyzés sorszám A név első 5 karaktere Attribútum Fenntartott Ellenőrző összeg A név további 6 karaktere Kezdő klaszter száma A név további 2 karaktere

1 byte 10 byte (Unicode karakterek) 1 byte (OFH) 1 byte (00H) 1 byte (a 8.3 típusú névhez) 12 byte 2 byte (00H) 4 byte

Kissé értelmetlennek tűnik a bejegyzés felépítése, de ennek oka, hogy a Microsoft kompatíbilis akart maradni a régi programokkal. Az új bejegyzés álcázza magát, hogy azok a szoftverek se essenek pánikba, melyek csak a FAT típusú bejegyzések felépítését ismerik. Az álcázás a következőket jelenti: • A bejegyzés attribútum byte-jának alsó négy bitjén 1 áll (OFH). Ez a bejegyzés „rejtett", „rendszer", „csak olvasható" és „kötetcímke" tu lajdonságát jelenti. A legtöbb régi program figyelmen kívül hagyja a kötetcímke-bejegyzéseket. Másrészt viszont a négy attribútum együt tesen értelmetlen kombinációt ad (csak olvasható lemez ??).


216

• A kezdő klaszter értéke mindig 0, ami DOS állományban nem ad ható meg. A VFAT rendszer visszafelé is kompatíbilis, így megengedett, hogy régi program módosítsa a katalógusbejegyzéseket. Arra azonban vigyázni kell, hogy ez a módosítás ne tegye tönkre a hosszú nevekhez tartozó bejegyzéseket. A VFAT rendszeres ellenőrzést végez, hogy a hosszú nevű bejegyzések megfelelnek-e a hozzájuk tartozó 8.3 típusú nevek nek. Az ellenőrzés a következőkre terjed ki: • A hosszú név után közvetlenül a 8.3 típusú név következik a kataló gusban. A hosszú név több bejegyzést is elfoglalhat, a bejegyzések sorszámozva vannak. Az első bejegyzés az 1. számot kapja. Erre a 4-1. táblázatban láthatunk példát. A hosszú név vége onnan derül ki, hogy a nevet tartalmazó utolsó bejegyzés sorszámához 40H érté ket ad hozzá a VFAT. Ha a hosszú név egyetlen bejegyzésbe elfér, a sorszám értéke 41H, ami az „A" betű ASCII kódja (lásd MSOffice). A 4-1. táblázatban az „Ez egy m inta DOC file a hosszú nevekhez.D OC " nevű állomány látható utolsó bejegyzésként. Ez az állomány öt katalógusbejegyzést foglal el, az utolsó a 8.3 típusú név hez tartozik. Az előtte lévők fordított sorrendben vannak tárolva (köz vetlenül a 8.3 név felett a hosszú név első része). A legelső bejegyzés ben fejeződik be a név (D..d.o.c...), melynek sorszám kódja 44H, azaz a hosszú név negyedik és egyben utolsó bejegyzése. • A hosszú név bejegyzésében tárolják a hozzátartozó 8.3 típusú névből képzett ellenőrző összeget. • A hosszú név utolsó bejegyzésében az utolsó karakter után egy Unicode NULL karakter áll (0000). Ha a bejegyzésben még van hely, azt 0FFFFH kódokkal tölti fel a VFAT. Minden Unicode karakter kódja 16 bites (2 byte). A VFAT katalógus megsérülhet, ha olyan DOS vagy OS/2 segédprogramokat futtatunk, melyek nem ismerik az új szerkezetet. Egy egyszerű DEL parancs letörli az állományt a lemezről, de a katalógus ban lévő kiegészítő információkat meghagyja. A Windows 95


217

SCANDISK segédprogramot kell futtatnunk, hogy átvizsgálja a VFAT szerkezetet, és törölje azokat a kiegészítő katalógus tartományokat, melyekhez már nem tartozik állomány.

4.1.4. HPFS A Microsoft az OS/2 operációs rendszer 1989 decemberében bejelen tett 1.2 változatához fejlesztette ki a HPFS-t (High Performance File System, nagy teljesítményű állománykezelő rendszer). Sokkal korsze rűbben, hatékonyabban kezeli a lemezkötetet, mint a FAT rendszer. A hajlékonylemez kezelője az OS/2 alatt továbbra is FAT rendszerű. A Windows NT is képes HPFS állományok kezelésére. Az állománykezelőnek több szempontot is figyelembe kell vennie. Jelentős szempont, hogy a logikai szerkezethez tartozó segédinformá ció ne foglaljon el sok helyet a lemezen, és annyira megbízható legyen, hogy a lemez károsodása esetén a lehető legnagyobb mértékben helyre lehessen állítani az adatokat. Alapvetően két kategóriába tartozó se gédinformációkról van szó. Az első kategória információja azt jelenti, hogy az állományok kisebb szeletei a lemez melyik fizikai szektoraiba tárolódnak állományelhelyezési információ, a másodikba az össze tartozó állományok csoportosítását jelentő katalógusszerkezet tarto zik. A HPFS a segédinformációt a FAT rendszerrel szemben nem egy helyre koncentrálva tárolja, hanem a lemezfelületen szétszórja. A HPFS telepíthető kezelőrendszer (Installable File System, IFS). Ez azt jelenti, hogy a felhasználó dönti el, hogy az operációs rendszer mi lyen állománykezelőket ismerjen. Korábban erre nem volt szükség, mert csak a FAT rendszer létezett. Meghajtó programok töltődnek be, és engedélyezik az OS/2-nek a HPFS lemez írását és olvasását. A telepít hetőség azt is jelenti, hogy minden képesség beépített, nincs szükség segédprogramokra (lásd FAT-nál a Norton Commander). Néhány a beépített képességek közül: védelem az állományok széttördelése el len, beépített lemezgyorsító (cache), hosszú állománynevek, kibővített jellemzők az állományokhoz és Hot Fix. Új állomány létrehozásakor a HPFS feltételezi, hogy később bővítjük. Az állomány végén ezért szabadon hagy egy kis helyet az utólagos bővítés


218

számára. Ez az eljárás gyorsítja az adatok visszakeresését, és csökkenti az állományok szétdaraboltságának valószínűségét. A szabad helyekről a HPFS térképet készít, melyben sokkal gyorsabban lehet keresni. A HPFS automatikusan gyorsítja a merevlemezre írást és olvasást. A HPFS meghajtót indító parancs egyik paramétereként adhatjuk meg a gyorsítótár mérétét (/CACHE: xxxx). A szabványos HPFS legfeljebb 2 Mbyte memóriát használhat lemezgyorsítóként. A HPFS megengedi és megtartja az állománynevekben a kis- és nagy betűs írásmódot, de nem tesz köztük különbséget. Az állomány neve 254 karakter hosszúságban van korlátozva, de ebben több pont, szó köz és törtvonal is lehet. A parancssorban megadott állománynevet viszont idézőjelbe (" ") kell tennünk, ha szóköz van benne. A HPFS kibővített jellemzőket (EA, Extended Attributes) tárol az állományokhoz, melynek mérete akár 64 kbyte is lehet. Ebben infor máció található az állományhoz rendelt ikonról, a keresési kulcssza vakról és mindenről, amit a program készítője vagy felhasználója szük ségesnek tart. A kibővített jellemzők a HPFS lemezeken az F-csomóhoz kapcsolva B-fákat alkotnak (lásd később), így a jellemzők gyorsan elérhetők. A HPFS adatvédelmi rendszeréhez tartozik a Hot Fix. Ha az adatok lemezre írásakor valamelyik szektor hibáját érzékeli a HPFS, ezt a tar talmat egy külön erre a célra elkülönített lemezfelületre menti el. A legközelebbi betöltéskor a sérült szektor hibás jelzést kap, és kizáró dik az adattárolásból. Az állománykezeléshez sokkal több memóriát használ el (250-500 kbyte), mint a FAT. Az igényelt memória kiseb bik része a HPFS programok számára kell, a nagyobb részből lemez gyorsító lesz. Kevés memóriával rendelkező gépeknél ezért nem aján lott a használata, mivel több hátrányt okoz, mint előnyt. A megengedett legnagyobb partíció mérete 512 Gbyte. Az állomá nyok mérete legfeljebb 2 Gbyte lehet. A legrövidebb állomány egyetlen klasztert foglal el, azaz 512 byte nagyságú. Ez a megoldás a FAT-hoz képest sokkal kedvezőbben gazdálkodik a lemezfelülettel rövid állomá nyoknál, hiszen a FAT klaszter mérete lemezmérettől függően akár 32 kbyte is lehet. A HPFS klaszter mérete a merevlemez kapacitásától függetlenül mindig egy szektor, azaz 512 byte.


219

A HPFS használók jutalma, hogy védettek a legtöbb vírus ellen. A jelenlegi vírusok kihasználják a FAT gyengéit, de nem tudják megfertőzni a HPFS meghajtót. A víruskészítők gondolkodásmódját ismerve, sajnos semmi reményünk arra, hogy ez így is marad. Havon ta jelennek meg új vírusok, és nincs kizárva, hogy a HPFS-t is fertőzni képesek hamarosan megjelennek. A Windows NT operációs rendszer a HPFS partíciót írni és olvasni is tudja, de új partíció formázására nem képes. A Linux csak olvasásra megfelelő meghajtóval rendelkezik. A DOS és Windows 95 rendszerek hivatalosan nem támogatják a HPFS állományrendszert. Segédprog rammal (pl. AMOS) csak olvasható hozzáférést biztosíthatunk DOS alatt a HPFS állományokhoz. Az AMOS3 rezidens módon telepíthető a PC-re az AUTOEXEC.BAT-ból a CD-ROM-hoz tartozó MSCDEX parancshoz hasonlóan. A HPFS rendszer alatt futó gépet közvetlenül tilos kikapcsolni, mert esetleg a gyorsítótárban van még felíratlan adat. Kikapcsolás előtt rend szerleállító programot kell futtatni. Előfordulhat, hogy áramkimara dás vagy rendszerösszeomlás miatt nincs idő tisztességesen kilépni. A HPFS ilyenkor az összes használt kötetet „piszkosának minősíti. A következő rendszertöltéskor futtatnunk kell a CHKDSK programot, hogy ismét használhassuk a lemezeket. A CHKDSK ellenőrzi a szabad felületet és az állományhelyek láncát, és javítja a hibákat. Nagyobb kapacitású merevlemeznél ez a folyamat elég sok időt vesz igénybe. A HPFS néhány hátrányos tulajdonsággal is rendelkezik. Például, ha a lemezkötet első része megsemmisül (betöltési adatok, a főkatalógus mutatója), az egész kötet összes adata elveszett. A rendszerbetöltés során futtatott CHKDSK sok időt rabol el, és az 512 byte méretű szek torok nem elég hatékonyak nagy kapacitású merevlemezeknél. A HPFS 60 Mbyte-nál kisebb lemezeken nem ajánlott, mert a FAT rendszer minden szempontból előnyösebb. A HPFS igazából 300 Mbyte felett hatékony, és a bonyolult szerkezet miatt megnőtt memóriaigényt 8 Mbyte memóriával lehet csak kielégíteni.


220

4.1.4.1. A HPFS felépítése A legtöbb felhasználó számára ez a fejezet kevés gyakorlati informáci ót ad. A téma iránt kevésbé érdeklődő olvasónak azt ajánljuk, nyugod tan ugorja át ezt a fejezetet. A HPFS az adathordozón több logikai egységet határoz meg. A leg nagyobb egység a sáv (band), melynek mérete 8 Mbyte. Kisebb logikai egység a terjedelem (extent), mely egy állomány összefüggő darabját jelenti, és hossza változó. Ennél is kisebb méretű egység a blokk. Pél dául a katalógusszerkezet 2 kbyte méretű blokkokból épül fel. A legki sebb logikai egység a klaszter, mely mindig 512 byte-ból áll, de helyet te is általában a blokk kifejezést használjuk. A HPFS néhány különleges szerkezetet definiál az állománykezelés hez, melyeket csomónak (Node) nevezett el. Az F-csomó (File) az állo mányok leírására szolgál, a D-csomó (Directory) a katalógus bejegyzé seit alkotja, végül az A-csomóra (Allocation) akkor van szükség, ha az állomány az átlagosnál jobban szét van tördelve. A HPFS alatt formázott lemez adatszerkezete az alábbiak szerint néz ki: • Az első 18 szektor a rendszerbetöltő blokk (Boot Block, 16 szektor), az adathordozó és az állománykezelő blokk (Super Block, 1 szektor) és a biztonsági blokk (Spare Block, 1 szektor) céljára van fenntartva. Ezt a területet használja az operációs rendszer betöltésre, az állo mány rendszer karbantartására és az előforduló hibák miatti vissza állításra. • Ezután 8 Mbyte-os sávok következnek a lemez végéig. Minden ilyen sávhoz foglaltsági térkép tartozik a sávon belül, amelynek egy-egy bitje a sávhoz tartozó klaszterek foglalt vagy szabad voltát jelzi. A foglaltsági térkép hossza 2 kbyte (8192/512/8). 840 Mbyte méretű lemezen a bittérképek csak 210 kbyte helyet foglalnak le, és a teljes lemez minden szektoráról megállapítható, hogy szabad-e. A bittérkép váltakozva a 8 Mbyte-os tartomány elején és végén he lyezkedik el, így az egymás mellett lévő két sáv 16 Mbyte (pontosan

221


n. sáv bittérkép n-1. sáv

bittérkép

bittérkép

középső sáv katalógussáv bittérkép

3. sáv bittérkép 2. sáv

bittérkép

1. sáv bittérkép Spare Block Super Block Boot Block 4-2. ábra. A HPFS lemez szerkezete

16380 kbyte a bittérképek miatt) összefüggő lemezfelületet képez a nagyméretű állományok számára. Az első foglaltsági térkép az első sáv elején foglal helyet (lásd 4-2. ábra). Katalógusszerkezet A katalógusbejegyzések B-fa (bé mínusz fa), esetenként BH-fa (bé plusz fa) típusú adattárolási szerkezetbe vannak fogva. A B-fa a bináris fa egyik továbbfejlesztése. A bináris fák úgy keletkeznek, hogy először felveszünk egy gyökeret, melyből két törzs nőhet ki. A törzsek végéből két-két ág folytathatja a fát, melyet további ágak követhetnek. Ha egy

,

,

222

PC-építés tesztelés eszközkezelés

ág nem nő tovább, az ág végére levelet teszünk. Az ágak csomópontjá ba kulcsokat helyezünk el, melyek megmondják, hogy a jobb és balol dali ágon továbbhaladva milyen levelet vagy újabb ágat találunk. A kulcsok mellett adatokat is elhelyezhetünk a csomópontban, mely meggyorsítja a keresést. A bináris fával az a gond, hogy nincs korlátoz va az ágak száma egyik törzsoldalon sem. Emiatt a fa erősen aszim metrikus lehet, és a fa végigjárásának ideje a gyökértől a levelekig ki számíthatatlan. A B-fa előnye az egyszerű bináris fához képest, hogy kiegyensúlyo zott, azaz minden ága egyforma hosszú. Az ágak csomópontjaiban el helyezett adatok azt eredményezik, hogy nem kell keresésnél a levele kig elmenni, ha valamelyik elágazásban megtaláljuk a keresett állo mányt. A B+fa szerkezetben a csomópontokban csak kulcsokat helye zünk el, így több kulcs lehet itt, mint a B-fa esetén. A több kulcs miatt nem kell annyi elágazás, és a fa nem lesz olyan magas. Cserébe vállal nunk kell, hogy az adatok eléréshez minden alkalommal a levelekig kell felhatolnunk. A fatípusok egyszerűsített rajza a 4-3. ábrán látható.

{ gyökér }

{ gyökér ) Ktl

adst+kulcs

kulcs

elágazás

-X T

ag

i

adat+kulcs

adat+kulcsl

adat

adat

levél

adat

adat I

adat

I

adat I

B-fa

4-3. ábra. Bináris fák

adat

) B+fa

i adat

)

)


223

A HPFS a katalógussáv számára valahol a lemez közepén foglal le helyet. A katalógussáv 2 kbyte méretű blokkokból áll, a katalógus bejegyzések D-csomó szektorokba vannak tárolva. Például egy 100 Mbyte méretű partíción, mely 100 cilinderen terül el, a katalógussáv a 48. cilinderrel kezdődik, és hossza kb. 1 .Mbyte (1 cilinder). Ebben a sávban 1980 folytonos D-csomó szektor fér el. Ha feltételezzük, hogy a D-csomó szektorok mindegyikében 10 bejegyzés van (40 bejegyzés katalógus blokkonként), akkor 19 800 katalógusbejegyzés található egymáshoz közel. Még egy kezdetleges keresési algoritmushoz is csak 2 hosszú olvasást kell végrehajtani. Ha a katalógusban megnő a be jegyzések (állományok, alkatalógus) száma, akkor a HPFS egy újabb katalógusblokkal megnöveli a hosszát. A katalógust azért teszik a le mez közepére, hogy az állományok elérése a katalógustól minél keve sebb fej mozgással történhessen. A HPFS a katalógusbejegyzéseket a hivatkozott állományok neve szerint rendezve tárolja kiegyensúlyozott többágú B-fa szerkezetben. A rendezettség fenntartásához komoly adminisztrációt és lemezmun kát kell végezni új állomány vagy alkatalógus létrehozásakor, illetve átnevezésekor. A rendezés mellett fenn kell tartani a faszerkezet egyen súlyát is. Az egyensúly azt jelenti, hogy a faszerkezet bármelyik ágát is járjuk végig a gyökértől kezdve, azonos lesz az út hossza. A fentiekkel járó lemezműveletek a felhasználó elől rejtve maradnak a lemezgyor sító késleltetett írása miatt. Gondoljuk végig, mennyi előnnyel jár a rendezettség egy állomány keresésekor? A FAT rendszerben a „File not found" (az állomány nem található) üzenethez a PATH-ban meg adott teljes katalógusláncot végig kell keresnünk, amihez rengeteg fejmozgás tartozik. A HPFS-ben a rendezettségből következően hamar kijelenthető, hogy nincs ilyen nevű állomány a lemezen. A katalógusbejegyzések D-csomó szektorai az alábbi információkat tartalmazzák: • a bejegyzéshossz, • állományattribútumok, • mutató a bejegyzés állományához tartozó F-csomóra,


224

• három dátum és időadat (létrehozás, legutolsó hozzáférés, legutolsó módosítás), • használati szám (nem valósították meg), • a teljes név (max. 254 karakter), • B-fa mutató a faszerkezet következő szintjére (ha van ilyen). A mu tató a következő katalógusblokkra mutat, ha a bejegyzések nem fér nek bele egy 2 kbyte-os blokkba. • a szektor végén különböző célra fenntartott hely. Ha az állománynevek átlagos hossza 13 karakter, a katalógusblokk ba 40 bejegyzés fér (10 bejegyzés/szektor). A kétszintű B-fa elrendezés 1640 bejegyzés tárolására képes (40 bejegyzés a gyökérkatalógusban, 40 levél katalógusblokk * 40 bejegyzés). Háromszintű fa esetén már 65640 állomány fér el a katalógusban. A HPFS nem korlátozza a gyökérkatalógusban lévő bejegyzések szá mát, mint a FAT. Állománytárolás A HPFS központi tervezési filozófiája szerint a mechanikus fejmoz gást minimumra kell csökkenti, mert rendkívüli időfogyasztó. A HPFS ezért komoly erőfeszítést fordít arra, hogy az állományok egy darabban tárolódjanak a lemezen, de legalábbis minél kevesebb részre legyenek tagolva, továbbá a részek minél közelebb legyenek egymáshoz. A le mezgyorsító is akkor hatékony, ha az előreolvasás sikeres, azaz egybefüggő lemeztartományt kell beolvasni. A partíció elejéhez közel a bittérképek kezdő szektorainak listája található, melyet a HPFS beolvas a memóriába a gyorsabb keresés ér dekében. A 2 Gbyte méretű állomány 128 darab 16 Mbyte-os sávból áll. Üres lemezen ezek a sávok egymás után következnek (eltekintve a 2 * 2 kbyte-os bittérképektől). Technikailag az állomány ugyan szét van tördelve, de ez nem lassítja az állomány olvasását. Minden állo mányhoz társul egy F-csomó, rendszerint az állomány kezdete előtt 1 szektorban. Ebben tárolódik az állomány darabjainak száma, melyet terjedelemnek (extent) neveznek. A „nulla hosszúságú" állomány tér-


225

jedelme 0, a folytonos állományé 1. Ha egy állomány 2-8 terjedelemből áll, majdnem folytonosnak nevezhető. Az F-csomó szektor az alábbi információkat tartalmazza: • • • •

az állomány teljes nevének hossza, az állománynév első 15 karaktere, mutató az állományhoz tartozó D-csomóra, a kibővített jellemzők (EA), ha a teljes hossz nem több, mint 316 karakter, • 0-8 szomszédos terjedelem leírása. Minden terjedelemhez 32 biten van megadva a kezdőpont logikai szektorszáma (Logical Sector Number, LSN), hosszúsága és eltolása az állományban. Ha az állomány nyolcnál több darabra van tördelve, az F-csomó szer kezete megváltozik. Az F-csomó ilyenkor legfeljebb 12 A-csomóra (hoz zárendelési, allokációs blokk) tartalmaz mutatót. Minden A-csomó 40 közvetlen állománydarabra mutathat vagy 60 további A-csomóhoz ren delkezik mutatóval. Ha az állományok tárolásához A-csomót kell használni, akkor egy BH-fának nevezett módosított szerkezettel képezik a gyökeret. Ha egy állomány 480-nál kevesebb darabra van széttörve (12 darab A-csomó 40 közvetlen mutatóval), akkor elég egy kétszintű B+fa. Háromszintű B+fával akár 28 800 darabra (12 A-csomó * 60 további A-csomó * 40 közvetlen mutató) tört állományok is kezelhetők. Ha a teljes 2 Gbyteos állomány elhelyezkedéséről képet akar kapni a HPFS, kétszintű B+ fa esetén 13 szektorolvasásra van csak szüksége. Gondoljuk végig, a FAT szerkezetben mennyivel több lemezművelet szükséges ehhez! Ha egy HPFS partícióba belenézhetnénk, azt látnánk, hogy sok üres terület van az állományok között. Az állománykezelő tudatosan hagy szabad mezőket. Nem célszerű a következő állományt ugyanis rögtön az előző után írni, mert ez az állományok széttördelését okozza. A HPFS három módon is igyekszik a fragmentálódást elkerülni: • ha egy sávban megnyitott állomány van, a HPFS ebbe a sávba nem nyit meg új állományt,

226


y. sav Katalógus sáv

F-csomó mutató

Katalógus blokk

D-csomó

„HPFS minta.txt"

D-csomó D-csomó D-csomó

x. sáv

2. terjedelem 1. terjedelem F-csomó

Terjedelem mutatók x-1. sáv

4-4. ábra. HPFS állománykezelési példa

• az állomány létrehozásakor 4 kbyte szabad területet lefoglal az állo mány későbbi bővítéséhez, • ha ismert az állomány hossza (pl. másolás esetén), a HPFS akkora szabad sávot keres, melybe éppen elhelyezhető az állomány. Ha ilyet nem talál, megpróbálja két darabra törve tárolni az állományt.

4.1.5. NTFS A Windows NT állománykezelő rendszert (NT File System) arra ter vezték, hogy mindenki minden igényét kielégítse. A többi operációs rendszer jó tulajdonságait átvették és továbbfejlesztették az NTFS-ben.


227

Például a HPFS hosszú állományneveket használ, az NTFS hosszú UNICODE állománynevekkel dolgozik (a név akár kínai vagy héber karaktereket is tartalmazhat). Ugyanakkor az NTFS megtartotta a 8.3 típusú neveket is, hogy DOS programban lehessen használni az állo mányokat. Megkülönbözteti a névben a kis- és nagybetűket a UNIX programoknak, de DOS, OS/2 és Windows programoknál nem tesz különbséget a kis- és nagybetűk között. Az NTFS sok többfelhasználós adatbiztonsági modellt támogat. Az eredeti Windows NT védelmét a File Manager hozza létre. Csoporto kon alapul, melyekhez felhasználói jelentés (account) tartozik. Az NT Advanced szerver ismeri a Macintosh védelmi rendszerét is, mely az Apple File szervert szimulálja. A UNIX alkalmazások Posix modell szerinti védelemmel találkoznak. A Windows NT szerver csak akkor osztozhat lemezterületen Macintosh gépekkel, ha a kötet NTFS for mátumú. Az NTFS használható olyan BackOffice alkalmazásokhoz, mint az SQL szerver és SMS. Ugyanakkor egy Windows NT munkaál lomás nyugodtan dolgozhat VFAT és HPFS kötetekkel, ha nem köz ponti szerverként működik. Az NTFS jelentést (log) készít a köteten minden kötethez, és napra készen tartja. Rendszerösszeomlás után ez a terület szolgál a problé mák majdnem azonnali megszüntetésére. A helyreállítás sokkal gyor sabb, mint a HPFS rendszernél. Az NTFS támogatja a „kötet készlet"-et, azaz egy betűs név rendel hető egy olyan kötethez, mely több merevlemez több különálló szabad területéből tevődik össze. Ha az NTFS kötet megtelik, dinamikusan bővíthető bármely merevlemez szabad területéből. A DOS-hoz tartozik olyan meghajtó program (DRVSPACE), mellyel a merevlemez egy része vagy egésze tömöríthető. Az NTFS alatt a rit kán használt állományokból vagy katalógusokból egyedi válogatással jelölhetjük ki azokat, melyeket tömöríteni szeretnénk. A File Manager-ben kijelöljük az állományokat vagy katalógusokat, és a File menü Compress parancsával elvégezhetjük a tömörítést. Az állományok tömörítettsége automatikusan megszűnik, ha használjuk őket. Ha a tö mörített katalógusba új állományt másolunk, az is tömörítve lesz.


