SysAdmin

*nix монтирование и демонтирование файловой системы

AinCross — Mon, 02 Apr 2012 10:50:34 GMT

Файловое дерево формируется из отдельных частей, называемых файловыми системами, каждая из которых содержит корневой каталог и список его подкаталогов и файлов. Термин "файловая система" по сути имеет два значения. С одной стороны, это составная часть файлового дерева, а с другой — все файловое дерево и алгоритмы, с помощью которых Linux управляет им. Как правило, значение термина становится ясным из контекста.

Большинство файловых систем является разделами диска, но, как уже было сказано, файловая система может принять облик всего, что подчиняется определенным функциональным правилам: сетевых файловых систем, компонентов ядра, резидентных дисков и т.д. В Linux есть даже оригинальная файловая система, позволяющая монтировать отдельные файлы, как если бы они были физическими устройствами.

Как Вы знаете, файловое дерево может иметь произвольную глубину, однако каждый компонент имени файла должен состоять не более чем из 255 символов, а в отдельном имени не должно быть более 4095 символов. Сама дисковая подсистема не налагает никаких ограничений на общую длину имени файла. Но системные вызовы, получающие доступ к файловой системе, не позволяют своим строковым аргументам иметь длину более чем 4095 символов. Чтобы получить доступ к файлу, полное имя которого превышает эти ограничения, необходимо с помощью команды cd перейти в промежуточный каталог, а затем воспользоваться сокращенным именем.

На имена файлов и каталогов не налагаются никакие ограничения, за исключением того, что длина имени не должна превышать заданный предел и в имя нельзя включать символы косой черты и нулевые символы. В частности, допускаются имена, содержащие пробелы... якобы. На самом деле по давней традиции аргументы командной строки в UNIX разделяются пробелами, поэтому старые программы интерпретируют пробелы в именах файлов как признак конца одного имени и начала другого.

В интерпретаторе команд и его сценариях имена с пробелами необходимо просто заключать в двойные кавычки.

Учитывая количество всевозможных файловых систем, существующих на сегодняшний день, нельзя полагать, что имена файлов с пробелами никогда не встретятся. Даже если вы не обмениваетесь файлами с пользователями Macintosh или Windows, все равно есть много пользователей, привыкших давать своим файлам сложные имена. Об этом следует помнить при написании любых программ, взаимодействующих с файловой системой.

Файловые системы присоединяются к файловому дереву с помощью команды mount. Эта команда связывает каталог существующего файлового дерева, называемый точкой монтирования, с корневым каталогом новой файловой системы. На время монтирования доступ к прежнему содержимому точки монтирования становится невозможным. Впрочем, в большинстве случаев точка монтирования — это пустой каталог.

При просмотре файловой системы бывает трудно различить смонтированное пустое устройство и точку монтировки, в которую устройство не было смонтировано. Чтобы упростить этот процесс, можно создать файл под названием not_mounted в каждом каталоге, который может служить точкой монтирования. При просмотре каталога будет сразу же видно, существует или нет устройство, смонтированное в даной точке монтирования.

Вспомним действие команды mount. Создадим пустой каталог, в котором разместим файл с названием "not_mounted", а затем попробуем смонтировать туда один из Windows-разделов:

Для получения перечня смонтированных систем можно также воспользоваться командой df:

Данная команда в первом столбце выводит имя файловой системы, во втором столбце - количество блоков размером 1Кбайт, которое занимает данная система (фактически - это размер в килобайтах), третье поле - количество используемых блоков указанного размера (то есть - занятое место на жестком диске), четвертое поле определяет количество свободных блоков (незанятое место), пятое поле указывает процент использования данной файловой системы, последнее поле - определяет каталог, куда она была смонтирована.

Также можно воспользоваться командой mount:

Будучи вызванной без каких-либо аргументов, данная команда приводит список всех смонтированных файловых систем с указанием соответственно имени файловой системы, точки монтирования, типа файловой системы и параметров монтирования. Вывод команды полностью повторяет содержимое файла /etc/mtab.

Файловые системы демонтируются командой umount. "Занятую" файловую систему отмонтировать невозможно. В ней не должно быть ни открытых файлов, ни текущих каталогов ни выполняющихся процессов. Если демонтируемая файловая система содержит исполняемые программы, они не должны быть запущены.

Когда ядро сообщает, что демонтируемая файловая система занята, запустите команду fuser -mv точка_монтирования, которая выводит идентификаторы всех процессов, обращающихся к файлам или каталогам указанной файловой системы:

Буквенные коды в колонке ACCESS указывают на причину, по которой демонтирование не может быть выполнено:

КОД	ПРИЧИНА
f	Процесс открыт файл для чтения или записи
c	В файловой системе находится текущий каталог процесса
e	Процесс в данные момент выполняет программу
r	В файловой системе находится корневой каталог процесса
m	Процесс отображает в памяти файл или совместно используемую библиотеку

Типы файлов в *nix

AinCross — Mon, 02 Apr 2012 10:28:42 GMT

В Linux определены семь типов файлов:

• Обычные файлы;

• Каталоги;

• Файлы байт-ориентированных (символьных) устройств;

• Файлы блочно-ориентированных (блочных) устройств;

• Локальные сокеты;

• Именованные каналы (FIFO);

• Символические ссылки.

Даже если разработчики добавляют в файловую систему что-нибудь новое и необычное (например, информацию о процессах в каталог /ргос), им приходится маскировать это под файлы стандартных типов.

Определить тип существующего файла можно с помощью команды ls -ld. Первый символ в строке вывода обозначает тип объекта. Возможны следующие коды:

Тип файла	Символ	Создается командой	Удаляется командой
Обычный файл	-	редакторы, cp и т.д.	rm
Каталог	d	mkdir	rmdir, rm -r
Файл байт-ориентированного устройства	c	mknod	rm
Файл блочно-ориентированного устройства	b	mknod	rm
Unix - сокет	s	socket(2)	rm
Именованный канал	p	mknod	rm
Символическая ссылка	l	ln -s	rm

Для поиска файлов, определенного типа, необходимо воспользоваться командой find:

find / -type p -ls

В данном случае мы производили поиск именованных каналов (-type p). Подставляя в данном шаблоне вместо буквы р буквы c, l и т.д., вы организуете поиск файлов соответствующих типов.

Обычные файлы

Обычный файл — это просто последовательность байтов. В Linux не налагаются ограничения на его структуру. Текстовые документы, файлы данных, программные файлы, библиотеки функций и многое другое — все это хранится в обычных файлах. К их содержимому возможен как последовательный, так и прямой доступ.

Каталоги

Каталог хранит именованные ссылки на другие файлы. Он создается командой mkdir и удаляется (при условии, что он пуст) командой rmdir. Непустые каталоги можно удалить командой rm -г. Пользуйтесь данной командой ОЧЕНЬ ОСТОРОЖНО, особенно если вы работаете под суперпользователем.

Специальные ссылки '.' и '..' обозначают, соответственно, сам каталог и его родительский каталог. Такие ссылки нельзя удалить. Поскольку корневой каталог находится на вершине иерархии, ссылка '..' в нем эквивалентна ссылке '.'.

Имя файла в действительности хранится в родительском каталоге, а не в самом файле. На файл можно ссылаться из нескольких каталогов одновременно и даже из нескольких элементов одного и того же каталога, причем у всех ссылок могут быть разные имена. Это создает иллюзию того, что файл одновременно присутствует в разных каталогах.

Ссылку невозможно отличить от файла, на который она указывает: в Linux они идентичны. Операционная система подсчитывает количество ссылок на каждый файл и при удалении файла не освобождает блоки данных до тех пор, пока не будет удалена последняя ссылка на него. Ссылки не могут указывать на файл, находящийся в другой файловой системе.

Такие ссылки обычно называют жесткими, чтобы отличать их от символических ("мягких") ссылок. Жесткие ссылки создаются командой ln и удаляются командой rm. Синтаксис команды ln легко запомнить, так как она аналогична команде ср.

Важно понимать, что жесткие ссылки не являются особым типом файлов, просто файловая система позволяет создавать несколько ссылок на один файл. Не только содержимое, но и атрибуты файла, в частности права доступа и идентификатор владельца, являются общими для всех ссылок.

Базовое представление об устройствах

Одним из самых простых и изящных принципов UNIX является представление всех носителей информации в виде файлов. К файлам относятся даже устройства, на котором хранятся эти самые файлы. Аппаратные устройства связаны с драйверами, обеспечивающими файловый интерфейс; специальные файлы, представляющие аппаратные устройства (или просто устройства), хранятся в каталоге /dev.

