sághi balázs - pc-műhely 1. - alaplapok, sÍnrendszerek, konfigurÁlÁs.pdf

5/19/2018 Sghi Balzs - PC-mhely 1. - ALAPLAPOK, SNRENDSZEREK, KONFIGURLS.pdf

1/234


2/234

PC-MHELY 1

Panem-McGraw-Hill


3/234

Sghi Balzs

Alaplapok,snrendszerek.

#

P anem-McGraw- Hill


4/234

Copyright Hungarian Edition Panem-McGraw-Hill, 1996

McGraw-Hill Book Company EuropeShoppenhangers RoadMaidenhead, Berkshire, SL6 2QL

EnglandPanem Kft.1385 Budapest, Pf. 809

ISBN 963 545 121 0 t

A kiadsrt felel a Panem Kft. gyvezetje, Budapest, 1996Lektorlta: Ila Lszl

Ksztette a Kaposvri Nyomda Kft. - 161082Felels vezet: Mike Ferenc

A Panem Knyvek megrendelhetk a 06-30/488-488 mobiltelefonon, illetve a 1385Budapest, Pf. 809 levlcmen.Email: [email protected]://www. mcgraw-hill.co.uk/Panem/

Minden jog fenntartva! Jelen knyvet, illetve annak rszeit tilos reproduklni, adatrgzt rendszerben trolni, brmilyen formban vagy eszkzzel elektronikus, fnykpszeti ton vagy ms mdon kzlni a kiadk engedlye nlkl.

Mszaki szerkeszt: rdi JliaBortterv: rdi Jlia
mailto:[email protected]://www/http://www/mailto:[email protected]


5/234

Tartalomjegyzk

Bevezets

1. A processzorok fejldse a 8088-astl a Pentiumig 111.1. A 8088/8086-os PC 111.2. Az XT szmtgp 171.3. Az AT szmtgp 171.4. PC 386-os processzorral 221.5. A 486-os PC 241.6. Pentium PC 2 7,1.7. A processzorok ttekintse 2 8

2. Az alaplap ptelemei 322.1. A BIOS 322.1.1 nteszt s inicializls 35

*

2.1.2. A betltsi folyamat s a trfeloszts 382.2. A megszaktsok 392.2.1. A 8259A megszaktsvezrl 422.2.2. Megszaktsok programozsa 442.2.3. Megszaktskezels a PCI PC-kben 482.3. Kzvetlen memriahozzfrs 50 -2.3.1. A 8237-es DMA vezrl 522.3.2. A DMA tvitel programozsa 542.4. Az ra/RAM ramkr 592.5. Az idzt s szmll (8253 s 8254 timer/counter) 622.5.1. A vezrlregiszter 642.5.2. A 8253/8254 szmll zemmdjai s programozsuk 652.6. A 8255-s PIO port 702.6.1. A 8255 PIO port lbai 722.6.2. A vezrlregiszter 732.7. A billentyzetkezel 7 4

2.8. A 82C206 perifriavezrl 772.8.1. A 82C206 konfigurcis regisztere 782.8.2. A perifriavezrl kivezetsei 8 02.8.3. A 82C206 a gyakorlatban 842.9. A PC memriaelemei 85


6/234

3. A PC snrendszerei 873.1. A PC bvthelyei 873.2. Az AT bvthelyei 923.3. Cmek az ISA rendszerben 97

3.3.1. Portcmek az ISA rendszerben 9 83.3.2. Memriacmek az ISA rendszerben 993.4. Az EISA snrendszer 1003.4.1. Az EISA s ISA kzti klnbsgek 1013.4.2. Az EISA ramkrkszlet 1023.4.3. Az EISA bvthely 1043.4.4. Az EISA rintkezi 1053.4.5. Cmek az EISA rendszerben 1093.5. A mikrocsatorna (MCA) 112

3.5.1. Az MCA s az ISA kzti klnbsgek 1123.5.2. Az MCA ramkrkszlet 1133.5.3. A mikrocsatorna (Micro Channel)csatlakoz 1143.5.4. A 8 bites MCA csatlakoz 1173.5.5. A l bites MCA csatlakoz 1213.5.6. A 32 bites MCA csatlakoz 1223.5.7. A matched memory MCA csatlakoz 1243.5.8. Az MCA videocsatlakozja 1253.5.9. Cmek az MCA rendszerben 126

3.6. A VESA helyi sn 1293.6.1. A VESA helyi sn a gyakorlatban 1343.7. A PCI (Peripherial Component Interconnect) rendszer 1363.7.1. A PCI sn rintkezi 141

4. PC-k konfigurlsa 1474.1. A 8088/8086-os PC-k konfigurlsa 1474.2. A 286-os PC-k konfigurlsa 1504.2.1. A Highscreen 286-os 152

4.2.2. A Highscreen 286-os alaplapja 1534.2.3. A HT12 regiszterei 1564.2.4. A Highscreen 286-os setup ja 1614.3. 80286/80386SX NEAT PC-k konfigurlsa 1644.3.1. A NEAT ramkrkszlet 1654.3.2. A 286-os NEAT alaplapok standard setupja 1654.3.3. Knny setup (Easy Setup) 169


7/234

4.3.4. A PC klnbz rajelei 1704.3.5. A CS8221/CS8281ramkrkszlet s a kibvtett NEAT setup 1714.3.6. A 82C211 snvezrl regiszterei 1764.3.7. A 82C212 memriavezrl regiszterei 1794.3.8. A setup befejezse s az myk-RAM bekapcsolsa 1884.4. A 386-os PC-k konfigurlsa 1894.4.1. A CS8230 ramkrkszlet 1894.4.2. A 82C301 snvezrl regiszterei 1924.4.3. A 82C302 memriavezrl regiszterei 1944.5. 486-os PC-k konfigurlsa 1984.5.1. Standard CMOS setup 2014.5.2. Kiterjesztett CMOS setup 2024.5.3. Kiterjesztett ramkri setup (Advanced chipset setup) 2044.6. EISA PC-k konfigurlsa 205

4.6.1. Az EISA alaplap 2054.6.2. Az EISA PC konfigurlsa 2064.6.3. Az EISA krtya teleptse 2094.6.4. Halad eljrs (Advanced Method) 2114.6.5. Az EISA konfigurcis llomnyok 2124.6.6. Az EISA alaplap konfigurcis llomnya 2124.6.7. Az EISA krtyk konfigurcis llomnya 2164.6.8. ISA krtya EISA PC-ben 2174.7. Mikrocsatorna rendszer PC-k (PS/2) konfigurcija 218

4.7.1. Az MCA krtyk konfigurlsa 2184.7.2. Az MCA konfigurcis llomny 2194.8. PCI PC-k konfigurcija 2234.8.1. A PCI bvthelyek konfigurcija 227


8/234


9/234

Bevezets

Minden szmtgp-felhasznl ltja, hogy szinte nap mint nap jelennek meg jabb s jabb processzorok, egyre gyorsabb s egyre kisebb

mret merevlemezek, jabb grafikus szabvnyok s mg sorolhatnnk.Ember legyen a talpn, aki ezek kztt kiismeri magt.Szintn nehzsget okoz, hogy mg rgebben egy-lct vllalat uralta a

piacot, ma mr rendkvl sok - korbban nvtelen - cg is minsgitermkeket llt el. Hogyan tallhatjuk meg ebben a dzsungelben atnyleg minsgi termkeket? (Termszetesen a piac ilyen szles voltnak elnye is van, gondoljon csak az rakra!)

Egyszval nehz megtallni a neknk megfelel szmtgpet. De

ha ez mr megvan, akkor rgtn ott az jabb problma: hogyan tudomoptimlisan konfigurlni a gpet, hogyan hasznlhatnm ki legjobbana teljestmnyt? Ez sem knny feladat, s a gyrtk meglehetsenkeveset segtenek neknk ebben.

Mivel a knlat gyorsan vltozik, elbb utbb vagy az egsz gpetvagy egyes rszeit le kell cserlnnk. De vajon mire s mi mdon; hogyan lehet az j elemeket beilleszteni a mr meglv rendszerbe?

Mindezek nem knny krdsek. Ezek megvlaszolshoz prblsegtsget nyjtani a most megjelen hrom knyvbl ll sorozat.

Ebben az els ktetben a szmtgp leglnyegesebb elemeirl leszsz. A processzor a szmtgp szve. rdemes teht megismerkednnk fejldsvel, az eredeti IBM PC 8088-as tpustl egszen aPentiumig. Ezzel foglalkozik az els fejezet. A processzoron kvl azonban szmos olyan elem van az alaplapon, amelyek nlkl nem ltez


10/234

hetne szmtgp: ilyen a megszaktsvezrl, a billentyzetvezrl, aDMA vezrl, a szmll s gy tovbb. Hogy mik ezek s hogyan fejldtek, illetve fejldnek, azt megtudhatja a knyv msodik fejezetbl.A szmtgp egyes elemeinek, illetve a perifriknak (merev- s hajl

konylemez, monitor stb.) valahogyan kommuniklniuk kell egymssal. Ennek az eszkze a snrendszer. A harmadik fejezetben megismerkedhet a PC-kben hasznlatos klnbz tpus snrendszerekkel, azokteljestmnyvel s fejldsvel. Az utols, negyedik fejezetet annakszentel tk, hogy tancsot adjon a szmtgpek megfelel konfigurlshoz. Tulajdonkppen arrl szl, hogy a fent emltett elemeket, alkatrszeket hogyan lehet gy sszhangba hozni, hogy a szmtgp alehet legnagyobb teljestmnyt nyjtsa.

Bizton llthatjuk, hogy ha vgigtanulmnyozza ezt a knyvet, ak

kor valsgosan is tudni fogja, hogy mi micsoda a gpben - nem csakelmletben. A knyvben szerepl brk, fnykpek segtenek abban,hogy egy kinyitott szmtgp alkatrszei kztt eligazodjon. St btran vllalkozhat ezutn arra, hogy egyes elemeket kicserljen a gpben. De ha csak azrt olvassa el a knyvet, hogy megrtse a szmtgp hardverelemeinek mkdst, akkor sem fog csaldni. s biztos,hogy a mindennapi munkban is hatkonyabban fogja kezelni a szmtgpet, hiszen tudni fogja, hogy mi trtnik bell".


11/234

A processzorok fejldse

a 8088-astla Pentiumig

Az IBM-PC hivatalosan 1981. augusztus 11-n kszlt el, s ezzel agppel fektette le az IBM azokat a szabvnyokat, amelyek mig is rvnyesek. Ez az asztali szmtgp olyan ron nyjtott olyan teljestmnyt, ami korbban nem volt elrhet. A gpet egy v alatt ksztettk el az Intel s a Microsoft jelents kzremkdsvel. Az Intel szlltotta a processzort s szmos perifriaelemet, s az akkor mg kisMicrosoft fejlesztette ki az opercis rendszert, a DOS-t (Disc OperatingSystem).

A szmtgp bels vilgrl nem a szoksos IBM-titkolzs folyt,st: a kapcsols s az opercis rendszer programozsnak nyilvnossgra hozatalval arra sztkltk a tbbi cget, hogy fejlesszk ki sajtPC-iket.

Csak vekkel ksbb prblta meg az IBM (a mikrocsatornnl) alicencek tadsval a msolst megakadlyozni, hogy jra ersebb rsztvevje lehessen a PC-piacnak.

A 8088/8086-os PCAz eredeti PC 8088-as processzort tartalmazott, amely bell 16 bitesknt dolgozik, azonban kifel 8 bitesknt kommunikl. Az igazi 16bites processzor, a 8086, mr 1978 ta rendelkezsre llt. (Ez a 8086mig megtallhat a notebook-okban.) Az akkori idkben viszont azIBM elnye a kedvez r volt, s ezt a 8088-as processzor beptsvel


12/234

Alaplapok, snrendszerek, konfigurls 12

rtk el, amely szoftveroldalrl teljesen kompatbilis a 8086-ossal. Ezenkvl akkor mg nem llt rendelkezsre 16 bites perifria, s a memria nagyon drga volt.

Az Intelnek ez az elve mig megfigyelhet: a nagy teljestmny pro

cesszorok mellett mindig van egy kisebb testvr, amely nem olyan nagyteljestmny, viszont olcsbb. gy van ez a 80386DX mell kifejlesztett 80386SX-szel s a 80486DX 80486SX vltozatval is.

Az eredeti PC jellemzi a kvetkezk voltak: Intel 8088 processzor, 4,7 MHz-es rajellel 20 bites cmbusz 8 bites Input/Output sn 256 Kbyte dinamikus RAM, beforrasztva BASIC rtelmez a ROM-ban aljzat a 8087-es matematikai trsprocesszornak 5 bvthely (PC-Slot), egyet elfoglal a grafikus krtya, egyet a le

mezvezrl egy prhuzamos port legfeljebb 2 darab 5,25 hajlkonylemezes meghajt, egyenknt 360

Kbyte kapacitssal CGA grafikus krtya

csatlakoz egy kazetts trolegysg szmra 64,5 Wattos tpegysg

A hagyomnyos PC-ben legtbbszr 8088-as vagy 8086-os processzort hasznlnak.

A bvtkrtyk (portok, grafikus krtya) egy aljzaton helyezhetkel, ezen keresztl ltesl fizikai kapcsolat az alaplappal. Ezeket abvthelyeket slot-nak neveztk el. A bvthelyek fel mind a ktprocesszor (8088, 8086) 8 bitesknt viselkedik. A cmbusz mindktesetben 20 bites. Ezzel 1Mbyte (1024 Kbyte) memria cmezhet meg.A felhasznlk szmra azonban csak 640 Kbyte ll rendelkezsre (eza RAM), mivel a fels trterletet a grafikus krtya s a ROM-BIOSlefoglalta.