228

A gyakran használt állományokat nem tömörítjük, hogy elkerüljük a rendszer lelassulását. Még nincs olyan meghajtóprogram, mely lehetővé tenné más operá ciós rendszer számára az NTFS kötetek elérését. Bármit is tároltunk NTFS rendszerben, nem elérhető, ha DOS, Windows 95 vagy OS/2 operációs rendszert töltöttünk be ugyanazon a gépen. Ugyanakkor a Windows NT szerver osztozhat NTFS köteteken hálózaton keresztül, és a másik operációs rendszer elérheti az állományokat. Az NTFS köteten minden állományt egy rekord képvisel a mester állomány táblának (Master File Table, MFT) nevezett különleges állo mányban. Az MFT első 26 rekordját az NTFS fenntartja saját informá ciói tárolására. Az első rekordhoz tartozó állomány magát az MFT-t írja le. A második rekord az MFT tükörállományához van rendelve. Ha megsérül az MFT rekord vagy állomány, az NTFS beolvassa a második rekordot az MFT tükörállomány megtalálásához. Ennek első rekordja megegyezik az MFT első rekordjával. Az MFT és MFT tükör- állomá nyok adatszegmenseinek helye a betöltő szektorban van tárolva. A betöltő szektorból is két példányt őriz az NTFS, a második a lemez logikai közepén található meg. Az MFT harmadik rekordja a log állo mányra mutat, melyet az adatok visszamentésére használ a rendszer. A tizenhetedik és azt követő MFT rekordok mindegyike egy állo mányhoz vagy katalógushoz tartozik. A rövid állományok és katalógu sok közvetlenül az MFT rekordban vannak tárolva. Az objektumorientáltságnak megfelelően az állományt tulajdonsá gok halmazaként (set of attributes) értelmezik. Az állomány neve, vé delmi információi és maguk az adatok is egy-egy tulajdonsága az állo mánynak. Néhány tulajdonság közvetlenül az MFT rekordban van tá rolva. Ilyen rezidens tulajdonság például a név, a tárolási dátum és időpont és a csatolások száma. Ha az állományhoz túl sok tulajdonság tartozik (pl. védelmi információ, állomány széttördeltség), az MFTben több rekord szükséges számára. A köteten egyre több és több állo mányt tárolva az MFT megtelik, és újabb helyet kell lefoglalni a leme zen számára, így az MFT fragmentálódik. Az MFT bővülési képessége abból következik, hogy az NTFS-t nagy lemezeken igen sok állomány tárolására tervezték. Fontos megjegyeznünk, hogy a kibővült MFT nem

229


zsugorodik vissza, ha állományokat törlünk le. Az NTFS a letörölt ál lományokhoz tartozó MFT rekordokat fenntartja új állományok táro lásához. Az NTFS rendszer a legjobb választás, ha dedikált Windows NT BackOffice szerveren használjuk, de nem ajánlott olyan munkaállomá sok állományaihoz, melyek különböző operációs rendszereket tölthet nek be.

4.2. DOS lemezfelépítés A DOS lemezek felépítése a FAT állománykezelő alatt történik. A FAT rendszer neve az egyik DOS szerkezetből az állományelhelyezési táb lából (File Allocation Table, FAT) származik. A DOS lemezek a következő adatszerkezeteket tartalmazzák: • mester betöltő rekord (Master Boot Record, MBR), csak merevle meznél, • DOS betöltő szektor (Boot Sector), • állományelhelyezési tábla (File Allocation Table, FAT), • főkatalógus (Root Directory), • adatterület. Ebben a részben azzal foglalkozunk, hogyan hozhatók létre ezek az adatszerkezetek, és milyen a belső felépítésük. A szerkezetek által el foglalt helyet egy 203 Mbyte-os merevlemez 100 Mbyte méretű partíciójában létrehozott DOS struktúrával szemléltetjük az alábbi táblá ban. A táblázatok zömében a 4.50 változatú NC.EXE (Norton Utilities) programmal készültek. c

H

s

0 0 0 1 1

0 1 1 0 0

1 1 2 17 18

log. S —

0 1 401 433

Szektorok 35 1 400 32 204492

Alkalmazás elzárt terület, mester betöltő rekord DOS betöltő szektor állományelhelyezési tábla (2 pld.) főkatalógus adatterület


230

4.2.1. Új merevlemez használatba vétele Az újonnan vásárolt merevlemez használatbavételének első lépése (a beszerelés és felkábelezés után) a lemez típusának, logikai paramétere inek, meghatározása. A mai gépeknél ez igen egyszerű, mert a BIOS Setup automatikusan felismeri a lemez paramétereit. Problémát az okozhat, ha többféle paraméterkészlet közül kell választanunk, mert a Setup felkínálja a Normal, Large és LBA módhoz tartozó paramétere ket is. A 4.3. fejezetben ezzel a kérdéssel részletesen foglalkozunk. A típus azonosítása után korábban a merevlemez alacsony szintű formázása (low level formatting, preformat) következett, mely létre hozza a lemez fizikai szerkezetét. Az ATA (IDE) merevlemezeknél ez a lépés kifejezetten ellenjavallt. Ennek oka, hogy a lemezek alacsony szin tű formázása gyárilag történik egy alapos teszt után, és a „házi" formá zás esetleg nem vesz észre olyan felülethibát, mely csak tartós haszná lat során jön elő. Alacsony szintű formázásra a DOS nem tartalmaz parancsot, a művelet nem része a DOS szerkezet kialakításának. Ha valamely ok miatt mégis szükség van alacsony szintű formázás ra, elsősorban a BIOS HARD DISK UTILITY menüjének Hard Disk Format parancsát ajánljuk. Ez a parancs a BIOS változatok során kike rült, majd visszakerült a menübe, a legújabb BIOS változatok ismét nem tartalmazzák. Számos segédprogram használható még az alacsony szintű formázásra, lehetőség szerint a merevlemeztípushoz (gyártóhoz) illeszkedőt válasszunk. A MicroHouse EZ-Drive nevű programja, és az OnTrack Disk Manager-e egyaránt ajánlható a formázáshoz. A DOS szerkezet kialakításának első lépése a merevlemez particionálása. Erre a feladatra a DOS FDISK parancsát célszerű használni. A partíciók létrehozásához egy 203 Mbyte kapacitású lemezt válasz tottunk mintának. Ezen a lemezen egy 100 Mbyte-os elsődleges partí ciót hozunk létre az operációs rendszer betöltéséhez. A maradék 103 Mbyte-ból kiterjesztett partíciót csinálunk, és két logikai meghajtót definiálunk rajta. A D: meghajtó kapacitása 50 Mbyte, az E: meghaj tóé 53 Mbyte lesz. Nézzük végig a feladat elvégzéséhez szükséges lépé seket. Az FDISK parancsot kiadva az alábbi főmenü jelenik meg.

231


MS-DOS Version 6 Fixed Disk Setup Program (C)Copyright Microsoft Corp. 1983-1993 FDISK Options Current fixed disk drive: 1 Choose one of the following: 1. 2. 3. 4.

Create DOS partition or Logical DOS Drive Set active partition Delete partition or Logical DOS Drive Display partition information

Enter choice:

[1]

Press Esc to exit FDISK

Az FDISK főmenü 1. pontjában DOS partíciót vagy logikai DOS meghajtót hozhatunk létre, tehát az 1. pontot kell választanunk. A megjelenő új menüben kell megadnunk, mit is akarunk megalkotni.

Create DOS Partition or Logical DOS Drive Current fixed disk drive: 1 Choose one of the following: 1. Create Primary DOS Partition 2. Create Extended DOS Partition 3. Create Logical DOS Drive(s) in the Extended DOS Partition Enter choice:

[1]

Press Esc to return to FDISK Options

232


Először elsődleges partíciót kell csinálnunk, ezért a menü 1. pontjá val léphetünk tovább (Create Primary DOS Partition). Ismét új felirat jelenik meg a képernyőn az elsődleges DOS partíció méretének kérdé sével. Create Primary DOS Partition Current fixed disk drive: 1 Do you wish to use the maximum available size for a Primary DOS Partition and make the partition active (Y/N).................... ? [N]


Az FDISK azt kérdezi, hogy a teljes lemezen akarunk-e elsődleges partíciót létrehozni. Ha igen, akkor elég a felkínált „Y" választ az Enter gomb megnyomásával elfogadnunk, és az FDISK ezt a partíciót azon nal aktív állapotúra váltja. Ha logikai meghajtót is szeretnénk, vála szoljunk NEM-mel („N"). Ebben az esetben viszont a főmenü Set active partition pontjára vissza kell térnünk. A NEM választ követően az FDISK megkérdezi, milyen méretű legyen az elsődleges partíció. írjuk be a kívánt méretet Mbyte-ban, azaz 100-at. Az Enter gombot meg-

Create Primary DOS Partition Current fixed disk drive: 1 Partition C: 1

Status Type PRI DOS

Volume Label

Primary DOS Partition created Press Esc to continue

Mbytes 100

System UNKNOWN

Usage 4 9%

233


Következő tevékenységünk a kibővített partíció létrehozása. A főmenü 1. pontjából kiindulva, most a 2. pontot (Create Extended DOS Partition) kell választanunk. Felmerülhet a kérdés, miért hozunk létre kibővített partíciót, azaz logikai meghajtót. Ennek két oka is le het. Az egyik ok, hogy az alkalmazói programokat nem csak könyvtár szinten, hanem meghajtószinten is el akarjuk választani egymástól. A másik ok a nagyméretű lemezeknél fellépő veszteségekkel függ össze. A DOS szerkezetben a FAT bejegyzések száma nem lehet több 65536nál, emiatt a kapacitás növekedésével nő a logikai lemezegység (klaszter) mérete. Az 1 Gbyte-nál nagyobb lemezeken a klaszter már 32 kbyte lemezfelületet jelent. Ha sok rövid állomány van tárolva a lemezen, sok felület megy veszendőbe, hiszen az 1 byte méretű állomány is 32 kbyte-ot foglal le a lemezből. Ha több logikai meghajtót hozunk létre a partícióban, akkor mindegyiknek lehet 65536 klasztere, azaz a klaszter mérete (és ezzel a veszteség) csökkenthető. A kibővített partíció méretét akár százalékban, akár Mbyte-ban megadhatjuk. Fogadjuk el a felkínált 103 Mbyte-ot. Create Extended DOS Partition Current fixed disk drive: 1 Partition C: 1

Status

Type PRI DOS

Volume Label

Mbytes 100

System Usage UNKNOWN 49%

Total disk space is 203 Mbytes (1 Mbyte = 1048576 bytes) Maximum space available for partition is 103 Mbytes (51%) Enter partition size in Mbytes or percent of disk space (%) to create an Extended DOS Partition...............................: [103] Press Esc to return to FDISK Options

Az Enter gomb megnyomása után a kibővített partíció elkészültéről kapunk nyugtázó üzenetet. A kibővített partícióban egy vagy több logi kai meghajtót definiálhatunk. A logikai meghajtók létrehozása is a

234


főmenü 1. pontjából indul ki. A megjelenő menü 3. pontjával az alábbi ábrához jutunk. Create Logical DOS Drive(s) in the Extended DOS Partition No logical drives defined Total Extended DOS Partition size is 103 Mbytes (1 MByte = 1048576 bytes) Maximum space available for logical drive is 103 Mbytes (100%) Enter logical drive (%)...[ 50]

size

in Mbytes

or percent of disk space


Az új képemyőüzenet első sora arról tájékoztat, hogy még nincs lo gikai meghajtó. A feltett kérdés az első logikai meghajtó méretére vo natkozik, válaszul írjuk be: 50 (Mbyte). Ismételjük meg a fenti mű veletet a második meghajtó méretének meghatározására, és fogadjuk el a felkínált 53 Mbyte-ot. Az Enter gomb megnyomása után a logikai meghajtók létrehozásáról a következő riport jelenik meg. Create Logical DOS Drive(s) in the Extended DOS Partition Drv D: E:

Volume Label

Mbytes 50 53

System UNKNOWN UNKNOWN

Usage 49% 51%

All available space in the Extended DOS Partition is assigned to logical drives. Press Esc to continue

Mint már említettük, az elsődleges partíciót aktív állapotba kell vál tanunk. A főmenü 2. pontjában aktív partícióként az 1. partíciót (PRI DOS) jelöljük meg. Ezzel a particionálás befejeződött, a rendszer újra indítást hait véere az A: lemezről iSvstem will now restart...).

235


Az FDISK futása során a fizikailag legelső szektor elejére felmásol egy rövid programot a partíciótábla bejegyzéseinek értelmezésére, és létrehozza a particiótábla bejegyzéseit, azaz elkészül a mester betöltő rekord (MBR). Az MBR létrehozása után következhet a lemez DOS formázása, melyet a DOS FORMAT parancsával végzünk. A rendszer hajlékonylemezről történő újratöltésével a lemezmeghaj tók kiosztása megtörtént, a C:, D: és E: meghajtók léteznek. Használ ni azonban nem tudjuk őket, mert ehhez szükség van a DOS alatti formázásra. A formázás során jön létre a DOS betöltő szektor, az állományelhelyezési tábla és a főkatalógus. Először a C: meghajtót for mázzuk meg /s opcióval, mert a C: lemezről operációs rendszert fo gunk betölteni. A formázás menete az alábbiakban látható. A :\>format c: /u /s WARNING: ALL DATA ON NON-REMOVABLE DISK DRIVE C: WILL BE LOST! Proceed with Format (Y/N)?Y Formatting 100.06M Format complete. System transferred Volume label

(11 characters, ENTER for none)? MINTÁI

104,699,904 bytes total disk space 202,752 bytes used by system 104,497,152 bytes available on disk 2,048 bytes in each allocation unit. 51,024 allocation units available on disk. Volume Serial Number is 1C34-0FED

A/u opció azt jelenti, hogy a FORMAT parancs ne keressen korábbi formátumot a lemezen. A formázás a lemez előző tartalmát megsem

236


misíti, ezért a FORMAT megerősítést kér a művelethez. A Format complete üzenettel fejeződik be a formázás. Ezután a rendszertöltés állom ányai m ásolódnak a lemezre (IO.SYS, MSDOS.SYS, COMMAND.COM és DRVSPACE.BIN). A Volume label (kötetcímke) kérdésre válaszul beírhatjuk a lemezegység nevét 11 karakteren (MIN TÁI). A formázott meghajtó adatainak kiírásával fejeződik be a FORMAT parancs működése (összes lemezterület, rendszer által fog lalt terület, maradék terület, klaszterméret, összes klaszter és lemez sorozatszám). Láthatjuk, hogy 100 Mbyte-os partíciónál a klaszter mérete csak 2 kbyte. Formázzuk meg a D: és E: logikai meghajtókat is /u opcióval. A sor rend tetszőleges. A lemezek formázása után nézzük meg az FDISK paranccsal a partíciókat. A főmenü 4. pontjával kérhetjük a partíciók kijelzését (Display partition information). Display Partition Information Current fixed disk drive: 1 Partition C: 1 2

Status A

Type PRI DOS EXT DOS

Volume Label MINTÁI

Total disk space is 203 Mbytes

Mbytes 100 103

System FAT16

Usage 49% 51%

(1 Mbyte = 1048576 bytes)

The Extended DOS Partition contains Logical DOS Drives. Do you want to display the logical drive information (Y/N)..... ?[Y] Drv D:

Volume Label MINTA2

Mbytes 50

System FAT16

Usage 49%

E:

MINTA3

53

FAT16

51%

A C: meghajtó partíciója 100 Mbyte méretű és aktív, kötetcímkéje MINTÁI. A 103 Mbyte-os kibővített DOS partícióban lévő D: meg hajtó 50 Mbyte-os, kötet neve MINTA2, míg az E: meghajtó 53 Mbyteos és a MINTA3 nevet kapta. Mindhárom partíción 16 bites FAT van. A partíciók helyét a lemezen az NU programmal nézhetjük meg.

237


A mester betöltő rekord szerint a C: meghajtó nagyméretű DOS rend szert tartalmaz (BIGDOS) betöltésre, és a 487. cilinder, 11. fej, 35. szektoráig tart. Az MBR-ben még egy EXTEND (kibővített) partíció van, melynek kezdete a 488/0/1 CHS paraméterekkel van megadva. 0. fej 0. cilinder, 1. szektor (mester partíciótábla) rendszer

Boot

BIGDOS igen EXTEND nem

kezdő cím fej cil szektor

befejező cím fej cil szektor

1 0 0 488

11 11

1 1

487 987

35 35

relatív szektorok

szektorok száma

35 204960

204925 210000

A 488. cilinderrel kezdődnek a logikai meghajtók. Az első sávból csak az első szektor van értelmezve, és egy másodlagos partíció tábla található benne. Hiányzik az MBR rövid programja. Eszerint a D: meg hajtó szintén BIGDOS, és a 488/1/1 szektorral kezdődik. A D: meg hajtó rendszertöltésre nem használható. A partíció másik bejegyzése kibővített partíciót jelez a 732. sáv elejétől. A 732. cilinder 0. fej 1. szektor ismét egy másodlagos partíciótáblát tartalmaz az E: meghajtó számára. Ez a partíció a lemez végéig tart (987. cilinder, 11. fej, 35. szektor). Az E: meghajtóról sem lehet operációs rendszert tölteni. 0. fej, 488. cilinder, 1. szektor (másodlagos partíciótábla) rendszer

Boot

BIGDOS nem EXTEND nem


befejező cím fej cil szektor

1 488 0 732

11 11

1 1

731 987

35 35

relatív szektorok

szektorok száma

35 102480

102445 107520

relatív szektorok

szektorok száma

0. fej, 732. cilinder, 1. szektor (másodlagos partíciótábla) rendszer

Boot


BIGDOS 2•

nem nem

1 732 0 0

1 0

befejező cím fej cil szektor 11 0

987 0

35 0

35 0

107485 0

238


4.2.2. Mester betöltő rekord A FAT rendszerben a merevlemez első sávja (0. cilinder, 0. fej, 1.-n. szektor) elzárt terület, DOS-ból ez a tartomány nem látható. Az FDISK program az 1. szektort használja, amikor létrehozza, illetve módosítja a mester betöltő rekordot (MBR) és a partíciótáblát. A 4-5. ábrán lát ható egy tipikus szektortartalom. A szektor elején van az MBR (betöltő program és a hibaüzenetek), a végén pedig a partíciótábla 64 byte-ja. Az utolsó két byte (55H,AAH) azt jelzi, hogy FAT rendszer szolgálati információról van szó. A szektor kb. fele üres. Erre a területre akkor kerül program, ha olyan rezidens programot telepítettünk a gépre, mely az MBR-rel kapcsola tos tevékenységet végez (víruskereső vagy az 504 Mbyte feletti leme zek szoftver kezelésére szolgáló DDO program) vagy partícióvírusunk FA33C08E

D0BC007C

8BF45007

501FFBFC

BF0006B9

0001F2A5

EA1D0 600

00BEBE07

B304803C

80740E80

3C00751C

83C610FE

CB75EFCD

188B148B

4C028BEE

83C610FE

CB741A80

3C0074F4

BE8B06AC

3C00740B

56BB07 00

B40ECD10

5EEBF0EB

FEBF05 00

BB007CB8

010257CD

135F730C

33C0CD13

4F7 5EDBE

A306EBD3

BEC206BF

FE7D813D

55AA75C7

8BF5EA00

7C00004 9

6E76616C

....... Inval

69642070

61727469

74696F6E

20746162

6C650045

72726F72

id partition table. Error

206C6F61

64 696E67

206F7065

72617469

6E672073

79737465

loading operating

6D004D69

7373696E

67206F70

65726174

696E6720

73797374

m.Missing operating

656D0000

81154807

00000000

00000000

00000000

00000000

em........

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00008001

0100060B

63E72300

00007D20

03000000

41E8050B

E3DBA020

03005034

03000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

000055AA

Press Enter to continue

4-5. ábra. A merevlemez első szektorának tartalma

..........

U.

syste syst

239


van. Az első kettő szöveges azonosítása látható a szektorban, a vírusok nem tartalmaznak szöveget. Ezek a programok általában az elzárt te rület többi szektorát is elfoglalják. A ROM BIOS program az önteszt és a kezdeti paraméterek beállítá sa után az első fizikai szektort betölti a 07C00H RAM címre, és átadja ide a vezérlést. Ezzel elkezdődik az MBR program futása, mely a következő tevékenységekből áll: \

• átmásolja önmagát a 00600H címre, és átugrik a folytatáshoz; • elemzi a partíciótábla első bejegyzését. Ha nem aktív, veszi a következő bejegyzést. Ha nem talál aktív bejegyzést, az operációs rendszer betöltése az A: lemezről történik; • ha egy bejegyzés első byte-ja nem 00 (passzív) vagy 80H (aktív), „Invalid partition table" üzenetet ír ki, és végtelen ciklusba lép; • ha egy bejegyzés aktív, tárolja a betöltő szektor paramétereit; • ha a többi bejegyzésben is talál aktív jelzést, „Invalid partition table77 üzenetet ír ki, és végtelen ciklusba lép; • betölti az aktív partícióhoz tartozó betöltő szektort a 07C00H cím re; • ha a betöltés többszöri kísérlete is eredménytelen, „Error loading operating system77üzenetet ír ki, és végtelen ciklusba lép; • ha a betöltő szektor utolsó szava nem 55AAH, akkor „Missing operating system77üzenetet ír ki, és végtelen ciklusba lép; • sikeres betöltés után átugrik a betöltő szektor végrehajtásához a 07C00H címre. A partíciótábla minden bejegyzése 16 byte hosszú. A bejegyzések értelmezése: aktív jelző (0 = passzív, 80H = aktív) + 1 kezdő fej cím +2 kezdő szektor és cilindercím +4 rendszerkód 0 = ismeretlen rendszer 1 = 12 bites FAT rendszer +0


+ 5: + 6: + 8: + 12: + 16:

240

2 = 1 6 bites FAT rendszer 5 = kibővített DOS 6 = nagyméretű DOS 7 = NTFS/HPFS rendszer 8 = egyéb, nem DOS befejező fej cím befejező szektor és cilindercím relatív szektorszám (a partíció kezdetének távolsága) összes szektor következő bejegyzés vagy AA55H

A szektor és cilindercím 16 bitjéből az alsó 6 bit szektort határoz meg, a 7-8. bit pedig a felső 8 bit elé kerülve a 10 bites cilindercím 8. és 9. bitje lesz. Ebből következően 63 szektort (1-63) és 1024 cilindert (0-1023) címezhetünk, ami az INT 13H lemezkezelő megszakítás pa raméter elvárásaihoz illeszkedik. A relatív szektorszám a fizikai szektorszámozásnak felel meg, tehát a 0. cilinder 0. fej 1. szektor a 0. relatív szektor. A DOS abszolút szek torszámozása ezzel szemben a betöltő szektortól kezdve rendel a szek torokhoz lineárisan növekvő számot. Tekintve, hogy a betöltő szektor általában a 0. cilinder 1. fej 1. szektorában van, ez lesz a 0. abszolút szektor. A különböző szektorszámok és a fizikai szektorazonosítók (CHS) között egyszerű átszámítás tart kapcsolatot. Ne tévesszük össze a relatív és abszolút szektorszámot a logikai blokkcímmel (LBA), mely nem DOS kategória (lásd 4.3.9. pont). Ha a partíció rendszerkódja 5 (kibővített DOS), akkor a kezdő CHS paraméterek egy másodlagos partíciótáblára mutatnak, amely logikai meghajtó partícióbejegyzését tartalmazza. Minden logikai meghajtó hoz saját partíciótábla tartozik (lásd 4.2.1. pont példájában).

4.2.3. DOS betöltő szektor A DOS betöltő szektorban lévő program feladata az operációs rendszer betöltésének elindítása. A betöltő szektor mind a hajlékony-, mind a merevlemeznél azonos, de felépítése a DOS fejlődésével változott. Az

241


EB3C904D

53444F53

352E3000

02080100

02000200

00F8D100

22000F00

22000000

50870600

800029FC

1C6B2A4D

532D444F

.<. M S DOS5. 0 w ." . . .P .

535F3620

20204641

54313620

2020FA33

C08ED0BC

007C 1607

S 6

BB780036

C5371E56

1653BF3E

7CB90B00

FCF3A406

1FC645FE

.x .6 . 7 .V.S •> 1 • « « • •• * • •E.

0F8B0E1B

7C884DF9

894702C7

073E7CFB

CD13727 9

33C0390 6

137C7408

8B0E137C

890E207C

A0107CF7

26167C03

061C7C13

■ it --- I. .

161E7C03

060E7C83

D200A350

7C891652

7CA3497C

8 9164B7C

.. i • * * | 9 • • ■Pl . .R| .II.. K |

B82000F7

26117C8B

1E0B7C03

C348F7F3

0106497C

83164B7C

.&. | . . . 1 • •H . . . .II.. K |

00BB0005

8B16527C

A1507CE8

9200721D

B001E8AC

0072168B

♦ ♦ •...R|.P 1 . • .r . . .. . .r • *

FBB90B00

BEE67DF3

A6750A8D

7F20B90B

00F3A674

18BE9E7D

. . . } . .u

E85F0033

C0CD165E

1F8F048F

4402CD19

585858EB

E88B471A

3 . . .^ . . , .0 .,.XXX... G.