Файлы байт-ориентированных и блочно-ориентированных устройств

Устройства могут быть либо символьными, либо блочными. Символьное устройство позволяет считывать последовательность символов (например, кодов клавиш, нажатых на клавиатуре, или байтов, поступивших в последовательный порт). Символьные устройства иногда называют устройствами с последовательным доступом.

Блочное устройство хранит данные и обеспечивает одинаковый доступ ко всем фрагментам информации; блочными устройствами являются гибкие и жесткие диски. Блочные устройства иногда называют устройствами с произвольным доступом. При выполнении некоторых операций с файлом ядро системы узнает о том, что этот файл является устройством, на основании информации о типе этого файла (а не о его местонахождении). Индексный дескриптор устройства содержит информацию, в которой описываются старший и младший номер устройства Старший номер устрой указывает ядру, какой из его драйверов этот номер представляет. Например, блочное устройство со старшим номером 3 представляет собой жесткий диск IDE, а блочное устройство со старшим номером устройства 8 — диск SCSI. Каждый драйвер отвечает за определенные экземпляры аппаратного обеспечения, которыми он управляет и они обозначены младшим номером устройства. Например, диск SCSI с младшим номером представляет весь первый диск SCSI, а младшие номера от 1 до 15 представляют количество возможных разделов на нем. Команда ls позволяет вывести на печать старшие и младшие номера устройств:

Загадочная опция (--sort=none) команды ls гарантирует распечатку устройств в правильном порядке. Если бы в этой команде было указано только ls -l, записи были бы отсортированы в алфавитном порядке, следовательно, устройство /dev/sda10 появилось бы раньше /dev/sda2.

Напомню, что буква b в крайней левой позиции кода прав доступа в выводе этой команды указывает, что каждое из этих устройств является блочным. (Символьные устройства обозначаются буквой с.) Старшие и младшие номера устройств находятся непосредственно перед полем времени и разделены запятыми. (В выводе ls -l в этой позиции указан размер файла.)

Файлы устройств позволяют программам получать доступ к аппаратным средствам и периферийному оборудованию системы. На этапе конфигурирования к ядру подключаются те модули, которые "знают", как взаимодействовать с каждым из имеющихся устройств. За управление конкретным устройством отвечает специальный модуль, называемый драйвером устройства.

Драйверы устройств образуют стандартный коммуникационный интерфейс, который воспринимается пользователем как совокупность обычных файлов. Получив запрос к файлу байт-ориентированного (символьного) или блочно-ориентированного (блочного) устройства, ядро передает этот запрос соответствующему драйверу. Важно отличать файлы устройств от драйверов этих устройств. Файлы сами по себе не являются драйверами. Их можно рассматривать как шлюзы, через которые драйвер принимает запросы.

Файлы символьных устройств позволяют связанным с ними драйверам выполнять собственную буферизацию ввода-вывода. Файлы блочных устройств обрабатываются драйверами, которые осуществляют ввод-вывод большими порциями (блоками), а буферизацию выполняет ядро. Некоторые аппаратные средства, в частности жесткие диски, могут быть представлены файлами любого типа. Как в таком случае определить, какую версию файла использовать для конкретной задачи? К сожалению, универсального правила не существует — нужно либо запомнить порядок выполнения основных операций, либо обратиться к документации.

Файлы устройств создаются командой mknod и удаляются командой rm. В большинстве систем имеется сценарий /dev/MAKEDEV, который создает стандартные наборы управляющих файлов для основных устройств.

Локальные сокеты

Установленные посредством сокетов соединения позволяют процессам взаимодействовать, не подвергаясь влиянию других процессов. В Linux поддерживается несколько видов сокетов, использование которых, как правило, предполагает наличие сети. Локальные сокеты доступны только на локальном компьютере, и обращение к ним осуществляется через специальные объекты файловой системы, а не через сетевые порты. Иногда такие сокеты называют UNIX-сокетами.

Несмотря на то что другие процессы распознают файлы сокетов как элементы каталогов, только процессы, между которыми установлено соответствующее соединение, могут осуществлять над файлом сокета операции чтения и записи. С локальными сокетами работают системы печати, X Windows и Syslog.

Именованные каналы

Подобно локальным сокетам, именованные каналы обеспечивают взаимодействие двух процессов, выполняемых на одном компьютере. Такие каналы еще называют файлами FIFO (First In, First Out — первым поступил, первым обслужен). Они создаются командой mknod и удаляются командой rm. Именованные каналы и локальные сокеты встречаются довольно редко и еще реже требуют административного вмешательства.

Символические ссылки

Символическая, или "мягкая", ссылка позволяет вместо имени файла указывать его псевдоним. Столкнувшись при поиске файла с символической ссылкой, ядро извлекает хранящееся в ней имя. Разница между жесткими и символическими ссылками состоит в том, что жесткая ссылка является прямой, т.е. указывает непосредственно на индексный дескриптор файла, тогда как символическая ссылка указывает на файл по имени. Файл, адресуемый символической ссылкой, и сама ссылка представляют собой разные объекты файловой системы.

Символические ссылки создаются командой ln -s и удаляются командой rm. Они могут содержать произвольное имя, т.е. разрешается указывать на файлы, хранящиеся в других файловых системах, и даже на несуществующие файлы. Иногда несколько символических ссылок образуют петлю. Символическая ссылка может хранить как полное, так и сокращенное имя файла. Например:

Следует обратить внимание на второе поле, выводимое командой ls. В нем указывается количество жестких ссылок на данный файл.

Компания Cisco вывела на рынок виртуализированную систему видеонаблюдения на платформе Cisco UCS

AinCross — Mon, 02 Apr 2012 10:20:08 GMT

Компания Cisco объявила о доступности программного обеспечения для видеонаблюдения Cisco Video Surveillance на удостоенной многих наград платформе Cisco UCS, которую уже использует более 11 тысяч заказчиков.

Виртуализация программного обеспечения Cisco Video Surveillance позволила компании Cisco значительно увеличить производительность, масштабируемость, гибкость и управляемость своих решений. Решения Cisco для обеспечения физической безопасности (Cisco Physical Security) помогают организациям перестраивать методы защиты людей, собственности и критически важной инфраструктуры. Виртуализация этих решений с помощью приложений Cisco для унифицированных центров обработки данных (Cisco Unified Data Center) проводится в рамках стратегии, предусматривающей создание полностью модульной архитектуры всех продуктов семейства Cisco Physical Security. Такой подход позволит оптимизировать IP-сети и сформировать солидную технологическую основу для систем обеспечения физической безопасности.

Сегодняшнее объявление - еще один шаг по реализации стратегии Cisco в данной области. В результате заказчики смогут резко повысить масштабируемость и емкость систем обеспечения физической безопасности, сократить совокупную стоимость владения и упростить управление крупномасштабным решением. Новые решения компании Cisco развивают ее стратегию в области обеспечения физической безопасности, объявленную осенью 2011 года. Эта стратегия учитывает сильные стороны компании Cisco, новые рыночные возможности и требования заказчиков в рамках крупномасштабных стратегических проектов. В результате заказчик получает совокупность продуктов и услуг Cisco, а также продукты и услуги других компаний, современные сетевые решения для создания магистральных сетей, решения для центров обработки данных, системы видеосвязи и приложения для совместной работы, поддерживающие требования бизнеса.

Решение Video Surveillance Manager для среды UCS - первый модуль системы видеонаблюдения Cisco Video Surveillance, предназначенный для быстрого развертывания в рамках крупномасштабных решений, обеспечивающих безопасность на критически важных объектах инфраструктуры, в крупных городах, на транспорте, в медицинских учреждениях, на объектах энергетической отрасли и в других областях. Это решение поддерживает централизованное управление, расширяет возможности специалистов по оценке ситуации и позволяет реагировать на сложившиеся обстоятельства в реальном времени.

В отличие от решений на базе выделенных серверов, новая модульная платформа Cisco UCS отлично масштабируется, допуская наращивание ресурсов до 1 000 процентов. Новое решение позволяет заказчику поддерживать десятки тысяч видеокамер и внедрять сетевые системы видеонаблюдения в коммерческих организациях, в интересах аварийно-спасательных служб и при проведении крупномасштабных массовых мероприятий.

Решение UCS Express расширяет возможности предоставления доступа к системе видеонаблюдения по сети как к услуге, превращая всю систему в простое в установке виртуальное решение, консолидирующее приложения на блейд-серверах и позволяющее использовать оборудование, уже установленное в филиалах многих крупных организаций.