13/234

A processzorok fejldse a 8088-astl a Pentiumig 13

1-1. bra. A 8088-as processzor. Felette lthat a 8087-es trsprocesszor helye

A 8086-os processzor 16 bites adatbuszt tartalmaz, a 8088-as 8 bitest. Mindkt processzor 16 bites regiszterekkel dolgozik, meg kell azonban jegyezni, hogy a 8088-as a 16 bites adatokat a memribl 2 temben olvassa be. A 8088-as rendszer mintegy 25%-kal lassabb a 8086-osrendszernl.

Mindkt processzor egyestett adat-/cmvezetken szlltja az adatokat s cmeket. Ezt az eljrst multiplexlt cm-/adattovbbtsnaknevezik. A cm s az adat elvlasztshoz hasznljk az ALE (AddressLatch Enable) jelet, amelyet a buszvezrl (8288) llt el.

A processzor mellett a PC legfontosabb eleme a BIOS-ROM. Ez atrolelem tartalmazza azokat az alapvet szoftverrutinokat, amelyeket az opercis rendszer (MS-DOS, PC-DOS) hasznl.

A tbbi lnyeges alkotelem elrendezst s kapcsolataikat brzolja az 1-2. bra.


14/234

Alaplapok, snrendszerek, konfigurls

billentyzet

------- EZZZZ

DMA lap DMA vezr l jm74 LS 612 8237 8253

Megszakt

vezrl8259

t - rPIO8255

Processzor Trs

8086/processzor

8086 8087

NMI logika

Parltas-ellenrzs

Memriafrissts --------DMA

GrafikuskrtyaPC

bftvit-

helyek Saos/prtwzo-mosport

Floppy/merevlemez vezrt

DlPkapcsott

zzzu -------

1-2. bra. A PC alaplapjnak elvi felptse


15/234


A hagyomnyos PC alkotelemei: Processzor: 8086, 8088; angol rvidtse a CPU (Central Processing

Unit = kzponti feldolgoz egysg). Trsprocesszor: 8087; matematikai trsprocesszor, a lebegpontos

szmtsok gyorstsra.

RAM (Random Access Memory = vletlen elrs memria); ez azrhat s olvashat memria, szoks munkatrnak is rnevezni. Dinamikus mkds *, maximlis mrete 1 Mbyte. BIOS-ROM (Read Only Memory = csak olvashat memria); ez a

memria tartalmazza a BIOS-t (Basic-Input-Output-System = alapvet input/output rendszer), amelyben az alapvet szoftverrutinokvannak megrva.

Snvezrl: 8288; dekdolja a processzor jeleit s ellltja a sn vezrl

jeleit (ALE,/AEN...). rajelgenertor: 8284; ellltja a rendszer rajelt, tartalmazza ahardveres trls (hideg-reset) logikt, s ellltja a Ready jelet (a processzor addig tartja az adatot, amg a perifria kszen nem ll azadatfeldolgozsra).

Megszaktsvezrl: 8259; a megszaktsok kezelst, vezrlst ltja el.

DMA vezrl: 8237; a DMA (Direct Memory Access) kzvetlen memria-hozzfrst jelent, pldul adattvitelt a memria s a hajlkonylemez kztt a processzor megkerlsvel. Ezt az tvitelt irnytja a DMA vezrl.

Idzt (timer): 8253; rendszerra, szmll, valamint ez az elemlltja el a dinamikus RAM frisstsnek frekvencijt; legfeljebb2,6 MHz-cel dolgozik.

PIO: 8255; (Parallel Input Output) prhuzamos port; beolvassa a DIPkapcsolk llst, vezrli a hangszrt s a billentyzettel val kommunikcit felgyeli.

Billentyzetben lv processzor: 8048; kirtkeli a billentyzetmtrixot, s soros adatokk alaktja a lenyomott billenty kdjt.

* A dinamikus mkds azt jelenti, hogy a szmtgpnek meghatrozott idnknt frissteni kell az ilyen tpus memria tartalmt, klnben elvesznek a trolt informcik.


16/234


Ezek teht az eredeti PC alkotelemei s lehetnek br ms elemek isegy-egy 8088/8086-os PC-ben, a rendszer gerinct az itt lertak alkot

jk. A tovbbi fejezetekben rszletesebben ltni fogjuk az egyes elemekpontos mkdst.

A matematikai trsprocesszor (8087) elnyei olyan alkalmazsoknl lehetnek jelentsek, amelyek kifejezetten szmtsignyesek. Ilyenek a CAD programok (szmtgpes tervezprogramok), vagy a matematikai segdprogramok. De pldul a szvegszerkeszt programokgyorsasgra szinte semmilyen hatssal nincs a trsprocesszor.

A 8088/86-os laptopokban (hordozhat szmtgpekben) az energiatakarkosabb 80C88 s 80C86-OS CMOS-os processzorokat hasznljk.*

A NEC cg szintn gyrt a 8088-assal s a 8086-ossal kompatbilisprocesszorokat. A V20 (juPD70108) s a V30 (juPD701116) processzo

rok CMOS technolgival kszlnek, paramtereik pedig jobbak azIntel processzoroknl: bvebb az utastskszlet, gyorsabbak, kpesek a 8080-as processzorra rt programokat futtatni. Egy 8088-as processzor V20-asra val cserjvel minden tovbbi mdosts nlkl nvelheti a gp sebessgt. Az, hogy mennyire n a sebessg, fgg a hasznlt gptl s a felhasznlstl is. Sok Input/Output mveletnl valsznleg alig tnik fel a vltozs, de sok szmtsi mveletnl biztosanszembetn. Ez az egyszer processzorcsere a legegyszerbb lehetsg,

hogy egy rgi PC sebessgt nveljk.Nagyon ritkn hasznlnak szemlyi szmtgpekben 80186-os vagy80188-as processzorokat, mivel a 8086/8088-asok teljesen megfelelnek a clnak. A 80186/188-as processzorok beptve tartalmaznak bizonyos elemeket (rajelgenertor, megszaktsvezrl, DMA vezrl),amelyek a hagyomnyos PC-knl kln rszekknt helyezkednek el azalaplapon. Emiatt nem hardverkompatbilisek a PC-vel, s ezrt csakspecilis feladatokra hasznljk ket, pldul a vezrlstechnikban.

* CMOS= Complementary Metal-Oxide Semiconductor. A CMOS ramkrk specilis technolgival kszlnek. Szmunkra legfontosabb, hogy az gy kszlt ramkrknek lnyegesen kisebb az ramfelvtele, teht a fogyasztsa is.


17/234

A processzorok fejldse a 8088-astl a Pentiumig

1.2. Az XT szmtgp1983-ban jelent meg egy javtott PC, az IBM XT (extended Technology).A f klnbsg abban llt, hogy egy 10 Mbyte-os merevlemez-egysget

ajnlottak a gphez, valamint jelents elny volt, hogy a RAM az alaplapon 640 Kbyte-ig bvthet. A RAM elemek nem voltak beforrasztvaaz alaplapba, hanem foglalatban helyezkedtek el. gy ha a memriameghibsodott, knnyebben lehetett cserlni. j tpegysget kapott agp, egy 135 Wattos ersebbet, amely lehetv tette, hogy a bvthelyekszmt 5-rl 8-ra nveljk.

Az XT-t az idk folyamn sokfle verziban ajnlottk (kibvtettbillentyzettel, 20 Mbyte-os merevlemezzel, soros porttal) s ezzel ki

szortotta a rgi PC-t, amely a gyenge tpegysg miatt alig volt fejleszthet. Manapsg ha az ember PC-rl beszl, akkor legalbb egy XT-t rtalatta, mert olyan PC-t, amiben nincsen merevlemez s nincsenekmegfelel bvthelyek, ma mr elkpzelni sem tudnnk.

Abban az idben (1983) mlttek be a piacra a tvol-keleti PC kompatbilis szmtgpek, amelyek olcsbbak s nha nagyobb teljestmnyek is voltak, mint az eredeti IBM PC-k. Az egyetlen megkts aROM-BASIC volt, amelyet csak az IBM-tl lehetett venni. Ezeket amsolatokat szoktk kinoknak is nevezni.

1.3. Az AT szmtgpIgazi elrelps kvetkezett be 1984-ben, amikor az IBM megjelentette az AT (Advanced Technology) szmtgpet. Ennek belsejben mrvaldi 16 bites processzor rejtztt, a 80286-os, amelyik mr kifel is16 bites hozzfrssel dolgozott.

Ntt a lemezegysg s a merevlemez kapacitsa is s az j grafikus

krtya, az EGA felbontsa is jobb lett. Ennl az alaptpusnl szmosvltozat ltott napvilgot az id mlsval.

Egy tipikus kipts gy nzett ki: Intel 80286-os processzor 6 vagy 8 MHz-es rajellel


18/234


24 bites cmbusz640 Kbyte dinamikus RAM16 bites Input/Outputaljzat a 80287-es trsprocesszor szmra

5 darab 16 bites bvthely (AT-Slot) s 3 darab 8 bites PC-Slotra s naptr elem, CMOS-RAM akkumultoros tpllssal, amelya rendszer konfigurcijt troltaegy prhuzamos s egy soros port5,25M-os lemezegysg 1,2 Mbyte kapacitssal3,5M-os lemezegysg 720 Kbyte vagy 1,44 Mbyte kapacitssal20 vagy 30 Mbyte-os merevlemezEGA grafikus krtya157 Wattos tpegysg.

Az AT szmtgpekbe klnbz processzort pthettek, de a hagyomnyos AT-ben 80286-os van. Az ehhez kapcsolhat matematikai trsprocesszor a 80287-es.

A 8086-os processzor gynevezett Real Mode (vals zemmd)zemmdban dolgozott. gy a 80286-os is kpes mkdni, s ezltalteljesen kompatbilis a 8088-assal s a 8086-ossal, de ekkor csupn1 Mbyte memrit lehet vele megcmezni. A 80286-osnak van azon

ban egy msik zemmdja is, az gynevezett Protected Mode (vdettzemmd). Ebben az zemmdban hasznlhatk ki igazn a processzorlehetsgei: kpes multitasking mdban dolgozni, s lehetsg van virtulis memria cmzsre is. Maximlisan 16 Mbyte fizikai memriacmezhet meg, virtulisan pedig maximum 1 Gigabyte. A processzorekkor a ltez trterlet feletti rszeket automatikusan a merevlemezrl olvassa be s arra rja, anlkl, hogy a program errl tudomst venne. A vdett zemmd DOS alatt nem hasznlhat. Csak az OS/2, aUNIX, WINDOWS NT, majd a WINDOWS 95 alatt vlt lehetsgessa vdett zemmdban val munka. Windows alatt t lehet kapcsolnivdett zemmdba.

A multitasking md azt jelenti, hogy lehetsg van tbb programegyidej futsra gy, hogy az egyes programok nem tudnak egymsrl, vdett (protected) mdban vannak.


19/234


: :wxv!'S)'a;.v.v.w.'.v.v :*W !X 'X y :-X v X

1-3. bra. 80286-os processzor az AT alaplapban (N80L286)

Az AT tulajdonkppen a PC tovbbfejlesztse, amit az 1-4. bra jlszemlltet.

Az adatbusz, pontosan gy, mint a PC-ben 16 bites, de nem csakbefel, hanem a bvtkrtyk fel, kifel is. A cmbusz azonban 24bites s ezltal 16 Mbyte memria cmezhet meg kzvetlenl.

Az adatok s a cmek mr nem multiplexlt mdban (nem ugyanazon a vezetken) futnak, hanem kln vezetkek llnak rendelkezsre. Ezrt a 80286-os processzor mr nem DIP (dual-in-line) tokban

van elhelyezve, hanem pldul PGA vagy PLCC tokban.A tovbbfejlesztett snhez j snvezrl volt szksges, ez a 82288

lett.A 80286-os j rajelgenertort ignyelt, a 82284-est, amely lnye

gt tekintve pontosan gy mkdik, mint a 8284-es a PC-ben.


20/234

Rendszersin


ra/RAMMC14 6816

IAkkumultor

IRQ

DMA vezrl8237

r i

Hangszr

THangszr -

logika

Megszakts

vezrl 8259

DMA lap DMA v ezr li pOGaKVteowoK?| 8254

Megszakts- Billentyzet -74 L 5612 8237 vezrl 8259 vezrifi 8042

ATbvit-helyek

NMI logika

Paritas-ellenorzs

Memria-frissts

Roppy/merevie-mezvezrl

DMA

IRQ

1 -4. bra. Az AT alaplap elvi felptse


21/234


A DMA s a megszaktsok lehetsgeinek bvtsra 2-2 vezrltptettekbe, ugyanazokat, amiket annak idejn a PC-be is: 8237, 8259.

Az AT-hoz szriatartozk volt a vals idej ra. gy mr nem voltszksg arra, hogy a felhasznl a gp bekapcsolsakor adja meg a pontos idt s a dtumot, mint ahogyan az a PC-ben volt. Az ra ramkre nem Intel fejleszts volt, hanem a Motorola cg 146818 jel rjthasznltk. Az ra a gp kikapcsolsa utn akkumultorrl kapta azramot, s gy mkdtt tovbb. Az ra tokja tartalmazott RAM-ot is,amelyben a rendszerkonfigurcit troltk.