48488A1E

0D7C32FF

F7E30306

4 97C1316

4B7CBB00

07B90300

HH. . . I2 . . ... I 1 . .K| • • « • • *

505251E8

3A0072D8

B001E854

00595A58

72BB0501

0083D200

PRQ

031E0B7C

E2E28A2E

157C8A16

247C8B1E

497CA14B

7CEA0000

7000AC0A

C07429B4

0EBB0700

CD10EBF2

3B16187C

7 319F736

1.... 1 . .$ 1 . .1 1•K | .• • • •. |s ..6 p. ... t ) *.. ♦ ♦ ♦ • • •/

187CFEC2

88164F7C

33D2F736

1A7C8816

257CA34D

7CF8C3F9

• 1 . ...0|3. .6. 1 . .%l .M| . • •

C3B4028B

164D7CB1

06D2E60A

364F7C8B

CA86E98A

16247C8A

..M|... ..60 I . . . . . .$ 1 .

36257CCD

13C30D0A

4E6F6E2D

53797374

656D2064

69736B20

6% |

6F722064

69736B20

6572726F

720D0A52

65706C61

63652061

or disk error ..Replace a

6E642070

72657373

20616E79

206B6579

20776865

6E2072 65

nd press any key when re

6164790D

0A00494F

20202020

20205359

534D5344

4F532020

ady

20535953

000055AA

.) . .k*MS- DO 3

FAT 16

.1.M..G

‘ .T

• . . 1• •

>| . . .ry3 .9. 1 • • | •St . 1 . . . 1 .

1

.}

.T .YZXr

disk

. .

.10

SYSMSDOS

SYS..U.

4-6. ábra. A DOS betöltő szektor tartalma

alábbiakban a DOS 4.0 változatától érvényes felépítést tekintjük át. A 4-6. ábrán egy tipikus betöltő szektor tartalma látható. A szektor teljesen ki van töltve a betöltő programmal, hibaüzene tekkel és a szektor elején található BIOS paraméter blokkal (BPB). A betöltő program a RAM-ba olvassa a szektorban található nevű állo mányokat (IO.SYS, MSDOS.SYS). Ha ez nem sikerül (pl. nincs for mázva a lemez) az alábbi hibaüzenet íródik ki: Non-System disk or disk error...Replace and press any key when ready

(Nem rendszerlemez vagy lemezhiba. Cseréld ki, és nyomj egy gombot, ha kész!)


242

A betöltést követően átadódik a vezérlés a betöltött BIOS modulnak (IO.SYS). A BPB a FAT szerkezet számos fontos paraméterét tartal mazza, melyeket az eszközmeghajtók és a DOS is használ. A betöltő szektor felépítése a következő (a paraméter blokk kiemelve látható): + 0 : ugrás

a BPB utáni címre (JMP 003EH) + 3: operációs rendszer gyártó és azonosító + 11: + 0 szektorméret (byte/szektor) + 13: + 2 klaszterméret (szektor/klaszter) + 14: + 3 fenntartott szektorok (az első FAT előtt) + 16: + 5 FAT-ok száma + 17: + 6 a főkatalógus max. bejegyzéseinek száma + 19: + 8 a DOS partíció összes szektora ( <3 2 Mbyte) + 21 : + 10 adathordozó típus (uav mint a FAT első byte-ban) OFFH = 320 kbyte hajlékonylemez OFEH = 160 kbyte hajlékonylemez OFDH = 360 kbyte hajlékonylemez 0FCH = 180 kbyte hajlékonylemez 0F9H = 720, 1200 kbyte hajlékonylemez 0F8H = minden merevlemez 0F0H = 1440 kbyte hajlékonylemez + 22 : + 11: FAT méret (szektor/FAT) +24: + 13: sávméret (szektor/sáv) +26: + 15: fejek száma +28: + 17: rejtett szektorok száma +32: +21: a DOS partíció összes szektora (> 32 Mbyte) +36: +25: a meghajtó fizikai címe (0 = hajlékony-, 80H merev lemez) +37 +26: nem használt +38 + 27: bővített BPB jelzőszám (mindig 29H) +39 +28: lemez sorozatszám +43 +32: kötetcímke + 54 +43: FAT típus +62 BPB vége, betöltő program kezdete


243

A lemez sorozatszám egyedi, a formázás dátum és idő adataiból for mázáskor jön létre. Cserélhető lemezeknél arra használható, hogy a lemezcserét szoftver úton is fel lehessen ismerni.

4.2.4. Állományelhelyezési tábla Az állományelhelyezési tábla (FAT) az állományok rekordjainak le mezszektorokba történő elhelyezését tárolja. Amikor a felhasználó lét rehoz vagy bővít egy állományt, a DOS lefoglalja a lemezen az ehhez szükséges szabad területet, és az állományhoz rendeli. A lemez legki sebb egysége ugyan a szektor, de a DOS ennél többnyire nagyobb logi kai egységgel dolgozik, melyet klaszternek (cluster) nevezünk. A klaszterben lévő szektorok száma 2 hatványával van kifejezve, és függ a lemez kapacitásától. A FAT a lemezfelület klasztereinek szabad vagy foglalt állapotát őrzi, és megadja azt a klaszterláncolatot, amely egy adott állomány tárolásához szükséges. Az állományok lemezen történő elhelyezkedése annyira fontos a rend szernek, hogy két példányban tárolja a struktúrában. A két FAT egy más mögött található, és a második az első másolata. Ha megsérül az első példány, átmenetileg a második példánnyal is működik a DOS, de figyelmeztet a hibára. A FAT tulajdonképpen egy táblázat. A táblázat bejegyzéseinek szá ma és tartalma van. Az összes bejegyzés száma a bejegyzés méretétől függ. Ha 12 biten tárolunk egy bejegyzést, összesen 4096 bejegyzés lehet (0-4095), 16 bites tárolásnál 65536 bejegyzést tehetünk. A haj lékonylemezek 12 bites FAT-ot használnak, a merevlemez FAT több nyire 16 bites. A bejegyzések száma tulajdonképpen egy klaszterszám, azaz a be jegyzés száma és a hozzá tartozó lemezfelület között közvetlen össze függés van. A bejegyzések tartalma képezi azt a klaszterláncolatot, ami az állományok tárolását írja le. Megegyezés szerint az első adattárolás ra használható lemezfelülethez a 2. klasztert rendeljük. A 2. klaszter a FAT harmadik bejegyzésének száma. A BIOS paraméterblokk alapján kiszámítható, hol kezdődik a lemezen az adattárolás (főkatalógus után), és ennek milyen CHS paraméterei vannak. Tételezzük fel, hogy a me-

244


F8FFFFFF

03000400

05000600

07000800

09000A00

0B000C00

0D000E00

0F001000

11001200

13001400

1500FFFF

17001800

19001A00

1B001C00

1D001E00

1F002000

21002200

23002400

25002600

27002800

FFFF2A00

2B002C00

2D002E00

2F003000

31003200

33003400

35003600

37003800

39003A00

3B003C00

1.2.3.4.5.6.7.8

3D003E00

3F004000

41004200

4300FFFF

45004600

47004800

=.>.?.©.

49004A00

4B004C00

4D004E00

4F005000

51005200

53005400

I.J.K.L.M.N.O.P

55005600

57005800

59005A00

5B005C00

5D005E00

5F006000

U.V.W.X.

61006200

63006400

FFFF0000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

00000000

i " #. $. /. 0. • •<. 9. : . /

—

•

A.B.C. E .F.G. H. Q.R. S. T. Y.Z. [.\ .] • >• •

4-7. ábra. Az állományelhelyezési tábla eleje

revlemezen 1 klaszter 2 kbyte (4 szektor) méretű, és az adatterület az 1. cilinder 1. fej 14. szektorában kezdődik. Ez azt jelenti, hogy a 2. klaszternek az 1. cilinder, 1. fej, 14.-17. szektorok felelnek meg, a 3. klasztemek pedig az 1/1/18.-21. szektorok. A 4-7. ábrán a korábbi pél da C: lemezének 16 bites FAT-jából látható egy részlet. A FAT első és második bejegyzéséhez nem tartozik lemezfelület. Az első bejegyzés tartalma (FFF8H) az adathordozó típusát jelenti, meg egyezik a BPB 10-es eltolásán lévő kóddal. A bejegyzésekben lévő tar talom a következőket jelentheti: -

0000H: FFF7H: FFFFH: egyéb:

üres bejegyzés, szabad klaszter, hibás lemezfelülethez tartozó klaszter, az állomány tárolásának utolsó klasztere, a klaszterlánc következő eleme.

A 4-8. ábrán a FAT értelmezését mutatjuk be. A FAT 2. bejegyzésé nek tartalma 3, azaz a lánc következő eleme a FAT 3. bejegyzésében van. A lánc egészen a 21. bejegyzésig folytatódik, melynek tartalma FFFFH, azaz itt a lánc vége. A FAT valójában csak a 2. láncszemtől tartalmazza az állományelhelyezést, a lánc első tagja a katalógusbe jegyzésben található meg (lásd később). A szóban forgó állomány neve IO.SYS, és a tárolás a 2. klaszterben kezdődik. Tehát az IO.SYS a 221. klaszterekhez tartozó szektorokban van tárolva.

245


Szám

0

1

2

3

4

5

6

7

FFF8H

FFFFH

3

4

5

6

7

8

Szám

8

9

10

11

12

13

14

15

Tkrtalom

9

10

11

12

13

14

15

16

Szám

16

17

18

19

20

21

22

23

Tkrtalom

17

18

19

20

21

<EOF>

23

24

Tkrtalom

4-8. ábra. Az állományelhelyezési tábla értelmezése

Ha letörlünk egy állományt a lemezről, a hozzá tartozó FAT láncot töröljük (felszabadítjuk). A legközelebb lemezre vett állomány elfoglal ja a régi helyét, mert a DOS a FAT elejétől keres szabad klasztereket. Ha az új állomány hosszabb a réginél, a FAT lánc két vagy több részre töredezik (fragmentálódik), nem folytonos klasztereket tartalmaz. Ha törlődik vagy megsérül a FAT, valamely állomány visszamentésére csak akkor van esélyünk, ha a katalógusa ép maradt, és az állomány szektorfolytonosan van tárolva a lemezen. Ezért is célszerű a lemezek rendszeres karbantartása (defragmentálása). A hajlékonylemez 12 bites bejegyzéseinek értelmezése sokkal bo nyolultabb, mint a merevlemezé. A 12 bit ugyanis 1,5 byte, ami nehe zen kezelhető, ezért a 12 bites FAT-nál egyszerre két bejegyzést kell értelmezni (3 byte). A tetrádok hozzárendelését az alábbi példából ért hetjük meg: FAT bejegyzés byte-ok: ab cd ef FAT számok: cab efd

(pl. FFH 00 10H) (OFFH 100H)

A középső byte felső tetrádja (c) kerül az első byte elé (cab), alsó tetrádja pedig a harmadik byte után (efd).

246


4.2.5. Katalógus A főkatalógus a FAT szerkezet utolsó eleme közvetlenül a második FAT után található. A katalógusbejegyzések 32 byte méretűek, és állo mánynevet, kötetcímkét vagy alkatalógust határozhatnak meg. A fő katalógus mérete korlátozott, legfeljebb 512 bejegyzés lehet benne. A 4-4. táblázatban egy tipikus főkatalógus eleje látható bejegyzésként értel mezve, és hexadecimális/ASCII formátumban is. A katalógusbejegyzések mezőnkénti értelmezése: + 0: név szóközzel feltöltve (állomány, alkatalógus, kötetcímke) + 8: kitérj esztés (alkatalógus vagy kötetcímke esetén a név folytatása) + 11: attribútum byte 4-4. táblázat. A főkatalógus eleje

Start

Hossz

94- 05-31

2

40774

94- 05-31

22

38138

IO.SYS

ASHR

MSDOS.SYS COMMAND.COM

ASHR A

06 :22

94- 05-31

41

54645

DRVSPACE.BIN

ASHR AV

06 :22

94- 05-31

68

66294

08 :34

96- 10-21

D

09 :17

96- 10-21

MINTÁI DOS

Attrib.

Dátum

Idő 06 :22 06 :22

Állománynév

101

49 4F 20 20 20 20 20 20

53 59 53 27 00 00 00 00

IO

00 00 00 00 00 00 CO 32

BF IC 02 00 46 9F 00 00

•••••••••#ttt•+•

4D 53 44 4F 53 20 20 20

53 59 53 27 00 00 00 00

MSDOS

00 00 00 00 00 00 C0 32

BF IC 16 00 FA 94 00 00

43 4F 4D 4D 41 4E 44 20

43 4F 4D 20 00 00 00 00

COMMAND COM • • *•

00 00 00 00 00 00 CO 32

BF IC 29 00 75 D5 00 00

• ••••

44 52 56 53 50 41 43 45

42 49 4E 27 00 00 00 00

DRVSPACEBIN' ••••

00 00 00 00 00 00 CO 32

BF IC 44 00 F6 02 01 00

••♦••««*«*•+ »••«

4D 49 4E 54 41 31 20 20

20 20 20 28 00 00 00 00

MINTÁI

00 00 00 00 00 00 4A 44

55 21 00 00 00 00 00 00

* •*••••%••••••••

44 4F 53 20 20 20 20 20

20 20 20 10 00 00 00 00

DOS

00 00 00 00 00 00 2B 4A

55 21 65 00 00 00 00 00

SYS' • ## •

SYS' • • ••

9• •%•

(• • ••

• •• •

247


7.-6. bit = fenntartott 5. bit = archív (legutolsó BACKUP mentés óta változott) 4. bit = alkatalógus (hosszúsága nincs, csak kezdő klasztere) 3. bit = kötetcímke (nincs sem hosszúsága, sem kezdőklasztere) 2. bit = rendszer (System, az operációs rendszerhez tartozik) 1. bit = rejtett (Hidden, nem jelenik meg a DIR parancs listájában) 0. bit = csak olvasható (Read Only, írás és törlés ellen védett) + 12-21: fenntartott +22: a legutolsó módosítás ideje (óra, perc, páros másodperc) +24: a legutolsó módosítás dátuma (1980 óta eltelt évek, hó, nap) +26: kezdő klaszter száma (kapcsolat a FAT-hoz) +28: állományhosszúság 4 byte-ban. %

A név és kiterjesztés közötti pontot a bejegyzés nem tárolja. A név első karakterének különleges értelmezése van. Ha ez a byte 0E5H érté kű, akkor ez a bejegyzés törölt állományra vonatkozik. A bejegyzés többi része nem változik. A kezdő klaszter száma is megmaradt, így ennek alapján a törölt állomány visszaállítható. Ha új állományt ve szünk fel a katalógusba, az az első szabad (vagy törölt) bejegyzést fog lalja el. Visszaállításra akkor van remény, ha a törlés óta nem tárol tunk új állományt, és az állományok töredezettsége minimális. Ha az állomány nevében az első karakter kódja 0E5H, akkor a katalógusban a név első karaktereként 05H kód tárolódik. A név első byte-jában lévő 00 érték azt jelenti, hogy nincs több be jegyzés a katalógusban. Az ezután következő bejegyzéseket a DOS nem vizsgálja. Az idő és dátum adatok bitcsoportonként vannak kódolva az alábbi ak szerint: idő: dátum:

óóóóó pppppp ééééééé hhhh

mmmmm nnnnn

Az idő tárolására fenntartott szó felső 5 bitje az órát, középső 6 bitje a percet, alsó 5 bitje a másodpercet jelenti. A másodpercre maradt öt bittel csak a páros másodpercek tárolhatók. A dátum szó felső 7 bitje

248

PC-építés, tesztelés, eszközkezelés 4-5. táblázat. A DOS alkatalógus (101. klaszter) bejegyzései Állománynév •

•

•

DOSH

Attrib. D

Idő 09 : 17

D

09 :17

D

09 :17

Dátum

Start

96-10-21

101

96-10-21 96-10-21

102

2E 20 20 20 20 20 20 20

20 20 20 10 00 00 00 00

00 00 00 00 00 00 2B 4A

55 21 65 00 00 00 00 00

2E 2E 20 20 20 20 20 20

20 20 20 10 00 00 00 00

00 00 00 00 00 00 2B 4A

•

*

•

•

55 21 00 00 00 00 00 00

•

*

44 4F 53 48 20 20 20 20

20 20 20 10 00 00 00 00

DOSH..

00 00 00 00 00 00 33 4A

55 21 66 00 00 00 00 00

•

•

•

*

Hossz

•

az 1980 óta eltelt éveket, a középső 4 bitje a hónapot, alsó 5 bitje pedig a napot kódolja. A főkatalógusból nyíló alkatalógusok bejegyzései nincsenek korlá tozva sem az állományok, sem a további alkatalógusok számát tekint ve. A szülő és gyermek katalógus között a szülő katalógus kezdő klaszterszáma és a gyermek katalógus két első bejegyzése tart kapcso latot. Erre a kapcsolatra a 4-5. és 4-6. táblázatban találunk példát. A 4-5. táblázatban a 101. klaszterben található DOS alkatalógus részlete látható. Az első bejegyzés neve „egy pont", a hozzá tartozó kezdő klaszterszám 101, azaz önmagára mutat. A második bejegyzés („két pont") a szülőre mutat. Itt a kezdő klaszterszám 0, azaz a főkatalógus a szülő. Ennek a bejegyzésnek az alapján lehet eggyel ma gasabb szintű katalógusba váltani. A harmadik bejegyzésben a DOSH alkatalógust találjuk, melynek kezdő klasztere 102. A 4-6. táblázatban a DOS katalógus alatt lévő DOSH katalógus be jegyzései láthatók. A „két pont" bejegyzés most a szülő katalógus (DOS) klaszterszámát tartalmazza. Ha megsérül a merevlemez szolgálati információkat tartalmazó ré sze (FAT vagy DIR), szektorszerkesztő programmal (pl. NU.EXE) ke reshetünk a lemezen alkatalógusokat. Ehhez keresett információként egy pontból és 10 szóközből álló füzért adjunk meg.

249

Állomány- és lemezkezelés 4-6. táblázat. A DOSH alkatalógus (102. klaszter) bejegyzései Állománynév

Attrib.

Idő

Dátum

Start

•

D

09:17

96- 10-21

102

• •

D

09: 17

96- 10-21

101

A

12 :00

90- 02-16

739

H 4 .EXE 2E 20 20 20 20 20 20 20

20 20 20

00 00 00 00

55 21

00 00 33 4A

10 00 00 00 00

66 00 00 00

2E 2E 20 20 20 20 20 20

20 20 20

00 00 00 00 00 00 33 4A

55 21

48 34 20 20 20 20 20 20

45 58 45 20

00 00 00 00

50 14 E3

00 00

00 00

Hossz

29894

«• •

00 00

10 00 00 00 00

• • •

65 00 00 00 00 00 00 00

02 C6

00 00

H4

E X E ..

74 00 00

Egy állomány betöltése a fentiek alapján a következőképpen törté nik. A DOS megkeresi az állomány nevét a PATH-ban megadott kata lógusokban az aktuális katalógustól kiindulva. Ha megtalálta a névhez tartozó katalógusbejegyzést, kiveszi belőle az állomány hosszúság- és kezdő klaszterszáma adatot. A kezdő klaszterszámból kiszámítja az abszolút szektorszámot, és beolvassa az ehhez tartozó CHS szektoro kat. A kezdő klaszterszámnak megfelelő FAT bejegyzést értelmezve kiderül, hogy van-e további klaszter beolvasására szükség. Az utolsó klaszterből csak annyi byte-ot olvas be, ami az állomány hosszához szükséges. Az állomány beolvasása során a merevlemez fejét folytono san pozícionálni kell a lemez elején lévő FAT és az állomány tényleges helye között, ami lassítja a beolvasást.

4.3. IDE, ASA és társai Ebben a fejezetben a háttértárak (merevlemez, CD-ROM és mágnes szalagos tároló) kezelésében az utóbbi évek során végrehajtott fejlesz tésekkel foglalkozunk. Ennek alapvetően két oka van. Az első ok, hogy sok új fogalom és technika hódított tért ezen a területen, és ezek alap jaival tisztában kell lenni annak, aki vásárolni, bővíteni vagy javítani akar számítógépet, vagy csak új szoftvert kíván telepíteni. A másik ok,


250

hogy a sok új fogalom körül szándékos ködösítést vélünk felfedezni, és sok félreértés forog közszájon. A szabványosítás mindig a fejlesztés mögött marad, de egyes cégek a nemzetközi szabványok előzeteseit továbbfejlesztve megpróbálják ráerőszakolni a világra háziszabványai kat. Kezdetként ismerkedjünk a fejlődési folyamat kezdetét jelentő IDE (ATA) interfész alapjaival.

4.3.1. IDE, AJA Lassan már 10 éve, hogy egy következetes fejlődési úton a merevlemez vezérlők és -meghajtók fejlesztői eljutottak addig a gondolatig, hogy a meghajtó és vezérlője legyen egybeépítve. Ebből a gondolatból négy igen előnyös dolog következik. Az első, hogy a vezérlő és meghajtó közötti kábel (ezzel egy sebességi korlát is) megszűnik. A második, hogy a vezérlő tehermentesítheti a főprocesszort, mert a paraméterek beállí tását, hibás blokkok nyilvántartását átveheti tőle. A harmadik előny, hogy a merevlemez fizikai paramétereit el lehet rejteni a felhasználó elől. A felhasználó a lemez logikai paramétereit ismeri, melyet az IDE vezérlő fordít át fizikai paraméterekre. Végül, de nem utolsósorban, olcsóbb a csatolóegység és könnyebb a hardver és szoftver telepíté se. Az egybeépített vezérlő és meghajtó a keresztségben az IDE nevet kapta. Az IDE (Integrated Drive [Device] Electronics) illesztőkártya csak néhány meghajtó és vevő áramkört valamint címfelismerőt tartalmaz, ezért többnyire az IDE kártyára építik a hajlékonylemez-vezérlőt (majd a soros, párhuzamos és játék portokat is). Az IDE olyan népszerű lett a PC-k világában, hogy az SCSI kivételével minden illesztőt kiszorított a gépekből (ST-506, ESDI). Az SCSI és az IDE között a mai napokban is folyik küzdelem a piacért, ami nekünk felhasználóknak csak jót jelent. Az IDE interfész két merevlemez vezérlésére képes, melyek egy 40 vezetékből álló szalagkábelre csatlakoznak. Az egyik meghajtót mes ternek (Master, ebből lesz a C: lemezegység), a másikat szolgának (Slave, ebből pedig a D:) nevezik. Az elterjedt megoldás szerint a mester/szol ga kiválasztást a meghajtókon lévő átkötésekkel végezzük. Az átköté sek beállítása nem egységes, mert vannak meghajtók, melyeknél nem


251

kell rövidzár az egylemezes rendszerben, másoknál ilyenkor is mester ként kell beállítanunk a meghajtót. A szalagkábelen lévő csatlakozók egyenrangúak, bármelyikbe bedughatjuk a mester meghajtót. Kevésbé ismert.a mester/szolga azonosításnak az a módja, amikor a szalagkábel 28. lábra menő vezetékét (CSEL) használjuk. Az IDE kártya a 28. lábat földre köti. Az a lemezegység lesz a mester, amelyik megkap ja a földet a 28. lábon. A szalagkábel közepén lévő csatlakozóra kell dugni a mester lemezt, és a végén lévőbe pedig a szolgát. A szolga lemez hez a 28. vezeték nem jut el, mert a mester után meg van szakítva. Az IDE nem szabvány. Az IDE előírásokat az SFFC (Small Form Factors Committee) 1988-ban fogadta el szabványként ATA (AT Attachment, AT kapcsolat) néven. Innen származik a sokak által hasz nált elnevezés: AT buszos illesztő. Az SFFC a számítástechnikai rend szer és alkatrészgyártó ipar főbb vezetői által létrehozott szabványosí tási bizottság. Az ATA szabványt az Amerikai Nemzeti Szabványosítá si Intézet (American National Standards Institute, ANSI) is honosí totta (ANSI X3T9.2). Az IDE és az ATA egy és ugyanazon fogalmak, de az utóbbi a hivatalos elnevezés.

4.3.2. ABY-2, EIDE, Fast-AIA Az IDE interfész az elmúlt évek során elavult. A leginkább kifogásolt hátrányok a következők: • csak merevlemez vezérlésére alkalmas (pl. CD-ROM meghajtóhoz nem), • legfeljebb két merevlemezt tud vezérelni (ez talán nem is annyira kritikus), • a merevlemez kapacitása nem lehet nagyobb 504 Mbyte-nál (ez na gyon kevés ma), • az átviteli sebesség csak 2-3 Mbyte/sec körüli lehet, • a szalagkábel hossza 18 hüvelykben van korlátozva. A fenti hátrányok kiküszöbölésére három fejlesztési irány is kiala kult. Amikor világossá vált, hogy a merevlemez-technológia fejlődése


252

és a szoftverkövetelmények az ATA interfész képességeinek határait feszítik, az SFF (Small Form Factor) bizottságban megalkottak egy kom patíbilis bővítést, melyet AEA.-2 névre kereszteltek. Ez a szabvány gyors PIO módokkal és DMA módokkal bővíti az ATA üzemmódjait, és a Meghajtó azonosítás (Identify Drive) paranccsal javítja az eszközök felismerését. A meghajtó több és pontosabb információt árul el a szoft vernek saját képességeiről, ami a Plug'n'Play alaplapokhoz és a szab vány jövőbeli változataival való kompatibilitáshoz elengedhetetlenül Az ATA-2 a merevlemeznél új szektorcímzési módot használ (Logical Block Addressing, LBA), mely jelentős egyszerűsítést jelent. Az LBA 28 bitjével 128 Gbyte méretű lemezt címezhetünk, jóllehet, az eredeti ATA/IDE szabvány is 100 Gbyte feletti kapacitást enged meg. Természetesen az ipar nem tétlenkedik, az új ATA változat (AEA.-3) hamarosan piacra kerül. A legfontosabb újdonságok közé a megnövelt biztonság és a gyorsabb átviteli módok (DMA 3. módban 20-32 Mbyte/ sec lehet) tartoznak. A második fejlesztési irányzat a Western Digital cégnél alakult ki. A WD az IDE vezérlő továbbfejlesztését EIDE (Enhanced IDE) fejlett IDE vezérlőnek nevezi. Az EIDE legfontosabb tulajdonságai: • • • •

merevlemez, mágnesszalag és CD-ROM egységek vezérlése, második port: négy eszköz (merevlemez, CD-ROM), WD EBIOS: megszűnt az 504 Mbyte-os DOS korlát, gyors átviteli módok: PIO 3. mód (11 Mbyte/sec), többszavas DMA 1. mód (13 Mbyte/sec), • LBA mód (a merevlemezszektorok logikai blokkcímzése). A Fast-AIA nevet (mely az ATA-2-re épül) a Seagate indította el útjára a Quantum támogatásával, válaszul a WD üzletpolitikájára. A Fast-ATA továbbfejlesztését Fast-ATA-2 -nek nevezik. A Fast-ATA és Fast-ATA-2 legfontosabb újdonságai: • PIO 3. mód (Fast-ATA-2: PIO 4. mód), többszavas DMA 1. mód (Fast-ATA-2: 2. mód),


253

• LBA mód, • blokk mód: többszörös írás/olvasás parancsok. Az itt csak megemlített új fogalmak (PIO mód, DMA mód, LBA, EBIOS, blokk mód) magyarázatára a későbbiek során visszatérünk.