Платформа Cisco UCS позволяет консолидировать инфраструктуру комплексного решения в центре обработки данных с помощью новаторских функций виртуализации, хранения данных, выделения ресурсов, ввода/вывода и управления. Cisco UCS Express поддерживает подключение к единой

вычислительной платформе любых пользовательских устройств и облегчает использование приложений, размещенных в ЦОД, различными отделениями компании.

Функции управления, реализованные в решениях Cisco Unified Data Center, Unified Management, Unified Fabric и Unified Computing System, обеспечивают высокую гибкость ИТ-инфраструктуры организации, позволяют быстро выделять ресурсы и снижают эксплуатационные расходы.

Средства надежного разграничения данных и приложений разных пользователей в многопользовательской среде повышают уровень защищенности логических разделов и расширяют возможности управления доступом.

После того, как виртуализированная система Cisco Video Surveillance будет портирована на платформы UCS серий B и C, вместе с этим решением можно будет использовать отличающиеся высокой плотностью модульные, масштабируемые, энергоэффективные платформы Cisco Physical Security Storage, а также лучшие в отрасли решения для хранения данных от компаний EMC и NetApp.

Гибкие варианты финансирования, предоставляемые финансовой организацией Cisco Capital®, делают приобретение продуктов и услуг Cisco более простым и доступным.

"Виртуализация системы видеонаблюдения позволяет организациям сократить расходы на инфраструктуру, ускорить внедрение новых систем и реагирование на инциденты, снизить затраты на охлаждение, сократить потребность в высококвалифицированных кадрах и повысить производительность приложений, - заявил генеральный менеджер отдела корпоративных видеотехнологий компании Cisco Гидо Журе (Guido Jouret). - Наша стратегия, ориентированная на создание модульных решений, направлена на виртуализацию всех программных приложений Cisco, включая приложения для унифицированного ЦОД (Cisco Unified Data Center). Ее цель - комплексная оптимизация качества видеосервисов".

"Компания Cisco предложила транспортному управлению Большого Манчестера масштабируемую платформу, которая поможет нам создать на

транспорте более безопасную среду для жителей Манчестера и туристов, - говорит менеджер по разработке стратегии развития телекоммуникационной инфраструктуры транспортного управления Большого Манчестера (Великобритания) Рохан Мендис (Rohan Mendis). - Внедрение виртуализированного облачного решения в ходе установки последней версии программного обеспечения Cisco 6.3.2 - естественный и весьма положительный фактор, повышающий надежность, доступность и экономичность существующей инфраструктуры. Этот фактор воодушевляет не только нас, но и другие компании, работающие в технологическом секторе. По нашему мнению, такой подход снизит уровень рисков, связанных с проектированием и сетями, и повысит финансовую доступность подобных решений".

Программное обеспечение Video Surveillance Software release 6.3.2 уже доступно на платформе UCS Express. С июня 2012 года планируется распространить это программное обеспечение и на другие платформы, в том числе Cisco UCS серий B и C.

Стоимость данного решения для платформы UCS - от 2 500 долларов США.

Новые серверы ASUS с поддержкой процессоров Intel Xeon E5-2600

AinCross — Mon, 02 Apr 2012 10:18:06 GMT

Компания ASUS представляет новую линейку стоечных серверов, в которую вошли модели RS724Q-E7, RS720-E7 и RS700-E7.

Будучи совместимыми с новейшими серверными процессорами Intel Xeon E5-2600, они предлагают высокую производительность и гибкие возможности по расширению и настройке конфигурации. RS720-E7 и RS700-E7 совместимы с процессорами, характеризующимися уровнем TDP 135 ватт, а RS724Q-E7 представляет собой сервер с высокой вычислительной плотностью в формате 2U. Все три модели поставляются с модулем удаленного администрирования ASMB6-ikvm и программным обеспечением ASWM Enterprise. Кроме того, они являются совместимыми с дисковыми контроллерами серии ASUS PIKE.

Модель RS724Q-E7 предлагает высочайшую производительность в рамках форм-фактора 2U. Она состоит из четырех независимых вычислительных узлов (по два процессора на каждый) и обладает сетевым интерфейсом InfiniBand QDR со скоростью передачи данных до 40 Гбит/c. Благодаря модульной структуре отдельные вычислительные узлы RS724Q-E7 можно заменять или извлекать для технического обслуживания без остановки всего сервера.

Сервер RS720-E7 оптимизирован под приложения, требующие большого дискового пространства. В нем имеется двенадцать отсеков для 3,5-дюймовых жестких дисков, что позволяет собрать дисковую подсистему общим объемом до 36 терабайт. Семь слотов расширения и поддержка дисковых контроллеров серии ASUS PIKE обеспечивают возможность гибкой настройки конфигурации, а четыре сетевых порта – высокоскоростное подключение к корпоративной инфраструктуре. Таким образом, RS720-E7 будет идеальным решением в качестве файл-сервера, в том числе для организации «облачного» хранения данных.

Для обеспечения максимально надежной работы в сервере RS700-E7 реализована эффективная система охлаждения, которая легко справляется даже с процессорами Intel Xeon, TDP которых достигает 135 ватт. Еще одной особенностью этой модели является наличие 24 слотов DIMM, в которые можно установить до 512 гигабайт системной памяти.

Проверка подлинности

AinCross — Sat, 24 Mar 2012 10:16:50 GMT

Проверку подлинности компания майкрософт использует для выявления пиратских копий windows. Проверка подлинности устанавливается вместе с обновлениями для операционной системы. Вы это даже можете не заметить, а один прекрасный момент увидите надпись "Ваша копия windows не является подлинной". Есть один способ отключить проверку подлинности. Об этом способе я и расскажу чуть ниже.

Подлинность windows

Подлинность windows определяется обновлением под номером KB971033. Чтобы microsoft не могла проверить подлинность вашей копии windows его просто не нужно устанавливать, но так как у многих пользователей обновления для виндовс устанавливаются автоматически, то и проверка подлинности тоже ставится автоматом. В итоге сюрприз в виде надписи - Ваша копия windows не является подлинной, не работают темы оформления и не получается установить заставку на рабочий стол, рабочий стол становится черным.

Отключить подлинность windows 7 инструкция

Предлагаем подробную инструкцию для отключения проверки подлинности в windows 7. Подлинность windows 7 можно отключить следующим способом. Первым делом нужно удалить установленное обновление KB971033. Для этого делаем следующее.
1. Нажимаем ПУСК (флажочек в кружочке в нижнем левом углу монитора) и выбираем ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ. Просмотр переключаем в мелкие значки.

2.Потом выбираем ЦЕНТР ОБНОВЛЕНИЯ WINDOWS.

Потом ПРОСМОТР ЖУРНАЛА ОБНОВЛЕНИЙ

Затем нажимаем на УСТАНОВЛЕННЫЕ ОБНОВЛЕНИЯ

Находим обновление с номером KB971033. Щелкаем по нему правой кнопкой мыши и выбираем УДАЛИТЬ.

Чтобы это обновление не установилось снова его нужно отключить. Для этого заходим в ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ и выбираем ЦЕНТР ОБНОВЛЕНИЯ WINDOWS. Нажимаем ПРОВЕРКА ОБНОВЛЕНИЙ.
Когда windows скажет что есть обновление щелкаем на него

Там мы увидим все тоже обновление для проверки подлинности под номером KB971033. Снимаем галочку напротив него, потом жмем правой кнопкой мыши на обновлении и выбираем скрыть обновление.

Все! теперь можете смело обновляться, а обновление для проверки подлинности устанавливаться не будет.
Теперь чтобы убрать надпись ваша копия windows не является подлинной и черный рабочий стол вам нужно перезагрузить компьютер и выполнить процедуру активации. Для этого скачайте активатор и запустите его.

Звуковые сигналы BIOS (расшифровка)

AinCross — Wed, 08 Feb 2012 06:52:15 GMT

Если ваш компьютер не загружается, эти таблицы вам помогут диагностировать проблему. При появлении аппаратной ошибки ПК подают на стандартный динамик ( РС speaker ) сигналы, которые можно расшифровать.

Сначала определите, какой у вас BIOS . Это необходимо потому что ПК c разными BIOS имеют разную кодировку сигналов. Как же определить какой у вас BIOS ? При загрузке компьютера первое что появляется на экране - название BIOS . Если вы не успеваете посмотреть, зайдите в CMOS SETUP с помощью клавиши DEL . Обычно марка BIOS пишется наверху. Если же ваш монитор отказывается выводить на экран изображение, придется лезть внутрь ПК , и искать микросхему BIOS на материнской плате.