A konfigurlst az AT-nl egy menvezrelt setup programmal lehetett elvgezni, nevezetesen belltani a hasznlt lemezmeghajtk sa merevlemez tpust, a memria nagysgt s a grafikus krtya tpust. Ez is jelents vltozs volt a PC-hez kpest, ahol mg gynevezett

rvidzr dugkkal (jumperekkel)s kapcsolkkal kellett konfigurlnia gpet.A billentyzetet az AT-ban nem a 8255-s PIO-modul kezelte, ha

nem erre a clra egy specilis mikrovezrlt, a 8042-est ptettk be.Ezzel lehetsg nylt arra, hogy adatokat kldjnk a billentyzetnek,teht a billentyzet programozhatv vlt, a klnbz billentykhzfunkcikat lehetett rendelni.

A 8042-es mikrokontroller tvette a kulcsos zr (Key-Lock) leolvassnak s a kperny tpust s a processzor sebessgt bellt tktsek leolvassnak feladatt is.

Egy hagyomnyos 80286-os AT szmtgp elemei teht a kvetkezk: 80286-os processzor 80287-es matematikai trsprocesszor maximlisan 16 Mbyte RAM BIOS-ROM

snvezrl: 82288 rajelgenertor: 82284 megszaktsvezrl: 8259; ellenttben a PC-vel az AT kt meg

szaktsvezrlvel rendelkezett, ezzel 16 csatornt volt kpes kezelni.


22/234


DMA vezrl: 8237; hasonlan a megszaktsvezrlhz ebbl is kettvolt, gy 8 csatorna kezelse vlt lehetsgess.

idzt/szmll (timer/counter): 8254 billentyzetkezel: 8042

billentyzet processzora: 8048 vals idej ra (Real Time Clock): Motorola 146818; ez tartalmaztaa konfigurcit is.

A klnbsg a PC, az XT s az AT kztt ma mr lnyegtelennektnik, nem szoks a mindennapos hasznlatban a pontos megjellstalkalmazni: ha PC-rl beszlnek, akkor a legtbbszr egy IBM-kompa-tbilis szmtgpet rtenek alatta, s ltalban hozzteszik, hogy milyen processzor van a gpben (pldul: egy 486-os PC"). Mi is gy

fogunk tenni a knyv tovbbi rszeiben.

1.4. PC 386-os processzorral1986-ban ksztette el a Compaq cg az els 32 bites processzorral(80386-os) felszerelt gpet. Ez a szmtsi teljestmny drasztikus nvekedst jelentette.

Az ISA (Industry Standard Architecture) szabvny, amely a csatlakozt s jeleit definilta, nem tette lehetv a bels sn 32 bites kapcsolatt a perifriakrtykkal, ami pedig igazn fontos lett volna egygyors szmtgp kifejlesztshez. Ezrt nhny alaplapon olyan kiegszt 32 bites csatlakozhelyek vannak, amelyek nem szabvnyosak, s csak specilis krtykkal hasznlhatk.

A helyi sn [local bus) koncepcija is ebbl a problematikbl szletett, amikor nmely perifrival (memria, grafika) 32 bites kapcsolat

ra volt igny, de valdi 32 bites snrendszer kiptse (mint amilyen aMicro-Channel vagy az EISA) nagyon drga lett volna. A kt emltett32 bites snrendszer teljesen ms alaplaphardverrel mkdik. Ezekrlegybknt a ksbbi fejezetekben rszletesebben olvashatunk.

A 80386-os fizikailag 4 Gigabyte-ot, virtulisan 16 Terabyte-ot tudmegcmezni. A 80386-os nem csak a mr emltett kt zemmdban


23/234


1-5. bra. Az AMD 386-os processzora

kpes mkdni, hanem egy harmadik mkdsi mdja is van: aVirtualReal Mode (virtulis vals md). Ez az zemmd egyesti a Real s aProtected md elnyeit oly mdon, hogy egyszerre tbb programot lehet futtatni Real mdban. Tulajdonkppen olyan, mintha tbb 8086-os processzor dolgozna egyszerre.

Egy 386-os rendszer gp az rajelet tekintve nem felttlenl gyorsabb egy 286-osnl, de jobb trkezelse miatt gyorsabb a 286-os gpeknl. A 80386-os processzorhoz is ugyangy tartozik egy matematikaitrsprocesszor, a 80387-es.

A 80286-os s 80386-os kzti tmenet volt a 80386SX, amely bell32 bites volt, de a klvilggal csak 16 biten kommuniklt, ennek ellenre a 32 bites szoftvereket, ha lassabban is, de kpes volt futtatni.

Ahogy a 8088-as mellett ott volt a 8086-os, gy jelent meg a 80386-os legyengtett" vltozata a, 80386SX. ltalban az Intel jellsrend-


24/234


szerben az SX a gyengbb kistestvrt, a DX az igazi" nagy teljestmny processzort jellte. A szm eltt elhelyezett i" bet pedig az Intelre,mint gyrtra utalt. (Pl.: i386SX)

Az Intellel folytatott hosszas jogvita utn jelent meg a piacon azAMD (Advanced Micro Devices) cg sajt 386-os processzorval. Az processzork 40 MHz-en mkdtt, ellenttben az Intel 386-osval,amely akkor csak 33 MHz-es volt. Idkzben egy sor msik cg is ksztett 386-os processzort. Ezek az egyes cgek sajt fejlesztsei voltak.A kezdeti szkeptikus vlemnyek a kompatibilitsrl mra szinte teljesen megszntek: mr jformn senki sem ktelkedik ezen processzorok kompatibilitsban. A felhasznlk szmra pedig nyilvnvalanjobb, ha nem egy cg diktlja a piacon az rakat.

Azokban a PC-kben, amelyekben legalbb egy 80386SX processzor

van, mindig specilis ramkrkszleteket hasznlnak. Ez a helyzet a808286-os NEAT ramkrkszletes PC-nl is. Az egyes alkotelemekbr lehetnek msok, de mindig kompatbilisek az eredetiekkel, s haklnbz modulok vannak is a rendszerben, azok ugyanazon az elven mkdnek.

1.5. A 486-os PC

A 80486-os szintn 32 bites processzor, amely a 80386-osnak megfelel elven mkdik, de a processzorral egy tokba van integrlva a matematikai trsprocesszor s egy gyorstr (cache).A cachekezelsre azutastskszlet hat j utastssal bvlt.

A 486-os PC szmtsi teljestmnye tovbb nvelhet egy kiegszt trsprocesszorral, amelyet a Weitek cg gyrt, s amelynek tpusa:4167. Sok alaplapon a Weitek trsprocesszor szmra aljzatot ptettek ki.

lht az i486DX processzor a kvetkezket tartalmazza: 80386DX CPU 80387DX trsprocesszor Intel 82385 cache vezrl (Cache-Controller) 8 Kbyte cache (statikus RAM)


25/234


1-6. bra. Ezen a kpen egy Intel 486 DX2 processzort ltunk

A statikus cache trol tulajdonkppen egy nagyon gyors elrs memria, amely az adattvitelben jtszik nagy szerepet. A processzor s adinamikus munkatr (RAM) kztt" helyezkedik el. A cache vezrlst a cache-controller ltja el, ami szintn a 486-os tokban van.A cache technikval a gyors processzornak nem kell vrnia a RAM-bljv adatokra, mert azokat a vezrl mr elksztette a cache memriban.

Az i486DX processzor egy msik vltozata a DX2-es. Ennl a pro

cesszornl a mkdtet rajelet a processzoron bell megduplztk.Ez nem jelenti azt, hogy a processzor sebessge dupljra ntt volna,de tny, hogy valamennyit gyorsult a processzor. Egy 486-os gpet viszonylag egyszeren lehet gyorstani a 486-os processzor DX2-esre valcserjvel. A PC szoksos hardverelemei vltozatlanok maradhatnak.Tancsos viszont a processzor htsre gyelni. Ez vonatkozik min


26/234


den nagy rajel processzorra (33 MHz fltt), amelyek akr 85C-igis felmelegedhetnek. Ezrt sok PC-ben htventiltor, vagy a processzorhtn htbordk tallhatk. De mg a szmtgp szells helyre trtn helyezse is segthet ezen a problmn.

A 486DX2 porcesszornak a 486DX-25-shz kpest plusz t csatlakozja van, amelyeket tesztfunkcikra hasznlnak, de ez a processzorcsert egyltaln nem akadlyozza.

1994-ben jelent meg a hromszorozott rajel 486-os processzor,amit elg kvetkezetlenl DX4-nek neveztek el. Egy 486DX4/1 OO-asprocesszor teht a 33MHz-es rajel bels triplzsval mkdik.A DX4-nek nagyobb cache memrija van s 3,3V feszltsggel mkdik azrt, hogy kisebb legyen az ramfelvtel s ezzel egytt a melegeds is. Az alacsonyabb tpfeszltsgnek termszetesen kvetkezm

nyei is vannak. Nevezetesen, hogy a DX vagy DX2-es processzort nemlehet egyszeren DX4-esre cserlni. Ez csak akkor lehetsges, ha azalaplapon van erre szolgl feszltsgszablyoz, vagy pedig egy olyankztes tokot kell hasznlni, amely magba foglalja a 3,3 V-os feszltsgtalaktt. Ezt a processzor aljzatba kell helyezni, s ennek a toknak atetejn kialaktott csatlakozhelyre lehet a 3,3V-os processzort bepteni.

Amikor az AMD cg megjelentette a 40 MHz-es 386-ost, akkor azINTEL a 486-os olcs vltozatval rukkolt el, a 486SX-szel. Ebben atpusban nincsen benne a matematikai trsprocesszor. A 486SX-es alap

lapokon tallhat egy aljzat a 487SX-es trsprocesszor szmra. Habehelyezzk a 487SX trsprocesszort, akkor a 486SX szinte feleslegess vlik, hiszen a 487SX gynevezett trsprocesszor nem ms, mintegy teljes rtk 486-os processzor. A 487SX pedig egyszeren kikapcsolja a 486SX-et s tveszi a feladatait. Teht viszonylag bonyolultmdon elll egy sima 486DX-es processzor. A hrom processzor lbkiosztsa klnbz, teht egy 486SX aljzatba nem helyezhet egyszeren egy 487SX vagy 486DX processzor. Vannak olyan alaplapok, ame

lyek megfelel tktsbelltsokkal alkalmasak klnbz processzorok befogadsra.Egy i486SX-es alaplap gp teljestmnynek nvelshez mindig

egy gynevezett fejleszt (upgrade) aljzat szksges, amelybe nem csakaz i487SX processzor, hanem az Intel-Overdrive-486"-os is behelyez-


27/234


het. Ahogyan a DX2-nl duplztk az rajelet, gy duplztk azOverdrive-ban is. Az Overdrive processzorok lbkiosztsa megegyezikaz i487SX-vel, teht nem kompatbilis a DX processzorokval. A 486-os Overdrive processzorokat a vevknek egy kis kszletben szlltjk

(lerssal, lemezzel, httesttel). A DX2-es processzorokat a szoksosmdon egyenesen a PC gyrttl forgalmazzk. Egy idben lehetettkapni 486SX2-es tpus processzort is, amely duplzott rajel, trs-processzor nlkli vltozat.

1.6. Pentium PCA mai napig a legnagyobb teljestmny Intel processzor a Pentium.

A Pentiummal megszaktotta az Intel azt a folyamatot, hogy szmokkal nevezi el az jabb processzorokat. gy lett a 486-os utn kvetkezprocesszor Pentium, nem pedig 586. Termszetesen tovbbra is fennll a kompatibilits a korbbi tpusokkal. Az egyik legfontosabb jtsa l Kbyte mret cache (8 Kbyte az adatoknak s 8 Kbyte az utastsoknak), amely Write-Through s Wrte-Backzemmdra is konfigurlhat. A 486-os bels cache-t csak Write-Through, a kls cache-eket csak Wrte-Back mdban lehetett hasznlni. Most ez a korltmegsznt. Ezekrl az zemmdokrl rszletesen olvashat a PC-M-h e l y 3. ktetben.

A Pentium 64 bites adatbuszt hasznl kifel, de bell csak 32 bitenkommunikl, mint egy 486-os. Az X86-osokra rt szoftverek - az alkalmazstl fggen - 20-70%-kal gyorsabban futnak a Pentiumon,mint a 486-oson, ugyanolyan rajel mellett. A specilisan Pentiumrart szoftverekkel pedig mg nagyobb teljestmny rhet el. Van egymsik hasznos tulajdonsga is a Pentiumnak: kpes tbb processzoregytt dolgozni (multiprocesszoros zemmd). Az Asus s Elitegroup

cgek pldul fejlesztenek olyan alaplapokat, amelyeken 2 Pentiumprocesszor szmra van hely. Ezt a lehetsget pldul a Windows NTopercis rendszer alatt lehet kihasznlni.

Ugye milyen szpen hangzanak ezek a tulajdonsgok gy egytt? Dene felejtsk el, hogy DOS alatt a Pentium processzor is csak gy m-


28/234


kdik, mint egy gyors 8088-as. PC-vsrlskor ne tvesszk szem ellazt a tnyt, hogy ez minden X86-os processzorra rvnyes, s hogycsak nhny specilis szoftverrel (amikbl elg kevs van) lehet a processzorok igazi kpessgeit kihasznlni.

1.7. A processzorok ttekintse

Mr nhny ve megtrt az Intel monoplium a processzorpiacon, ssok cg jelent meg sajt fejleszts PC-kompatbilis processzorral. Ilyencgek az AMD, Cyrix, Texas Instruments, IBM s UMC. Ezek mrteljesen kompatbilisek az eredeti Intel processzorokkal, amelyek fbb

jellemzit foglalja ssze az 1-1. tblzat.