4.3.3. AIAPI Az ATA interfész hátrányaként róható fel, hogy csak merevlemezre tervezték. Az ATA nagyon jó volt, amikor a csúcs PC-t hajlékonyle mezzel és 40 Mbyte merevlemezzel szállították, de ma már hétközna pi eszköz lett a CD-ROM és szalagos háttértár. Ezeket az eszközöket is teljes joggal szeretnénk olcsó felületen használni. Az SFFC ezért létre hozta az ATAPI-t (ATA Packet Interface, ATA csomag interfész). Az ATAPI szabvány ilyen és ehhez hasonló eszközök illesztésére készült. Az ATAPI hardver legfontosabb előnye, hogy olcsó és minden PCben lévő IDE vagy EIDE adapterrel együttműködik. Az ATAPI CDROM kevesebbet használja a processzort, de a teljesítménye nem nőtt jelentősen. Az ATAPI mágnesszalagos egységek viszont sokkal gyor sabbak és megbízhatóbbak lettek, mint a népszerű QIC 117'floppy' egységek voltak. Az ATAPI szabvány parancs protokollja teljesen eltér az ATA pa rancsoktól. Ennek oka, hogy az ATAPI parancsok az SCSI készletből származnak. Az ATAPI CD-ROM a merevlemez interfészt használja, de szoftveroldalról a merevlemeztől számottevően különbözik. Ez azt jelenti, hogy ha egy intelligens (értsd: lemezgyorsítós) vezérlő nem is meri az ATAPI rendszert, nem tudja kezelni a CD-ROM-ot. Továbbá a legújabb BlOS-októl eltekintve nem lehet operációs rendszert tölteni CD-ROM-ról, és DOS vagy Windows 3.x alatt külön meghajtóprog ramot kell betölteni a CD-ROM kezeléséhez. Az új operációs rendsze rekkel nincs ilyen probléma. A nem-ATAPI szoftverekkel való kompatibilitás miatt - melyek hi bázhatnak az ATAPI meghajtóval - az ATAPI eszköz úgy tesz, mintha nem is lenne, amíg egy különleges parancssorozattal fel nem ébresztjük. Az ATA parancs- és regiszterkészlet nem alkalmas néhány CD-ROM


254

parancs szerkezetéhez. Emiatt a hagyományos ATA parancsokból ke vesebbet fogadnak el az ATAPI eszközök. Az ATAPI funkciók legtöbb je az ATAPI átviteli protokollra (Transport Protocol) épít, mely leg alább 12 byte-os csomagokat visz át az adatregiszteren. A csomagpa rancsok az SCSI-ből származnak, ezért könnyű az SCSI CD-ROM és szalagos tárolók ATAPI hardverben történő újraírása. Az ATAPI célja, hogy bővíthetőbb és általánosabb célú felületet biz tosítson, mint az ATA. Az ATAPI eszközök az ATA hardvert és regisz tereket használják ugyan, de a logikai interfész erősen különbözik és kiegészítő képességek támogatását igényli. Az ATA felületre kapcsoló dó merevlemez nyolc regiszterrel programozható (Task File), melyek tartalmazzák a parancsot, az összes hozzá tartozó paramétert és az állapotot. Egy CD-ROM számára azonban nyolc regiszter kevés, hogy minden információt meg lehessen adni. Ezt úgy lehet orvosolni, hogy az ATAPI eszköz a normál ATA protokoll mellett, csomag mód paran csot is fogad. A csomagparancsok kiegészítik az ATA parancsokat. Az ATAPI eszközök támogatják az ATA parancsokat, beleértve a diag nosztika parancsot és a nem ismert parancsok visszautasítását. A csomagparancs (Packet Command) esetén az átvitel az adatre giszter többszöri írásával történik. A regiszterkészlethez nem lehet tetszőlegesen hozzáférni. Ez a technika csökkenti a regisztercímek szá mát, de nem változik meg a helyigény. Habár minden parancs elküldhető csomag módban, úgy vélték, hogy néhány ATA parancsot, és a teljes ATA parancs protokollt ismernie kell az ATAPI eszköznek. Az ATAPI eszköz két módszerrel vezérelhető, a normál ATA proto kollal a regisztereken keresztül, és az új csomagparancsok módszeré vel az adatregisztereken keresztül. A csomagparancs kiadása normál ATA protokollal történik, de a parancs vétele után a protokoll és a regiszterek funkciója megváltozik. A csomagparancs befejezése után a regiszterek értelmezése és a protokoll visszavált ATA módra.


255

4.3.4. EBIOS Hosszú ideig komoly gondot jelentett az 504 Mbyte-os kapacitáskor lát a merevlemeznél. A probléma abból származik, hogy DOS alatt az IDE lemezt BIOS hozzáféréssel használjuk. Mind az IDE, mind a BIOS szoftverinterfész (INT 13H) korlátozza ugyanis kissé a lemez fizikai jellemzőinek (cilinder, fej, szektor) értékét, de a kettő együttesen csak 504 Mbyte-ot enged meg. Tekintve, hogy csak a DOS használja a BIOS-t a lemezhez forduláskor, ezért sokan tévesen DOS korlátozásnak hi szik az 504 Mbyte határt. A továbbfejlesztett BIOS (Enhanced BIOS, EBIOS) úgy kerüli meg ezt a gondot, hogy más lemezparamétereket mond a kezelő szoftver nek, mint amelyekkel a lemezhez nyúl. A két paraméterkészlet között átfordítást (translation) hajt végre. Például az 1500 cilinderrel és 16 fejjel rendelkező merevlemezről a BIOS a kezelőprogramnak azt mondja, 750 cilindere és 32 feje van. Sajnos többféle EBIOS és többféle átfordítás is létezik. Az eredeti szabvány a Microsoft/IBM „INT 13 Extensions" (INT 13 bővítések) kiadványban van leírva. A Phoenix is kiadott egy leírást „Phoenix Enhanced BIOS" címmel. A Phoenix, AMI és AWARD BIOS-ok a Mic rosoft/IBM szabványon alapulnak. A WD kiadványa („Western Digital Enhanced IDE Implementation Guide") az MS/IBM és Phoenix leírá sokban talált szépséghibákat és hiányokat is taglalja. Az MS/IBM és Phoenix BIOS továbbfejlesztés a legszélesebb körben megvalósított és leginkább gondol a jövőre. Eltekintve az átalakítástól, fontos új adatszerkezeteket, INT 13 hívásokat ismerünk meg a leírásokból.

4.3.4.1. EBIOS átfordítás Nézzük röviden, hogyan olvas be állományt a lemezről egy alkalmazói program? A program nem tudja, hogy melyik fizikai szektort kell elér nie, csak a hivatkozott állomány nevét ismeri. Ennek birtokában meg hívja az állománymegnyitás és -olvasás DOS funkciókat (INT 21H utasítások). A DOS a név alapján megkeresi az állomány elhelyezési láncát, és a hozzá tartozó klasztereket. A klaszterszámot átalakítja ci-


256

linder, fej és szektor sz^fnra, és ezzel meghívja az INT 13H BIOS meg szakítást. Az INT 13H megszakítás a megcímzett szektori okát) beol vassa a memóriába. Látjuk tehát, hogy a művelet az alkalmazói prog ramból DOS funkció és BIOS megszakítás végrehajtására bontódik le. DOS alatt többször találkozunk a merevlemez fizikai paraméterei vel. Az FDISK program hozza létre a partíciótábla bejegyzéseit, és a partíció kezdetét és végét cilinder-fej-szektor (Cylinder-Head-Sector, CHS) alakban tárolja. A BIOS szoftverinterfész a 13H-as megszakítás sal dolgozik, melynél processzorregiszterekben adjuk meg a lemez fizi kai paramétereit szintén CHS alakban. A számítógép betöltésekor meghívott INT 19H megszakítás is CHS alapú. Maga a DOS logikai szektorszámokkal hivatkozik a lemez szektoraira, melyet CHS alakra fordít az INT 13H paraméterezéséhez. A DOS logikai szektorcímzés hasonlít az LBA-ra, de csak a DOS alatt elérhető szektorokra vonatko zik, az MBR-t például nem lehet így címezni. A lemez fizikai paramé tereinek tárolására az alábbi hely áll rendelkezésre: • 10 bit a cilinderek számára, azaz 1024 cilindert lehet címezni, • 8 bit a fejek számára, mellyel 0-255 közötti fej címet határozhatunk meg, • 6 bit a szektorok számára. Ez elvileg 64 szektorcímhez elég, de a szektorok száma eggyel kezdődik, így csak 63 szektor lehet egy sá von (1-63). A merevlemez legnagyobb méretét ezek a paraméterek majdnem 8 Gbyte-ban határozzák meg: 1024 cilinder * 256 fej * 63 szektor * 512 byte/szektor = 7,88 Gbyte. Néhány dokumentumban 4096 cilinderről (12 bites) olvashatunk, de ez a bővítés nem terjedt el elég széles körben, és nem támogatja min denki. A 12 bites cilindercímhez 8 bit saját regiszterben, 2 bit a szek torok regiszterében, további 2 bit pedig a fejek regiszterében van elhe lyezve. A fejek száma ilyenkor csak 64 lehet. A merevlemez méretére az állományelhelyezési tábla (FAT) is ha tással van. A FAT bejegyzések számára 16 bit van fenntartva, ezért


257

csak 65 536 bejegyzéshez tartozó klaszter lehet a lemezen. Ezt a kor látot a klaszter méretének növelésével oldják fel. A lemez kapacitásának másik korlátját az ATA (IDE) merevlemez tartalmazza (függetlenül attól, hogy ATA vagy ATA-2 lemezről van-e szó) az alábbiak szerint: • 16 bit a cilinderek számára (összesen 65 536 cilinder), • 4 bit a fejek számára (csak 16 fejet enged meg), • 8 bit a szektorok számára (255 szektor lehet egy sávban). Ezek szerint az ATA merevlemez maximális kapacitása kb. 128 Gbyte: 65 536 cilinder * 16 fej * 255 szektor * 512 byte/szektor = 127,5 Gbyte. Amikor az alkalmazói programnak lemezigénye van, akkor mind két korlátnak meg kell felelni, azaz a két korlát közös minimumát használhatjuk. Ez pedig csak 504 Mbyte-os lemez címzését teszi lehetővé: 1024 cilinder * 16 fej * 63 szektor * 512 byte/szektor = 504 Mbyte. Ma már új 504 Mbyte-nál kisebb merevlemezt alig lehet kapni, így ez a korlát elviselhetetlenné vált. A BIOS 8 Gbyte-os határát is hama rosan átlépik a lemezek, de rövid idejű megoldásként az INT 13H inter fész maximumával dolgozhatunk a paraméterek átfordításával. A BIOS paraméter átfordításnak az a lényege, hogy ugyanahhoz a merevlemez hez két paraméterkészlet tartozik. Az egyik az INT 13H-hoz elfogad ható paramétereket tartalmaz, a másik pedig az IDE lemezhez illeszkedő paramétereket. Például a Seagate 5850A merevlemezhez az IDE para méterek 1656 cilinder, 16 fej és 63 szektor/sáv, az INT 13H paraméte rek 828 cilinder, 32 fej és 63 szektor/sáv. Mindkettő 854 Mbyte kapa citást jelent. DOS felől nézve csak a BIOS korlát létezik, tehát a rend szerben 8 Gbyte méretű merevlemezek használhatók. Az átfordításnak ma három útja ismert: szabványos CHS címzés, kibővített (extended) CHS címzés és logikai blokkcímzés (LBA). Néz zük ezeket egy kicsit részletesebben. • Szabványos CHS: tulajdonképpen nincs átalakítás, pontosabban az átalakítás nem látható. A háromszintű rendszeregység (merevlemez,


258

BIOS DOS és LEMEZ logikai logikai ALKALM.fizikai geometriai — ► PROGRAM geometria -----► geometriai (CHS) (CHS) (csak belsőleg) TI TI TI TI

4-9. ábra. Szabványos CHS átfordítás

BIOS és operációs rendszer) közötti párbeszéd a 4-9. ábrával magya rázható. Látható, hogy csak egy átfordítási lépés van (TI), mely a lemez belsejében történik. A meghajtó tényleges geometriája (cilinder-fejszektor) BIOS vagy magasabb szintről egyáltalán nem látható (az előző Seagate lemeznél például 4085 cilinder és 4 fej). A fizikai geo metria helyett a logikai paramétereket használjuk, melyek mind az IDE, mind a szoftverinterfész korlátait figyelembe veszik. Ebben az esetben a lemez mérete 504 Mbyte-nál nagyobb nem lehet. • Kibővített CHS: két paraméterkészlet létezik, melyek között az át fordítás tartja a kapcsolatot. A logikai geometriát a BIOS és a merev lemez között, az átfordított geometriát a BIOS és a külvilág között használjuk a 4-10. ábra szerint:

EBIOS DOS és LEMEZ logikai átfordított ALKALM.fizikai geometriai — ► PROGRAM geometria -----► geometriai (CHS) (CHS) (csak belsőleg) T2 TI T2 TI

4-10. ábra. Kibővített CHS átfordítás


259

Egy kiegészítő átfordítási lépés szükséges, melyet az EBIOS hajt végre. Az átfordítással megtörik az 504 Mbyte-os korlát, mivel az IDE és BIOS korlátoknak nem egyidejűleg kell megfelelni. Az átfor dításnak természetesen mindkét irányban működnie kell. A legtöbb BIOS Setupban az átfordítási módot Nagy (Large) választással állít hatjuk be a merevlemez típusánál. Fontos megjegyezni, hogy rend szerint a logikai paramétereket kell beállítanunk a Setup-ban, nem az átalakítottat. Logikai blokkcímzés (LBA): ebben az esetben nincs logikai geometria meghatározva, helyét egyetlen nagy szám, a szektor logikai sorszá ma veszi át (lásd 4-11. ábra). Az LBA (Logical Block Addressing, logikai blokkcímzés) a merevlemez szektorait 0-tól kezdve egy sor számmal címzi. A logikai paraméterekre igazából semmi szükség, hiszen egy belső átfordítással jöttek létre. Egyetlen előnyük, hogy illeszkednek az IDE és BIOS korlátokhoz.

LEMEZ EBIOS DOS és fizikai logikai logikai ALKALM.geometria geometriai — ►PROGRAM -----► geometriai (csak belsőleg) (CHS) (CHS) T I - LBA LBA T2 T2

4-11. ábra. LBA átfordítás

Ez az átfordítás is lehetővé teszi 504 Mbyte feletti merevlemezek kezelését, mint az előző. Az LBA elvileg egyszerűbb szektorcímzést jelent, mint a CHS módszer, de azoknál a merevlemezeknél, me lyek nem fogadnak el LBA-t, több processzor időt igényel, és emiatt kismértékben lassítja a rendszert. Az átfordítást az alaplapon vagy vezérlőkártyán lévő BIOS hajtja végre. A merevlemez logikai geometriáját veszi alapul, és ennek alap-

260


ján meghatároz egy viszonyszámot (2-4-8...). Ha a cilinderek száma 1024 felett van, a számmal osztja a cilinderszámot és szorozza a fejek számát. Példaként vegyünk egy 540 Mbyte-os lemezt, melynek 1057 cilindere, 16 feje és sávonként 63 szektora van. Tekintve, hogy az INT 13H interfész, (mellyel a BIOS a külvilág felé tartja a kapcsolatot) 1024 feletti cilinderszámot nem fogad el, viszont 255 fej címezhető, a BIOS átfordítja a logikai paramétereket 528 cilinderre és 32 fejre. Ha az ope rációs rendszernek szüksége van a lemezen lévő adatra, az INT 13H megszakítást hívja meg. A BIOS most visszafordítja a paramétereket logikai geometriára vagy LBA-ra (ha engedélyezve van). Az át- és vissza fordítással 8 Gbyte-nyi merevlemez kezelése válik lehetővé. Az 540 Mbyte-nál kisebb kapacitású merevlemez lekérdezéskor az Eszköz Azonosítóban (Identify Device) 1024 vagy kevesebb cilindert, 16 vagy kevesebb fejet és 63 vagy kevesebb szektort fog mondani. Ez az eszköz közvetlenül címezhető, nincs szükség átfordításra. Az 1024 ci lindernél többel rendelkező merevlemezek átfordítására a 4-7. táblá zatban látunk példát. A Seagate 5850A típusú 854 Mbyte kapacitású merevlemez logikai geometriája 1656 cilinder, 16 fej és 63 szektor/sáv, átalakított geometriája 828 cilinder, 32 fej és 63 szektor/sáv. A logikai paraméterek az Eszköz Azonosító 1., 3. és 6. szavaként kaphatók meg.

4-7. táblázat. Merevlemez BIOS paraméter átfordítás Logikai CHS Átalakított CHS Logikai blokk cím (LBA) cilinder fej szektor cilinder fej szektor 1 1 0 0 0 0 0 •••• •••• •♦•* •»•# •••• •*• •••• 1 828 1 0 834 624 414 0 828 835 631 63 15 63 15 414 1 1 829 0 835 632 414 16 63 829 15 63 836 639 31 414 1 1 830 0 836 640 415 0 •••• •*• •••• •••• •••• •••• «>• 63 63 1655 15 827 31 1 669 247 a

i

•


261

Hangsúlyozzuk, hogy a paraméterváltás az átalakított CHS és logi kai CHS, vagy az átalakított CHS és LBA között történik. Az átfordítás fenti végrehajtása nem változtatja meg a szektorok sorrendjét, az n. szektort az n+1. követi akár a logikai, akár az átfordított geometriát nézzük vagy LBA szerint címezzük a szektorokat. Ez ésszerű átfordí tás, de sajnos nem minden BIOS így-csinálja. Nyomatékosan kérünk minden felhasználót, hogy ne változtassa meg az átfordítási mód szert a feltöltött merevlemezen, mert ez adatvesztéssel járhat! A lemezkapacitás gondja ezzel még nincs teljesen megoldva, mert a hagyományos INT 13H megszakítás regiszter oldalról lehetővé tenné ugyan a nagy merevlemez kezelését, de a kezelőrutinok korlátozzák azt. Éppen ezért az IBM és Microsoft az INT 13H bővítések dokumen tumban új interfészt határozott meg a BIOS és az operációs rendszer (vagy alkalmazói program) között. Ezek a kibővített INT 13H (Extended INT 13H) hívások logikai blokkcímmel történnek, és a BIOS szükség esetén át- és visszafordítja az LBA-t CHS értékekre.

4.3.5. BIOS INT 13H felület A BIOS lemezkezelő szolgáltatásai a 13H vektorú megszakítás hívásá val kérhetők. Az INT 13H processzorutasítás, amelyhez tartozó ki szolgáló rutin szabadon módosítható. A processzorutasítások assembly szintű programozásnál használhatók, az átlagos felhasználó számára nem elérhetők. Mégis foglalkoznunk kell vele, mert a merevlemezek fejlesztésénél az egyik korlátot ez a megszakítás jelentette. Az INT 13H utasítás meghívása előtt a processzor regisztereit (és esetenként a memóriában létrehozott puffereket) a végrehajtandó funk ciónak megfelelően fel kell tölteni. A kért funkció kódját minden eset ben az AH regiszterben kell megadnunk, a többi regiszterben érték adás a szolgáltatástól függően szükséges. Ezek a regisztertartalmak je lentik az INT 13H bemeneti paramétereit. Kimeneti paraméterként legtöbbször állapotinformáció keletkezik a szolgáltatás végrehajtásáról az AH regiszterben. Az INT 13H felület szolgáltatásait a DOS veszi igénybe. Programo zók csak akkor használják, ha közvetlenül akarnak a meghajtóhoz for-


262

dúlni (másolás elleni védelem kikerülése vagy formázás miatt). Egyéb ként célszerű a DOS INT25H/INT26H megszakítások hívása, melyek az eszközmeghajtók minden kényelmét nyújtják. Az INT 13H funkciók egyaránt hívhatók hajlékony- és merevlemez műveletekhez. A merevlemezre vonatkozó INT 13H funkciók az aláb biak (a funkciókódot az AH regiszterben kell megadni): • 00H a vezérlő alapállapotba helyezése, újraállítása Be: DL = 80H vagy 81H. A 00-7FH kódok hajlékonylemezt jelentenek. • 01H állapot lekérdezés Be: DL = 80H (C:) vagy 81H (D:) Ki: AL = állapot • 02H szektorolvasás Be: DL = 80H (C:) vagy 81H (D:) DH = fejcím CH = cilindercím [7-0] bit CL = [5-0] bit = szektorcím, [7-6] bit = cilindercím [9-8] bit AL = olvasandó szektorok száma (legfeljebb 1 sávnyi lehet) ES:BX = puffereim az olvasáshoz 0000:0104 = merevlemez paraméter tábla (FDPT) Ki: AH = hibakód, ha a CF jelzőbit magas szintű ES:BX = beolvasott szektorok 03H szektorírás Be: ugyanaz, mint a 02 funkciónál ES:BX = puffereim az íráshoz Ki: ugyanaz, mint a 02 funkciónál • 04H szektorolvasás, CRC ellenőrzés Be és ki: ugyanaz, mint a 02 funkciónál


263

• 05H alacsonyszintű sávformázás Be: DL, DH, CH lásd 02 funkciónál ES:BX = szektorleíró puffer Ki: ugyanaz, mint a 02 funkciónál meghajtó paraméterek lekérdezése (CMOS kód alapján beállítva) DL = 80H (C:) vagy 81H (D:) Be: Ki: DL = merevlemezek száma az első vezérlőn DH = maximális fej szám CH = maximális cilinderszám (alsó 8 bit) CL = maximális szektorszám (6 bit) és cilinderszám (felső 2 bit)

• 08H

• 09H

paramétertábla inicializálás (INT 41H a C: és INT 46H a D: meghajtóhoz)

• OAH

hosszú olvasás (512 byte szektor + 4 byte ECC hibajavító kód) ugyanaz, mint a 02 funkciónál Be: Ki: ugyanaz, mint a 02 funkciónál (a pufferben a szektorok és ECC-k)

• OBH hosszú írás (512 byte szektor + 4 byte ECC hibajavító kód) ugyanaz, mint a 02 funkciónál Be: Ki: ugyanaz, mint a 02 funkciónál (a pufferben a szektorok és ECC-k) • OCH cilinderkeresés Be: DL, DH, CH lásd 02 funkciónál Ki: AH = hibakód, ha a CF jelzőbit magas szintű • ODH alternatív alapállapotba helyezés DL = 80H (C:) vagy 81H (D:) Be:


264

• OEH szektorpuífer olvasás Be: ugyanaz, mint a 02 funkciónál Ki: AH = hibakód, ha a CF jelzőbit magas szintű • OFH szektorpuífer írás Be: ugyanaz, mint a 03 funkciónál Ki: AH = hibakód, ha a CF jelzőbit magas szintű • 10H a meghajtó kész állapotának ellenőrzése Be: DL = 80H (C:) vagy 81H (D:) Ki: AH = hibakód, ha a CF jelzőbit magas szintű • 11H meghajtó újraállítása (rekalibrálás) Be: DL = 80H (C:) vagy 81H (D:) Ki: AH = hibakód, ha a CF jelzőbit magas szintű • 12H vezérlő RAM diagnosztika Ki: AH = hibakód, ha a CF jelzőbit magas szintű • 13H meghajtó diagnosztika Ki: AH = hibakód, ha a CF jelzőbit magas szintű • 14H vezérlő diagnosztika Ki: AH = hibakód, ha a CF jelzőbit magas szintű • 15H lemeztípus lekérdezése Be: DL = 80H (C:) vagy 81H (D:) Ki: AH = típuskód (0, ha nincs,- 3, ha merevlemez) Külön felhívjuk a figyelmet az AH=08H funkcióra, mely a merevle mez fizikai (ST 506 interfész) vagy logikai (ATA interfész) paraméte reit adja vissza CHS formában. Minden operációs rendszernek, amely más rendszerekkel összhangban akar maradni, a lemezméret megha tározásához az INT 13H megszakítást kell használnia CHS formában. Az FDISK program is a 8. funkciót hívja a partíciótábla készítésekor. A

265


DOS lemez írás/olvasás műveletei a BIOS 2. és 3. funkciójával hajtód nak végre. A rendszerbetöltés minden lemezelérési művelete is INT 13H megszakítással történik egészen addig, míg az operációs rendszer magja vagy betöltőkezelő program beolvasódik. Mindezen műveletek a lemezeléréshez CHS formát használnak.