Ниже приведены расшифровки сигналов разных BIOS

AMI BIOS

Сигнал	Расшифровка, способы устранения
нет	При загрузке компьютера должен быть слышен хотя бы один сигнал, если такого нет - или отключенный или неисправный динамик, или сгорела ваша материнская плата.
1	Один сигнал - все отлично. Если изображение на мониторе не появляется, проверьте, подключен ли монитор к видеоплате (видеоплата к материнской плате). Подключенный? Если да, попробуйте достать платы оперативной памяти, поставить их на место и перезагрузиться. Если не помогло, идите за новой материнкой.
2	Ошибка проверки DRAM. Проблемы с памятью. Сначала проверим видео. Если оно работает, то на экране вы увидите сообщение об ошибке. Проверьте платы оперативной памяти. Достаньте их и поставьте назад. Попробуйте переставить плату оперативной памяти в соседний разъем. Если память тестируется хорошо, идите за новой материнкой.
3	Ошибка распознавания DRAM. В основном то же, что 2 сигнала. Руководствуйтесь инструкцией выше.
4	В основном то же, что 2 сигнала. Руководствуйтесь инструкцией выше. Также может быть неисправный таймер.
5	Ошибка процессора.
6	Ошибка контроллера клавиатуры. Микросхема, которая отвечает за клавиатуру неправильно функционирует. Посмотрите, подключена ли клавиатура. Попробуйте поменять клавиатуру. Если микросхема контроллера клавиатуры съемная, попробуйте ее заменить. Ничего не помогло? Идити за новой материнкой, или подключите USB клавиатуру!
7	Ошибка процессора. Ваш процессор сгорел. Меняйте процессор. Если не помогло, идите за новой материнкой.
8	Ошибка видеокарты. Попробуйте достать, а затем хорошенько установить ее в разъем. Если не помогло - идите за новой видеокартой.
9	Ошибка ПЗУ, у вас сгорел BIOS. Идите за новым BIOS.
10	Ошибка CMOS. Ваша проблема в CMOS. Все чипы, которые связаны с CMOS должны быть заменены. Короче, не парьтесь, и идите за новой материнкой.
11	Ваш КЭШ память вышла из строя и была отключена компьютером. Замените кэш память.

Phoenix BIOS

Сигнал	Расшифровка, способы устранения
1-1-3	Ваш компьютер не может прочитать данные CMOS. Замените материнку.
1-1-4	BIOS должна быть заменена.
1-2-1	Не работает таймер на материнской плате. Замените материнку.
1-2-2	Материнская плата вышла из строя
1-2-3	Материнская плата вышла из строя
1-3-1	Материнская плата вышла из строя
1-3-3	То же, что и два сигнала в AMI BIOS
1-3-4	Материнская плата вышла из строя
1-4-1	Материнская плата вышла из строя
1-4-2	Не функционирует память
2-_-_	Любой набор гудков два коротких сигналов значит, что память не исправна.
3-1-_	Одна из микросхем материнской платы не функционирует. Вероятно придется заменить материнскую плату.
3-3-4	Компьютер не может найти видеокарту. Убедитесь, что она на месте и установленная достаточно надежно. Если это возможно, поставьте видеокарту в другой слот. Попробуйте заменить видеокарту.
3-4-_	Ошибка видеокарты. Замените ее.
4-2-1	Неисправная микросхема на материнской плате. Замените материнскую плату.
4-2-2	Проверьте клавиатуру. Если с ней все в порядке, неисправна материнская плата.
4-2-3	То же, что и 4-2-2
4-2-4	Одна из плат в компьютере не работает. Достаньте все платы из ПК и вставляйте их по очереди и пытайтесь загрузить компьютер. В конце концов вы найдете виновника. В крайнем случае замените материнскую плату.
4-3-1	Замените материнскую плату.
4-3-2	Смотри 4-3-1.
4-3-3	Смотри 4-3-1.
4-3-4	Ошибка счетчика дат и времени. Зайдите в Setup и установите время по новому. Если ошибка не устраняется, замените батарею.
4-4-1	Ошибка последовательного порта (COM)
4-4-2	Смотри 4-4-1
4-4-3	Ошибка математического сопроцессора.

AWARD BIOS

Сигнал	Расшифровка, способы устранения
1 короткий	Все в порядке. Происходит загрузка системы.
2 коротких	Ошибка CMOS. Зайдите в Setup и установите все заново. Попробуйте заменить батарею.
1 длинный - 1 короткий	Ошибка DRAM. Проверьте память.
1 длинный - 2 коротких	Ошибка видеокарты. Проверьте качество подключения видеокарты в слот, проверьте подключение монитора к видеокарте.
1 длинный - три коротких	Ошибка контроллера клавиатуры. Проверьте наличие подключения клавиатуры.
1 длинный - 9 коротких	Ошибка ПЗУ (BIOS).
Зацикленный длинный	Неправильно установлена плата памяти.
Зацикленный короткий	Ошибка блока питания.

СУБД Oracle TimesTen In-Memory Database 11g Release 2 поступила в продажу

AinCross — Wed, 08 Feb 2012 06:42:41 GMT

Корпорация Oracle объявила о начале продаж новой версии СУБД Oracle TimesTen In-Memory Database 11g Release 2 с обработкой данных в оперативной памяти.

Oracle TimesTen In-Memory Database является полнофункциональной реляционной СУБД, работающей в оперативной памяти и выполняется в слое приложений, обеспечивая быструю реакцию при обработке транзакций и высокую пропускную способность для критически важных бизнес-приложений.

Новая версия включает значительные улучшения производительности и масштабируемости для OLTP-приложений по оперативной обработке транзакций и предлагает новые функциональные возможности для аналитических приложений по поддержке управления данными в оперативной памяти в режиме реального времени.

Новые возможности позволяют заказчикам дополнительно повысить производительность и масштабируемость приложений за счет поддержки и обслуживания большего количества одновременно работающих пользователей.

СУБД Oracle TimesTen In-Memory Database теперь поставляется также в комплекте с биллинговым решением Oracle для телекоммуникационных компаний – Oracle Communications Billing and Revenue Management – что позволяет системе Oracle BRM значительно улучшить время отклика, повысить пропускную способность и обслуживать большее число абонентов по сравнению с предыдущими версиями.

Для оптимизированного программно-аппаратного комплекса Oracle Exalytics In-Memory Machine будет предложена версия Oracle TimesTen In-Memory Database for Exalytics как прикладной уровень для кэширования данных в оперативной памяти. Она позволяет системе бизнес-аналитики Oracle Business Intelligence Foundation Suite реагировать на запросы по визуализации в 20 раз быстрее, а улучшенные средства поколоночного сжатия помогают разместить в оперативной памяти в 5 раз больше данных.

Началась продаваться видеокарта ASUS HD 7970

AinCross — Wed, 08 Feb 2012 06:40:56 GMT

Новая видеокарта ASUS HD 7970 – это мощный графический процессор, изготовленный по 28-нм технологии, 3 гигабайта видеопамяти GDDR5 и эксклюзивная утилита настройки и разгона GPU Tweak.

Добавьте сюда поддержку технологии AMD Eyefinity и новый интерфейс PCI Express 3.0 – и вы получите идеальное решение для игровой станции и самых современных игр на базе DirectX 11.

Новый процессор, изготовленный по 28-нм технологии. Новый графический процессор AMD создается по 28-нм технологии, что повышает его энергоэффективность в сравнении с процессорами предыдущего поколения. Разумеется, чтобы раскрыть весь потенциал столь мощного решения, требуется большой объем видеопамяти, поэтому на карте ASUS HD 7970 имеется сразу 3 гигабайта памяти при использовании 384-битной шины.

Эксклюзивная утилита GPU Tweak. Эксклюзивная утилита GPU Tweak – это полный контроль над графической подсистемой компьютера: изменение частоты и напряжения, настройка работы вентиляторов, обновление BIOS и драйверов, мониторинг состояния видеокарты и работа с многопроцессорными конфигурациями на базе технологии CrossFireX. Кроме того, в результате тесного сотрудничества с Techpowerup, в GPU Tweak встроена всем известная система мониторинга GPU-Z.

Интерфейс PCI Express 3.0 и технология AMD Eyefinity. Видеокарта ASUS HD 7970 оснащена интерфейсом PCI Express 3.0, чья пропускная способность вдвое превышает возможности PCI Express 2.0. Быстрый обмен данными с центральным процессором и системной памятью позволяет значительно увеличивать производительность 3D-приложений. Еще одна особенность ASUS HD 7970 придется по вкусу, как пользователям специализированных приложений, так и геймерам благодаря технологии AMD Eyefinity к этой видеокарте можно подключить одновременно до шести мониторов.