29/234


1-1. tblzat. Az Intel processzorok fbb jellemzi

29

8088 8086 80286 80386SX 80386DX 80486SX 80486DX Pentium

Bels adat

forma 16 Bit 16 Bit 16 Bit 32 Bit 32 Bit 32 Bit 32 Bit 32 Bit

Kls adatbusz 8 Bit 16 Bi t 16 Bit 16 Bit 32 Bit 32 Bit 32 Bit 64 Bit

Cmbusz 20 Bit 20 B i t 24 Bit 24 Bit 32 Bit 32 Bit 32 Bit 32 Bit

Cmezhetmemria[Mbyte] 1 1 16 16 4000 4000 4000 4000

Virtulisancmezhettr 4 Gb 4 Gb 64 Tb 64 Tb 64 Tb 64 Tb

Futtathatszoftverek

80888086

80888086

8088808680286

80888086

8028680386

80888086

8028680386

80888086

8028680386

80486

808880868028680386

80486

80888086

8028680386

80486Pentium

r p xTrsprocesszor 8087 8087 80287 80387SX 80387DX 80487SX Beptett Beptett

Cachevezrl Kls Kls Bels Bels Bels

Bels

Cachemret 8Kb 8 Kb 8 Kb 8 Kb 16 Kb


30/234


Az 1-2. tblzatban a klnbz gyrtmny processzorok jellemzit tekintjk t. Az SMM (System Management Mode) rovat azt mutatja, hogy a processzor kpes-e energiatakarkos zemmdban mkdni. Az energiatakarkos processzorokat eredetileg a hordozhat sz

mtgpekhez fejlesztettk ki, ksbb azonban egyes asztali PC-knekis tartozkv vltak. Az energiatakarkos tpusokat rendszerint L vagyLV (Low Voltage = alacsony feszltsg) betkkel jellik.

1-2. tblzat. A klnbz gyrtmny processzorok. A + jel azt mutatja, hogy aprocesszor az rajel bels megduplzsval, illetve meghromszorozsval mkdik.

Processzor Bels Cache Trsprocesszor SMMLb

kompatibilits

Intel 386SX --- 387SX 386SXIntel 386DX --- 387DX 386DXIntel 386SL --- 387SX Igen 386SXIntel 486SX 8Kb 487SX --- 486SXIntel 486SX2+ 8 Kb 487SX --- 486SXIntel 486DX 8 Kb beptett --- 486DXIntel 486DX2+ 8 Kb beptett --- 486DXIntel 486DX4+ 16Kb beptett --- 486DXIntel 486SXSL 8 Kb beptett Igen 486SX

Intel 486DXSL 8 Kb beptett Igen 486DXIntel 486DX2SL+ 8 Kb beptett Igen 486DX Intel Pentium 16 Kb beptett Igen PentiumIntel Overdrive 8 Kb beptett Igen i487SXAMD 386SX/SXL --- 387SX --- i386SXAMD 386DX/DXL --- 387DX --- i386DXAMD 386SXLV --- 387SX Igen i386SX AMD 386DXLV --- 387DX Igen i386DXAMD 486SX 8 Kb 487SX Igen i486SX

AMD 486SX2+ 8 Kb 487SX ---

i486SXAMD 486DX 8 Kb beptett --- i486DXAMD 486DX2+ 8Kb beptett --- i486DXAMD 486SXLV 8 Kb 487SX Igen i486SX AMD 486DXLV 8 Kb beptett Igen i486DX AMD 486DXL4+ 8 Kb beptett Igen i486DX


31/234

(1 -2. tblzat folytatsa)


Processzor Bels Cache Trsprocesszor SMM Lbkompatibilits

Cyrix 486SLC 1 Kb Cx387SLC

i386SXCyrix 486DLC 1 Kb Cx487DLC i386DXCyrix 486DR2+ 1 Kb beptett i386DXCyrix 486S 2 Kb Cx487S Igen i486SX Cyrix 486SV 2Kb Cx487S Igen i486SXCyrix 486S2+ 2Kb Cx487S Igen i486SX Cyrix 486DX2+ 8Kb Cx487 Igen i486DXIBM 386DX --- 387DX --- i386DXIBM 386SLC 8 Kb 387SX Igen i386SX IBM 486BL 16 Kb 387DX Igen i386DXIBM 486SLC2+ 16 Kb 387SX Igen i386SXIBM 486DLC3+ 16 Kb 387DX Igen AMD 386DXLVTexas 486SLC 1 Kb Cx387SLC --- i386SXTexas 486DLC 1 Kb Cx487DLC --- i386DXUMC 486SX 8Kb --- --- i486SX


32/234

Az alaplap

ptelemei

l. A BIOS

Minden PC-ben tallhat egy, vagy tbb (legfeljebb ngy) ROM, amely,azokat az alapvet adattviteli rutinokat tartalmazza, amelyeket azopercis rendszer hasznl. Ezeket a rutinokat egytt nevezik angolulBasic-Input-Output-System-nek, rviden BIOS-nak.

Ha kt ROM tallhat a szmtgpben, akkor az egyiket EVEN(pros) vagy LOW (alacsony) jelzssel ltjk el, a msikat pedig ODD(pratlan) vagy HIGH (magas) jelzssel. Az EVEN-ROM a processzorpros cmeivel, az ODD-ROM a pratlan cmekkel rhet el.

A ROM tartalmt nem lehet megvltoztatni. Ha j rutinokra lenne

szksg, akkor az egsz tokot kell kicserlni. Legalbbis rgen gy volt.Az j PC-kben vannak olyan ROM-ok, amelyeket a soros porton keresztl, vagy lemezrl jra lehet programozni. Ebben az esetben azalaplapon EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory), vagy Flash-PROM van, amelyek elektronikusan trlhetks jra programozhatok. A normlis" ROM-ok azonban nem trlhetk, azokba a program - a szaknyelvben hasznlt kifejezs szerint - bevan getve. A ROM-ok egy msik tpusa az EPROM (ErasableProgrammable Read Only Memory), amelyek UV fnnyel trlhetk.

Ezeken mindig tallhat egy kis ablak, ami egy matricval le van ragasztva. Az ablakon keresztl lehet UV megvilgtssal trlni a ROM-ot. EPROM-okat nagyon gyakran hasznlnak PC-kben BlOS-trnak.


33/234

Az alaplap ptelemei 33

2-1. bra. Az brn az Award cg 486-os, ISA snes alaplaphoz tartoz BlOS-t ltjuk

A 8088-as PC-tl a Pentiumig nagyon sokat vltozott a hardver felptse. Elg, ha csak arra gondolunk, hogy a kezdetekben mg klnll modulknt beszerelt DMA vezrlt, megszaktsvezrlt, szml

lt stb. ma mr gyakran egyetlen chipbe integrljk. Azt pedig elvrjuk, hogy mg az ilyen klnbz hardverelemeken is ugyangy fussanak a programok. Ezt a problmt oldja meg a BIOS, amelyben azelemi funkcik (mint pldul egy karakter megjelentse a kpernyn)rutinjai tallhatk. Az opercis rendszer ezekre a rutinokra hivatkozik, ezltal az opercis rendszer szmra a hardverklnbsgek eltnnek, mivel csak a BIOS megfelel programjra hivatkozik.

A BIOS elhelyezkedst a szmtgp rendszerben szemlletesen

mutatja a 34. oldalon tallhat bra.Az brn legalul helyezkedik el a hardver. A hardver szilciumbl,rzbl, manyagbl s ms vezet, nem vezet vagy flvezet anyagokbl ll. A kvetkez szint a BIOS, amely adatokat is tartalmazszmtgpes program. Sok ms mellett a BIOS kezeli a szmtgpbeberkez s onnan kilp informcikat (innen ered az elnevezs Input-Output rsze). Mivel a BIOS ROM-ban helyezkedik el (azaz elvileg


34/234


Felhasznli program(szoftver)

Opercis rendszer(DOS- szoftver)

ROM BIOS(firmware)

Hardver

megvltoztathatatlan), ezrt akr a hardver rsznek is tekinthet, brvaljban mgsem az. Ezt a kztes llapotot jelzi a firmware angolelnevezs. A BIOS-ra pl az opercis rendszer, s az opercis rend

szer segtsgvel futtathatjuk felhasznli programjainkat.A BIOS teht nll programmodulok gyjtemnye. Ezekre a rutinokra azonban nem egyszer cmzssel hivatkozunk, hanem megszaktsknt indthatjuk ket. Ennek is a kompatibilits nvelse az oka.A megszaktsi cmek szabvnyosan az gynevezett megszaktsvek-tor-tblzatban (Interrupt Vector Table) vannak lefektetve, amely pedig a PC RAM-jban a OOOOh s a 03FFh cm kztt tallhat. A program s a BIOS kztti adattvitel a processzor regisztereinek segtsgvel trtnik. Vgl - hogy minden vilgos legyen - nzzk meg egy

pldn keresztl, hogyan mkdik a BIOS. Pldnkban azt akarjukelrni, hogy a kurzort egy meghatrozott helyre lltsuk a kpernyn.Ezt - BIOS szinten - a kvetkez rvid assembler rutinnal vgezhetjkel:

MOV AH, 2 ; a processzor AH regiszterbe 2-t tlt

MOV BH,0 ; a BH regiszterbe 0-t tesz

MOV DH,2 ; a DH regiszterbe 2-t tesz

MOV DL,12 ; a DL regiszterbe 12-t teszINT 10H ; kri a lOh megszaktst


35/234


A processzor AH regiszterbe betlttt 2 jelzi majd a megszaktsnak, hogy kurzorpozicionlst krnk. A BH regiszter 0 rtke mutat

ja, hogy a 0. kpernyre vonatkozik a mvelet. A DH regiszterbe tettk, hogy hnyadik sorba szeretnnk a kurzort, a DL regiszterbe pedig,hogy hnyadik oszlopba. A lOh megszakts pedig a grafikus krtyaszolgltatsait tartalmazza (lsd 2-1. tblzat).

2.-1. tblzat. A BIOS megszaktsai

BIOS megszakts Funkci

INT lOh Grafikus krtyaINT 1 lh Rendszerkonfigurci tesztINT 12h Memrianagysg

INT 13h Lemez, merevlemezINT 14h Soros portINT 15h Klnbz rendszer-szolgltatsokINT 16h BillentyzetINT 17h NyomtatINT 18h Boot hibaINT 19h Opercis rendszert betlt megszaktsINT lAh ra

2.1.1 nteszt s inicializls

Amikor bekapcsoljuk a szmtgpet, elindul a ventiltor motorja,aztn egy id mlva megszlalnak" a lemezek, a merevlemez, egyspol hangot is hallunk, kigyulladnak bizonyos jelzfnyek, teht sejthetjk, hogy elg sok minden trtnik a httrben. Vizsgljuk megezeket sorban!

A tpfeszltsg bekapcsolsakor mkdsbe lp egy nvizsgl ram

kr. Ez az ramkr megvizsglja a szmtgpen belli sszes feszltsget. Ha azt tapasztalja, hogy az elektromos bemenetek s kimenetekrendben vannak, akkor kzli az alaplappal, hogy minden mkdshezszksges feszltsget rendelkezsre tud bocstani. Ezutn az alaplapon lv temez chip megkapja az indtjelet. Az temez chip meg-


36/234


sznteti a processzort trl reset jelet, ami a szmtgp bekapcsolsata fennllt. A processzor s vele egytt a hardver mkdni kezd.

A processzorba beptettk annak a memriarekesznek a cmt,amelybl bekapcsols utn az els utastst be kell olvasni. Az indulmemriarekeszben egy ugrutasts van. Az ugrs a ROM-BIOS kezdetre lltja azt a mutatt, amely a kvetkez vgrehajtand utastscmt jelzi.

A ROM-BIOS az FFFFFh s az EOOOOh cmek kztti terleten fekszik, feltve, hogy a BIOS egy 27512-es ROM/EPROM-ban tallhat.Ms ROM-oknl ez a terlet lehet kisebb vagy nagyobb, de mindenkppen az FFFFFh cmen fejezdik be.

A BIOS elsknt egy bizonyos jelzt vizsgl a memriban. A jelzllsbl szleli, hogy az indts kezdeti, n. hidegindts volt-e

(bekapcsols vagy reset utn), vagy csak egyszer melegindts(IctrlI+IaltI+IdelI) trtnt-e. Ha hidegindtsrl van sz, akkor a szmtgp lefuttat egy diagnosztikai programot, amelynek segtsgvelellenrzi, hogy a rendszer elemei mkdkpesek-e. Melegindtskorez a teszt elmarad, mert az els bekapcsolskor mr gyis lefutottak.A diagnosztikai programot s a szksges adatokat a BIOS chip tartalmazza. Klnbz tesztprogramok hasznlatosak, a legismertebb slegelterjedtebb az IBM POST(Power-On-Self-Test = bekapcsols ut

ni nteszt). A POST a szmtgpes rendszer valamennyi fontos ramkrt tvizsglja, s a memrit is teszteli. Ha minden rendben van, agp megjelenti a bejelentkez informcikat, kigyjt nhny ellenrz lmpt, kiad egy spol hangot, majd a POST befejezi tevkenysgt.

Az inicializls sorn a RAM-ba tltdik a mr emltett megszaktstblzat. Az itt kvetkez cmek nem minden BlOS-nl azonosak, dea megszaktsok ktttek.

A OOOOOh-OOOICh tartomnyban tallhatk az ltalnos megsza

ktsok cmei, pldul a 00014h cmen a Print-Screen funkci megszaktscme. A 00020h cmtl kezdve a hardverelemek ltal hasznltmegszaktsok vannak. (IRQ0-IRQ7). gy pldul az IRQ7-es az elsprhuzamos port megszaktsa (Interrupt OFh) a 0003Ch cmen kezddik.


37/234


A BIOS megszaktstblzata a 00040h cmtl a 0007Fh cmig helyezkedik el. Az egyik legfontosabb BIOS megszakts az opercis rendszert betlt megszakts (Interruptl9h). Ennek cme a 00064h cmen troldik.