4.3.5.1. INT 13H bővítések Az INT 13H bővítése azt jelenti, hogy részben megváltoztak a régi szolgáltatások, részben pedig új funkciókat is beépítettek a megszakí tásba. A bővített hívásokra két dolog jellemző. Az egyik a funkciókód, mely az AH regiszterbe töltött 41-4FH kódcsoportot jelenti. A 4xH funkciók a régi funkciók (OxH) duplikációi, csak megváltozott a para méterek szerkezete. Ez az új szerkezet valóban nagy merevlemez keze lésére is alkalmas (64 bites szektorcím). A másik újdonság, hogy az írás/olvasás funkciókat nem CHS, hanem logikai blokkcím paramé terrel (LBA) kell meghívni. Jóllehet a 4xH hívások LBA-n alapulnak, a hívásokhoz nem szükséges, hogy a meghajtó ismerje a logikai blokk címzést. A valóban új BIOS a 4xH hívásokkal egy újabb átfordítási algoritmusra ad lehetőséget, mely a 4-12. ábrán látható. Ha a meghaj tó elfogadja a logikai blokkcímeket, nincs szükség átfordításra. Ha nem ismeri őket, a BIOS a logikai blokkcímekből logikai geometriához tar tozó CHS értékeket számol.

LEMEZ fizikai LBA -----► LBA geometria logikai (csak belsőleg) -----► (CHS) TI TI

EBIOS

4-12. ábra. LBA átfordítás fejlett BIOS esetén

logikai blokk szám LBA

—

DOS és ALKALM.► PROGRAM LBA

,


266

4-8. táblázat. A lemezeim csomag szerkezet felépítése Eltolás 0 1 2 3 4 8

Hossz 1 byte 1 byte 1 byte 1 byte 4 byte 8 byte

Leírás Csomagméret (legalább 16 byte) Fenntartott, értéke 0 Átviendő blokkok száma (0 - 127) Fenntartott, értéke 0 Átviteli puffer címe írás/olvasáshoz (szegmens:eltolás) Az átvitel kezdő logikai blokkcíme a kiválasztott meghajtón 64 biten

Az új paraméterszerkezet neve lemezeim csomag (Disk Address Packet). A csomag felépítése a 4-8. táblázatban látható. Az INT 13H megszakítás szükség esetén átfordítja a csomagban lévő cím informá ciót logikai CHS értékekre. A táblázatból látható, hogy három paraméterről van szó: az írás/olvasás műveletben résztvevő logikai blok kok száma, a kezdő logikai blokkcím és egy puffercím a memóriában az írás/olvasáshoz. A bővített INT 13H szolgáltatások hívásakor a CPU regisztereket a következők szerint kell feltölteni: • AH

funkció kód (a visszakapott állapot is ebben a regiszterben lesz), • DL meghajtó kódja (80-FFH), • DS:SI a lemezeim csomagra mutató cím. Az új INT 13H hívások a következők: • 08H meghajtó paraméterek lekérdezése. Ez nem új funkció, de a visszakapott paraméterek értelmezése a merevlemez kapacitásától függ. Ha a lemez 504 Mbyte-nál kisebb, a visszakapott paraméterek az ATA felület logikai geometriájának felelnek meg (azaz marad az eredeti értelmezés). Nagyméretű merevlemeznél a visszakapott pa raméterek az átfordított CHS geometriára vonatkoznak. • 41H BIOS bővítés támogatásának lekérdezése. Nem minden ope rációs rendszer fogad el 81H-nál nagyobb számú meghajtót (D: meg-


• • • • • • •

• •

267

hajtó). Lehetséges, hogy a BIOS kezelni tud négy merevlemezt, de az operációs rendszer nem használja ki ezt a képességet. Ez a funkció annak meghatározására szolgál, hogy az IBM/Microsoft bővítések vagy Phoenix továbbfejlesztések INT 13H hívásai támogatva van nak-e az adott meghajtóra (igen, ha a CF = 0). 42H kiterjesztett olvasás, 43H kiterjesztett írás (az AL regiszterben megadható, hogy legyen-e visszaolvasás), 44H szektor ellenőrzés (szektorolvasás adatvitel nélkül), 45H cserélhető merevlemez rögzítése (AL = 0) és elengedése (AL = 1), 46H cserélhető merevlemez kivétele (AL = 0), 47H kiterjesztett cilinderkeresés, 48H a kibővített lemezparaméterek táblázatának lekérdezése. Ezzel a hívással lehet meghatározni az adott meghajtóhoz tartozó CHS geometriákat, LBA információt és egyéb adatokat. Ez a para métertábla nem egyezik meg sem az FDTP-vel sem az EDTP-vel (lásd később). A funkció visszatéréskor a DS:SI regiszterekben hozza a táblázat kezdőcímét. A táblázat első szavában hosszinformáció van (legalább 26 byte). 49H lemezcsere állapot lekérdezése (cserélhető merevlemeznél), 4EH hardver konfiguráció megadása. Az AL regiszterrel megad ható a legnagyobb PIO, alapértelmezett PIO és P10=0, valamint a DMA mód engedélyezése és maximuma.

4.3.52. FDPT, EDPT Az FDPT a szabványos BIOS-ban használt merevlemez paramétertáb la (Fixed Disk Parameter Table) rövidítése. Ez a táblázat a merev lemezről őriz információt, mely a CMOS beállításhoz tartozó paramé terekhez nagyon hasonlít. Ha egy program a DOS mellőzésével ala csony szinten akarja kezelni a merevlemezt, a BIOS 13. vektorú meg szakítását kell meghívnia. A BIOS megszakítás a műveletekhez tartozó merevlemez adatokat (pl. CHS) az FDPT-bői veszi. Külön pa ramétertábla van a C: (80H) és D: (81H) meghajtókhoz. A táblák


268

könnyebb elérése érdekében, a memóriában tárolt címüket két meg szakítási vektor helyére tárolja a DOS. Az INT 41H megszakításhoz tartozó vektorcímen (00104H) a C: meghajtó, az INT 46H megszakí táshoz tartozó vektorcímen (00118H) pedig a D: meghajtó adataira mutató cím található meg. 4-9. táblázat. Merevlemez paramétertábla (FDPT) Eltolás 0 2 3 4 5 7 8 9 11 12 14 15

Hossz 2 byte 1 byte 1 byte 1 byte 2 byte 1 byte 1 byte 2 byte 1 byte 2 byte 1 byte 1 byte

Leírás Cilinderszám Fej szám Fenntartott Fenntartott Előkompenzáció (elavult) Fenntartott Meghajtó vezérlő byte Fenntartott Fenntartott Parkolópálya (elavult) Szektor/sáv Fenntartott

Meg kell jegyezni, hogy nem minden BIOS veszi figyelembe az IBM javaslatát a mérnöki cilinderre vonatkozóan. Az IBM a legbelső cilin dert fenntartja diagnosztikai programok és a fej parkolása számára. Ha a BIOS nem tart fenn mérnöki cilindert, az FDPT-ben lévő cilin derszám nem egyezik meg az AH=08H INT 13H funkcióban vissza kapott cilinderek számával. Az EDPT (Enhanced fDTP) az eredeti FDPT továbbfejlesztése, oly módon, hogy az FDPT nem értelmezett mezőihez az átfordításról ren del információt. Jelzőbyte-tal (AxH érték a 3. byte-ban) és ellenőrző összeggel (15. byte) védekezik az EDPT, hogy valamely szoftver ne higgye FDPT-nek, mivel most is az INT 41H és 46H vektorok őrzik a táblák címét. A jelzőbyte értéke BIOS gyártótól függően változhat. A Phoenix továbbfejlesztett BIOS szabványa kibővített INT 13H funkciókat, és egy 16 byte-os EDPT kiterjesztést határoz meg. Ebbe az

269

Állomány- és lemezkezelés 4-10. táblázat. Továbbfejlesztett merevlemez paramétertábla (EDTP) Eltolás 0 2 3 4 5 7 8 9 11 12 14 15

Hossz 2 byte 1 byte 1 byte 1 byte 2 byte 1 byte 1 byte 2 byte 1 byte 2 byte 1 byte 1 byte

Leírás Átfordított cilinderszám (max. 1024) Átfordított fej szám (max. 256) Jelzőbyte (Phoenix = AOH) Logikai szektor/sáv Előkompenzáció (elavult) Fenntartott Meghajtó vezérlő byte Logikai cilinderszám (max. 65536) Fizikai fej szám (max. 16) Parkolópálya (elavult) Átfordított szektor/sáv Ellenőrzőösszeg

példa 823 32 AOH 63 0 0 8 1647 16 1646 63 87H

aktuális PIO és DMA módot, a blokkmódot, LBA vagy CHS (logikai, átfordított) címzést, a 32 bites átviteli módot, az adathordozó típusát (cserélhető, CD-ROM), a vezérlőport báziscímét és a megszakítási vek tor számát lehet tárolni. Gyakorlatilag az ATA minden új képességéről vannak itt adatok, és elég rugalmas ahhoz, hogy négynél több merevle mezt, nem szabványos portcímet és megszakítási vektort is beállíthas sunk. A Plug'n'Play m inden inform ációt begyűjthet a EDPT kiterjesztéséből. A Western Digital EIDE BlOS-ból ezek a képességek hiányoznak.

4,3.6. Szoftver átfordítás Az OnTrack cég Disk Manager szoftverének 6.x változatától kezdve beépített képesség az 1024 cilindernél nagyobb merevlemezek para méter átfordítása DOS és Windows alatt. Az átfordítás a telepített di namikus meghajtó átlapoláson (Dynamic Drive Overlay, DDO) alap szik. Ez a meghajtóprogram csak az alap átfordítási funkciókat tudja a továbbfejlesztett paramétertábla (EDPT) és a bővített INT 13H hívá sok nélkül.


270

Ha a Disk Managert (DM) csak a szolga merevlemez formázására használjuk, a DDO a CONFIG.SYS-ben egyszerű meghajtóként telepíthető (DEVICE = DMDRVR.BIN). A mester lemezre telepítés műszaki szempontból már nem ilyen egyszerű. Ennek oka, hogy a mester lemezről töltődik be a DOS, de a DOS betöltése előtt a meghaj tó paraméterek átfordítását végre kell hajtani. Ezért a DDO-t előbb kell telepíteni, mint az operációs rendszert. A DDO indítása a mester betöltő rekord végrehajtása előtt történik meg, azaz az MBR-t módosí tani kell. A megoldás ötletes, de tartalmaz néhány kelepcét: • ha az operációs rendszert hajlékonylemezről töltjük be, a DDO tele pítésére nincs esély, ezért a merevlemez paraméterek átfordítása nem történik meg. A probléma orvosolható, ha olyan hajlékonylemezről indítunk rendszert, melynek CONFIG.SYS-ében megtalálható a DEVICE = DMDRVR.BIN sor. A Disk Manager módosított prog ramja már minden alkalommal kiírja a képernyőre az alábbi üzene tet: Press Spacebar to boot from Floppy

Ha a szóköz gombot megnyomjuk, akkor lehetőségünk nyílik a DDO telepítése után hajlékonylemezről indítani a rendszert. • Az operációs rendszer telepítése rutinszerűen felülírja az MBR prog ramot saját programjával, és ezzel letörli a DM programját. Ezután a DDO nem tud betöltődni, és a merevlemez nem érhető el, amíg a DMCFIG.EXE programmal nem készítünk ismét új MBR-t. • A DDO szektor sérülése hibaüzenetet okoz. Tekintve, hogy számos vírus program módosítja az MBR-t, a DDO védtelensége komoly problémát jelent a nagyméretű lemezek szoftver kezelésében. Ha a mester merevlemezt DDO-val formázzuk a CONFIG.SYS-be írt DMDRVR.BIN helyett, ez azzal az előnnyel jár, hogy Windows for Worksgroup 32 bites állománykezelőjét mind a mester, mind a szolga merevlemezhez használhatjuk. A CONFIG.SYS megoldás esetén a szol ga lemezen csak 16 bites állományelérés lehetséges.


271

A Disk Manager 6.x változatában néhány hiba maradt, melyet a 7. változatban kijavítottak. Ezek a következők: • nem teljesen kompatíbilis a legtöbb VLB (VESA helyi sín) eszközmeghajtó programjával, • kompatibilitási problémák adódnak, ha nem szabványos partíciót használunk, • lemez segédprogramok a DDO megkerülésével fordulhatnak a le mezhez, és ez a lemez sérülését okozhatja.

4.3.7. Második port A CD-ROM és szalagos egységek telepítését szintén erősen korlátozza, hogy az IDE felületre csak két merevlemez köthető. A megoldás szeren csére már korábbról ismert volt, mivel a PC-tervezők már a kezdetkor gondoltak egy második merevlemez interfészre. Erre azonban várni kel lett, mivel a szoftvertámogatás hiányzott. Nincs semmi különlegessége a második IDE portnak, csak az elsőtől eltérő megszakítást és portcímeket kell használnia az ütközések elkerülésére. A második portra feldugott szalagkábellel két további ATA eszköz (merevlemez, ATAPI CD-ROM vagy szalagos egység) csatolható a rendszerhez. A mai gépekben az alaplapon található mindkét felület, ezért kétportos (dual-ported) interfésznek nevezik, és négy eszköz kezelésé re alkalmas. A második port báziscíme 0170H, és szokás szerint a 15ös megszakítást használja. A második porton használt merevlemez hez DOS és Windows 3.x alatt BIOS támogatás vagy meghajtóprogram szükséges. A BIOS támogatás onnan ismerhető fel, hogy a BIOS Setup négy eszköz paramétereinek megadását teszi lehetővé. A második portra ATAPI eszközt célszerű kötni, mert a gyors merev lemez és a viszonylag lassú ATAPI eszközöket így szét tudjuk választa ni. Ha pl. olyan ATAPI CD-ROM van a rendszerünkben, mely nem tud 3. módú PIO-val dolgozni, nem kell emiatt a merevlemez átviteli sebes ségét csökkentenünk. Másik példa a Windows FastDisk meghajtóprogram, mely nem ATAPI eszközökhöz készült. Ha a CD-ROM az első portra lenne feldugva, a FastDisk-ről is le kellene mondanunk.

272


4.3.8. AEA. interfész t

Az ATA(-2) eszközök működésének megértéséhez a meghajtó techno lógia alapjait kell először tisztáznunk. Ha az operációs rendszer adatot akar olvasni a merevlemezről, a BIOS kapja meg a parancsot, és továbbítja a lemezegységhez. A nem DOS operációs rendszerek a BIOS-t lecserélik saját I/O alrendszerükre, de az elv ugyanaz marad. Az ATA alapvető feladata a parancs továbbítása, értelmezése és meg válaszolása. Dióhéjban összefoglalva hét regiszter van, melyet a BIOS ír és olvas a parancshoz. A nyolcadik regiszter az írt és olvasott adatok hoz tartozik. Az írás és olvasás jeleit a BIOS vezérli, de a jelek üteme zését az interfész hardver végzi. Az ATA előírások adják meg, hogy milyen gyorsan kell a jeleket kiadni illetve megszüntetni. Jelenleg négy processzor beviteli/kiviteli mód (Processor Input/Output, PIO), és négy közvetlen tárhozférési mód (Direct Memory Access, DMA) közül vá laszthatunk. Leggyakrabban a PIO és DMA módok számával találko zunk az ATA lemezek kapcsán, pedig az ATA előírásokban egyéb pa raméterek is megtalálhatók. Az előírások eredménye az átviteli sebes ség, mely megadja, hogy az adatregiszterrel milyen gyorsan lehet be-/ kiviteli műveleteket végezni. ___

r

4.3.8.I. PIO és DMA módok A PIO módok határozzák meg, milyen gyors az adatátvitel a lemez egységgel. A leglassabb mód a PIO 0, melynél az adatciklus ideje nem haladhatja meg a 600 nsec-ot. Egy ciklusban 16 bit átvitele történik, az 1 Mbyte átviteléhez szükséges idő egyszerűen számítható: 600 (nsec) * 256 (szó) * 2048 (szektor) = 315 msec, ami 3,179 Mbyte vagy 3.3 millió byte-nak felel meg. A táblázatokban az átviteli sebességet általában millió byte-ban adják meg. A 4-11. táb lázatban a PIO módok átviteli sebességét adjuk meg. Az első három PIO mód az eredeti ATA szabványban is megtalálha tó. A 3. és 4. módok az ATA-2 új módjai. Ehhez a módhoz az IORDY jel is kell. A lemez ezzel lassíthatja az átvitelt, ha szükséges. Az inter-

273

Állomány- és lemezkezelés 4-11. táblázat. ATA PIO módok PIO mód

Ciklusidő nsec

0 1 2 3 4

600 383 240 180 120

Átviteli sebesség Mbyte/sec millió byte/sec 3,18 3,3 4,98 5,2 7,95 8,3 10,60 11,1 16,6 15,89

AIA 1 1 1 2 2

fész az IORDY jel kezelése nélkül adatsérülést okozhat a gyors PIO módokban, ekkor le kell csökkentünk az átviteli sebességet. A merev lemez a Meghajtó azonosítás ATA parancsra adott válaszában többek között az általa használható PIO és DMA módokat is elárulja. Néhány régi merevlemez csak 0. módú PIO-val képest dolgozni, ezekhez ké pest a 3. módú merevlemezek háromszor gyorsabban viszik át az ada tokat. A DMA azt jelenti, hogy az adatátvitel periféria (merevlemez) és memória között processzor nélkül folyik. Az igazi többfeladatos rend szerek (OS/2, Linux) a DMA művelet alatt a processzort más feladatok (task) végrehajtására használhatják. DOS és Windows környezetben viszont a CPU várakozik a DMA befejezésére, így a DMA mód nem hatékony. Sajnos a merevlemezek átvitelét DMA-val támogató hard ver és szoftver is ma még elég ritka. A közvetlen tárhozfordulás két módon történhet. Az első esetben az alaplapra integrált DMA vezérlő ütemezi az adatátvitelt. A DMA vezérlő külső igényre megszerzi a processzortól a sínvezérlés jogát, és végrehajtja az előre beprogramozott adatátvitelt. A második esetben is ugyanez történik, de az interfész kártyán lévő logika vezérlése alatt. Természetesen ezek a sínmesternek (busmaster) nevezett kártyák sok kal bonyolultabbak és drágábbak. A sínmester DMA előnye, hogy az alaplap elavult DMA vezérlőjét nagy teljesítményű korszerű vezérlőre cseréli le. Az ISA rendszerek DMA vezérlője lassú, modern merevle mezekhez szóba sem jöhet. Az EISA alaplapi „B" típusú DMA vezérlők

274

PC-építés, tesztelés, eszközkezelés 4-12. táblázat. ATA DMA módok

PIO mód egyszavas

Ciklusidő nsec

0 1 2 .többszavas 0 1 2

960 480 240 480 150 120

Átviteli sebesség Mbyte/sec millió byte/sec 1,99 2,1 4,2 3,97 7,95 8,3 3,97 12,72 15,89

4,2 13,3 16,6

AIA 1 1 1 1 2 2

4 Mbyte/sec, az „F" típusú PCI DMA vezérlő 6-8 Mbyte/sec közötti adatátviteli sebességgel dolgoznak. A támogatott DMA üzemmódokat a 4-12. táblázatban foglaltuk össze. Az egyszavas DMA módok nehezen használhatók és elavultak, ezért az ATA-3 nem tartalmazza őket. Fontos megjegyeznünk, hogy vannak olyan vezérlők, melyek azt állítják magukról, hogy pl. DMA 2. mód ban dolgoznak, holott nem is tartalmaznak DMA vezérlőt. Valójában gyorsított PIO módban tudnak csak működni.

4.3.8.2. Portcímek, regiszterek Az első ATA csatornához tartozó regiszterek (task file) és I/O címek a 4-13. táblázatban vannak összefoglalva. Meg kell jegyeznünk, hogy a 3F0H-3F7H címtartomány a hajlékonylemez vezérlőhöz tartozik, és a 3F6H és 3F7H címeken osztozik a merevlemez vezérlővel. Ez a hajlékony- és merevlemez programozók életét keseríti meg. Az interfész csatornák a 4-14. táblázat szerinti el terjedt, de nem szabványosított portcím tartományokat használják. Csak az első két csatorna élvez széleskörűen elterjedt támogatást. A legtöbben az IRQ 15 megszakítási szintet használják a második csa torna esetén. A harmadik és negyedik csatornára ajánlott címtartomá nyokat csak a Phoenix előírások tartalmazzák.

275

Állomány- és lemezkezelés 4-13. táblázat. ATA első csatorna portcímek

Cím (hexa) Olvasás funkció 01F0H olvasott 16 bites adat hibaregiszter 01F1H 01F2H szektor számláló 01F3H kezdő szektorcím 01F4H cilindercím (alacsony) cilindercím (magas) 01F5H 01F6H meghajtó- és fej cím 01F7H állapotregiszter 03F6H másodlagos állapotregiszter 03F7H DIR (dig. bemeneti regiszter)

írás funkció írandó 16 bites adat írás előkompenzáció szektor számláló kezdő szektorcím cilindercím (alacsony) cilindercím (magas) meghajtó- és fej cím parancsregiszter merevlemez vezérlés hajlékonylemez vezérlés

4-14. táblázat. ATA portcím tartományok

Csatorna 1 2 3 4

Portcím 1 01F0H - 01F7H 0170H - 0177H 01E8H - 01EFH 0168H - 016FH

Portcím 2 03F6H - 03F7H 0376H - 0377H 03EEH - 03EFH 036EH - 036FH

IRQ szint 14 15 vagy 10 12 vagy 11 10 vagy 9

Az eszköz illesztések hosszú utat jártak be, hiszen az eredeti ISAIDE alig volt több, mint egy egyszerű puffer. Az ATA-2 kártyák leg alább a 0.-3. PIO módban működhetnek, de rendszerint a 4. PIO és DMA módokat is támogatják. Biztosítják azt is, hogy a mód megfelelő időzítéssel fusson. Tekintve, hogy az időzítés elég bonyolult, meglehetősen nagy rugalmasság kell az ATA-2 szabvány korrekt meg valósításához. A 4-13. ábra az interfészjelek közötti összefüggéseket mutatja írás és olvasás átvitel esetén. Látható, hány paramétert kell kézben tartania az interfésznek. A to jelenti a ciklusidőt, a PIO mód legfontosabb paraméterét, mely az átviteli sebességet határozza meg. Olcsó csatolót tervezni, mely az ATA-2 előírásoknak teljesen megfelel meglehetősen nagy feladat. Az általános felfogás szerint az időzítést

276


to

w-

ervenyes

cím

-w

i+

\

+H-

\

DIOR/DIOW

\

/

-H

If

—(^------------8 vagy 16 bit V,-- u

írt adat

: olvasott adat

---------- 1-------------------------------------{

*7 H--H IOCS16

‘3

\

M -

*A +i

-M

U: ---M

8 vagy

ff ÍRd H -»H

t

) ( l 6 b i t ) - - l ---------------

!W tg ! ---H tez

+H-

te M

+1 /

-M

X

IORDY

4-Í3. dbrű. Az ATA-2 interfész]elek ütemezése

szoftver programozhatóan kell megoldani. Sajnos az ATA kártyák prog ramozása nincs szabványosítva, és igen nagy eltérés lehet a kártyák között. Ebből az következik, hogy interfészfüggő meghajtóprogram kell minden kártyához.