Устройство видеокаpты

AinCross — Wed, 08 Feb 2012 06:33:19 GMT

Итак, давайте разберемся, из каких физических компонентов состоит видеокарта. Практически все современные видеокарты состоят из следующих основных компонент:

Видеопамять.
набор микросхем, (видеочипсет).
Интерфейс ввода-вывода.
Video BIOS.
Тактовые генераторы.

Первый компонент видеокарты - видеопамять, её Вы можете увидеть на рисунке.

Основное назначение видеопамяти - временное хранение выводимой на экран монитора картинки, также видеопамять может использоваться и в других целях, об этом мы поговорим позже. Ту часть видеопамяти, которая используется для хранения выводимой картинки, принято называть кадровым буфером (фрейм- буфером). Как Вы знаете, каждая картинка имеет определенный объём, который измеряется в байтах, это также относится и к изображению, которое мы с Вами видим на экране. Для получения какого-либо изображения нам надо разместить картинку в видеопамяти. Следовательно, чем больше объем этой памяти, тем большее разрешение и глубину цвета можно отобразить на мониторе. Рассмотрим несколько примеров:

Например, Ваша видеокарта оборудована 2 Мбайт памяти. Тогда, какую глубину цвета она покажет в каких разрешениях? Считаем: в 800х600 на экране 480 000 точек. Если на каждую по 16 бит, то всего нужно чуть менее 1 Мбайт памяти, т.е. 800х600х16 видеокарта с двумя Мбайт памяти поддерживает. Если цвет 32-битный, то нужно чуть менее 2 Мбайт памяти, т.е. и 800х600х32 поддержит такая видеокарта. А если разрешение 1024х768 точек? Тогда на экране 786 432 точек. Если на каждую 2 байта, то понадобиться примерно 1.5 Мбайт видеопамяти, А если использовать 32-битный цвет, то всего нужно 3 Мбайт памяти. Т.е., видеокарта с 2 Мбайт видеопамяти не поддерживает 32-битный цвет при разрешении 1024х768 из-за недостатка объема видеопамяти.

В качестве самой видеопамяти может использоваться либо собственная память видеокарты, либо часть основной памяти компьютера, в случае, если видеоадаптер встроен в чипсет.

Какие типы видеопамяти используют в современных видеокартах? В качестве видеопамяти нередко использовали те же технологии, что и в оперативной памяти. Использовали память типа FPM и EDO, затем применяли SDRAM (и применяют сейчас), в настоящее время все больше применяют DDR SDRAM. По сути, сегодня SDRAM и DDR SDRAM - единственные применяемые типы видеопамяти. Однако еще во времена господства памяти типа EDO, возникали проблемы с производительностью видеопамяти, и были разработаны специальные типы памяти, которые были оптимизированы для обращений не центрального процессора, а видеопроцессора, например, SGRAM.

"SGRAM (Synchronous Graphics RAM - синхронная графическая память) - имеет много общего с памятью SDRAM. Она может работать на частотах от 66МГц и выше."

Каждый из этих типов памяти был предназначен ускорить обмен видеопроцессор - видеопамять различными способами и применение такого типа памяти на видеокарте тех времен было признаком высокого качества платы и заслуживало всяческого уважения. С другой стороны с выходом SDRAM эти типы памяти отошли на второй план и сейчас совершенно не применяются.

Производительность видеопамяти, как мы уже говорили, весьма важная характеристика платы, от нее зависит, как быстро видеопроцессор будет получать данные для обработки. Большинство современных видеокарт сегодня имеют настолько быстрые видеопроцессоры, что применение с ними видеопамяти SDRAM (!), а не DDR SDRAM может не позволить видеочипу раскрыть все свои скоростные возможности. С другой стороны, все это имеет значение, только при построении трехмерных сцен, о принципах их построения можно узнать из материала, который Вам выдаст преподаватель.

Параметром видеоадаптера является установленный на нем объем видеопамяти. Производитель обычно выпускает целую линейку карт, различающихся объемом видеопамяти и рассчитанных на различные сегменты рынка. Сейчас наиболее популярны видеокарты с объемами видеопамяти 32 и 64 Мбайт, также появляются видеокарты со 128 Мбайт видеопамяти. Но, тем не менее, нужно помнить - несмотря на то, что объем видеопамяти очень важный параметр, оценивать видеокарту ТОЛЬКО по объему ее видеопамяти сродни оценки автомобиля по комфортабельности салона, не говоря при этом, какой у Вас автомобиль. Безусловно, есть связь между комфортабельностью салона и маркой машины :), самую плохую машину не станут слишком "наворачивать", как и на видеокарту с плохим чипом не станут ставить много видеопамяти, но тем не менее, в первую очередь следует интересоваться, какой видеочип используется на видеокарте, а затем уже сколько видеопамяти установлено.

Следующий компонент видеоадаптера - видеочипсет, набор микросхем видеосистемы. Раньше этот набор состоял из нескольких микросхем, в настоящее время эти микросхемы объединены в одну - видеопроцессор.

Одна из важных частей видеопроцессора - RAMDAC (цифро-аналоговый преобразователь данных, хранящихся в памяти). Он выводит на экран содержимое кадрового буфера.

Принцип работы видеоадаптера выглядит так:

Центральный процессор компьютера формирует изображение (кадр) в виде массива данных и записывает его в видеопамять, а конкретно - в кадровый буфер. После этого часть видеочипа которая называется графическим контроллером, последовательно, бит за битом, строка за строкой, считывает содержимое кадрового буфера и передает его RAMDAC. Он в свою очередь формирует аналоговый RGB-сигнал, который вместе с сигналами синхронизации передаётся на монитор. Сканирование видеопамяти осуществляется синхронно с перемещением луча по экрану монитора. Ход электронного луча по экрану изображен на рисунке.

Количество отображённых строк в секунду называется строчной частотой развертки. А частота, с которой меняются кадры изображения, называется кадровой частотой развёртки. Последняя не должна быть ниже 60 Гц, иначе изображение будет мерцать. Частота RAMDAC говорит о том, какое максимальное разрешение при какой частоте кадровой развёртки может поддерживать видеоадаптер. От возможностей RAMDAC (частота, разрядность и т.д.) зависит качество получаемого изображения.

Производительность видеокарты во многом зависит от производительности видеопроцессора (в дальнейшем мы будем говорить: видеочипа) и от производительности видеопамяти: сколь бы ни был быстр процессор, если ему медленно поставляют данные, его эффективная производительность падает.

Как и любой микропроцессор, графический чип имеет следующие параметры:

Внутренняя частота.

В настоящее время составляет 120-300 МГц. Как и центральный процессор, видеочип можно разгонять.

Технология изготовления.

Большинство видеочипов сделано по технологии 0,25 либо 0,18 мкм, но уже начали появляться чипы с технологией 0,13 мкм. Уменьшение техпроцесса, как мы знаем, позволяет увеличить частоту и уменьшить тепловыделение.

Шина видеопамяти.

Чип связан с локальной видеопамятью внутренней шиной. Ее ширина является важным скоростным параметром и, разумеется, совпадает с шириной интерфейса чипа и памяти. В настоящее время у большинства чипов составляет 128 бит, у дешевых изделий - 64 бита, у последних изделий - 256 бит. Этот параметр часто включается в название чипа (Riva128 - 128 бит; GeForce256 - 256 бит). Кроме того, видеопамять характеризуется типом и частотой. Как мы уже говорили, сегодня применяют только SDRAM и DDR SDRAM, частота видеопамяти обычно не меньше частоты чипа и составляет в настоящее время 125-300 МГц. Видеопамять, как и оперативную память системы, также можно разгонять.

Наконец, на видеокарте присутствует видео BIOS: постоянная память, в которую записаны экранные шрифты, служебные таблицы и т.п. Этот BIOS не используется видеоконтроллером напрямую - к нему обращается только центральный процессор, и в результате выполнения им подпрограмм хранящихся BIOS, происходит обращение к видеоконтроллеру и видеопамяти. BIOS необходим только для первоначального запуска адаптера и работы в режиме MS DOS. Операционные системы с графическим интерфейсом (Windows или OS/2) не используют BIOS для управления адаптером - они управляют им при помощи драйверов.

Кроме того, на видеокарте обычно размещаются один или несколько разъемов для внутренних соединений. Один из них носит название Feature Connector и служит для предоставления внешним устройствам доступа к видеопамяти и изображению. К этому разъему может подключаться телеприемник, аппаратный декодер MPEG, устройство ввода изображения и т.п. Hа некоторых платах предусмотрены отдельные разъемы для подобных устройств.