A DOS megszaktstblzatba (00080h-000FFh) olyan megszaktsok tartoznak, mint pldul egy DOS program befejezst okoz 20hmegszakts, amelynek cme: 00080h. Az ltalnos megszaktsokhoz tartozik a hajlkonylemez tpust megad 40h megszakts, melynek cme a OOlOOh. A tbbi hardvermegszaktst, amelyek a OOlCOhcmtl vannak trolva (IRQ8-IRQ15), a 8088/8086-osnl nem hasznljk. A 70h megszakts pldul a vals ra szmra van fenntartva.

A klnbz portok paramtereinek trolsra egy trterletet foglalnak le a 00400h cmtl kezdve. Az ezt kvet 00500h-005FFh c

mig terjed terlet a DOS adatterlet. Itt az opercis rendszer troladatokat s cmeket.

2-2. tblzat. A PC trkiosztsa

Hexa cm Felhasznls

00000h-0003Fh00040h-0007Fh00080h-000FFh00100h-003FFh

. 00400h-004FFh00500h-005FFh00600h-9FFFFhAOOOOh-AFFFFhB0000h-B7FFFhB8000h-BFFFFhC0000h-C7FFFhC8000h-C9FFFhCAOOOh-DFFFFh

EOOOOh-EFFFFhFOOOOh-FFFFFh

1OOOOOh-?

ltalnos s hardvermegszakts-vektorokBIOS megszaktsvektorokDOS megszaktsvektorokltalnos s hardvermegszakts-vektorokBIOS adattrDOS adattrSzabad a felhasznli programok szmraEGA/VGA Video-RAMMonokrm Video-RAM (MDA) vagy EGA/VGA Video-RAMCGA/Hercules Video-RAM vagy EGA/VGA Video-RAMEGA/VGA BIOSMerevlemezvezrl BIOS (SCSI)RAM, EMS ablak

ROM bvtkBIOS ROM (EPROM 27512)Maximum 4 Gbyte szabad memria


38/234


A felhasznli programokat a 00600h cmtl lehet betlteni. Ha aPC-ben 640 Kbyte tr van, akkor ez a 9FFFFh cmig tart. A COOOOh sFFFFFh cmek kzti terletet a NEAT PC-knl vagy a legalbb 386SXprocesszoros gpeknl n. rnyk RAM-lcnt (shadow RAM)lehet hasznlni. Ez azt jelenti, hogy a RAM-nak erre a rszre bemsolja a gp a

ROM-ban tallhat BIOS programokat, illetve a grafikus krtyn, vagyegyb intelligens perifrikon lv BIOS-ok tartalmt. Ez azrt hasznos, mert a RAM gyorsabb mkds, mint a ROM (a gp gyorsabbanmegtallja benne az adatokat), s gy az egsz gp sebessge nhet.Cserbe felldoztunk nmi trterletet. Az rnyk RAM funkci a PCsetupjban llthat be.

Az elmondottakat foglalja ssze a 2-2. tblzat.

2.1.2. A betltsi folyamat s a trfelosztsA bekapcsols s inicializls utols lpseknt a BIOS-ROM aktivizlja a 19h megszaktst, ami betlti az opercis rendszert. (A szakzsargonban erre leginkbb az angol kifejezst hasznljk, azaz azt mondjk, hogy a gp boot-ol.) A boot-rekorda lemez 0. oldaln a 0. svbanaz 1. szektorban tallhat s ezt a rekordot tlti be a 07C00h cmre.A boot-rekordban egy program van, amely a lemez paramtereit tartalmazza. Ennek segtsgvel tallja meg a fjlfoglaltsgi tblt (FAT, File

Allocation Table), s a lemez tartalomjegyzkt. Ezutn tlthet be azels fjl: a rejtett IO.SYS, amely a BlOS-szal egyttmkdve vezrli aki- s beviteli rendszert. Ezt kveten tltdik be a msik rejtett rendszerfjl, az MSDOS.SYS, amely arra szolgl, hogy a DOS parancsokhoz hozzrendelje a megfelel BIOS hvst. Ez kpviseli az opercisrendszer tulajdonkppeni magjt. Az utastsvgrehajt program, aCOMMAND.COM betltse utn a boot-folyamat lnyegben lezrul, s a rendszer kszen ll a munkra.


39/234

alaplap ptelemei 39

2.2. A megszaktsokMr az elz fejezetben - a BIOS kapcsn - is esett sz a megszaktsokrl. Itt most rszletesebben foglalkozunk ezzel a tmval: a PC-k

megszaktskezelsvel.Mirt van szksg megszaktsokra? Ez az els krds, ami mindenkiben felmerl. Egy szmtgp nagyon sok mindent intz, kezel - gytnik - egy idben. Ha nem lenne a megszakts lehetsge, akkor aprocesszornak egyfolytban vrakoz ciklusban kellene mkdnie.Egyfolytban ellenriznie kne, hogy lenyomtak-e egy billentyt, vagykldtt-e valamit az egyik port, vagy hogy a monitor jelez-e valamit.Ez a munkastlus borzaszt pazarls lenne. A processzor az ideje nagy

rszt ezekkel a krdezgetsekkel tlten: pldul ha rkig nem tnkle billentyt, akkor is egyfolytban, minden ciklusban megnzn, hogyle van-e nyomva valamelyik billenty.

A megszaktsoknl a processzor flbeszaktja (interrupt = megszakt, flbeszakt) ppen foly munkjt, s pldul megjelent egy

jelet a kpernyn, vagy beolvassa, milyen billentyt tttnk le. Egybillenty letse mindig megszaktst vlt ki, a processzor abbahagyjamunkjt s megnzi, hogy mit tttnk le, ezutn elvgzi az ebbl

kvetkez mveleteket, majd visszatr az eredeti programhoz, s ottfolytatja, ahol abbahagyta. Ehhez a processzornak tudnia kell, hogyhol is hagyta abba a munkt. Erre szolgl az gynevezett verem (angolul: stack).A verem valban gy mkdik, mint az igazi verem. Ez egyolyan trolhely, amibe fellrl" lehet pakolni, s amit jonnan betesznk, az mindig az utoljra betett adat fl kerl. Kivenni az adatokatmindig fordtott sorrendben lehet: elszr azt vehetjk ki, amit legutoljra tettnk be.

Visszatrve a megszaktsokhoz, elkpzelhetjk gy is, mintaszinkron alprogramfeldolgozst". Mit is jelent ez? Aszinkron, mertnem tudjuk, hogy mikor fog fellpni, mikor hajtdik vgre (pldulnem tudjuk, hogy mikor fogunk letni billentyt), s alprogram, mertamikor elindul, mindig ugyanazt a rutint hajtja vgre.


40/234


A PC-kben ktfle megszakts van: az egyik a hardvermegszakts,a msik a szoftvermegszakts. A hardvermegszaktsok a klnbzhardverelemekhez vannak hozzrendelve. A 8088/8086-os PC-kbenaz Interrupt 2 az alapkiszerelsben legtbbszr a bvtsek szmravan szabadon hagyva. Az AT-ben jobbak a bvtsi lehetsgek, ottmg ngy megszaktscsatorna ll rendelkezsre. A 2-es s a 7-es kzticsatornk nha szabadon hasznlhatk klnbz clokra a megfelelDIP kapcsolllsokkal vagy tktsekkel belltva. Az IRQO s IRQ 1megszaktsok minden esetben az idzt s a billentyzet rszre vannak fenntartva.

Ha egy hardverelem megszaktst kr, akkor a fut program vgrehajtsa abbamarad, a processzor a megszaktsvektor megfelel helyrl kikeresi a megszaktsi rutin cmt, majd vgrehajtja. A PC hard

vermegszaktsok vektorait a 2-3. tblzatban foglaltuk ssze.2-3. tblzat. A PC hardvermegszaktsai

Hardvermegszakts Megszaktsvektor

IRQO Idzt 08hIRQ1 Billentyzet 09hIRQ2 Szabad OAhIRQ3 Soros port 1 OBh

IRQ4 Soros port 2 OChIRQ 5 Merevlemezvezrl ODhIRQ6 Hajlkonylemezvezrl OEhIRQ 7 Prhuzamos port OFh

A szoftvermegszaktsokat a BIOS vagy a DOS vltja ki s nem aklnbz hardverelemek, hanem bizonyos funkcik. gy pldul aCTRL+ BREAK billentyzetkombinci okozz# a 23h megszaktst.

A megszaktsoknak elre meghatrozott prioritsa van. Legnagyobba prioritsa a nem maszkolhat megszaktsoknak. Ezeket angolulNMI-nek (Non Maskable Interrupt)nevezzk, s azt jelenti, hogy nem leheta megszakts vgrehajtst letiltani. [A CTRL + BREAK ltal okozottmegszaktst pldul le lehet tiltani (maszkolni) s akkor hiba nyom-


41/234


juk le ezt a kt billentyt, a fut program nem szakad flbe.] NMI-tokoz a memriban fellp paritshiba, vagy a trsprocesszor hibja.A maszkolhat megszaktsok sorrendjben els az idzt (Timer),azutols pedig a nyomtatport (prhuzamos port).

Ahogy mr sz volt rla, az AT-ben kt megszaktskezel ll rendelkezsre. A kt vezrl egymssal gynevezett master-slave (mes-ter-szolga) kapcsolatban van. Az els vezrl lesz a master s a 2-esmegszakts segtsgvel kommunikl a msik, azaz a slave vezrlvel. Az eredeti 2-es megszakts pedig tkerlt a 9-es helyre (lsd 2-4.tblzat).

2-4. tblzat Az AT hardvermegszaktsai

Hardvermegszakts MegszaktsvektorMaster:

IRQO Idzt 08hIRQ 1 Billentyzet 09hIRQ2 Slave kommunikci OAhIRQ3 Soros port 1 OBhIRQ4 Soros port 2 OChIRQ5 Prhuzamos port 1 ODhIRQ6 Hajlkonylemezvezrl OEh

IRQ7 Prhuzamos port 2 OFhSlave:

IRQ8 Vals idej ra 70hIRQ9 thelyezett IRQ2 71hIRQ 10 Szabad 72hIRQ 11 Szabad 73hIRQ 12 Szabad 74hIRQ 13 Trsprocesszor 75hIRQ 14 Merevlemezvezrl 76h

IRQ 15 Szabad 77h


42/234


2.2.1. A 8259A megszaktsvezrl

A 8259A megszaktsvezrl (tbb cg is gyrtja: Intel, AMD, Harris)klnbz processzorokkal is egytt tud mkdni, ezrt tbb klnbz mkdsi mdja is van. A 8259A nem csak a 8088/8086/80286-

os processzorokkal kpes dolgozni, hanem a 80 80/80 85-s processzorokkal is. Ez utbbiak a PC/AT processzorok 8 bites eldjei, de nemkompatbilisek azokkal s nem hasznljk ket IBM kompatbilis szmtgpekben.

INTA INT DIP

D7-D0

Vezrl logika

CAS0-HKoszk*puffer/kompa-rjtor

1.

Priorits-rtkel

Megszoktaskrs-*- IR

IRIR

IRQOIRQ 1

C5cWRcScD7C

D5c

d4od 3c

D*CD|=QoCCAS0C

CAS1C

GNDC

12345

6

78910111213U

8258A

28

2726

2524

23

2221

20

1918

17

16

15

3Vcc3A 03INTA3R73IR6

3IR5

3IR43IR33IR23IR1DfRO

IN T _ 3SP/EN

DCAS2

negisz-tr IRIRi

IR c o CO m c o CM 8c n 00 CD


81/234


2-9. tblzat. A 82C206 perfravezrl rintkezi s azok funkcii

Lb Jelzs I/O Funkci

75 Vcc Tpfeszltsg-ellts (5 V)

76-84,I-4II-5

IRQ 15-IRQ1 I Megszaktskrs bemenetekA23-A17 o Cmvezetkek a DMA lapregiszter rszre

12 Vss Fldels13 XA16 o Cmvezetk a DMA lapregiszter rszre; csak

8 bites DMA ciklusokban szksges14 PWRGD I Power Good(tpfeszltsg rendben). A tpegy

sg megfelel vezetke van idektve. A jel 1,ha a CMOS RAM-hoz s az rhoz hozz lehetfrni. Egybknt a 82C206 lekapcsolja az adat-

cm- s vezrlvezetkeket, mert a tpegysgvalsznleg hibs.15 /PSRSTB I Ez a bemenet a bels regiszterek alapllapotba

vitelre szolgl a tpfeszltsg bekapcsolsautn. Legtbbszr az rramforrshoz (akkumultor) csatlakozik.

16 /INTA I Interrupt Acknowledge,megszaktsnyugtz jel. A processzor nyugtz jele egymegszaktskrsre.

17 TEST I A bemenetre adott 1 a bels regiszterek

mkdsnek tesztelst indtja el. Egybknt abemenet alacsony szinten van.18 RESET I

/A bemenetre adott magas jellel az ramkrtkiindul helyzetbe lehet hozni. A megszakts-s DMA vezrlk alaphelyzetbe llnak.

19 OUT2 o A 2-es szmll (Tmer2) kimenete; feladataa memriafrissts.

20 OUTI o Az 1-es szmll (Timeri) kimenete; hangszrvezrls.

21 SCLK I Clock Input. Ezen a bemeneten kapja a tok az

rajelet a DMA mveletekhez. A konfigurcisregiszterben lehet belltani, hogy ezt az rajeletfelezze, vagy egy az egyben alkalmazza a DMAvezrl.