4.3.9. Kérdések és válaszok Mi a blokk mód? A Fast-ATA és néhány más meghajtó értelmezi a Többszörös írás/olvasás (Read/Write Multiple) parancsot. A merev lemez minden írás/olvasás parancs végrehajtása során megszakítás sal jelzi a processzornak, hogy kész az adatátvitelre. A többszörös írás/olvasás azt jelenti, hogy csak egy nagyobb adatblokk (több szek tor) pufferbe töltése után történik megszakítás, azaz megnő a meg-


277

szakítás nélkül átvitt szektorok száma. A megszakítás kiszolgálása sok CPU időt vesz igénybe, hiszen ilyenkor a processzor környeze tet vált (abbahagyja a futó feladatot), ellenőrzi a meghajtót, és előkészíti az adatátvitelt a memóriába (DMA felprogramozás) vagy maga hajtja végre azt (PIO átvitel). A Read Multiple (0C4H kód) és Write Multiple parancs (0C5H kód) merevlemez szintű parancsok. Megszakítás kérése az adott IRQ vonalon az alábbi esetekben tör ténik: • olvasás parancsnál az igényelt adatok a meghajtó pufferében van nak, és a memóriába történő átvitelre várnak, • írás parancsnál az adatok a memóriából átkerültek a meghajtó pufferébe. Ha a lemezgyorsító le van tiltva, az IRQ jel csak akkor adódik ki, ha az adatok lemezre írása is befejeződött. A normál írás/olvasás parancsokkal szemben a blokkmód kb. 30%kal gyorsítja meg a feladatok végrehajtását. A tényleges gyorsítás függ a processzortól és a többfeladatos operációs rendszerben végre hajtott feladattól. Ha azt tapasztaljuk, hogy DOS-ban csak néhány százalékkal javul a rendszer, ez feltehetően a merevlemez gyorsítópuffer kezelésének a hibája. A blokk mérete 2 és 128 szektor között lehet. Nem biztos, hogy az a blokkméret nyújtja a legjobb rendszerteljesítményt, amelyik a meg hajtó számára optimális. Például a FAT állománykezelő a blokkmé retet a klaszterhez állítja. Ne bízzunk az alacsony szintű tesztekben, ha módosítjuk a blokkméretet. Használjunk inkább felhasználói szintű teljesítménymérő programokat. Mi az LBA? Az LBA (Logical Block Addressing) logikai blokkcímzést jelent, azaz a merevlemez szektorait 0-tól kezdve egy sorszámmal címezzük. A 0. cilinder, 0. fej 1. szektor kapja a 0. logikai blokkcí met, a 2. szektor pedig az 1. LBA-t, és így tovább az utolsó fizikai szektorig. 545 millió byte-os merevlemez esetén az utolsó LBA ér ték 1 065 455. Az LBA-val kezelhető merevlemez legfeljebb 128 Gbyte-os lehet, mivel az LBA 28 bites. A Phoenix „BIOS Enhanced


278

Disk Drive Specification" 1.1-es változata már 64 bites LBA-t enged meg. Az LBA módot az IDE merevlemezeknél az ATA-2 tartalmaz za először, de pl. az SCSI csak ezt a címzési módot használja. Fon tos megjegyeznünk, hogy maga az LBA nem oldja meg az 504 Mbyteos korlátot, mert nem enged meg több szektor címzését, mint a CHS (cilinder-fej-szektor) módszer. Az LBA módszer csökkenti a processzor terhelését olyan rendsze rekben, melyek belül LBA-t használnak. A DOS CHS alapú BIOS hívásainál viszont többletidőt igényel az LBA-CHS átalakítás. Az LBA szabvány két típusú paramétertáblát határoz meg: auto matikus (Novell Netware és Unix számára) és átfordítós (translation) táblát (MS-DOS, Windows, OS/2 és Windows NT számára). Használható a régi BIOS nagyméretű merevlemezhez? Az első 504 Mbyte biztosan használható, ha a BIOS Setup-ban legfeljebb 1024 cilindert adunk meg. Az 504 Mbyte-os korlát átlépése külön kérdés, mert ebben az esetben a lemezparaméterek átfordítására van szük ség. Az átfordítást végezheti az alaplapon vagy vezérlőkártyán lévő EBIOS, de meghajtóprogrammal is megoldható. Fontos megjegyez nünk, hogy az egész csak szoftver kérdése, nincs szükség különleges interfészre a nagyméretű lemezekhez. Az 504 Mbyte-nál nagyobb merevlemezek MS-DOS vagy Win95 alatti használata három módon lehetséges: • ha az alaplapban fejlett BIOS (EBIOS) van, a lemez típusánál Large vagy LBA módot kell beállítanunk, és a korrekt meghajtó paramé tereket beírnunk (cilinder-fej-szektor). Az EBIOS támogatja a bővített INT 13H funkciókat is. • megtarthatjuk a régi BIOS-t, ha olyan IDE vezérlőkártyát veszünk, mely kezeli a paraméterek átfordítását és a bővített INT 13H funk ciókat (van saját EBIOS). • valós módú meghajtóprogrammal végezzük a paraméterek átfor dítását (Disk Manager, EZ-Drive). Részletesebben lásd a „Hasz nálható az 540 Mbyte-os korlát"... kérdésre adott választ.


279

Felhívjuk a felhasználók figyelmét arra, hogy néhány régi BIOS következetlenül kezeli az 1024-nél több cilinderrel rendelkező le mezeket. Azt várjuk, hogy 1024 felett nem enged cilindert címezni, ezzel szemben a megadott cilinderszámból kivon 1024-et, és ezt te kinti a lemezen lévő cilinderek számának. Például egy 1300 cilinderes lemezt 276 cilinderesként kezel. Megoldásként 1024 cilindert állítsunk be a BIOS Setup-ban, vagy cseréljük le a BIOS-t (ha flash BIOS van a gépben) vagy használjunk meghajtóprogramot. Hogyan állapítható meg, hogy EBIOS vaii-e a PC-ben? Ennek eldön tése nem is könnyű feladat, mivel csupán az, hogy a BIOS Setup ban 1024-nél több cilinder beállítható, még nem bizonyíték. Ha a lemez beállításoknál LBA, ECHS vagy Large módok választhatók, ez biztos jele az EBIOS-nak. Hamarosan várható (vagy már létezik is) olyan segédprogram, mely megállapítja a BIOS típusát. A két legis mertebb BIOS-ra vonatkozóan néhány támpontot tudunk adni. Az AMI BIOS 1994. július 25-i változatától kezdve támogatja a nagy méretű merevlemezek kezelését. A dátum bejelentkezéskor a képernyő alján megjelenő hosszú számsor végén látható (pl. .....00101111-072594-ABCDEF....). Az Award BIOS korábban kezdte a paraméter átfordítást, de megbízhatóan csak az 1994. december 31. után kiadott változatok működnek. Az EBIOS másik felismerési módja, hogy fejlett lemezparaméter táblát (EDPT) keresünk. Ha van ilyen, a BIOS 8 Gbyte lemezkapa citásig megfelel. A Western Digital CHKBIOS.COM segédprogram ja (vagy más hasonló célra szolgáló program) használható erre a cél ra. Ügyeljünk arra, hogy a WD EBIOS-nak megfelelő BIOS-ok csak akkor építik fel az EDP táblát, ha az LBA engedélyezve van. Ha nincs engedélyezve, rendkívül veszélyes a WD BIOS alatt átfordítást vál toztatni adatokat tartalmazó lemezen. Ha eléggé elszántak vagyunk, növeljük meg a cilinderek számát 1024 fölé, és nézzük meg pl. az MSD programmal, hogy a BIOS módosította-e a lemez geometriáját. Nem vállalunk felelősséget vi szont a lemezen lévő adatok épen maradásáért. Mindenesetre egyet-


280

len byte-ot se írjunk a lemezre, míg vissza nem állítottuk az eredeti szektorszámot. Melyik meghajtó legyen a szolga? Válasszuk szét a különböző eseteket: • Ha egyetlen meghajtónk van, legyen az akár merevlemez (ATA), akár CD-ROM (ATAPI), sohasem konfigurálható szolgaként. En nek ellenére az ATAPI eszközöket az üzletben szolgaként beállítva árulják, és a legtöbb program működik is mesternélküli szolga CD-ROM-mal. Sőt néhány BIOS gondban van, ha az ATAPI esz közt mesterként állítjuk be a rövidzárakkal. Formálisan ez viszont érvénytelen konfiguráció. Gondoljunk erre, ha a CD-ROM mű ködésében zavar támad. • Ha azonos csatornára két merevlemez van kötve, az egyiket mes ternek (Master), a másikat szolgának (Slave) kell beállítani. Nincs megkötés arra vonatkozóan, hogy melyik legyen a mester. A régi lemezek némelyike nem működik minden konfigurációban, mert a mester/szolga szabványosítás előtt készült. Előfordul, hogy különböző gyártmányú merevlemezeknél sem mindegy, melyiket állítjuk mesternek. Ilyenkor csak kísérletezéssel találhatjuk meg a működőképes konfigurációt. Néhány Conner meghajtón van egy ATA/ISA átkötés, mivel a Conner eredetileg az ISA szabványt vá lasztotta. A CMOS SETUP-ban állítsuk be a C: és D: meghajtó paramétereit. • Ha a két merevlemez különböző csatornára van kötve (négy ATA egységet támogató alaplapoknál), mindkettőt mesternek kell kon figurálni. A CMOS SETUP-ban csak a C: paramétereit kell beállí tanunk. • Két ATAPI eszköz (CD-ROM és mágnesszalagos egység) a merev lemezhez hasonlóan mester/szolga beállítást igényel. • Ha merevlemez és CD-ROM azonos interfészkábelre van feldug va, a lemez legyen mindig a mester. • Ha a rendszerben négy merevlemez van, a C: meghajtó mester, a D: meghajtó szolga, és az IDE 0 csatlakozóra vannak sorosan fel fűzve. Az E: meghajtó mester, az F: meghajtó szolga, és az IDE 1


281

csatlakozóra vannak kötve sorosan. A CMOS SETUP-ban csak a C: és D: meghajtók adatait kell beírnunk. Melyik beállítást válasszuk (Normal, Large vagy LBA) a merevle mezhez? A három beállítás lényege a következő: • A normál beállítás azt jelzi a BlOS-nak, hogy nincs szükség para méter átfordításra. Akkor válasszuk, ha a merevlemez 1024 cilin dernél kevesebbel rendelkezik, vagy többel rendelkezik ugyan, de csak 1024 cilindert akarunk használni, vagy olyan operációs rend szert telepítünk a lemezre, mely nem érti az átfordítást. • A Large (nagy) beállítás arra utasítja a BIOS-t, hogy a cilinder-fejszektor (CHS) paramétereket fordítsa át. Az átfordítás azt ered ményezi, hogy más paramétereket lát az ATA vezérlő és más para métereket a DOS vagy alkalmazói program interfésze (INT 13H BIOS megszakítás). Az átfordítást az EBIOS (fejlett BIOS) hajtja végre többnyire oly módon, hogy ugyanazzal a számmal elosztja a cilinderek számát, és megszorozza a fejek számát, míg a sávonkénti szektorok számát nem változtatja meg. • Az LBA beállítás csak abban különbözik a Large beállítástól, hogy az ATA (IDE) vezérlő számára az INT 13H interfészen logikai blokkcímeket adunk meg. A logikai blokkcímzés (LBA) a merev lemez szektorait 0-val kezdődő és folyamatosan növekvő sorszám mal azonosítja. Az ATA merevlemezek némelyike címezhető LBAval (ezek gyorsulni fognak), mások nem fogadnak el logikai blokk címet. Ezek működése kismértékben lelassul, mivel az LBA-t a BlOS-nak át kell számítania logikai CHS paraméterekre. Néhány BIOS (például Western Digital EBIOS) megváltoztatja az átfordított paraméterek számítási algoritmusát, ha Large beállítás ból LBA-ra váltunk. Ugyanez történhet, ha áttesszük a lemezt egy régi, LBA-t nem ismerő számítógépből egy új, LBA-val dolgozó gép be. Mindkét esetben várható az adatok megsérülése, ezért kerüljük az ilyen helyzeteket. Ilyenkor a merevlemez csak az ismételt particionálás és formázás után lesz használható.


282

Az FDISK miért csak 540 Mbyte-ot lát a 840 Mbyte-os merevle mezből? Az első eldöntendő kérdés, hogy EBIOS van-e a számító gépben? Erre a „Hogyan állapíthatom meg ... 11 kezdetű kérdésnél található válasz. Ha fejlett BIOS van a gépben, ellenőrizzük, hogy engedélyezve van-e az átfordítás (BIOS Setup lemez paraméterek ben LBA vagy Large beállítás). Ha nem látunk ilyet, hajtsuk végre a lemez automatikus felismerését (Autodetect...). A BIOS ezután fel kínálja a lehetséges beállítási módokat. Távolítsunk el minden régi partíciót a lemezről az átfordítás megváltoztatása után, mielőtt meg próbálunk újat létrehozni. Használható az 540 Mbyte-os korlát megtörésére szoftver? Sok 386-os és 486-os alaplapnál ez a megoldás alkalmas csak, de né hány körülménnyel számolnunk kell. Két szoftvergyártó cég két prog ramja terjedt el széles körben, a MicroHouse EZ-Drive nevű prog ramja, és az OnTrack Disk Manager-e. Mindkét program meghajtó függő, tehát a merevlemez gyártóhoz tartozó változatot kell besze reznünk (ha nem kapjuk meg a lemez vásárlásakor). Ha a Disk Manager-t betöltő lemezre telepítjük, trükkös megol dással éri el, hogy a rendszertöltés korai szakaszában kapja meg a vezérlést. Erre azért van szükség, mert a partíciótábla értelmezése kor már a DM-mel átfordított cilinder-fej-szektor lemezparaméte reket kell látnia a rendszernek. A korai végrehajtást úgy éri el a DM, hogy a mester betöltő rekordot (MBR) módosítja telepítéskor. Az új mester betöltő program először elindítja a merevlemez első szekto raiba telepített dinamikus meghajtó átlapolási (Dynamic Drive Overlay), és csak utána elemzi a partíciótábla bejegyzéseket. Az XBIOS meghajtóprogram (XBIOS.OVL) a betöltő lemezegység főkönyvtárában tárolódik, és az elsődleges partíciót kezeli. A bővített partíciók kezeléséhez a DMDRVR.BIN program szolgál, melyet a CONFIG.SYS-ben kell betölteni (DEVICE = DMDRVR.BIN). Az EZ-Drive is hasonlóan működik. A megoldás hátránya, hogy az MBR felülírása vagy vírussal történő fertőzése a DDO elindítását megakadályozhatja, így a merevlemez többé nem érhető el. További gond, hogy közvetlenül nem tölthe-


283

tünk operációs rendszert hajlékonylemezről, mert nem látható ez után a merevlemez. A DM és EZ-Drive ezért először mindig a DDO betöltésével kezd, és csak utána kérdezi meg a felhasználót, hogy hajlékonylemezről akar-e rendszert tölteni. Arról sem szabad meg feledkeznünk, hogy a DDO betöltése miatt lassabban jelentkezik be a számítógép. A fenti problémák zöme nem jelentkezik akkor, ha D: lemezre telepítjük a Disk Managert. Ehhez a CONFIG.SYS-be a DEVICE = DMDRVR.BIN sort kell beírni. A Disk Manager 6.03 változata tartalmazza először a nagyméretű lemezek kezelésére alkalmas meghajtóprogramot. Ebben még több apró hiba található, ezért a 7.0 változat beszerzését ajánljuk.

M e llé k le te k

287

Mellékletek

A) melléklet. Füttykódok MINI - 286/AT alaplap (füttycsoport-szünet) Kódok 1-1-3 1-1-4 1-2-1 1-2-2 1-2-3 1-3-1 1-3-3 1-3-4 1-4-1 1-4-2 2-1-1 2-1-2 2-1-3 2-1-4 2-2-1 2-2-2 2-2-3 2-2-4 2-3-1 2-3-2 2-3-3 2-3-4 2-4-1 2-4-2 2-4-3 2-4-4 3-1-1 3-1-2 3-1-3 3-1-4 3-2-4 3-3-4 3-4-1 3-4-2

Hibát okozó folyamat CMOS áramkör írása/olvasása ROM BIOS ellenőrző összeg képzés Számláló-időzítő kezdeti beállítások DMA inicializálás DMA lapregiszter írás/olvasás RAM frissítés működésének ellenőrzése Első 64k RAM áramkörök és adatvonal tesztje Első 64k RAM páros/páratlan logika Első 64k címvonal teszt Első 64k paritás Első 64k 0. bit ellenőrzés Első 64k 1. bit ellenőrzés Első 64k 2. bit ellenőrzés Első 64k 3. bit ellenőrzés Első 64k 4. bit ellenőrzés Első 64k 5. bit ellenőrzés Első 64k 6. bit ellenőrzés Első 64k 7. bit ellenőrzés Első 64k 8. bit ellenőrzés Első 64k 9. bit ellenőrzés Első 64k 10. bit ellenőrzés Első 64k 11. bit ellenőrzés Első 64k 12. bit ellenőrzés Első 64k 13. bit ellenőrzés Első 64k 14. bit ellenőrzés Első 64k 15. bit ellenőrzés Másodlagos DMA vezérlő regiszter teszt Elsődleges DMA vezérlő regiszter teszt Elsődleges megszakításvezérlő maszk regiszter teszt Másodlagos megszakításvezérlő maszk regiszter teszt Billentyűzetvezérlő teszt Képemyőinicializálás Képemyőeltérítés rendszer teszt Video ROM keresés

,

288

PC-építés tesztelés, eszközkezelés DELL 333P alaplap (füttycsoport-szünet) Kódok 1-3 1-1-2 1-1-3 1-1-4 1-2-1 1-2-2 1-2-3 1-3- 1-től 2-4-4-ig 3-1-1 3-1-2 3-1-3 3-1-4 3-2-2 3-2-4 3-3-1 3-3-2 3-3-4 3-4-1 3-4-2 3-4-3 4-2-1 4-2-2 4-2-3 4-2-4 4-3-1 4-3-3 4-3-4 4-4-1 4-4-2 4-4-3 4-4-4

Hibát okozó folyamat Videómemória teszthiba Mikroprocesszor regiszterhiba CMOS memóriahiba ROM BIOS ellenőrző összeg hiba Programozható számláló időzítő hiba DMA inicializálási hiba DMA lapregiszter írás/olvasás hiba A SIMM kártyák hibásan vannak azonosítva Másodlagos DMA vezérlőregiszter hiba Elsődleges DMA vezérlőregiszter hiba Elsődleges megszakításvezérlő maszk regiszterhiba Másodlagos megszakításvezérlő maszk regiszter hiba Megszakítási vektor betöltési hiba Billentyűzetvezérlő teszt hiba CMOS memória feszültség megszűnt vagy ellenőrző összeg hiba CMOS memória konfiguráció nem érvényes Videómemória teszthiba Képemyőinicializálási hiba Képernyő eltérítés hiba Video ROM keresés hiba Nincs időzítő megszakítás (timer tick) Shutdown hiba A20 Gate hiba Váratlan megszakítás védett módban Memóriahiba 1 Mbyte felett Számláló-időzítő 2 csatorna hiba A belső óra órajele megállt Soros port teszt hiba Párhuzamos port teszt hiba Társprocesszor teszt hiba Gyorsító memória teszt hiba

289

Mellékletek MR (Microid Research) BIOS (L= alacsony, H= magas hang) Kódok LH-LLL LH-HLL LH-LHL LH-HHL LH-LLH LH-HLH LHH-LLLL LH-HLLL LH-LHLL LH-HHLL LH-LLHL LH-HLHL LH-LHHL LH-HHHL LH-LLLH LH-HLLH LH-LHLH LH-HHLH LH-LLHH LH-HLHH LH-LHHH LH-HHHH LH-LLLLH LH-HLLLH LH-LHLLH LH-HHLLH LH-LLHLH LH-HLHLH LH-LHHLH LH-HHHLH LH-LLLHH LH-HLLHH LH-LHLHH

Hibát okozó folyamat ROM BIOS ellenőrző összeg számítás DMA lapregiszter teszt Billentyűzetvezérlő önteszt Memóriafrissítés teszt Elsődleges (16 bit) DMA vezérlő teszt Másodlagos (8 bit) DMA vezérlő teszt 0. memória bank tesztelés bitmintával 0. memória bank paritás áramkör ellenőrzés 0. memória bank paritás ellenőrzés 0. memória bank adatbusz ellenőrzés 0. memória bank címbusz ellenőrzés 0. memória bank blokk olvasás 0. memória bank blokk olvasás/írás Elsődleges megszakításvezérlő (8259A, 21Hport) Másodlagos megszakításvezérlő (8259A, 21Hport) Elsődleges megszakításvezérlő (8259A, 20H port) IT cím Másodlagos megszakításvezérlő (8259A, 20H port) IT cím 8259A (20/A0 port) megszakítási cím Elsődleges megszakításvezérlő (20H/A0) leragadt megszakítás Másodlagos megszakításvezérlő (20H/A0) leragadt megszakítás Számláló/időzítő (8254) 0. csatorna IRQ0 megszakítás 8254 0. csatorna (rendszer óra) ellenőrzés 8254 2. csatorna (hangszóró) ellenőrzés 8254 OUT2 (hangszóró figyelés) ellenőrzés CMOS RAM írás/olvasás teszt RTC (óra IC) periodikus megszakítás teszt (IRQ8) Video ROM ellenőrző összeg vagy memória hiba az xxxx címen Billentyűzetvezérlő hiba Memória paritás hiba I/O csatorna (csatlakozó aljzatok) ellenőrzés A20 vonal teszt (8042 időtúllépés) A20 Gate leragadt (A20=0) RTC (óra IC) aktualizálás ellenőrzése

290


B) melléklet. POST kódtáblák IBM AT BIOS Kód 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B OC OD OE OF 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B IC 1D 1E 1F 20 21 22 23 24 25 26

Jelentés Processzor regiszter írás/olvasás teszt hiba CMOS RAM írás/olvasás teszt hiba ROM BIOS ellenőrző összeg hiba 8253 időzítő 1. csatorna minden bit 0 hiba 8253 időzítő 1. csatorna minden bit 1 hiba 8237 0. DMA regiszter teszt hiba 8237 1. DMA regiszter teszt hiba DMA lapregiszter teszt hiba Memória frissítés teszt hiba 8042 billentyűzetvezérlő teszt 1. lépés 8042 billentyűzetvezérlő teszt 2. lépés 8042 billentyűzetvezérlő teszt 3. lépés 8042 billentyűzetvezérlő teszt 4. lépés Első 64 kbyte RAM írás/olvasás teszt 1. lépés Első 64 kbyte RAM írás/olvasás teszt 2. lépés LGDT/SGDT és LIDT/SIDT utasítások ellenőrzése Védett mód teszt hiba 8259 megszakítás inicializálás Megszakítási vektortábla kezdeti értékadás A létrehozott BIOS szubrutin hívó megszakítási vektorok CMOS telep állapot ellenőrzés CMOS ellenőrző összeg Védett mód engedélyezés Visszatérési cím kód beállítás a CMOS-ban Védett mód teszt Második 64 kbyte teszt 5(L2/640 kbyte méret meghatározása 1024 kbyte feletti méret meghatározása RAM méret beállítás a CMOS-ban A19-23 címvonalak tesztje Fatális címzési hiba CMOS konfigurációs adatok ellenőrzése Videokártya inicializálási hiba vagy helytelen átkötés Fejlett videokártya inicializálási hiba vagy helytelen átkötés 8259 megszakítás maszk regiszter minden bit 0 teszt 8259 megszakítás maszk regiszter minden bit 1 teszt Váratlan megszakítás ellenőrzése, 101 System Error Kód Kód

Kód

291

Mellékletek

IBMATBIOS(folytatás) Kód 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2F 30 31 33 34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3E 3F 40 41 42 43 90-B5 DD F0 FI F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 FA

Jelentés Alaplap logika hiba, 106 System Error Nem maszkolható megszakítás hiba, 107 System Error 8253 időzítő regiszter hiba, 108 System Error 8253 időzítő sebesség hiba, 102 System Error 8253 időzítő megszakítás inicializálás 8253 0. csatorna megszakítás hiba, 103 System Error 8042 billentyűzetvezérlő hiba, 105 System Error Melegindítás ellenőrzése Védett módú memória írás/olvasás teszt 1. lépés Védett módú memória írás/olvasás teszt 2. lépés Védett módú memória írás/olvasás teszt 3. lépés Védett módú memória írás/olvasás teszt 4. lépés A gyárilag beégetett teszt ellenőrzése Billentyűzet órajel hiba Billentyűzet hiba, 138. teszt Billentyűzet hiba, 2. teszt Billentyűzet hiba, 3. teszt Billentyűzet tiltva Az opcionális video ROM ellenőrzése Hajlékonylemez-vezérlő teszt Merevlemez-inicializálás Bármilyen nem-fatális hibára kiírás: Press FI to Continue Társprocesszor inicializálás A rendszerprogram ellenőrzése az E000:0000 címen Vezérlésátadás az E000:0003 címre POST vége, vezérlésátadás az INT 19H betöltő megszakításra Váratlan megszakítás Első 64 kbyte RAM hiba, a hibás bitminta következik Különböző védett módú tesztek Megszakítás teszt Kizárás (exeption) teszt LDT/SDT és LTR/STR utasítások ellenőrzése BOUND utasítás és verem regiszter teszt Hozzáférési jogok funkció ellenőrzése A szelektor RPL mező beállításának ellenőrzése ARPL utasítás funkciók LAR utasítás teszt LSL utasítás teszt Alsó 1 Mbyte kiválasztás teszt

292


AMIBIOS(ISA-EISA) Kód

01 02

03 04 05 06 07 08 09

0A 0B OC OD OE OF

10 11 12

13 14 15 16 17 18 19

1A 1B 20

Jelentés Processzor regiszterek, NMI tiltás Bekapcsolási késleltetés indul A billentyűzet BAT előkészítése A billentyűzet SYS bit olvasása Hideg/meleg indítás eldöntése. ROM engedélyezés (árnyék-RAM/cache tiltás) ROM BIOS ellenőrző összeg számítása. Várakozás a billentyűvezérlő bemeneti puffer üres állapotára. ROM BIOS ellenőrző összeg rendben. Billentyűzetvezérlő puffer üres. BAT parancs előkészítése a billentyűvezérlőnek. BAT parancs kiadva. A BAT végrehajtás ellenőrzése. A billentyűvezérlő végrehajtotta a BAT parancsot. Billentyű parancs byte küldése. Billentyűparancs byte kiadva. Parancs paraméter küldése. A 8042 23-24. lábak tiltása/engedélyezése következik 23-24. lábak tiltása/engedélyezése rendben. NOP parancs küldése a billentyűzet vezérlőnek. NOP parancs kiadva. CMOS shutdown regiszter teszt következik. CMOS shutdown regiszter írás/olvasás rendben. CMOS ellenőrző összeg számítása, diagnosztika byte aktualizálása indul. CMOS ellenőrző összeg rendben, diagnosztika byte írása kész. CMOS inicializálás induláskor, ha az „INIT CMOS IN EVERY BOOT77engedi CMOS inicializálás rendben (ha van). CMOS állapot regiszter dátum és idő inicializálás. CMOS állapotregiszter beállítva. DMA és megszakítás tiltás. DMA 1 és 2, megszakítás 1 és 2, vezérlő letiltva. Videomegjelenítés tiltása és B port beállítása következik. Videomegjelenítés tiltva, B port beállítva. Chip készlet beállítása, automatikus memóriaérzékelés bekapcsolása következik. Chipkészlet és memóriaérzékelés beállítva. A 8254 időzítő indítása. CH-2 időzítő első teszt kész. CH-2 teljes teszt következik. CH-2 időzítő teszt kész. CH-1 teszt következik. CH-1 időzítő teszt kész. CH-0 teszt következik. CH-0 időzítő teszt kész. Tárfrissítés indítása következik. Tárfrissítés elindítva. Memóriafrissítés ellenőrzése indul. Tárfrissítés vonal átváltása. Várakozás 15 /xs-os KI/BE váltásra. A 30 /xs-os frissítési periódus rendben. Az első 64k tesztje kezdődik. Az első 64k tesztje elindult. Címvonalak ellenőrzése következik.