Ко всему этому, одним из важных параметров является интерфейс подключения, т.е. к какой шине подключается видеоадаптер. Первые видеоадаптеры подключались к шине XT-bus, позже они стали подключатся к ISA. Вы наверняка помните их характеристики (16 бит, 8МГц). Определённое время такая производительность удовлетворяла большинство пользователей, но с появлением более производительных видеочипов потребовалась ещё большая производительность. Сначала фирма IBM попыталась монополизировать рынок высокопроизводительных видеосистем, разработав шину MCA (Microchannel architecture - микроканальная архитектура). Её производительность была намного выше - до 40 Мб/с(32 бит и 10 МГц). Но эта шина не получила распространения по нескольким причинам, во-первых несовместимость с существующими шинами, во-вторых маркетинговая политика самой фирмы IBM - они никому не продавали лицензию на выпуск продукции для этой шины.

Позже видеоадаптеры подключались к шине VESA Local Bus, и настоящий прорыв производительности удалось осуществить только при появлении шины PCI. Однако её возможностей все равно не хватало, и фирма Intel разработала шину AGP (Accelerated Graphics Port), которая, по сути, является отдельным каналом между видеоадаптером и памятью компьютера. В первых версиях этой шины поддерживались режимы 1х и 2х, во второй версии появился режим 4х, а во втором квартале 2002 года готовится к выпуску следующий, 3-й стандарт AGP - 8х. Также фирмой Intel продвигается стандарт AGP Pro. Этот стандарт предполагает возможность управления питанием, специально для карт с большим энергопотреблением. Предполагается наличие двух типов карт - High Power (50:110Вт) и Low Power (25:50Вт), эти карты требуют различное охлаждение, и их конструкция не позволяет устанавливать другие платы расширения в соседние с AGP слоты PCI

Элементы архитектуры процессора

AinCross — Wed, 08 Feb 2012 06:19:03 GMT

Тактовая частота

Быстродействие процессора во многом зависит от тактовой частоты, обычно измеряемое в мегагерцах (МГц). Тактовая частота определяется параметрами кварцевого резонатора, представляющего собой кристалл кварца в оловянной оболочке. Под воздействие электрического напряжения в кристалле кварца возникают колебания электрического тока с частой, определяемой формой и размерами кристалла. Частота этого переменного тока и называется тактовой частотой. Наименьшей единицей времени для процессора, как для логического устройства является период тактовой частоты или просто такт. На каждую операцию (выполнение команды) процессор затрачивает некоторое количество тактов. Естественно, чем выше тактовая частота процессора, тем производительнее он работает, так как в единицу времени происходит большее количество татов и выполняется большее количество команд. Естественно, более новые процессоры работают на все более высоких тактовых частотах (это достигается, в частности, улучшением технологии их изготовления) показываю большую производительность.

Различное количество тактов, затрачиваемое процессорами на выполнение команд, затрудняет их сравнение с использованием только лишь тактовой частоты. Среднее количество операций выполняемое за один такт работы процессора принято называть производительностью. Как вы уже наверное догадались теоретически сравнивать два процессора нужно рассматривая быстродействие и тактовую частоту работы в совокупности: чем меньше тактов затрачивает в среднем процессор на исполнение команды, тем выше его эффективность (производительность) даже при неизменной тактовой частоте.

Перечисленные выше характеристики во многом отражают эффективность процессора. Но есть еще целый ряд характеристик, описывающих внутреннюю архитектуру процессора, и сейчас мы рассмотри некоторые важнейшие из них.

Шина данных процессора

Одной из самых общих характеристик процессора является разрядность его шины данных и шины адреса. (Вспомните, что такое шина).

Когда говорят о шине процессора, обычно имеют ввиду шину данных, которая является набором соединений, для передачи и приема данных. Чем больше сигналов одновременно поступает на шину, тем больше данных по ней передается за определенный интервал времени, и тем быстрее она работает. Разрядность шины данных подобна количеству полос автомагистрали - чем больше полос, тем больше поток машин, чем шире шина данных, тем больше данных за одинаковые промежутки времени по ней передается. В процессоре 286 для приема и передачи двоичных данных используется 16 соединений, поэтому их шина данных считается 16-разрядной. У 32-х разрядных процессоров (например, 486), таких соединений вдвое больше, поэтому за единицу времени они передают и получают вдвое больше данных, чем 16-и разрядные процессоры - разумеется, эффективность выше. Современные процессоры (начиная с Pentium) имеют 64-х разрядную шину данных, поэтому они могут передавать в системную память по 64 бита за один такт. Такая реализация позволяет ускорить обмен данными между быстрым процессором и относительно медленным ОЗУ при неизменной рабочей частоте последнего за счёт повышения пропускной способности шины данных.

Разрядность шины данных процессора определяет также разрядность банка памяти. Это значит, что, например, 32-х разрядный процессор (например, 486) считывает из памяти и записывает в память 32 бита одновременно. Процессоры класса Pentium и выше считывают и записывают при операциях с памятью 64 бита одновременно. Поскольку разрядность стандартного модуля SIMM 72 pin равна 32 битам, то в системы на базе 486 процессоров можно устанавливать по одному модулю SIMM 72 pin, а в Pentium системы - по два таких модуля или один модуль DIMM 168 pin, у которого ширина шины равна 64 бита. Таким образом мы определили, с помощью какой шины процессор связан с оперативной памятью и от разрядности этой шины конечно же зависит производительность процессора. Теперь давайте разберемся, как процессор обрабатывает полученные из оперативной памяти данные.

Внутренняя шина и регистры процессора

Хоть процессор и получает данные из оперативной памяти с помощью шины некоторой ширины, это не значит, что внутри он может обрабатывать данные такой же разрядности. Давайте разберемся, как это происходит.

Количество битов данных, которые может обработать процессор за один прием, характеризуется разрядностью внутренних регистров.

Регистр - это по существу ячейка памяти внутри процессора, например, процессор может складывать числа, записанные в двух разных регистрах, а результат записывать в третий регистр. Разрядность регистров описывает разрядность обрабатываемых процессором данных. Разрядность регистров определяет также характеристики программного обеспечения и команд, выполняемых процессором. Например, процессоры с 32-разрядными внутренними регистрами могут выполнять 32-разрядные команды, которые обрабатывают данные 32-разрядными порциями, а процессоры с 16-разрядными регистрами этого делать не могут. Кроме того в зависимости от структуры регистров различают два основных типа процессоров:

RISC — Reduced (Restricted) Instruction Set Computer — процессоры (компьютеры) с сокращенной системой команд. Эти процессоры обычно имеют набор однородных регистров универсального назначения; их система команд отличается относительной простотой. В результате аппаратная реализация такой архитектуры позволяет с небольшими затратами выполнять эти инструкции за минимальное (в пределе 1) число тактов синхронизации.

CISC — Complete Instruction Set Computer — процессоры (компьютеры) с полным набором инструкций, к которым относится и семейство х86. Состав и назначение их регистров существенно неоднородны, широкий набор команд усложняет декодирование инструкций, на что расходуются аппаратные ресурсы. Возрастает число тактов, необходимое для выполнения инструкций.

Практически во всех современных процессорах внутренние регистры являются 32-разрядными (исключения Itanium от Intel и Hammer от AMD). В некоторых старых процессорах разрядность внутренней шины данных (а шина состоит из линий передачи данных и регистров), больше, чем разрядность внешней шины данных, той, которую мы с Вами уже обсуждали (которая связывает процессор с оперативной памятью). Обычно такие процессоры являются более дешевыми вариантами своих старших собратьев. Такая архитектура (внутренняя шина и регистры вдвое шире внешней) позволяет проектировать и создавать, например, недорогие 16-разрядные материнские платы, устанавливая в них 32-разрядные процессоры, обеспечивая таким образом 32-разрядную совместимость процессора при 16 разрядном обмене с памятью. Но такой способ удешевления системы остался в прошлом и в настоящее время совершенно не применяется.