22 GATE2 I A 2-es szmll Gatebemenete.


82/234

(2-9. tblzat folytatsa)


Lb Jelzs I/O Funkci

23 TMRCLK I Timer Clock.A szmllk rajelnek bemenete.

24-31 XD7-XD0 I/O Az adatbusz csatlakozi.32 Vcc Tpfeszltsg (5 V)33 /ACK I Acknowledgevagy MSE (Modul Select Enable).

Ha a bemenet magas llapot, akkor olvashatvagy rhat a vezrl. Egybknt a 82C206 nincssszektve a rendszerbusszal.

34-43 XA9-XA0 I/O A cmbusz csatlakozi. A kls snnel vannaksszektve. Az XA9 csak bemenetknt mkdik.

44-47 DREQ0-DREQ3 I DMA Request. Ezeken a bemeneteken kmeka perifrik DMA tvitelt.

48-51 /DAC K0-/D ACK3 o DMA nyugtzs. A vezrl ezen kimenetek 0-ralltsval nyugtzza a perifrik DMA krst(DREQ0-DREQ3).

52 /XIOW I/O I/O Write.Ezt a ktirny csatlakozta processzor a 82C206 bels regisztereibe valrsra hasznlja. DMA mveletek alatta csatlakoz a DMA vezrl kimenetekntszolgl, hogy a vezrl hozzfrhessen a perifrikon lv adatokhoz.

53 Vss Fldels.

54 /XIOR I/O I/O Read.A processzor a 82C206 bels regisztereinek olvassra hasznlja. DMA mveleteknl a DMA vezrl kimeneteknt a perifrikhoz trtn adatkldsre hasznlatos.

55-57 /DACK7-/DACK5 o DMA nyugtzs (DREQ5-DREQ7)58-60 DREQ7-DREQ5 I DMA krs.61 /DMAMEMR o DMA Memory Read.Ezzel a kimenettel lehet

a memribl olvasni DMA tvitelkor, vagymemria/memria tvitelkor.

62 /DMAMEMW o DMA Memory Write.Hasonl az elzhz, csak

a memria rst teszi lehetv.63 /AEN8 o Address Enable 8.8 bites DMA tvitelkora kimenet magas llapotban van, ezzel kzli,hogy az A8-A15 cmbitek kerltek a buszra,amely tmenetileg trolja azokat egy kzbenstrolban.


83/234



Lb Jelzs I/O Funkci

64 /AEN16 o Address Enable 16. 16 bites DMA tvitelnl

magas llapotval jelzi, hogy az A9-A16 cmbiteket kell tovbbtani a busznak.65 ADSTB16 o Address Strobe 16. 16 bites DMA tvitel esetn

(5-7 csatorna) a kimenet magasra lltsvallehet az A9-A16 cmbiteket tmenetileg troltrat [latch)vezrelni.

66 ADSTB8 o Address Strobe 8. 8 bites DMA tvitel esetn(0-3 csatorna) lehet a kimenet magasra lltsval az A8-A15 cmbiteket trol tmenetitrat [latch) vezrelni.

67 TC o Terminal Count.A kimenet magasra ll,ha a DMA folyamat befejezdtt.68 IOCHRDY I/O I/O Channel Ready.Bemenetknt arra utastja

a DMA vezrlt, hogy iktasson be vrakozsiciklust, hogy a lassabb tr vagy perifria feltudja dolgozni az adatokat.Kimenetknt alacsony llsban jelzi, hogya 82C206 egy regiszterhez kzvetlenl hozzlehet frni.

69 HRQ o Hold Request.A kimenetet a DMA vezrl

hasznlja, s ezzel jelzi a processzornak, hogyDMA krs van s szeretn megkapni a rend-szerbusz vezrlst.

70 INTR o Interrupt.Ezen a kimeneten lehet kzlnia processzorral, hogy egy megszakts ksza vgrehajtsra.

71 AS I Address Strobe.Erre a bemenetre adott lefuti gondoskodik az adatbuszon rkez adatokkztes trolsrl.

72 OSCI I Oscillator Input.Ezen a csatlakozn kapja meg

a vals idej ra a 32,768 Khz-es rajelet.73 HLDA I Hold Acknowledge.Ezen a bemeneten nyugtzza a processzor, hogy tadta a rendszerbuszvezrlst a DMA vezrlnek.

74 Vcc Tpfeszltsg (5 V)


84/234


2.8.3. A 82C206 a gyakorlatban

Mint azt mr emltettk, nagyon sok alaplapon tallhat meg az integrlt perifriavezrl (Integrated Peripheral Controller). Sajnos a82C206 gyakran a fellp hibk egyik forrsa. Ez nem azrt van, mert

gyenge minsg, hanem mert sok kimenete kzvetlenl a krtyacsatlakozkhoz van ktve. Ha nem helyesen helyeztk be a krtyt vagymaga a krtya hibs, akkor knnyen tnkreteheti a perifriavezrltis. Azt, hogy a perifriavezrl meghibsodott, nem is olyan knnydetektlni, hiszen legtbbszr csak egyes elemei mennek tnkre, pldul csak a DMA vezrl rsz romlik el, s nem az egsz.

A tok kicserlshez kell nmi btorsg. A tokot nagyon vatosankell kiszedni a foglalatbl, mert elg knnyen meghajolhat, ami nem

igazn tesz jt neki. Ezrt legjobb egy apr csavarhzval amennyirecsak lehet a tok al nylni s gy kiemelni. Sosem szabad kt csavarhzval prblkozni a kt sarknl, mert azt a foglalat nem brja.

Az j tok behelyezsnl arra kell gyelni, hogy a levgott sarok afoglalat levgott sarkhoz kerljn, mert akkor van j helyen mindenrintkez. Klnben szinte biztos, hogy a tok tnkremegy.

Elfordulhat, hogy a tok nem hibsodik meg, mgis ki kell venni,legtbb esetben azrt, hogy a CMOS RAM-ot trljk. Ez a helyzetpldul, amikor olyan konfigurcis hiba van, hogy a setup sem indulel. Ugyanez a teend akkor is, ha a setupban belltott jelszt elfelejtettk. Az egyetlen, ami segt, ha a CMOS RAM-ot trljk. Ezt pedigcsak gy rhetjk el, hogy az egsz tokot kiszedjk. Nmely alaplaponppen ezen problmk megoldsnak megknnytsre tallhat egytkts (Discharge jelzssel), melynek egyszer rvidre zrsval aCMOS RAM-ot trlni lehet. Tulajdonkppen ezt az eljrst kell alkalmazni olyan esetekben is, ha az ra/RAM elem az alaplapon klntallhat.

A 82C206 rvid idej kiemelse azonban nem elegend. Ha biztosra akarunk menni, akkor a kiemelt tokot nhny percre egy anti-sztatikus vezet lapra kell helyezni, mint ahogyan a CMOS RAM agyri csomagolsban is van.


85/234


MWWWWWWOfWMWWWWt:

':':''...... .V:'.V7/ v *" ....... .......V'.C .' : I.j ^ : * \ *4>\j>%?:[:::tfVf;'; .' . .'*:: ;**. : -. -X v X J * X fl fr!jt !jaji*1teX ;Afr;:;Afr *W '^ [: fr ' ^ Xb a-'frlaX ja! 'iiifeXAX*ffiy It f ; ;3fr V^ S S ^ y y " ^ .-.v a w jIv Xv !

2-27. bra. A 82C206-os perifriavezrl tokja

2.9. A PC memriaelemeiAz eredeti IBM PC 256 Kbyte-os memrija akkoriban gigantikusmretnek tnt. Manapsg, Windowsos idkben a 4Mbyte memriasem tl nagy, st... Az OS/2felhasznlk pedig tudjk, hogy igazn jldolgozni csak 8Mbyte RAM-mal lehet (minimum!).

A memria, munkatr vagy RAM (Random Access Memory = v

letlen elrs memria) - mindegy, hogy nevezzk - arra szolgl, hogyadatainkat, programjainkat munknk sorn ott troljuk. Ezek az adatok a gp kikapcsolsa utn elvesznek. Ezzel ellenttben lteznekROM-ok (Read Only Memory = csak olvashat memria), amelyektartalma nem trlhet s nem mdosthat. Ilyen memrija van aBlOS-nak vagy a billentyzetvezrlnek.


86/234


A munkatr a PC-kben dinamikus RAM-okbl (DRAM) pl fel. Ezazt jelenti, hogy meghatrozott idnknt (pl. minden 15 jus-ban) egyfrisst impulzust kell kapnia ahhoz, hogy ne vesztse el tartalmt.Ennek az az oka, hogy egy-egy bit trolst tulajdonkppen egy-egykondenztor vgzi. Ez a kondenztor pedig egy id mlva kisl, selveszti tartalmt. Persze ezek a kondenztorok nagyon kicsik, elg haabba belegondolunk, hogy hny bit van egy 4 Mbyte-os modulban, saz a modul mekkora. A statikus RAM-oknak (SRAM) nincs szksgkfrisstsre.

A trkezels igen bonyolult, de mindenesetre terjedelmes tma, ezrtitt csak rintlegesen foglalkozunk vele. A PC-k trfelosztsrl, a DOStrkezelsrl, a trgyorstsi mdokrl, a statikus s dinamikus RAMv a l a m i n t a cache memria mkdsrl bvebben olvashat a PC-M-

h e l y 3. ktetben.


87/234

A PC snrendszerei

A processzort s az egyes ramkrket valahogyan ssze kell ktni. Erre

szolglnak a PC klnbz snrendszerei, az adat-, a cm- s perifriasn. Ezeknek az sszekttetseknek az idk folyamn klnbz megoldsai alakultak ki. Ennek az az oka, hogy az eredeti IBM PC-ben kialaktott snrendszer a ksbbi, gyorsabb processzorok szmra mr nem voltelgsges. Az alapvet dilemma - mr megint - a kompatibilits volt.Megtartsk-e az elz rendszerekkel val kompatibilitst s ezzel az elzrendszerek minden htrnyt vagy alaktsanak ki teljesen j koncepcit,ekkor viszont le kell cserlni a mr bevett, sok helyen hasznlt perifrikat? Nem hiszem, hogy erre a krdsre egyrtelm vlaszt lehetne adni.

1. A PC bvthelyeiA 8088/8086-os processzorral felszerelt PC-kben a gyrttl fggen2-6 bvthely llt rendelkezsre. A csatlakozhelyeket angolul siinak neveztk, s 62 rintkezbl llt, amelyk kt sorban (31-31) voltak elhelyezve. A csatlakozkhoz a 8 bites adatbusz, a 20 bites cmbusz, DMA s megszaktsvezetkek, valamint nhny vezrlvezetkkapcsoldott. Tipikus kipts volt a grafikus krtyval, merevlemezvezrl krtyval s portkrtyval elltott PC. Ez a kialakts is nagyban hozzjrult a PC akkori sikerhez. Mindenki sajt ignye szerintcserlhette, bvthette krtyit - a PC alkalmazkodott az egyni elvrsokhoz. Az alaplapon s a krtykon lv elemek minden tovbbinlkl tudtak egyttmkdni.


88/234


A PC bvthely rintkezi

Mindegyik bvthelynek ugyanolyan volt a csatlakozkialaktsa,minden vezetk minden csatlakozhelyen megtallhat volt. Ezrt aztn teljesen mindegy volt, hogy melyik krtyt hova tesszk - elvileg.

A gyakorlatban ugyanis elfordult, hogy pldul a grafikus krtyt zavarta a tpegysg, ezrt azt a lehet legtvolabb kellett tenni a tptl,de elfordult az is, hogy kt krtya zavarta egymst.

Azt, hogy egy jel ki- vagy bemenet-e, az alaplap szempontjbl vizsgljuk. Ha teht egy jel az alaplap fel visz informcit, akkor bemenet.

3-1. tblzat. A PC bvthely rintkezi

A krtya hts oldalarintkez

jele Jelzsrintkez

jele Jelzs

B1 GND A1 /IO CH CK

B2 RS DRV/

A2 D7

B3 + 5 V A3 D6

B4 IRQ2 A4 D5

B5 -5 V A5 D4B 6 DRQ2 A6 D3

B 7 -12 V A 7 D2

B8 RESERVED A8 D l

B 9 + 12 V A9 DO

BIO GND A10 IO CH RDY

B ll /MEMW A ll AEN

B12 /MEMR A12 A19

B13 /IOW A13 A18B14 /IOR A14 A17

B15 /DACK3 A15 Al


89/234

A PC snrendszerei 89


A krtya hts oldala

rintkezjele Jelzs

rintkezjele Jelzs

B16 DRQ3 Al A15

B17 /DACKI A17 A14

B18 DRQ1 A18 A13

B19 /REFRESH A19 A12

B20 CLK A20 A ll

B21 IRQ 7 A21 A10

B22 IRQ6 A22 A9

B23 IRQ 5 A23 A8B24 IRQ4 A24 A 7

B25 IRQ3 A25 A6

B26 /DACK2 A26 A5

B27 T/C A27 A4

B28 ALE A28 A3

B29 + 5 V A29 A2

B30 osc A30 A1B31 GND A31 AO

A krtya forrasztott oldala A krtya szerelsi oldala

I/O CH CK: Input/Output Channel Check. Bemenet. Ki/bemenetcsatorna-ellenrzs. Az rintkezre adott alacsony jellel kzlik az alaplappal a bvtkrtya hibjt. Ilyenhiba lehet pldul a paritshiba.

D7-D0: Adatvezetk. Ktirny. A DO a legalacsonyabb helyirtk bit (LSB), a D7 a legmagasabb (MSB).I/O CH RDY: Input/Output Channel Ready.Bemenet. Erre a csatla

kozra adott alacsony jellel kri egy egysg a processzortvagy a DMA vezrlt, hogy tbb vrakozsi ciklust iktasson be.


