|
Методичка ВМСиС. Методические указания по выполнению работ. Приведены рекомендации по оформлению работ и форме представления материала
ВЛАДИМИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
О.В. ВЕСЕЛОВ, А.В. БАКУТОВ.
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
ВЛАДИМИР 2011
УДК 621.078(076.1)
Т33
Рецензенты
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Владимирского государственного университета
Веселов О.В., Бакутов А.В.
Т33 Вычислительные машины, системы и сети: Лаб. практикум. / Владим. гос. ун-т, Владимир, 2011. 36 с.
ISBN
Разработан в соответствии с Государственным образовательным стандартом Министерства образования и науки Российской Федерации по специальностям 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств».
Методические указания по дисциплине «Вычислительные машины, системы и сети» (ВМСиС) имеют целью помочь студентам в выработке практических навыков работы с локальными вычислительными сетями, закрепление теоретических основ, принципов построения и организации функционирования ЛВС, их программного обеспечения и способов эффективного применения и взаимодействия.
Даются подробные методические указания по выполнению работ. Приведены рекомендации по оформлению работ и форме представления материала.
Подготовлены для студентов специальностей 210200, 220700, дневной формы обучения, а также ориентированы на студентов заочной формы обучения и студентов Центра реабилитации инвалидов.
Табл. 13. Ил. 36.
УДК 621.078(076.1)
ISBN 5-89368-186-Х Владимирский государственный
университет, 2011
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение……………………………………………………………..…………….5
Лабораторная работа №1 «Материнская плата персонального компьютера»……………………………………………………………………...6
Лабораторная работа №2 «Сборка персонального компьютера»………….…10
Лабораторная работа №3 «Оптимизация и выбор настроек BIOS»…………17
Лабораторная работа №4 «Распределение памяти и прерываний ЭВМ»……24
Лабораторная работа №5 «. Исследование производительности вычислительных систем»……………………………………………………….10
Лабораторная работа №6 «Структура LAN»………………………………….38
Лабораторная работа №7 «Порты ввода - вывода. Устройства параллельного и последовательного ввода - вывода»………………………………………….46
Лабораторная работа №8 «Работа с утилитой ping»………………………..…49
Лабораторная работа №9 «Работа с утилитой traceroute»…….………………52
Лабораторная работа №10 «Способы соединения двух компьютеров для совместного использования файлов»…………………………………………..55
Лабораторная работа №11 «Обжим кабеля UTP5/STP5 (витая пара САТ5)».57
Лабораторная работа №12 «Соединение двух персональных компьютеров с помощью витой пары»…………………………………………………………..65
Лабораторная работа №13 «Монтаж и настройка беспроводной сети Wi-Fi.»……………………………………………………………………………..…73
Лабораторная работа №14 «Создание макета сайта с фреймовой структурой»……………………………………………………………………....79
Лабораторная работа №15 «Применение панели гиперссылок для осуществления навигации по страницам сайта»………………………………91
Лабораторная работа №16 «Публикация веб–узла»…………………………..98
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность цикла лабораторных работ по дисциплине «Вычислительные машины, системы и сети» обуславливается тем, что информация в настоящее время выходит на первый план среди прочих ресурсов объектов экономики различных форм собственности и назначения. Это обуславливается необходимостью экономить трудовые, материальные и финансовые ресурсы. В настоящее время информационные процессы являются активными силами взаимосвязи внутри и между экономическими объектами хозяйствования. Такие процессы в основном строятся на использовании разнообразных технологических решений и информационных систем.
Порядок выполнения и защиты лабораторных работ
Лабораторные работы выполняются в компьютерном классе РГТЭУ на макетах, стендах и компьютерах. При проведении лабораторных работ необходимо следовать правилам техники безопасности и внутренним инструкциям. Ниже описаны основные этапы проведения лабораторной работы: выполнение, оформление, защита.
1. Выполнение лабораторной работы.
Порядок выполнения:
изучается инструкция по выполнению работы;
уясняется цель работы и последовательность действий;
уточняются у преподавателя непонятные моменты;
подготавливаются необходимые таблицы;
выполняются действия согласно пунктам инструкции по выполнению работы;
основные действия и выводы конспектируются и затем заносятся в отчет.
2. Оформление отчета.
Отчет представляется электронном и текстовом виде, оформляется индивидуально каждым студентом, разрешается в виде исключения вручную аккуратным почерком, используя выделения подчеркиванием и цветом.