293

Mellékletek

AMIBIOS(ISA-EISA) (folytatás) Kód 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 2F 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Jelentés Címvonalak rendben. Paritásbit átváltása következik. Paritásbitátváltás rendben. Az adatok soros írása/olvasása indul. Az első 64k írása/olvasása kész. A megszakítási vektorok inicializálása előtti beállítások. A vektorok inicializálása előtti beállítások rendben. A megszakítási vektorok beállítása következik. Megszakítási vektorok beállítása kész. A 8042 I/O port olvasása következik, ha van turbó kapcsoló. A 8042 I/O port olvasása rendben. A turbó kapcsoló általános adatainak beállítása következik. Az általános adatok beállítva. A megszakítási vektorok inicializálása utáni beállítások. A vektorok inicializálása utáni beállítások rendben. Monokróm üzemmód beállítása. Monokróm mód beállítva. Színes üzemmód beállítása. Színes mód beállítva. Az opcionális video ROM-ok tesztje előtti paritás átváltás következik. Paritásátváltás rendben. Opcionális video ROM ellenőrzése előtti beállítások. Beállítások elvégezve. Video ROM keresése indul. A vezérlés átadása a talált ROM-ra. Video ROM működik. Opcionális video ROM vezérlés utáni beállítások. Beállítások elvégezve. Ha nem talált EGA/VGA kártyát video memória írás/olvasás teszt lesz. EGA/VGA-1 nem talált. Videomemória írás/olvasás teszt kezdődik. Videomemória írás/olvasás teszt kész. Eltérítés teszt kezdődik. Videomemória írás/olvasás vagy eltérítés teszt hiba. Másodlagos video memória írás/olvasás teszt indul. Másodlagos videomemória írás/olvasás teszt rendben. Másodlagos megjelenítő eltérítés teszt kezdődik. Videomemória teszt rendben. A video típus meghatározás az átkötés és kártya alapján. Megjelenítő azonosítás kész. Video mód beállítás következik. Video mód beállítás befejezve. Video BIOS ROM adatterület ellenőrzés. BIOS ROM adatterület ellenőrzés rendben. Kurzorbeállítás. Kurzorbeállítás bekapcsolási üzenethez kész. Üzenet kiírás kezdődik. Bekapcsolási üzenet kiírás kész. Az új kurzorpozíció beolvasása. Új kurzorpozíció beolvasva és tárolva. Hivatkozási üzenet kiírása.

294

PC-építés, tesztelés, eszközkezelés AMI BIOS (ISA-EISA) (folytatás) Kód

Jelentés

3A 3B 40 41 42 43 44

Hivatkozási üzenet kiírása kész. „Hit <ESC>" üzenet kiírása. „Hit <ESC>" üzenet kiírva. Virtuális mód memória teszt kezdődik. Virtuális mód előkészítése. Következik az ellenőrzés videomemóriától. Ellenőrzés videomemóriától kész. Leírótáblák előkészítése. Leírótáblák előkészítve. Virtuális módba lépés memória teszt céljából. Virtuális mód. Megszakítások engedélyezése diagnosztika módhoz. Megszakítások engedélyezve (ha diagnosztika átkötés BE). Adatok előkészítése memóriateszthez. Adatok inicializálása kész. Memóriateszt 0:0 átfordulással a memória méretének meghatározására. Memóriaméret-meghatározás befejezve. Adatminták írása kezdődik. A bővített memóriába adatminták írás vége. A bázis memória írása jön. Adatminták írása 640k bázis memóriába kész. Az 1 Mbyte alatti méret meghatározása és ellenőrzése rendben. Az 1 Mbyte feletti méret meghatározása és ellenőrzése rendben. A BIOS ROM adatterület ellenőrzése kész. <ESC> gomb ellenőrzés. <ESC> gomb vagy meleg indítás esetén az 1 Mbyte alatti terület törlése <ESC> gomb vagy meleg indítás esetén az 1 Mbyte feletti terület törlése. Memóriaméret tárolása. Memóriateszt kezdődik az első 64kbyte-tal. Memóriaméret kiírás folyamatos a teszt során. Soros és véletlen teszt. Az 1 Mbyte alatti RAM tesztje kész Memóriakorrekció az átcímzés és árnyék RAM miatt befejezve Az 1 Mbyte feletti RAM tesztje kész CPU regiszterek, tárméret mentés megtörtént. Visszatérés valós módba. A shutdown sikeres, a CPU valós módban van. CPU regiszterek visszatöltése kész Az A20 címvonal letiltva BIOS ROM adatterület ellenőrzése félig kész BIOS ROM adatterület ellenőrzése befejezve. Az <ESC> üzenet törlése, <WAIT> üzenet kiírása. A DMA és megszakítás vezérlő tesztje következik. DMA lapregiszter rendben Kijelző memória ellenőrzés kész DMA 1 bázis regiszterek működnek DMA 2 bázis regiszterek működnek BIOS ROM adatterület ellenőrzése félig kész BIOS ROM adatterület ellenőrzése befejezve

45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

295

Mellékletek

AMIBIOS(ISA-EISA) (folytatás) Kód 66 67 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 8A 8B 8C 8D 8E 8F 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 9A 9B 9C 9D 9E 9F AO A1

Jelentés DMA 1 és 2 vezérlő felprogramozása megtörtént 8259A alapállapotba helyezve Billentyűzetteszt kezdődik. Kimeneti puffer törlése, leragadt billentyű keresése. Billentyűzettörlés (reset). Billentyűzettörlési hiba, vagy leragadt billentyű Billentyűzet interfész ellenőrzése rendben Parancs byte és paraméter byte írás kész A billentyűzet tiltó kapcsoló ellenőrzés befejeződött A memóriaméret egyezik a CMOS-ban beállítottál. Könnyű hiba kiírása, jelszó kérése vagy a SETUP átlépése. Jelszó rendben Programozás SETUP előtt. CMOS SETUP kezdődik. Visszatérés a CMOS SETUP-ból, képernyő törölve. Programozás SETUP után kész. Bekapcsolási üzenet kiírása következik Az első képernyő megjelent <WAIT> üzenet kiírása megtörtént. A rendszer és a video árnyék-RAM bekapcsolva. SETUP opciók programozása a SETUP után befejezve. Egér keresés és programozás vége. Floppy és merevlemez reset. A hajlékonylemez inicializálva Floppybeállítás kész. Merevlemez meglétének ellenőrzése. Merevlemezt talált Merevlemez-beállítás kész A BIOS ROM adat terület ellenőrzése félig A BIOS ROM adat terület rendben Bázis és kiterjesztett memóriaméret beállítva az egér támogatásnak és a 47. típusú merevlemeznek megfelelően Sikeres visszatérés a kijelző memória ellenőrzéséből A C800-as opcionális ROM ellenőrzés előtti beállítások kész. Az opcionális ROM ellenőrzés rendben A ROM teszt utáni beállítások megtörténtek Az időzítő adatterülete, a nyomtató báziscíme beállítva Az RS-232 báziscíme tárolva Társprocesszor ellenőrzés előtti beállítások befejezve A társprocesszor kezdeti állapotba helyezve Beállítások a társprocesszor ellenőrzése után Kitérj, billentyűzetkeresés kész, ID jelző beállítva, Num-Lock on/off Billentyűzetazonosító parancs kiküldve Billentyűzetazonosító jelző törölve

2 96

PC-építés, tesztelés, eszközkezelés AMI BIOS (ISA-EISA) (folytatás) Jelentés

Kód A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 AA 00

Gyorsító tár teszt rendben Könnyű hibák (soft error) kiírása megtörtént Billentyűzet sebesség programozása kész A memória várakozási ciklusok programozása befejezve Képemyőtörlés kész NMI és paritás engedélyezve Az E000-as ROM ellenőrzés előtti beállítások kész Az E000-as ROM ellenőrzés rendben A ROM teszt utáni beállítások megtörténtek A rendszer-konfiguráció kiírása kész. A folyamat az INT 19H betöltő megszakítással folytatódik.

AMI BIOS-PLUS Kód 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B OC 0D 10 11 12 15 17 18 19 1A 1B

Jelentés 80286/386 processzor regiszter teszt, NMI tiltás 80286/386 processzor regiszter rendben ROM BIOS ellenőrző összeg rendben A billentyűzetvezérlő rendben Az elemkészlet kezdeti beállítása kész, DMA és megszakításvezérlő letiltva Grafika tiltás, a számláló/időzítő teszt elkezdése 8254 2. csatorna teszt kezdet 8254 2. csatorna teszt kész 8254 1. csatorna teszt kész 8254 0. csatorna teszt kész Tárfrissítés teszt kezdet Számláló/időzítő időzítő indul Tárfrissítés rendben Tárfrissítés működik, az első 64 kbyte RAM tesztje indul Címvezetékek rendben . Az első 64 k teszt kész A megszakítási vektorok kezdeti értékadása Video mono mód rendben Video CGA mód rendben VGA ROM keresés C0000H címen. Ha talált, a vezérlés átadása. A video ROM visszaadta a vezérlést Árnyék RAM teszt rendben

297

Mellékletek

AMIBIOS-PLUS(folytatás) Kód IC ID IE IF 20 21 23 30 31 32 33-34 35 36 37 38 39 3A 3B 3C 3D 3E 3F 40 41 42 43 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 5A 5B 5C

Jelentés Video kártya RAM teszt Másodlagos VGA RAM teszt, ha az 1CH hibát jelzett A tényleges video mód megállapítása Mono/színes mód beállítása Video mód beállítás kész BIOS EPROM típus meghatározása Bekapcsolási üzenet megjelenítése a monitoron Virtuális mód ellenőrzése kezdődik A virtuális mód ellenőrzése elkezdődött A processzor védett, virtuális módban dolgozik A RAM címvonalak ellenőrzése Az 1 Mbyte alatti memória megállapítása Az 1 Mbyte feletti memória megállapítása Tárteszt kezdet Az 1 Mbyte alatti memória mérete megállapítva Az 1 Mbyte feletti memória mérete megállapítva A tárméret kiírása Az 1 Mbyte alatti memória tesztje kezdődik Az 1 Mbyte alatti memória tesztje kész, 1 Mbyte felett kezdődik Az 1 Mbyte feletti memória tesztje kész A processzor visszaváltása valós módba A processzor valós módban dolgozik A gyorsítótár bekapcsolása Az A20 címvonal ki van kapcsolva A belső gyorsítótár engedélyezve A DMA vezérlők tesztje elkezdődött A DMA lapregiszterek ellenőrzése kész A DMA1 tesztje elkezdődött A DMA1 tesztje kész A DMA2 tesztje kész A DMA vezérlők belső High-Low jelzőjének tesztje A belső jelző rendben működik DMA teszt kész, kezdődik a megszakításvezérlők ellenőrzése A megszakításvezérlők kezdeti beállítása kész Az elsődleges IT maszk regiszter tesztje A másodlagos IT maszk regiszter tesztje Számláló/időzítő és billentyűzet megszakítás teszt Számláló/időzítő megszakítás rendben Billentyűzetmegszakítás ellenőrzésének kezdése

298

PC-építés, tesztelés, eszközkezelés AMI BIOS-PLUS (folytatás) Kód 5D 5E 5F 70 71 72 73 74 75 76 77 79 7A 7B 7D 7E 7F 80 81 82 83 84 85 86 87 00

Jelentés Számláló/időzítő és billentyűzetmegszakítás hiba 8259 megszakításvezérlő hiba 8259 megszakításvezérlők rendben Billentyűzet teszt kezdődik Billentyűzetvezérlő teszt vége Billentyűzet teszt vége A billentyűzet kezdeti beállítása A SETUP belépési üzenet kiírása, hajlékonylemez SETUP kezdődik Hajlékonylemez-beállítás kész Merevlemez SETUP kezdődik Merevlemez-beállítás kész A valós idejű óra inicializálása A CMOS RAM tápfeszültség ellenőrzése CMOS RAM táp rendben A CMOS RAM teszt elemzése CMOS RAM méret meghatározva ROM keresés a C0000H tartománytól felfelé Ha a DEL gombot megnyomták, a SETUP indítása Az opcionális ROM elemek rendben A nyomtató portok kezdeti beállítása kész Az RS-232 portok kezdeti beállítása kész A társprocesszor ellenőrzése kész Esetleges hibaüzenet kiírása ROM keresés és vezérlés átadás az E0000H címtől felfelé ROM teszt az E0000H címtől A ROM teszt kész. A folyamat az INT 19H betöltő megszakítással folytatódik.

AMI BIOS HOT 419 WINBIOS Kód 01 02 03 05 06

Jelentés A processzor regiszter teszt kezdődik, NMI tiltás Bekapcsolási késleltetés indul Szoft törlés, és bekapcsolási indítás ellenőrzése ROM engedélyezés, árnyék-RAM és gyorsítótár tiltás ROM BIOS ellenőrző összeg számítás

299

Mellékletek

AMIBIOSHOT419WINBIOS(folytatás) Kód 07 08 09 0A OB OC OD OE OF 10 11 12 13 14 15 19 1A 20 21 22 23 24 25 26 27 28 2A 2B 2C 2D 2E 2F 30 31 32 34 37 39

Jelentés CMOS Shutdown regiszter ellenőrzés CMOS ellenőrző összeg képzése CMOS diag. byte írás kész, CMOS kezdeti érték beírás, ha kell A CMOS állapot regiszter kezdeti megadása idő és dátumhoz További inicializálás a BAT kiadása előtt A billentyűzet bemeneti puffer üres. BAT parancs kiadása. A BAT parancs végrehajtásának ellenőrzése " BAT vége. Kezdeti értékmegadás a BAT parancs után. Billentyűzetparancs byte küldése A billentyűzetvezérlő 23., 24. lábát tiltó/engedélyező parancs kiadása A billentyűzetvezérlő 23., 24. lábak tiltása/engedélyezése kész < Ins > gomb figyelése, DMA és IT vezérlők tiltása Videomegjelenítés tiltása, B port kezdeti értékadás Elemkészlet inicializálás, memóriaérzékelés A POST kibontása kész, ha sűrített volt 8254 időzítő teszt vége Tárfrissítés vonal átváltás 30 jtisec frissítési periódus kész Az első 64k tesztje indul. Címvonalak ellenőrzése befejezve. Paritás átváltás vége Soros írás/olvasás az első 64k tartományra IT vektorok inicializálás előtti konfigurálása befejezve Megszakítás vektorok kezdeti értékadása kész 8042 bemeneti port olvasása a turbó kapcsoló állása miatt, és a jelszó törlése, ha a POST diagnosztika kapcsoló aktív A turbó kapcsoló globális adatokkal történő kezdeti értékadása kész A video mód beállítás előtti inicializálása befejezve A monokróm és színes mód beállítás kész Video ROM ellenőrzés előtti konfiguráció Video ROM keresés, vezérlés átadás, ha talált Video ROM visszatérés utáni folyamatok Video memória írás/olvasás teszt, ha nem EGA vagy VGA Nem talált EGA vagy VGA kártyát Video eltérítésellenőrzés Video memória vagy eltérítési hiba A másodlagos video memória írás/olvasás teszt kész Video kijelző teszt vége Kijelző mód beállítás, bekapcsolási üzenet kiírása Az új kurzorpozíció beolvasva és tárolva


300

AMIBIOSHOT419WINBIOS(folytatás) Kód 3B 40 42 43 44 45 46 47 48 49 4B 4C 4D 4E 4F 50 51 52 53 54 57 58 59 60 62 65 66 67 80 81 82 83 84 85 86 87 88

Jelentés Hit képernyőre kiírás megtörtént Virtuális mód teszt kezdődik Leíró táblák előkészítése rendben. Belépés virtuális. A CPU virtuális módban van Megszakítások engedélyezve (ha a diag. kapcsoló KI állásban van) Adatok összeállítása a memóriateszthez kész Memória null-átfordulásos tesztje, méret meghatározása rendben A bővített memóriába tesztadatok írása kész Bázis memóriába (640k) teszt adatok írása rendben Az 1 Mbyte alatti memóriaméret meghatározása, ellenőrzése kész Az 1 Mbyte feletti memóriaméret meghatározása, ellenőrzése kész Szoft törléssel az 1 Mbyte alatti tartomány törölve Szoft törléssel az 1 Mbyte feletti tartomány törölve Memóriateszt indul, nem volt szoft törlés Az első 64k kiírása, majd folyamatosan a többi Az 1 Mbyte alatti RAM címfolytonos tesztje befejeződött Memóriaméret kiírás korrekció, az árnyék RAM és áttérképezés miatt Az 1 Mbyte feletti RAM címfolytonos tesztje befejeződött A memóriaméret és CPU regiszterek tárolva, vissza valós módba Sikeres shutdown után a processzor valós módba jutott Az A20GATE vonal tiltott Memóriaméret korrekció az árnyék és/vagy áttérképezés miatt A Hit kiírás letörölve, Wait... üzenet kiírás DMA lapregiszter teszt lefutott DMA 1 vezérlő bázis regiszter rendben DMA 2 vezérlő bázis regiszter rendben DMA 1 és 2 vezérlők felprogramozása megtörtént 8259 megszakításvezérlő inicializálás kész Billentyűzet teszt: kimeneti puffer törlés, leragadt billentyű figyelés Billentyűzet reset vagy leragadt gomb hiba történt Billentyűzet interfész teszt kész Billentyűzet parancs byte és paraméterek kiírása megtörtént Billentyűzet tiltás kapcsoló ellenőrzés rendben CMOS memória méret eltérés nincs. Szoft hibák kiírása, jelszó ellenőrzése, SETUP átlépés. Jelszó ellenőrzés kész WINBIOS és AMIBIOS indítás előtti programozás WINBIOS és AMIBIOS Setup kód kitömörítése, végrehajtása kész

301

Mellékletek

AMIBIOSHOT419WINBIOS(folytatás) Kód 89 8B 8C 8D 8E 8F 91 94 96 97 98 99 9A 9B 9C 9D 9E 9F AO A1 A2 A3 A4 A5 A7 A8 A9 AA BO B1 00

Jelentés WINBIOS és AMIBIOS futás utáni programozás Az első bekapcsolási képernyő megjelent (W ait... is) A rendszer és video BIOS árnyék-RAM-ba írása kész A WINBIOS és AMIBIOS Setup opciók programozása rendben Egér teszt és inicializálás befejezve A merevlemez reset sikeres A hajlékonylemez reset sikeres A merevlemez konfigurálás befejezve Memóriakorrekció a PS/2 egér és a 47. típusú merevlemez miatt C8000H adapter ROM teszt előtti inicializálás, vezérlés átadás C8000H ROM vezérlés visszakerült a POST-hoz ROM teszt utáni inicializálás Az óra és nyomtató báziscím konfigurálás sikeres Az RS-232 báziscím konfigurálás rendben Társprocesszor teszt előtti inicializálás Társprocesszor teszt vége Társprocesszor teszt utáni inicializálás Kiterjesztett billentyűzet és azonosító ellenőrzése, NumLock gomb beállítása Billentyűzetazonosító parancs küldése megtörtént Billentyűzetazonosító jelző törölve Gyorsítótár teszt rendben Szoft (kisebb) hibák kiírása kész Billentyűzet sebesség programozása kész Memória várakozó ciklusok programozása, képernyő törlése NMI és paritás engedélyezve E0000H adapter ROM teszt előtti inicializálás, vezérlés átadás E0000H ROM vezérlés visszakerült a POST-hoz ROM teszt utáni inicializálás WINBIOS és AMIBIOS konfiguráció képernyőre írás WINBIOS és AMIBIOS Setup forró billentyű kód kibontása Adatok másolása, vezérlésátadás az INT 19H betöltő megszakításnak

302


AWARD BIOS Kód 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A OB OC OD OE OF 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1A 1B IC 1D 1E 1F 20 21 22 23 24 25 26

Jelentés Processzor teszt Billentyűzet teszt 8042 interfész törlése 8042 alapállapotba helyezés 8042 inicializálás DMA, megszakításvezérlő, CMOS inicializálás Processzor teszt CMOS RAM inicializálás BIOS EPROM ellenőrző összeg képzése Video adapter inicializálás Időzítő 0. csatorna teszt Időzítő 1. csatorna teszt Időzítő 2. csatorna teszt CMOS dátum teszt CMOS Shutdown byte teszt DMA 1. csatorna teszt DMA 2. csatorna teszt DMA lapregiszter teszt 8751 billentyűzetvezérlő teszt Memóriafrissítés Első 64 kbyte RAM teszt Megszakítási vektortábla inicializálás Video adapter inicializálás Video memória teszt 1. megszakítás vezérlő teszt 2. megszakítás vezérlő teszt CMOS telep teszt CMOS ellenőrző összeg képzése CMOS Setup Tárkapacitás meghatározása Memória teszt Megszakításvezérlő bitek tesztje Paritásbitek ellenőrzése Megszakításvezérlő teszt Védett mód és A20 vonal tesztje 1 Mbyte feletti tárméret meghatározása 1 Mbyte feletti tár ellenőrzése Védett mód tesztje

303

Mellékletek

AWARDBIOS(folytatás) Kód 27 28 29 2A 2B 2C 2D 2E 2F 30 31 3B CA EE FF

Jelentés Gyorsítótár és árnyék-RAM teszt Billentyűzetvezérlő teszt Fenntartott Billentyűzetvezérlő inicializálás Hajlékony- és merevlemez-vezérlő inicializálás RS-232 interfész feltérképezése és tesztje Párhuzamos interfész feltérképezése és tesztje Merevlemez inicializálás T ársprocesszor teszt Fenntartott Az opcionális ROM-ok feltérképezése és inicializálása Külső gyorsítótár inicializálás (Opti elemkészlet) Gyorsítótár inicializálás Processzorhiba Vezérlésátadás az INT 19H betöltő megszakításnak

AWARD Modular BIOS Kód 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A OC 0D 10 11 12 13 14 15

Jelentés Processzor állapot ellenőrzés POST típus meghatározása 8042 billentyűzetvezérlő törlése 8042 billentyűzetvezérlő alapállapotba helyezése Gyári állapotbeállítás DMA, megszakítás vezérlő, CMOS inicializálás Processzor 2. teszt: regiszter írás/olvasás/ellenőrzés 00/FF adattal CMOS időzítő inicializálás, 8254 0. csatorna teszt EPROM ellenőrző összeg Videovezérlő regiszter inicializálás 8254 1. csatorna teszt 8254 2. csatorna teszt 8259 2. csatorna maszk bitek tesztje, DMA 0. csatorna teszt, CMOS ellenőrző összeg teszt, memória méret meghatározása DMA 1. csatorna teszt DMA lapregiszter teszt Billentyűzetvezérlő teszt Tárfrissítés teszt Első 64 kbyte RAM teszt

PC-építés, tesztelés, eszközkezelés AWARD Modular BIOS (folytatás) Kód 16 17 18 19 ID IF 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 2A 2C 2E 2F 30 31 38 CA CC DE DF EE FF

Jelentés Megszakítási vektortábla értékadása Video I/O műveletek paraméteradása CMOS telep ellenőrzés, videomemória teszt 8259 1. csatorna maszk bitek teszt A konfiguráció beállítása CMOS alapján A talált memória tesztje 8259 leragadt megszakítási bitek ellenőrzése, párhuzamos interfész feltérképezése és tesztje Leragadt NMI bit tesztje 8259 működés tesztje Védett mód tesztje Kibővített memória méret meghatározása Kibővített memória teszt Védett módú kizárások (exception) tesztje Gyorsítótár vezérlés vagy árnyék memória beállítása 8042 beállítása, hajlékonylemez meghajtó és vezérlő inicializálás Fenntartott Billentyűzet inicializálás COM portok feltérképezése és inicializálása Merevlemez-meghajtó és vezérlő inicializálás Társprocesszor-keresés és inicializálás Fenntartott Az opcionális ROM-ok feltérképezése és inicializálása Külső gyorsítótár inicializálás (Opti elemkészlet, csak 486) Micronics gyorsítótár inicializálás NMI kezelő Shutdown SMDS Shutdown byte teszt Kiterjesztett CMOS teszt Váratlan processzorkizárás INT 19H betöltő indítás

304

305

Mellékletek

AW ARD ISA-EISA-PCI BIOS 4.5 változat Kód 00 01 02 03 04 05 06 07 08

09 0A OB OC 0D OE OF 10 11 12-13 14 15 16 17 18 19 1A-1E IF 20 21-2F 30 31 32 33 34-3B 3C

Jelentés Fenntartott Processzor 1. teszt, inicializálás (CA kód), jelzőbitek ellenőrzése Processzor 2. teszt, regiszterek ellenőrzése Időzítő, DMA, megszakításvezérlő inicializálás Tárfrissítés működés ellenőrzése Képemyőtörlés, billentyűzet inicializálás EPROM ellenőrző összeg CMOS interfész teszt, telep ellenőrzés Alacsony memória beállítása, korai chip inicializálás (C2 kód), chip inicializálás (BF kód), külső gyorsítótár meghatározása, memória konfigurálás (Cl kód), az első 256 kbyte RAM teszt és törlés Korai gyorsítótár inicializálás, külső gyorsító teszt Megszakítási vektortábla értékadása CMOS ellenőrző összeg teszt, alapértelmezett betöltés, ha hiba Billentyűzetinicializálás, EPROM ellenőrző összeg, BIOS adatok Video interfész inicializálás, videokártya felismerés és inicializálás Videomemória teszt (CGA és mono) 0. DMA vezérlő teszt 1. DMA vezérlő teszt DMA lapregiszter teszt Fenntartott 8254 időzítő 2. csatorna teszt 8259-1 maszk bitek tesztje, maszkolt megszakítások ellenőrzése 8259-2 maszk bitek tesztje, maszkolt megszakítások ellenőrzése 8259 megszakítás funkcionális teszt Leragadt NMI bit teszt, megszakítás kényszerítés és ellenőrzés Leragadt NMI bit teszt, NMI törölhetőség ellenőrzése Fenntartott EISA mód beállítás. Ha az EISA nem-felejtő RAM rendben, EISA inicializálás, egyébként ISA teszt és EISA mód törlése 0. aljzat engedélyezés, alaplap inicializálás 1.-15. aljzatok engedélyezése Bázis (256 - 640 k) és kibővített memóriaméret-meghatározás Bázis és kibővített memória tesztje. Ez a lépés kimarad EISA módban EISA kibővített memória teszt IDE kártya felismerés, paraméterek átvétele (csak 4.2 változat) Fenntartott Setup engedélyezve, belépés Setup módba