90/234

\laplapok, snrendszerek, konfigurls 90

AEN:

A19-A0:

GND:RS DRV:

5V:IRQ 2:

-5 V:DRQ2:

-12 V:Reserved:

+ 12 V:/MEMW:

/MEMR:

Address Enable.Kimenet. Magas llapotban a DMA vezrli a snrendszert, alacsony llapotban a processzor.Cmvezetkek. Kimenetek. AO a legkisebb helyi rtk(LSB), A19 a legmagasabb (MSB) helyi rtk bit. A jeleket

a DMA vezrl vagy a processzor adja. Az A0-A9 vezetkeket I/Ocmzsre is hasznljk.Ground.Fldels.Reset. Kimenet. Az rintkezn lv magas jel hatsra azalaplap sszes eleme s az sszes krtya alapllapotba ll.A tpegysg 5 V-os jele.Interrupt Request 2.Megaszaktskrs. Bemenet. Ezen acsatlakozn a bvtkrtyk kzlik az alaplappal megsza-ktsi ignyket magas jel adsval. Csak a 2-es vagy magasabb szm csatorna szabad, a 0-t a szmll, az 1-et abillentyzet foglalja le. Ezeknek nincs is kivezetse abvthelyen.A tpegysg -5 V-os feszltsge.DMA Request.DMA krs. Bemenet. A csatlakozra adott1-gyel jelzik a bvtkrtyk, hogy a 2-es DMA csatornraignyt tartanak. Ezt a csatornt a lemezmeghajtk hasznljk.

A tpegysg -12 V-os feszltsge.Ezt a csatlakozt ltalban nem hasznljk. Nhny PC-nl azonban Card Selectnvvel illetik. Ekkor arra szolgl,hogy a 8. bvthelyre helyezett krtyt kzvetlenl lehessen megszltani. Ez csak az eredeti IBM PC-knl lehetsges.A tpegysg 12 V-os jele.Memory Write.Memriars. Kimenet. Alacsony jellel kzlik a krtykkal, hogy a DMA vezrl vagy a processzor a

megcmzett memrira akar rni.Memory Read.Memriaolvass. Kimenet. Alacsony jellelkzlik a krtykkal, hogy a DMA vezrl vagy a processzora megcmzett memrirl olvasni akar.


91/234


/IOW:

/IOR:

/DACK3:

DRQ3:/DACKI:DRQ1:

/REFRESH

CLK:

IRQ7-IRQ3:

/DACK2:T/C:

ALE:

OSC:

Input/Output Write.Ki/bemenet rs. Kimenet. Alacsonyjellel kzlik a krtykkal, hogy a processzor vagy a DMAvezrl a megadott portra rni akar. Az adatbuszon lvrtkeket az I/O portnak kell elvennie.

Input/Output Read.Ki/bemenet olvass. Kimenet. Alacsony jellel kzlik a krtykkal, hogy a processzor vagy aDMA vezrl a megadott portrl olvasni akar.DMA Acknowledge.DMA nyugtzs. Kimenet. A DMAvezrl a /DACK3 alacsony llapotval nyugtzza aDRQ3 jelet. Ezutn lehet elkezdeni az tvitelt,lsd DRQ2. A 3-as csatornt a merevlemez hasznlja,lsd /DACK3.lsd DRQ2. Az 1-es csatorna legtbbszr szabadon felhasznlhat.Frissts. Kimenet. Alacsony jel a RAM frisstst kri.Szoktk /DACKO-nak is nevezni.Clock.Snrendszer rajel. Kimenet. Az ISA rendszerekben tbbnyire 8,33 MHz. Az eredeti PC-ben az oszcilltorfrekvencia harmada: 4,77 MHz.Interrupt Request 3-7. Megszaktskrs. Bemenet. Acsatlakozra adott magas jellel tudnak a krtyk meg

szaktst krni. A 3. csatorna a msodik soros port, a4-es az els soros port, az 5-s a merevlemez, a 6-os ahajlkonylemez, a 7-es pedig a prhuzamos port. Legnagyobb prioritsa a 0. csatornnak van.lsd/DACK3.Terminal Count. tvitelvgjel. Kimenet. Magas impulzus jelenik meg, hogyha a beprogramozott szm DMAadat tment, s a DMA tvitel lezrdott.Address Latch Enable. Kimenet. Ha az ALE jel magas,

akkor a cmbuszon j cm jelent meg.Oszcilltorfrekvencia. Kimenet. Ezen a kimeneten adjaaz alaplap a 14,31818 MHz-es frekvencit. Erre az alaplapon a szmllnak van szksge, a CGA sznes grafikus krtya is ezt hasznlja.


92/234


3.2. Az AT bvthelyeiAz AT szmtgpekben a PC-hez kpest 36-tal tbb rintkez van. AzAT bvthely teht egy (majdnem) vltozatlan PC bvthelybl s a

16 bites krtykhoz tartoz aljzatbl ll. Az AT bvthelyet ksbbszabvnyostottk - sajnos nem elg szigoran, ezrt elfordulhatnakaz alaplap s a bvtkrtya kztt idztsi konfliktusok. A szabvnyszerint ezt a csatlakozst ISA Bus (Industry Standard Architecture)nvrekereszteltk.

Azta a szmtgpek rajele mr elri a 100 MHz-et is, a 16 biteskapcsolat mr nem kielgt. Az ISA sn rajele csupn 8,33 MHz.Ezrt a gyors gpeknek az ISA lett a szk keresztmetszete. A gyors

processzornak tbb vrakozsi ciklust kell beiktatnia mkdsbe ahhoz, hogy a nla sokkal lassabb snrendszerrel kommuniklni tudjon.Ez a problma vezetett a helyi sn s a PCI koncepci kialaktshoz,amelyek 32 bites kapcsolatot ltestenek a perifrik s az alaplap kztt.

Az AT bvthely rintkezi

Az AT -ben ltalban tbb AT bvthely s legtbbszr egy hagyom

nyos PC bvthely van elhelyezve, amelybe a soros/prhuzamosportkrtyt szoks tenni. A PC bvthely lerst mr az elz fejezetben megadtuk, gy itt csak a vltozsokkal s bvtsekkel foglalkozunk.

A PC bvthelyben mg foglalt B8vezetk az AT-ben a gyors trakkal val kommunikcira szolgl. Ha ez a jel 0, akkor a processzorvrakozsi ciklus nlkl kezeli az adott trat.

Az IRQ2 jel (B4) IRQ9 lett, mert az AT-ben az IRQ2 a msik

megszaktsvezrlvel val kapcsolattartsra szolgl. A rgi IRQ2-thelyettesti az IRQ9.Az AT-ben ktfle memriar s -olvas jel van. A PC slotban meg

tartott /MEMW s /MEMR a hagyomnyos kis trral (1 Mbyte, PCzemmd) val foglalkozshoz kell, s jelket egsztettk ki egy S"betvel (Small = kicsi). Az j jel az AT bvthely-kiegsztsen van.


93/234


Az AT kiegsztsben 36 rintkez van, szintn kt sorban elhelyezve. A cmvezetkek bvtsvel (LA17-LA23) az AT 16 Mbyte tratkpes megcmezni. Az j adatvezetkekkel (SD8-SD15) 16 bites kommunikcira nylt lehetsg.

A bvtett megszakts s DMA csatornk vezrlse is a kiegsztsben tallhat, de mkdsk megegyezik a mr megismerttel. Tovbb a 16 bites kommunikcihoz szksg volt nhny j vezrljelre is.

3.2. tblzat. Az AT bvthely rintkezi

Hts oldal (PC bvthely)

rintkezjele Jelzs

rintkezjele Jelzs

B1 GND A1 /IO CH CKB2 RS DRV A2 D7

B3 +5 V A3 D

B4 IRQ9 A4 D5

B5 -5 V A5 D4

B6 DRQ2 A6 D3

B7 -12 V A7 D2

B8 /OWS A8 DlB9 + 12 V A9 DO

BIO GND A10 IO CH RDY

B ll /SMEMW A ll AEN

B12 /SMEMR A12 A19

B13 /IOW A13 A18

B14 /IOR A14 A17

B15 /DACK3 A15 Al

B16 DRQ3 Al A15

B17 /DACKI A17 A14

B18 DRQ1 A18 A13


94/234



Hts oldal (PC bvthely)

rintkezjele

Jelzs rintkezjele

Jelzs

B19 /REFRESH A19 A12B20 CLK A20 A ll

B21 IRQ 7 A21 A10

B22 IRQ 6 A22 A9

B23 IRQ 5 A23 A8

B24 IRQ 4 A24 A 7

B25 IRQ 3 A25 A6

B26 /DACK2 A26 A5

B27 T/C A27 A4

B28 ALE A28 A3

B29 + 5 V A29 A2

B30 OSC A30 A1

B31 GND A31 AO

AT bvthely-kiegszts

rintkezjele

Jelzs rintkezjele

Jelzs

Dl /MEM CS16 Cl /SBHE

D2 /I-O CS 16 C2 LA23

D3 IRQ 10 C3 LA22

D4 IRQ 11 C4 LA21

D5 IRQ 12 C5 LA20

D6 IRQ 15 C6 LA19D7 IRQ 14 C7 LA18

D8 /DACKO C8 LA17

D9 DRQO C9 /MEMR


95/234



AT bvthely-kiegszts

rintkezjele Jelzs

rintkezjele Jelzs

D10 /DACK5 CIO /MEMWD ll DRQ5 C ll SD8

D12 /DACK6 C12 SD9D13 DRQ6 C13 SD10

D14 /DACK7 C14 SD11

D15 DRQ7 C15 SD12

D16 + 5V C16 SD13

Dl 7 /MASTERC17

SD14

D18 GND C18 SD15

A krtya forrasztott oldala A krtya szerelsi oldala

/SBHE: System Bus High Enable.Kimenet. Az alacsony llapotjelzi, hogy adatok vannak a fels adatvezetkeken (SD8-SD15) is, teht 16 bites adatrl van sz.

LA23-LA17: Cmvezetk. Kimenet. A 17-19 vezetkek tulajdonkp

pen az AT sloton s a PC sloton is megtallhatk. AzA17-19 s LA-17-19 jelek egymshoz kpest egy fl rajellel el vannak cssztatva. Erre a 8088-as multiplexltcm/adat rendszere, illetve az ahhoz val kompatibilitsmiatt van szksg. A 286-osban mr nincs multiplex-ls, hanem kln vezetkek vannak.

/MEMR: Memory Read.Memriaolvass. Kimenet. A vezetkenlv alacsony jel mutatja, hogy a processzor vagy a DMA

vezrl a 0-16 Mbyte memriaterletrl akar olvasni.Az /SMEMR jel csak a 0-1 Mbyte terletre vonatkozik./MEMW: Memory Write.Kimenet. Hasonlan az elzhz, csak

a 0-16 Mbyte memriarst jelzi.SD8-SD15: Adatvezetkek. Ktirny. A 16 bit fels 8bitjt tovb

btja.


96/234


/MEMCS16:

l-OCS16:

IRQlO-12,14,15:

/DACKO:

DRQO:

/DACK5-7:DRQ5-7:

+ 5 V:/MASTER

GND:

Memory Chip Select 16 . Bemenet. A jelet a krtynak kell alacsonyra lltani, ha a memriaadatokat16 bites tvitellel kri. Ha nem lltja idben alacsonyra, akkor az tvitel csak 8bites lesz.

Input/Output Chip Select 16.Bemenet. Hasonl azelzhz, csak nem memriaadatokrl, hanem 1/O adatokrl van sz.Interrupt RequestBemenetek. A krtyk ezeken avezetkeken jelzik a megszaktsvezrlnek meg-szaktsi ignyket a megfelel csatornn. A 8-ascsatorna a vals idej r - foglalt, a 9-es csatorna az thelyezett 2-esnek felel meg. A 10-12. s15. csatornk rendszerint nem foglaltak, szabadon

felhasznlhatk. A 13. csatorna a trsprocesszor,a 14-essel a merevlemez-vezrl rendelkezik.DMA Acknowledge.Kimenet. A 0. DMA csatornakrsnek nyugtzsa (alacsony). A PC-vel ellenttben ez a csatorna szabad, nem a memriafrisstst szolglja.DMA Request. DMA krs. Bemenet. A 0. DMAcsatornnak a krse (magas),

lsd /DACKOlsd DRQO. Ez a hrom DMA csatorna ltalbanszabad. Az adattvitel 8vagy 16 bites lehet a DMAcsatorntl fggen.A tpegysg +5V-os feszltsgjele.Bemenet. Ezzel a jellel egy kls processzor vehetit a sn vezrlst. Ezt a kls processzort ebben azesetben snvezrlnek, angolul busmasternknevezzk. A /MASTER jel 0 llapotval jelzi asnvezrl, hogy tvette a vezrlst. A snvezrl15 s-nl tovbb nem lehet aktv, klnben a memria nem frissl s elveszti tartalmt.Fldels.


97/234


3.3. Cmek az ISA rendszerbenAz alaplapon lv elemek illetve a bvthelyeken lv perifrik cmzsre ktfle eljrs ltezik. A memriacmzsnl az egyes hardver

elemekhez meghatrozott cmterleteket rendelnek. Az elem egyesregisztereire mint memriacellkra lehet hivatkozni a rendszer cmvezetkein. Ezt az eljrst memory mapped //O-nak (memriatrkpesI/O) nevezik, s gy mkdik pldul a grafikus memria.

A msik eljrs szerint kln processzorutastsok (s vezrljelek)tartoznak a memria s a perifrik cmzshez. Az I/O terlet gyakorlatilag prhuzamos a memria-cmterlettel. Az eredeti IBM AT-benez a terlet 000h-3FFh cmig terjed, teht csupn 1 Kbyte mret,amelynek segtsgvel 1024 port (I/O csatorna) cmezhet meg. A cmzs az A0-A9 vezetkeken trtnik, mg a tbbi cmvezetk I/O hozzfrskor alacsony llapotban van.