В современных процессорах все обстоит наоборот: внешняя шина данных, как мы уже говорили, 64-разрядная, а регистры и внутренняя шина процессора по-прежнему 32-разрядны. Странная ситуация, не правда ли? Но странной она кажется лишь до того момента, как мы узнаем, что в современном процессоре (например, Pentium) для обработки информации, поступающей по внешней 64-разрядной шине данных, существует два обрабатывающих ее (информацию) 32-разрядных блока, называемых конвейерами. Такой процессор напоминает два объединенных в одном корпусе 32-разрядных процессора, а 64-разрядная внешняя шина данных позволяет быстрее наполнить регистры процессора. Такая архитектура, применяющая для обработки поступивших данных несколько конвейеров, называется суперскалярной и применяется сегодня во всех современных процессорах

Шина адреса

Шина данных представляет собой набор проводников, по которым передается адрес ячейки памяти, в которую или из которой пересылаются данные. По каждому проводнику передается один бит адреса, соответствующий одной цифре в адресе. Увеличение количества проводников (разрядов шины) используемых для формирования адреса, позволяет увеличить количество адресуемых ячеек. Разрядность шины адреса определяет максимальный объем памяти, адресуемой процессором. В компьютерах применяется, как Вы знаете, двоичная системы счисления. Если, например, разрядность шины адреса составила бы всего один бит (один провод для передачи данных), то по этому проводу можно было бы передать всего два значения (логический нуль - нет напряжения, логическая единица - есть напряжение) и таким образом можно было бы адресоваться к двум ячейкам памяти. Такой бы процессор поддерживал обмен только с двумя байтами оперативной памяти! Использование двух бит для задания адреса позволило бы адресоваться уже к 4-м байтам памяти (00, 01, 10, 11 на шине - на четыре разных адреса можно указать). Вообще, количество разных значений, принимаемое n-разрядным двоичным числом равно 2 в степени n. Соответственно, при ширине шины адреса n бит, количество разных ячеек памяти, к которым можно адресоваться составляет 2 в степени n, поэтому говорят, что процессор поддерживает 2 в степени n байт оперативной памяти, или говорят, что адресное пространство процессора равно 2 в степени n байт. Например: процессор 8086 имел адресную шину 20 бит. Тогда он мог адресовать {2 в степени 20=1048576} байт оперативной памяти, т.е. 1 Мбайт. Таким образом, максимальный объем оперативной памяти, поддерживаемой процессором 8086 составляет 1 Мбайт. 286-ой процессор имел адресную шину равную 24 битам, адресуя таким образом уже 16 Мбайт (обратите внимание: каждый новый бит в шине адреса, увеличивает объем адресуемой памяти вдвое, это естественно, если вспомнить формулу Объем памяти = 2 в степени разрядность шины). Современные процессоры имеют адресную шину равной 36 бит, что соответствует поддерживаемой оперативной памяти объемом 64 Гбайт!

Шины данных и адреса независимы, и разработчики микросхем выбирают их разрядность по своему усмотрению. Разрядность этих шин является показателем возможностей процессора: разрядность шины данных определяет возможности процессора быстро обмениваться информацией, разрядность адресной шины определяет объем поддерживаемой процессором памяти.

Динамическое исполнение

Динамическое исполнение - совокупность трех методов обработки информации в процессоре, таких как: Предсказание ветвлений, анализ потока команд, упреждающее выполнение. Динамическое выполнение - важнейшее архитектурное преимущество современных процессоров, оказывает серьезное влияние на производительность. Давайте вкратце рассмотрим, что такое динамическое выполнение.

Предсказание ветвлений (branch prediction)

С помощью этого метода можно выяснить, каким будет поток управления программы через несколько команд ветвления. При использовании специального механизма процессор может предсказать переходы или ветвления в потоке команд. В процессорах прежних поколений инструкция перехода приостанавливала конвейер (выборку инструкций) до исполнения собственно перехода, на чем, естественно, терялась производительность. Предсказание переходов направляет поток выборки и декодирования по одной из ветвей. Статический метод предсказания работает по схеме, заложенной в процессор, считая, что переходы по одним условиям, вероятнее всего, произойдут, а по другим — нет. Динамическое предсказание опирается на предысторию вычислительного процесса — для каждого конкретного случая перехода накапливается статистика поведения, и переход предсказывается, основываясь именно на ней.

Анализ потока команд (out-of-order execution)

Это средство анализирует и планирует выполнение команд в оптимальной последовательности, независимо от их первоначального порядка в программе. Свойственный RISC-архитектуре, данный метод теперь реализуется и для процессоров х86. При этом изменяется порядок внутренних манипуляций данными, а внешние (шинные) операции ввода-вывода и записи в память выполняются, конечно же, в порядке, предписанном программным кодом. Однако эта способность процессора в наибольшей степени может блокироваться несовершенством программного кода (особенно 16-битных приложений), если он генерируется без учета возможности изменения порядка исполнения инструкций. Процессор рассматривает команды, из которых состоит выполняемая программа, и определяет, доступны ли они для обработки или же зависят от других команд, которые следует выполнить предварительно. Затем процессор определяет оптимальную последовательность обработки и выполняет команды наиболее эффективным способом.

Упреждающее выполнение (data forwarding)

Подразумевает начало исполнения инструкции до готовности всех операндов. При этом выполняются все возможные действия, и декодированная инструкция с одним операндом помещается в исполнительное устройство, где дожидается готовности второго операнда, выходящего с другого конвейера. С помощью этого метода процессор просматривает стоящие на очереди команды и выполняет те из них, к которым вероятно потребуется обратиться позже. Таким образом ряд команд процессор может выполнить заранее, а затем пользоваться результатами произведенных вычислений позже.

Сопроцессор

Набор команд х86, который мы с Вами уже обсуждали, имеет следующую особенность - он ориентирован на работу с целыми числами. Как быть, если процессору нужно извлечь квадратный корень, найти синус или логарифм? Естественно, что процессор может справиться с такой задачей, но, учитывая то, что он ориентирован на вычисления с целыми числами, выполнение такой операции займет у него много тактов.

В то же время Intel для все своих процессоров разрабатывает так называемый сопроцессор - кристалл, который тоже умеет выполнять команды, но не х86, а другие, и поддерживаемый сопроцессором набор команд (называемый х87) ориентирован на работу с числами с плавающей запятой, таким образом, он (сопроцессор) перечисленные выше задачи как раз и призван решать.

На заре развития PC считалось, что сопроцессор нужен небольшому количеству пользователей (действительно, зачем пользователю текстового редактора математические вычисления) и устанавливался в систему дополнительно; при желании пользователь мог отдельно приобрести сопроцессор и установить его в специальное гнездо на материнской плате. Сегодня ситуация полностью изменилась. Сегодня сопроцессор нужен абсолютно всем пользователям: "в наш век мультимедиа" когда компьютер все больше и больше способен обрабатывать реалистичную 3-х мерную графику, математические расчеты становятся неотъемлемым атрибутом любого мультимедиа приложения (например, современной игры). Поэтому достаточно давно сопроцессор стали устанавливать вместе с процессором на один кристалл. Действительно, раз сопроцессор все равно нужен всем пользователям, то его разумно встроить в процессор, а не изготавливать отдельно: разумеется, это будет дешевле.

Таким образом, современный процессор поддерживает два основных набора команд: х86 и х87. Могут ли производители процессоров отказаться от этих наборов команд? Нет! Тогда получившаяся система уже не будет программно совместима с PC, так как программное обеспечение, написанное для PC на таком процессоре, уже не будет работать! Поддержка этих двух наборов команд - залог программной совместимости. А могут ли производители процессоров создавать и добавлять в процессор новые наборы команд? Конечно. Но что нужно для того, чтобы программы стали работать эффективнее на процессоре с новым набором команд? Будет ли у старого приложения, которое проектировали еще до разработки нового набора команд какие-то преимущества от исполнения на процессоре с новым набором команд? Нет! Ведь программа - это не что иное, как последовательность команд процессору. Если в программе нет ни одной новой команды (а откуда ей там взяться, если в момент написания программы новых команд еще не придумали), то естественно никакой пользы из того, что процессор может исполнять новые команды, старое приложение не извлечет. Поэтому, когда в процессор добавляют новый набор команд, нужно понимать, что пока разработчики программного обеспечения не начнут писать программы с учетом нового набора команд НИКАКОЙ пользы от него не будет. А старым программам от нового набора команд уже никогда не будет пользы (разве что авторы перепишут старую программу с учетом нового набора команд).

Кэш - память

К важнейшим параметрам процессора относится так называемая кэш-память. Представим себе, как происходит обмен информацией между процессором и памятью. В большинстве случаев оперативная память не удовлетворяет потребностям современных процессоров в плане пропускной способности по данным, т.к работает на значительно более низких частотах. Современный процессор работает на частотах до 3 ГГц. Естественно, что при обмене с памятью процессор достаточно долгое время будет ждать прихода новых порций данных и таким образом простаивать. Для того чтобы этого избежать, между памятью и процессором устанавливают дополнительно небольшой объем очень быстрой памяти, работающей без задержек на частоте процессора. Такая память и называется кэш - память. В современном процессоре встроено некоторое количество такой памяти (32 - 512 Кб) и эта память обеспечивает снижение простоев процессора при операциях с оперативной памятью. Та кэш - память, которая установлена непосредственно в кристалле процессора, называется кэш - памятью первого уровня (или L1, Level1).