306


AWARDISA-EISA-PCIBIOS4.5változat (folytatás) Jelentés

Kód 3D 3E 3F 40 41 42 43 44 45 46 47 48-4D 4E 4F 50 51 52 53 54-5F 63 DO-DF E0 El-EF FF

PS/2 egér inicializálás Belső és külső gyorsítótár beállítás Árnyék-RAM beállítás Fenntartott Hajlékonylemez-meghajtó és -vezérlő inicializálás Merevlemez-meghajtó és -vezérlő inicializálás Soros és párhuzamos portok feltérképezése és tesztje Fenntartott Társprocesszor keresés és inicializálás Fenntartott A betöltés sebességének beállítása Fenntartott Gyári POST ciklus vagy üzenetek kijelzése Biztonsági ellenőrzés CMOS írás, és ellenőrző összeg kiszámítása Betöltés előtti engedélyezés, paritás és NMI engedélyezés Opcionális ROM-ok inicializálása (C8000 - F7FFF) Idő adatok inicializálása Fenntartott INT 19H betöltő indítás Fejlesztés alatt használt hibakereső POST kódok Fenntartott Setup oldalak Betöltés

Phoenix ISA-PCI BIOS 4.0 változat Kód 02 04 06 08 09 0A OC 0E 10 11

Jelentés Valós mód ellenőrzése CPU típus meghatározás Rendszer hardver inicializálás Az elemkészlet regiszterek inicializálása POST értékekkel POST jelző beállítás CPU regiszterek inicializálás A gyorsítótár inicializálása POST értékekkel I/O inicializálás Az energiatakarékos üzem inicializálása Az alternatív regiszterek inicializálása POST értékekkel

307

Mellékletek

PhoenixISA-PCIBIOS4.0változat (folytatás) Kód 12 14 16 18 1A IC 20 22 24 28 2A 2C 2E 32 34 37 38 39 3A 3C 3D 40 42 44 46 47 48 49 4A 4C 4E 50 52 54 56 58 5A 5C 60

Jelentés Ugrás a 0. felhasználói patch-re Billentyűzetvezérlő inicializálása BIOS ROM ellenőrző összeg 8254 időzítő inicializálás 8237 DMA vezérlő inicializálás A programozható megszakításvezérlő alapállapotba helyezése DRAM tárfrissítés teszt 8742 billentyűzet vezérlő teszt Az ES szegmens regiszter beírása 4 Gbyte-hoz DRAM automatikus méret meghatározás Az alsó 512 kbyte RAM törlése Alsó 512 kbyte címvonalak tesztje Alsó 512 kbyte RAM teszt CPU sín órajel frekvencia teszt CMOS RAM teszt Az elemkészlet újrainicializálása A rendszer BIOS ROM árnyék-RAM-ra váltása A gyorsítótár újrainicializálása Gyorsítótár automatikus méret meghatározás A fejlett elemkészlet-regiszterek konfigurálása Az alternatív regiszterek feltöltése CMOS értékekkel Kezdeti CPU sebesség beállítása Megszakítási vektorok inicializálása BIOS megszakítások inicializálása ROM szerzői jog ellenőrzés A PCI opcionális ROM kezelő inicializálása A videokonfiguráció összehasonlítása a CMOS adatokkal PCI sín és eszközök inicializálása Minden videoadapter inicializálása A video BIOS ROM árnyék-KAM-ra váltása A szerzői jogok kiírása CPU típus és sebesség kiírása Billentyűzet teszt A billentyű hang beállítása, ha engedélyezett A billentyűzet engedélyezése Váratlan megszakítások figyelése A „Press F2 to enter SETUPS" üzenet kiírása 512 és 640 kbyte közötti RAM teszt Kibővített RAM teszt


PhoenixISA-PCIBIOS4.0változat (folytatás) Kód 62 64 66 68 6A 6C 6E 70 72 74 76 7C 7E 80 82 84 86 88 8A 8C 90 91 92 94 96 98 9A 9C 9E A0 A2 A4 A8 AA AC AE B0 B2 B4

Jelentés Kibővített RAM címvonalak tesztje Ugrás az 1. felhasználói patch-re Fejlett gyorsítótár regiszterek konfigurálása Belső és külső gyorsítótár engedélyezés Külső gyorsítótár méretének kiírása Árnyék üzenetek kiírása A nem-gyorsítható szegmensek kiírása Hibaüzenetek kiírása Konfigurációs hibák ellenőrzése A valós idejű óra ellenőrzése Billentyűzethibák ellenőrzése Hardver megszakítások értékadása Társprocesszor teszt, ha van Az alaplapi I/O portok letiltása Külső RS-232 portok keresése és telepítése Külső párhuzamos portok keresése és telepítése Az alaplapi I/O portok újra inicializálása A BIOS adatterület inicializálása A kiterjesztett BIOS adatterület inicializálása Haj lékonylemez-vezérlő inicializálás Merevlemez-vezérlő inicializálás A helyi sínes merevlemez-vezérlő inicializálása Ugrás a 2. felhasználói patch-re Az A20 címvonal letiltása ES szegmens regiszter törlése Opcionális ROM-ok keresése Az opcionális ROM-ok ámyék-RAM-ra váltása Az energiatakarékos üzem beállítása Hardver megszakítások engedélyezése Az időadatok beállítása Billentyűtiltás -ellenőrzés A billentyűzet sebességének felprogramozása Az „F2" üzenet törlése F2 billentyűnyomás történt? Belépés SETUP-ba A POST jelző törlése Történtek hibák? POST rendben, az operációs rendszer betöltésének előkészítése Egy fütty

308

309

Mellékletek

PhoenixISA-PCIBIOS4.0változat (folytatás) Kód B6 B8 BC BE BF CO DO D2 D4 D6 D8 DA DC E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 EA EB EC ED EE

Jelentés Jelszó ellenőrzése A GDT törlése (globális leíró tábla) A paritás ellenőrző törlése Képernyő törlése Vírus és Backup emlékeztető ellenőrzése Betöltési kísérlet az INT 19H megszakítással Megszakítás kezelő hiba Ismeretlen megszakítás hiba Függőben lévő megszakítás hiba Opcionális ROM inicializálás hiba Shutdown hiba Kiterjesztett blokkmozgatás Shutdown 10. hiba Flash ROM betöltő blokk kódok 0. elemkészlet inicializálás Frissítés számláló inicializálás Kényszerített flash ellenőrzése Hardver állapot ellenőrzése a ROM-ban A BIOS ROM rendben Teljes RAM teszt kezdődik OEM inicializálás kezdődik Megszakításvezérlő inicializálás Betöltési kód olvasás (Bootstrap Code) Minden vektor inicializálása A flash program betöltése A betöltő eszköz inicializálása A betöltő kód rendben

310


C) melléklet. Merevlemez típusok PKM-0039S AWARD Cil.

Fej

Szekt.

WP

Park

M inta

10 20 30 62 46 20 30 30 112 20 35 49 20 42

306 615 615 940 940 615 462 733 900 802 855 855 306 733

4 4 6 8 6 4 8 5 15 3 5 7 8 7

17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17

128 300 300 512 512 nincs 256 nincs nincs nincs nincs nincs 128 nincs

305 615 615 940 940 615 511 733 901 820 855 855 319 733

TEAC SD510 Seagate ST225

20 40 56 59 30 42 30 10 40 76 71 111 152 68 93 83 69 85 102 110

612 977 977 1024 733 733 306 977 1024 1224 1224 1224 1224 1024 918 925 1024 1024 1024 1024

4 5 7 7 5 7 5 4 5 9 7 11 15 8 11 11 9 10 12 13

17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17

0 300 nincs 512 300 300 300 0 nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs

663 977 977 1023 732 732 733 336 976 1023 1223 1223 1223 1023 1023 1023 926 1023 1023 1023

Típus (Mbyte) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1D 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Seagate ST512 Tandon TM703

Disktron 526 NEC D3741 Microsciense HH725 Conner CP3044

Seagate ST4038 Seagate ST4051 Seagate ST4096 Maxtor 2085 Maxtor 2140 Maxtor 2190 Maxtor 1085 Maxtor 1105 Maxtor 1170 CDC 9415

311

Mellékletek

PKM-0039SAWARD(folytatás) Típus

MByte

Cil.

Fej

Szekt.

WP

Park

36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 Autó User

119 17 136 114 40 42 65 40 61 100 0

1024 1024 1024 918 820 1024 1024 809 809 776 0

14 2 16 15 6 5 5 6 6 8 0

17 17 17 17 17 17 26 17 26 33 0

nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs

1023 1023 1023 1023 820 1023 1023 852 852 775 0

M inta

Maxtor 1140, 4380 Seagate ST251 Seagate 4053 Miniseribe 3053 RLL Miniseribe 3650 Miniseribe 3675 RLL Conner CP3104

GMB-486UNP AMI különbségi tábla, 1-15 szabványos Típus 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

MByte

Cil.

Fej

Szekt.

WP

Park

20 41 57 60 30 43 30 10 54 69 44 69 41 68 53 94 128 43 10 77 68

612 977 977 1024 733 733 733 306 925 925 754 754 699 823 918 1024 1024 1024 612 1024 1024

4 5 7 7 5 7 5 4 7 9 7 11 7 10 7 11 15 5 2 9 8

17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17

0 300 nincs 512 300 300 300 0 0 nincs 754 nincs 256 nincs 918 nincs nincs 1024 128 nincs 512

663 977 977 1023 732 732 733 336 925 925 754 754 699 823 918 1024 1024 1024 612 1024 1024

M inta

312

PC-építés, tesztelés, eszközkezelés GMB-486UNP AMI különbségi tábla, 1-15 szabványos (folytatás) Típus 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47

Mbyte

Cil.

Fej

Szekt.

WP

Park

41 25 57 41 41 41 48 69 114 152 User

615 987 987 820 977 981 830 830 917 1224

8 3 7 6 5 5 7 10 15 15

17 17 17 17 17 17 17 17 17 17

128 987 987 820 977 981 512 nincs nincs nincs

615 987 987 820 977 981 830 830 918 1223

M inta

IT486SMR MINI, AMI különbségi tábla, 1-15 szabványos Típus

Mbyte

Cil.

Fej

Szekt.

WP

Park

M inta

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 ’ 27 28 29 30 31 32 33 34

20 41 57 60 30 43 30 10 81 202 43 81 80 68 94 191 31 63 85

612 977 977 1024 733 733 733 306 980 987 642 981 832 1024 1024 816 615 820 1024

4 5 7 7 5 7 5 4 10 12 8 10 6 8 11 15 4 6 10

17 17 17 17 17 17 17 17 17 35 17 17 33 17 17 32 26 26 17

0 300 nincs 512 300 300 300 0 nincs nincs

663 977 977 1023 732 732 733 336 980 987 664 981 832 1023 1023 816 615 820 1024

WD Caviar WDAC280 WD Piranha 4200 NEC D3142 Maxtor 7080A Conner CP3184 Maxtor XT1085 Maxtor XT1105 Maxtor LXT200A Seagate ST238R Seagate ST277R Seagate ST 1102A

nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs

Mellékletek

313 IT 486SMR MINI, AMI különbségi tábla, 1-15 szabványos (folytatás) Típus 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47

Mbyte 102 119 116 100 114 41 203 100 200 43 40 50 User

Cil. 1024 1024 762 776 918 820 683 755 873 1024 809 751

Fej 12 14 8 8 15 6 16 16 13 5 6 8

Szekt. 17 17 39 33 17 17 38 17 36 17 17 17

WP nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs nincs 128 128 nincs

Park 1024 1024 762 776 1023 820 683 755 873 1024 852 751

M inta Seagate ST3120A Seagate ST1144A Conner CP30104 Conner CP3104 Maxtor XT 1140 Seagate ST251 Conner CP3204F Quantum LPS10 5AT Quantum 210AT Miniseribe 3053 Miniseribe 3650 Quantum 52AT

Tárgymutató

A20Gate, 66, 89, 144 alaplap, 17, 25, 47, 67 - átkötések, 29 - beépítése, 33 - újabb alaplapok, 55, 67, 91 állománykezelés - allokációs egység, 204 — klaszter, 204, 210, 212, 220, 233, 243, 257 — partíció, 79, 219, 232 állománykezelő rendszerek - FAT, 205, 209, 210 - HPFS, 205, 209, 217 - NTFS, 206, 209, 226 - VFAT, 205, 212 állománynevek - 8.3 típusú nevek, 211, 212, 227 - hosszú állománynevek, 205, 212, 217 AMI BIOS - füttykódok, 90 - hibaüzenetek, 87 - POST eljárások, 97 - üzenetek, 96, 279 APM (Advanced Power Management), 69, 73 árnyékmemória, 47, 64, 131, 141, 145

AT Attachment 1. ATA interfész ATA interfész, 230, 249, 251, 253, 257, 264, 272 - DMA módok, 252, 273 - PIO módok, 252, 272 - portcímek, regiszterek, 274 ATA Packet Interface 1. ATAPI ATA-2, 251,275 ATA-3, 253 ATAPI, 253, 271, 280 - csomag parancs, 254 - vezérlés, 254 átírás (write through), 150 átlapolás (interleave), 163 AUTOEXEC.BAT, 47, 60, 77, 82, 129, 176, 180, 189, 219 AWARD BIOS - füttykódok, 90 - hibaüzenetek, 83 - POST eljárások, 100 - POST kódok, 104 - üzenetek, 96, 279 band 1. HPFS sáv BEDO (Burst EDO), 169 bekapcsolási önteszt, 52, 76, 79, 82, 92, 94, 104, 134


betöltő - megszakítás, 79, 100, 104, 229, 256 - szektor, 79, 81, 127, 206, 228, 235 240 BIOS, 52, 73, 94, 104, 118, 131, 141, 155, 211, 261, 267, 278 - alapértékek, 54, 57 - AMI üzenetek, 96, 279 - AWARD üzenetek, 96, 279 - INT 13H felület, 261 - paraméter blokk, 81, 242, 243 blokk mód (IDE), 253, 276 Boot Sector 1. betöltő szektor BOOTLOG.TXT, 78 bővített INT 13H funkciók, 255, 261, 265 BPB 1. BIOS paraméter blokk cache memory 1. gyorsítótár CD-ROM, 185, 249, 253, 271, 280 check point 1. hibakódok CHS 1. merevlemez fizikai szerkezet cluster 1. klaszter CMOS - RAM, 53, 55, 64, 102, 118, 127 - SETUP 1. rendszer konfiguráció CONFIG.SYS, 47, 77, 136, 144, 148, 176, 189, 270, 282 crosslinked files 1. keresztbecsatolt állományok DDO (Dynamic Drive Overlay), 238, 270, 282 DIMM, 146 Dinamikus RAM 1. DRAM disk cache 1. gyorsító, lemez Disk Manager, 230, 269, 278, 282 DMDRVR.BIN, 270, 282

316

DMPS (Device Power Management System), 72 DRAM - átlapolás, 163 - BEDO, 169 - EDO, 167 - gyors lapmód, 161, 166 - lapmód, 161, 164 - SDRAM (szinkron), 168 - tárfrissítés, 65, 132, 159 - WIDE, 161 EA (Extended Attributes) 1. kibővített jellemzők EBIOS (Enhanced BIOS), 255, 278, 279 - átfordítás, 255, 261, 281 — kibővített CHS, 258 — logikai blokkcímzés (LBA), 259 - - szabványos CHS, 257 — szoftver 1. szoftver átfordítás - INT 13H bővítések, 255, 261, 265, 269, 278 EDO (Extended Data Output), 167 EDPT (Enhanced FDTP), 267, 269, 279 EEPROM, 131 EIDE, 70, 251, 252, 255 EISA konfiguráció, 83, 84, 118 elsődleges (DOS) partíció, 207, 209, 230, 282 elveszett klaszterek, 212 EMM386.EXE, 138, 148, 176, 192 energiatakarékos PC, 71, 73 - Doze mód, 74 - Standby (Sleep) mód, 74 - Suspend (Inactive) mód, 74 Enhanced IDE 1. EIDE

Tárgymutató

EPROM, 93, 131, 154 ESCD, 155 Extended Partition 1. kibővített partíció extent 1. HPFS terjedelem EZ-Drive, 230, 278, 282 Fast-ATA, 251, 252, 276 FAT (File Allocation Table), 203, 205, 209, 210, 229, 233, 243, 256 FDISK.EXE, 79, 80, 203, 208, 230, 235, 238, 256, 282 FDPT (Fixed Disk Parameter Table), 267 felső memória (UMB), 64, 134, 148, 179 flash memória (ROM), 68, 131, 154 FORMAT.COM, 203,235 FPM (Fast Page Mode) 1. gyors lamód füttykód, 76, 82, 90 gyári ellenőrzés, 94 gyors lapmód, 161, 166 gyorsító - lemez, 125, 217, 224 - nyomtató, 143 gyorsítótár, 25, 63, 66, 78, 101, 149, 168, 171 - 1. szintű (Level 1), 152, 162 - 2. szintű (Level 2), 67, 152, 162, 172 - átírás (write through), 150 - átkötések, 29, 80 - méret, 30 - TAG RAM, 30, 150 - találat (hit), 151 - tévesztés (miss), 151 - visszaírás (write, copy back), 150

317

hibakódok, 52, 91, 93, 104, 107 hibaüzenet, 76, 82, 118, 180, 241 AMI BIOS, 87 AWARD BIOS, 83 HÍMEM. SYS, 78, 144, 176, 190 HPFS, 205, 209, 217 - blokk, 220, 225 - csomó (Node), 220 - felépítése, 220 - Hot Fix, 218 - kibővített jellemzők, 218, 225 - sáv (band), 220 - terjedelem (extent), 220, 224 IDE, 56, 69, 208, 249, 257, 271 - kártya, 48, 50, 251 INT 13H, 240, 257 - bővítések, 255, 261, 265, 269, 278 - felület, 261 - funkciók, 262, 266 INT 19H 1. betöltő megszakítás interleave 1. DRAM átlapolás katalógus, 204, 211, 214, 216, 2rl7, 221, 246 keresztbecsatolt állományok, 212 kibővített - CHS címzés, 257 - CMOS RAM, 102 - INT 13H, 261 - jellemzők, 211, 218, 225 - katalógus bejegyzések, 214 - memória (XMS), 142, 148, 179 - partíció, 206, 207 kijelzőkártya, 93 kiterjesztett memória (EMS), 78, 132, 135, 141, 176

,


klaszter, 204, 210, 220, 233, 243, 257 elveszett klaszterek, 212 keresztbecsatolt állományok, 212 konvencionális (DOS) RAM, 133, 148 lapmód, 161, 164 Large, 56, 230, 259, 278-282 LBA (Logical Block Addressing), 56, 211, 230, 252, 259, 277-282 lemezeim csomag (LBA), 266 logikai meghajtó, 126, 206, 207, 230, 233, 237 lost cluster 1. elveszett klaszterek magas memória (HMA), 125, 134, 142, 180 ManufactoringTest, 94 második port (IDE), 271 MBR (Master Boot Record) mester betöltő rekord MCB (Memory Controll Block), 200 meghajtók (lemez) beépítése, 39 MÉM EXE 177 MEMMAKER.EXE, 125, 177, 185 memória • - árnyék, 47, 64, 131, 141, 145 - bank, 30 - felső, 64, 125, 134, 148, 179 - gyorsító 1. gyorsítótár - kibővített, 142, 148, 179 - kiterjesztett, 78, 132, 135, 141, 176 — bankváltás, 136 — LIM EMS, 135 - konfigurációk, 30 - konvencionális, 133, 148 - magas, 125, 134, 142, 180 - modul, 29, 132

H

318

— behelyezése, 31 - - DIMM, 146 - - SIMM, 31, 61, 140, 146 - - SÍP, 31, 140 - RAM — CMOS, 53, 55, 64, 102, 118, 127 — DRAM, 65, 131, 132, 156, 159, 161, 164 — SRAM, 131, 171 - - videó, 44, 133, 173 - ROM — EEPROM, 131 — EPROM, 131, 154 — flash, 68, 131, 154 — PROM, 131 - tokozás 1. RAM tokozás - vezérlő blokk (MCB), 200 - virtuális, 126, 146 merevlemez - átviteli sebesség, 204, 251, 275 - fizikai szerkezet, 203, 230 - - CHS, 203, 243, 256, 278 - kapacitás, 203 - logikai szerkezet, 79, 203, 217 — betöltő szektor, 79, 81, 127, 206, 229, 235, 240 — FAT, 203, 229, 233, 243, 256 — főkatalógus, 229, 235, 243, 246 — MBR, 81, 128, 206-208, 229, 235, 238, 270, 282 - paraméter tábla, 81, 141, 267, 279 - sebesség, 202, 203 mester betöltő rekord (MBR), 79, 81, 128, 206-208, 229, 235, 238, 270, 282

Tárgymutató

NEAT, 138,145 NTFS, 206, 209, 226 - MFT (Master File Table), 228 Page Mode 1. lapmód paraméter tábla, 81, 141, 267, 279 paritás (memória), 61, 132, 139, 163 partíció, 79, 219, 232 - aktív, 79, 80 - elsődleges (DOS), 207, 209, 230, 282 - kibővített, 206, 207 - vírus, 238 partíciós tábla, 127, 128, 206, 239, 282 - másodlagos, 237 PC ház, 13 - kijelzők, 36, 39 - típusok, 17 PMI (Protected-Mode Interface), 145 POST (Power On Self Test) - bekapcsolási önteszt, 52, 76, 79, 82, 92, 94, 104, 134 - eljárások, 97, 107 — AWARD BIOS, 100 — AMI BIOS, 97 - kódkártya, 107 — működése, 111 — tulajdonságai, 108 - portcímek, 109 POST.EXE, 116 Power Good, 22, 92 Primary Partition 1. partíció, program szegmens előtag (PSP), 198 PROM, 131 PSP (Program Segment Prefix), 198

319

RAM tokozás - DIP, 155 - SIP, 155 - SOJ, 155 - TSOP, 155 - ZIP, 155 RAMDISK, 143 rendszer konfiguráció - Advanced Chipset Setup, 54, 64 - Advanced CMOS Setup, 54, 60 - BIOS Features Setup, 69 - Chipset Setup, 69 - PCI and PNP Setup, 70 - Power Management Setup, 69 - SETUP, 47, 53, 53, 57, 117, 127, 280 ROM, 130 - BASIC, 135 - BIOS 1. BIOS - füttykódok — AMI BIOS, 90 — AWARD BIOS, 90 - üzenetek — AMI BIOS, 52, 96, 279 — AWARD BIOS, 96, 279 — VGA, 52 segédprogramok - beállításra szolgáló programok — ACMOS.EXE, 118 — FSETUP.EXE, 118 — SD.EXE, 118 - diagnosztizáló programok — DMU.EXE, 122 — KBD.EXE, 122 — PCDR.EXE, 120 — PRINTT.EXE, 122

320


- egyéb segédprogramok - - SAVE.EXE, 127 - teljesítménymérő programok — ARJ.EXE, 126 - - QCACHE.WIN, 125 - - RAR.EXE, 126 — SPEEDCOM.EXE, 123 - - SYSCHK.EXE, 123 — WINTACH.EXE, 124 SFFC (Small Form Factors Committee), 251, 253 Shadow RAM 1. árnyékmemória SIMM, 31, 61, 140, 146 SIP, 31,140 SIS elemkészlet, 25, 66, 74, 152 SMM (System Management Mode), 73 spooler 1. gyorsító, lemez SRAM - aszinkron, 172 - PB, 173 - szinkron, 172 statikus RAM 1. SRAM szoftver átfordítás, 269 - betöltés hajlékonylemezről, 270 - DDO (Dynamic Drive Overlay), 238, 270, 282 - Disk Manager, 269, 278, 282 tápegység, 18 - beépítése, 23 - bekötése, 24 - működési elv, 19 - Power Good, 22, 92 tárfelosztás, 132, 139, 146 tárfrissítés, 65, 132, 159

<4?

tárkezelés - DOS, 176 - lapmódú, 163 - memória vezérlő blokk (MCB), 200 - stratégia, 198 — best fit, 198 — first fit, 198 — last fit, 198 translation 1. EBIOS átfordítás UMB (Upper Memory Block) 1. felső memória Unicode, 216, 227 Upper Memory 1. felső memória várakozó állapot, 46, 149 VCPI (Virtual Control Program Interface), 145, 179, 192, 195 VGA üzenetek, 52 videó - BIOS, 47 - kártya, 44 — átkötések, 46 - memória, 44, 133, 173 — SAM, 144 virtuális memória, 126, 146 vírus, 63, 76, 79, 126, 128, 206, 219, 270 - partíció, 238 visszaírás (write, copy back), 150 VRAM 1. 126 videó memória Windows, 72, 78, 146, 189, 205, 212 Zero Wait State, 46, 149 zöld funkciók, 69

Készítette a Kaposvári Nyomda Kft. - 161305 Felelős vezető: Mike Ferenc

t

I )

PC -MŰHEIY 3. Panem-M cgraw-hill

Recommend Documents