A 3FFh feletti terlet kiss problematikus, mert ehhez nem rendeltek semmilyen funkcit. Elvileg jl hangzik, hogy erre az eddig nemhasznlt terletre lehetne tenni a bvtkrtykat. A problma az, hogynem minden PC (s nem is minden AT) kpes ezt a terletet kihasznlni. Es semmilyen szably nincs arra, hogy melyik tudja s melyiknem. Csak magunk bizonyosodhatunk meg errl a cmvezetkek meg

vizsglsval, ami persze nem egyszer dolog. rni kell egy programot,amely a 3FFh feletti I/O cmet cmzi meg, kzben pedig egy oszcilloszkppal kell figyelni a cmvezetkeket. Ha azt tapasztaljuk, hogy csakaz A0-A9 vezetkeket dekdolja a gp, azaz az A9 feletti vezetkekmindig alacsony llsban vannak, akkor nincs esly arra, hogy olyankrtyval mkdni fog a gp, amely a fels I/O cmeket hasznlja. Alegtbb esetben azt tapasztaljuk, hogy a 3FFh feletti cmeket a szmtgp lekpezi a 0004-3FFh tartomnyra. Ha pl. a 400H-as portcmreadatot kldnk, azt valjban a 0004 cmen lv DMA vezrl 0 csatorna kapja meg.


98/234


3.3.1. Portcmek az ISA rendszerben

A OOOh-OFFh terletet a bels rendszerelemek hasznljk, a fels terletet (100h-3FFh s esetleg feljebb) a bvtkrtyk. A nem teljeskr cmdekdols az oka annak, hogy nmely regiszter tbb helyen is

megtallhat. A DMA vezrl pldul csak a OOOh-OOFh terletet hasznlja, ennek ellenre a 000h-01Fh terlet van szmra lefoglalva. ADMA llapotregiszter pedig a 08h s a 018h cmen egyarnt elrhet.

A 3-3. tblzatban foglaltuk ssze az egyes cmekhez tartoz elemeket. Feltntettk a lefoglalt rszeket is, mert ha ilyen helyre prbljukpldul egy bvtkrtya cmt helyezni, az gyakran a rendszer sszeomlshoz vezet. Ezeken a ltszlag szabad I/O cmeken lehet a korbbi fejezetben emltett chipek regisztereihez is hozzfrni.

3-3. tblzat. Az ISA portcmei

I/O cm Funkci PC-ben vagy AT-ben

000-01F DMA vezrl, AT-ben els DMA vezrl020-03F Megszaktsvezrl, AT-ben els megszaktsvezrl040-05F 8253 szmll, 8254 AT-ben060-06F PIO 8255, billentyzetvezrl 8042 AT-ben070-07F PC: szabad, AT: vals ra, NMI maszkolbit080-09F DMA lapregiszter0A0-0BF PC: NMI maszkolbit, AT: 2. megszaktsvezrl0C0-0DF PC: szabad, AT: 2. DMA vezrl0F0-0FF PC: szabad, AT: trsprocesszor100-1EF PC: fenntartott, AT: szabad1F0-1F8 PC: szabad, AT: merevlemez-vezrl1F9-1FF Szabad200-20F Game port (Joystick)210-217 Bvtegysg220-24F Fenntartott250-277 Szabad278-27F PC: szabad, AT: msodik nyomtatport280-2EF Szabad2F8-2FF Msodik soros port300-31F Prototpuskrtya320-32F Merevlemez-vezrl


99/234



I/O cm Funkci PC-ben vagy AT-ben

330-377 Szabad378-37F Els nyomtatport

380-38F SLDC-port vagy msodik BISYNC-port390-39F Szabad3A0-3AF Els BISYNC port3B0-3BF Monokrm grafikus krtya (MDA), prhuzamos port vagy Hercules

grafikus krtya3C0-3CF EGA grafikus krtya3D0-3DF CGA grafikus krtya3E0-3EF Szabad3F0-3F7 Hajlkonylemez-vezrl3F8-3FF Els soros port

400-FFFF Nincs definilva

3.3.2. Memriacmek az ISA rendszerben

A memriaterlet a OOOOOh-tl az FFFFFh cmig terjed, ez 1 Mbytememrit jelent. A felhasznlk szmra azonban csak a 9FFFFh (640Kbyte) cmig hasznlhat. Az efltt fekv memriaterletet a rend-szer-BIOS, a grafikus krtya BIOS-a s azok memrii foglaljk el. A

PC kiptstl fggen egyb rendszerbvtsek is elhelyezkedhetnekitt, pldul egy SCSI adapter BIOS-a.A rendszer-BIOS mindig az FFFFFh cmen fejezdik be. Als cme

vltozhat: a 2764 EPROM tusnl FEOOOh, 27512-EP(ROM) tpusnlFOOOOh.

Az adapterszegmenst rszben lehet rnyk RAM-knt hasznlni, haerre lehetsg van. Tovbb a DOS 5.0 vltozattl kezdve az opercisrendszer rutinjait, valamint trrezidens programokat is lehet erre afels memriaterletre helyezni. Az igazi" felhasznlnak tisztbankell lennie a trkiosztssal, hogy a memriakezel programokat, klnsen az EMS ablakok kezelst, a trrezidens programokat biztonsggal tudja hasznlni, s ne fordulhasson el memriasszeakads".


100/234

3-4. tblzat. Memriacmek az ISA rendszerben

Alaplapok,snrendszerek, konfigurls 1 0 0

Hexa cm Felhasznls

00000h-0003Fh00040h-0007Fh

00080h-000FFh00100h-003FFh00400h-004FFh00500h-005FFh00600h-9FFFFhAOOOOh-AFFFFhB0000h-B7FFFhB8000h-BFFFFhC0000h-C7FFFhC8000h-C9FFFh

CAOOOh-DFFFFhEOOOOh-EFFFFhFOOOOh-FFFFFh

1OOOOOh-?

ltalnos s hardvermegszakts-vektorokBIOS megszaktsvektorok

DOS megszaktsvektorokltalnos s hardvermegszakts-vektorokBIOS adattrDOS adattrSzabad a felhasznli programok szmraEGA/VGA Video-RAMMonokrm Video-RAM (MDA) vagy EGA/VGA Video-RAMCGA/Hercules Video-RAM vagy EGA/VGA Video-RAMEGA/VGA BIOSMerevlemez-vezrl BIOS (SCSI)

RAM, EMS ablakROM bvtkBIOS ROM (EPROM 27512)Maximum 4 Gbyte szabad memria

3.4. Az EISA snrendszerAmikor a 80386 tpusszmmal megjelent a 32 bites processzor, az

IBM bcst intett az ISA snnek s helyette kifejlesztette a teljesenms struktrj mikrocsatorna (MCA) rendszert (lsd kvetkez fejezet). Az MCA rendszer mr nem tudta hasznlni a rgi ISA krtykat,hanem teljesen jakra volt szksg. Ezrt van az, hogy a PS/2modellek mind sajt krtyt hasznlnak. A krtyk teljes lecserlst ellenzk konzorciumot alaktottak s egy msik 32 bites koncepcit dolgoztak ki, amely alkalmas volt a rgi ISA krtykkal val egyttmkdsre. A konzorcium tagjai voltak pldul a Hewlett-Packard, a Compaq,az Epson, az Olivetti s a NEC, sszesen pedig kb. 50 cg vett rszt

benne. Az j rendszert - utalva az ISA-ra - EISA-nak (Extended IndustryStandard Architecture) neveztk, amely elnevezs is jelzi, hogy nemteljesen j koncepcirl van sz, hanem a rgi ISA tovbbfejlesztsrl. Az EISA PC minden tovbbi nlkl tudja hasznlni a rgi ISA


101/234

A PC snrendszerei 10 1

krtykat^ persze azok sszes htrnyval. Ha az EISA PC-be tehtcsupn ISA krtykat tesznk, akkor nem kapunk jobb gpet az eredeti ISA rendszernl.

3.4.1. Az EISA s ISA kzti klnbsgekElszr - csak cmszavakban - nzzk a vltozsokat:

automatikus szoftveres konfigurci, a DIP kapcsolk helyett, tbb klnbz snvezrl lehetsge, 32 bites adatbusz, 32 bites cmbusz a 24 bites helyett, ezzel a l Mbyte helyett 4 Gbyte

memria cmezhet,

32 bites DMA a 8s 16 bites helyett, melynek tviteli sebessge 33Mbyte/s a korbbi 1-4 Mbyte/s sebessggel szemben, a megszaktsvezrl szintvezrelt az ISA lvezrelt rendszerhez

kpest.

Az EISA konfigurlsa sokkal egyszerbb, mint az ISA- volt. Ittmr nem kell DIP kapcsolkkal s tktsekkel bajldni". Ehelyettegy szoftver segtsgvel knnyen lehet a belltsokat elvgezni. AzEISA alaplaphoz szlltjk a konfigurl szoftvert (ECU = EISA

Configuration Utility), valamint az EISA krtykhoz is adjk a megfelel adatokat, gy vgl is az egsz konfigurls leegyszersdtt.A konfigurls menetvel bvebben foglalkozik az EISA PC-k konfigurlsac. fejezet.

A DMA tvitel is jelentsen javult. Az ISA 64 s 128 Kbyte-os blokkjaihoz kpest az EISA rendszerben akr az egsz 4 Gbyte-os tr is kijellhet egy adatblokknak. Hrom j DMA zemmdot is ltrehoztak (A, B s C), mikzben az sszes ISA zemmdot megtartottk.

Az A s Bmdok vltoztats nlkl hasznlhatk ISA krtykkal,de a burst md csak EISA krtykkal mkdik. Amg az ISA DMAcsatornihoz szigor priorits tartozott, addig az EISA rotcis logikaszerint teljesti a krseket. gy nem lp fel az az eset, hogy egy alacsony priorits krs sok magasabb priorits krs miatt csak sokteljesl. Viszonylag rvid id alatt minden krst kiszolgl a vez$:;


102/234

3-5. tblzat. Az j DMA zemmdok

Alaplapok, snrendszerek, konfigurls 1 0 2

DMA zemmd Vltozs az ISA-hoz kpest tviteli sebessg

AB

CStandard

rvidtett memriafzisrvidtett memria- s I/O fzis

EISA Burstmd (rohan md")ISA kompatbilis md

5 Mbyte/s8 Mbyte/s

33 Mbyte/s4 Mbyte/s

Az EISA busz figyelemre mlt tulajdonsga a snhozzrendelslehetsge. Nem csak a processzor s a DMA vezrl irnythatja asnt, hanem egy krtyn teleptett snvezrl is, amely az sszes elemet, memrit, merevlemezt vezrelni tudja. Ezzel a lehetsggel lvenagy teljestmny megosztott intelligencij rendszereket hozhatunkltre. (Pldul egy i860 RISC processzor teleptsvel.) A snhozzrendelsnek hrom szintje ltezik. Legmagasabb szinten a memriafrissts, alatta az alaplapon lv snvezrl s a legals szinten a tbbivezrl ll. Az egyes elemek hozzrendelse egy szinten bell a DMAlogikhoz hasonlan rotcis elven mkdik.

A 16 csatorns megszaktskezels ugyangy mkdik, mint a hagyomnyos ISA rendszerben. Ugyangy kt vezrl van s a megszaktsvektorok sem klnbznek. Egy dolog javult az EISA rendszerben: a rgi

az EISA-ban szintvezrlssel tr

tnik ugyanez. Ezzel megsznt az a problma, amely az ISA-ban idnkntfellpett, hogy a vezrl nem rzkelte bizonyos krtyk megszaktskrst. A szintvezrlsnl az egyes elemekhez egy-egy szintet is lehet rendelni, ezltal egy megszaktscsatornt tbb egysg is hasznlni tud.

3.4.2. Az EISA ramkrkszlet

Az els ramkrkszlet, amely EISA rendszer szerint kszlt s vglis az alapelrendezs lett, az Intel 82350. Ez a kvetkez elemekbl ll:

82358: EISA snvezrl (EBC = EISA Bus Controller)rajel-elllts, sn s bvthelyjelek ellltsa, cache vezrl irnytsa, adat- s cmpuffervezrls.


103/234


82357: Integrlt perifriakezel (ISP= Integrated System Peripheral)DMA vezrl, memriafrisst logika, snhozzrendel logika, megszaktsvezrl, NMI vezrls, szmll

82352: EISA snpuffer (EBB EISA Bus Buffer)

A cm- s adatbusz meghajtsra hasznlatos.Az egsz rendszer szve az EISA snvezrl. Ez az elem kpezi a kapcso

latot a processzor s a sn kztt, valamint felel a megfelel idztsekrt.A perifriakezel (82357) lltja el az ISA rendszerbl mr ismert DMA

s megszaktsfunkcikat, de az EISA snnek megfelel bvtssel, javtssal.

3-1. bra. A 82350 jel EISA ramkrkszlet


104/234

Az adat- s cmbusz meghajtsra kt 82352 tpus ramkrt alkalmaznak. A dinamikus RAM vezrlje s a cache memria tulajdonkppen nem tartozik az EISA-hoz.

Ms cgek is gyrtanak EISA rendszert, pl. az Opti cg az Opti-386/486WB EISA jelzst, a SiS cg a 85C431/85 C411 jelzst.

3.4.3. Az EISA bvthely

Az EISA krtyk kiegszt csatlakozit rendkvl tletesen oldottkmeg. A problma az volt, h

sághi balázs - pc-műhely 1. - alaplapok, sÍnrendszerek, konfigurÁlÁs.pdf

Documents