В переводе слово кэш (cache) означает «тайный склад», «тайник» («заначка»). Тайна этого склада заключается в его «прозрачности» — для программы он не представляет собой дополнительной адресуемой области памяти. Кэш является дополнительным быстродействующим хранилищем копий блоков информации из основной памяти, вероятность обращения к которым в ближайшее время велика. Кэш не может хранить копию всей основной памяти, поскольку его объем во много раз меньше основной памяти. Он хранит лишь ограниченное количество блоков данных и каталог (cache directory) — список их текущего соответствия областям основной памяти. Кроме того, кэшироваться может не вся память, доступная процессору.

При каждом обращении к памяти контроллер кэш-памяти по каталогу проверяет, есть ли действительная копия затребованных данных в кэше. Если она там есть, то это случай кэш-попадания (cache hit) , и данные берутся из кэш-памяти. Если действительной копии там нет, это случай кэш-промаха (cache miss) , и данные берутся из основной памяти. В соответствии с алгоритмом кэширования блок данных, считанный из основной памяти, при определенных условиях заместит один из блоков кэша. От интеллектуальности алгоритма замещения зависит процент попаданий и, следовательно, эффективность кэширования. Поиск блока в списке должен производиться достаточно быстро, чтобы «задумчивостью» в принятии решения не свести на нет выигрыш от применения быстродействующей памяти. Обращение к основной памяти может начинаться одновременно с поиском в каталоге, а в случае попадания — прерываться (архитектура Look aside). Это экономит время, но лишние обращения к основной памяти ведут к увеличению энергопотребления. Другой вариант: обращение к внешней памяти начинается только после фиксации промаха (архитектура Look Through), при этом теряется по крайней мере один такт процессора, зато экономится энергия.

В современных компьютерах кэш обычно строится по двухуровневой схеме. Первичный кэш (L1 Cache) встроен во все процессоры класса 486 и старше; это внутренний кэш . Объем этого кэша невелик (8-32 Кбайт). Для повышения производительности для данных и команд часто используется раздельный кэш (так называемая Гарвардская архитектура — противоположность Принстонской, использующей общую память для команд и данных). Вторичный кэш (L2 Cache) для процессоров 486 и Pentium является внешним (устанавливается на системной плате), а у Р6 располагается в одной упаковке с ядром и подключается к специальной внутренней шине процессора. Более подробно о том, что выгоднее - кэш L2 внутри процессора или на материнской плате, и как от количества кэша зависит производительность системы, мы еще неоднократно поговорим.

Кэш-контроллер должен обеспечивать когерентность (coherency) — согласованность данных кэш-памяти обоих уровней с данными в основной памяти, при том условии, что обращение к этим данным может производиться не только процессором, но и другими активными (busmaster) адаптерами, подключенными к шинам (PCI, VLB, ISA и т. д.). Следует также учесть, что процессоров может быть несколько, и у каждого может быть свой внутренний кэш. Контроллер кэша оперирует строками (cache line) фиксированной длины. Строка может хранить копию блока основной памяти, размер которого, естественно, совпадает с длиной строки. С каждой строкой кэша связана информация об адресе скопированного в нее блока основной памяти и об ее состоянии. Строка может быть действительной (valid) — это означает, что в текущий момент времени она достоверно отражает соответствующий блок основной памяти, или недействительной. Информация о том какой именно блок занимает данную строку (то есть старшая часть адреса или номер страницы), и о ее состоянии называется тегом (tag) и хранится в связанной с данной строкой ячейке специальной памяти тегов (tag RAM) . В операциях обмена с основной памятью обычно строка участвует целиком (несекторированный кэш), для процессоров 486 и старше длина строки совпадает с объемом данных, передаваемых за один пакетный цикл (для 486 это 4х4=16 байт, для Pentium 4х8=32 байт). Возможен и вариант секторированного (sectored) кэша, при котором одна строка содержит несколько смежных ячеек — секторов, размер которых соответствует минимальной порции обмена данных кэша с основной памятью. При этом в записи каталога, соответствующей каждой строке, должны раниться биты действительности для каждого сектора данной строки. Секторирование позволяет экономить память, необходимую для ранения каталога при увеличении объема кэша, поскольку большее количество бит каталога отводится под тег и выгоднее использовать дополнительные биты действительности, чем увеличивать глубину индекса (количество элементов) каталога.

Строки кэша под отображение блока памяти выделяются при промахах операций чтения, в Р6 строки заполняются и при записи. Запись блока, не имеющего копии в кэше, производится в основную память (для повышения быстродействия запись может производиться через буфер отложенной записи). Поведение кэш-контроллера при операции записи в память, когда копия затребованной области находится в некоторой строке кэша, определяется его алгоритмом, или политикой записи (Write Policy) . Существуют две основные политики записи данных из кэша в основную память: сквозная запись WT (Write Through) и обратная запись WB (Write Back) .

Политика WT предусматривает выполнение каждой операции записи (даже однобайтной), попадающей в кэшированный блок, одновременно и в строку кэша, и в основную память. При этом процессору при каждой операции записи придется выполнять относительно длительную запись в основную память. Алгоритм достаточно прост в реализации и легко обеспечивает целостность данных за счет постоянного совпадения копий данных в кэше и основной памяти. Для него не нужно хранить признаки присутствия и модифицированности — вполне достаточно только информации тега (при этом считается, что любая строка всегда отражает какой-либо блок, а какой именно — указывает тег). Но эта простота оборачивается низкой эффективностью записи. Существуют варианты этого алгоритма с применением отложенной буферированной записи, при которой данные в основную память переписываются через FIFO-буфер во время свободных тактов шины.

Политика WB позволяет уменьшить количество операций записи на шине основной памяти. Если блок памяти, в который должна производиться запись, отображен в кэше, то физическая запись сначала будет произведена в эту действительную строку кэша, и она будет отмечена как грязная (dirty), или модифицированная, то есть требующая выгрузки в основную память. Только после этой выгрузки (записи в основную память) строка станет чистой (clean), и ее можно будет использовать для кэширования других блоков без потери целостности данных. В основную память данные переписываются только целой строкой. Эта выгрузка контроллером может откладываться до наступления крайней необходимости (обращение к кэшированной памяти другим абонентом, замещение в кэше новыми данными) или выполняться в свободное время после модификации всей строки.

Технология изготовления

Под технологией изготовления понимают размер элементов в кристалле процессора. Когда о процессоре говорят, что он изготовлен с помощью определенного технологического процесса, например 0,25 мкм, то имеют ввиду, что размер одного отдельно взятого транзистора в кристалле процессора равен 0,25 мкм. В чем преимущество использования более мелкого технологического процесса? Таких преимуществ целый ряд.

Во-первых, чем мельче технология, тем меньшую площадь занимает ядро процессора и тем больше самих кристаллов может изготовить производитель из одной кремниевой пластины. Т.е., процессор, изготовленный по более мелкой технологии, имеет низшую себестоимость, чем процессор, изготовленный с применением более крупного техпроцесса и, таким образом, его розничная цена для пользователя будет ниже. Но этим не ограничиваются достоинства мелких техпроцессов. Далее, процессор, сделанный по более мелкой технологии, может работать на более высоких частотах (если вы изучали физику, то понимаете почему, если нет - придется верить на слово :)). Стало быть, рост частоты процессора возможен только в рамках существующего техпроцесса, затем нужно переходить на новый, более мелкий. И это еще не все. Чем мельче элементы процессора, тем меньшего напряжения питания требует кристалл.

Ну и что, скажете Вы? Какое пользователю до этого дело? Чем меньше напряжение питания процессора, тем меньше мощности он потребляет и соответственно меньше тепла выделяет. А потребление мощности современного процессора достаточно высоко, особенно на больших частотах, и процессор, потребляя, нередко как половина электрической лампочки, так же неслабо как лампочка и греется. Соответственно, чем меньше питание, тем меньше процессор потребляет электрической энергии и тем меньше греется. А это в свою очередь еще один фактор, позволяющий увеличивать частоту процессора. Ведь чем меньше процессор греется, тем на более высокой частоте его можно использовать, и он не будет перегреваться. В общем, важность вопроса о техпроцессе, с помощью которого изготовлен процессор, трудно переоценить.