Отчет по каждой работе состоит из:
1. Титульного листа;
2. Оглавления;
3. Упорядоченного изложения хода выполнения работы, выводы и данные по пунктам, заполненные таблицы;
4. Списка литературы.
3. Защита лабораторной работы
Для защиты лабораторной работы студент должен:
представлять цель и порядок выполнения работы;
изучить практический и теоретический материал согласно вопросам к защите;
ответить на вопросы к защите и дополнительные вопросы по данной теме.
Защищенная лабораторная работа подписывается преподавателем с указанием даты защиты работы.
Выполненные в полном объеме лабораторные работы являются допуском к зачету (экзамену). Студенты, не защитившие всех лабораторных работ, к зачету не допускаются.
Лабораторная работа №1: Материнская плата персонального компьютера.
1.Цель работы: Изучить строение материнской платы, составить краткое описание ее составляющих.
2. Описание лабораторной установки
ПК на базе Intel Core 2 Duo 2,3 ГГц, ОЗУ 2048 Mb, HDD Seagate 80Gb 7200 rpm, OC Windows XP SP3.
3. Краткие теоретические сведения
Материнская плата – это основа, которая не только служит для соединения отдельных комплектующих, но и определяет все важнейшие характеристики, связанные с производительностью (рис. 1).
Рис.1. Материнская плата ASUS-P5WD2
Чипсет (chipset) – это микросхема, являющаяся связующим звеном между всеми компонентами материнской платы. От параметров чипсета во многом зависят технические и эксплуатационные характеристики компьютера: производительность, устойчивость работы, типы подключаемых процессоров и модулей памяти.
Чипсет, фактически являющийся набором системной логики, выступает в роли менеджера – в его задачи входит согласование работы процессора и остальных устройств путем обслуживания сигналов, приходящих от них по специальным устройствам, которые называются шинами. Основной связкой, влияющей на производительность, является цепочка «процессор – чипсет – оперативная память». Скорость работы всей системы зависит от самого медленного устройства. Например, если частота системной шины 133 МГц, а частота шины – чипсет 66 МГц, то становится ясно, что каждый второй такт процессор просто простаивает, а при условии всевозможных задержек, как со стороны памяти, так и со стороны процессора, эта величина становится еще более значимой.
Поскольку основная функция материнской платы – «наводить мосты» между устройствами, то неудивительно, что главные составляющие любого чипсета также называют «мостами». Каждый из двух имеющихся в любом чипсете «мостов» - это специальный чип – микросхема. У каждого из двух «мостов» существует свой четко очерченный круг задач: «северный» мост соединяет между собой процессор, оперативную память и видеошину AGP – то есть, фактически, он отвечает за всю «начинку» ПК. В свою очередь второй, «южный» мост отвечает за работу с шиной PCI и всеми подключенными к компьютеру периферийными устройствами.
«Гнездо» для установки процессора. гнездовой или щелевой разъём, предназначенный для установки центрального процессора. Использование разъёма вместо прямого распаивания процессора на материнской плате упрощает замену процессора для модернизации или ремонта компьютера. Разъём может быть предназначен для установки собственно процессора или CPU-карты. Каждый разъём допускает установку только определённого типа процессора или CPU-карты.
- Слоты для подключения питания: Бывают двух типов AT и ATX. Все зависит от класса материнской платы. По размеру они одинаковы, но конструктивные отличия не дают их перепутать между собой. В основном сейчас используются ATX питание для материнских плат.
- Разъемы-слоты стандарта PCI, PCI-E. Слоты предназначенные для подключения 32 разрядных устройств. Как правило, их четыре. Разъемы PCI — обычно самые короткие на плате, белого цвета, разделенные своеобразной «перемычкой» на две неравные части. Устройствами, устанавливаемыми в PCI слот, могут являться: видеокарта, звуковые карты типа PCI, внутренние модемы, платы контроллера (SCSI), платы подключения USB составляющих, сетевые карты.
- Разъемы-слоты типа ISA. Слоты, предназначенные для подключения 16 разрядных устройств. Гораздо более слабые в отношении пропускной способности, чем слоты PCI, слоты' ISA, по сути дела, — наследство, оставшееся еще со времен компьютеров типа 386. Но именно эти слоты, а не их более быстрые собратья PCI, являются наиболее дефицитными. Именно к ним до сих пор подключается громадное количество дополнительных карт: звуковые платы, внутренние модемы, сетевые карты, специализированные платы сканеров и так далее. Их на плате бывает от 2 до 4 под Socet 7, и от 1 до 2 под Slot 1. По внешнему виду слоты ISA напоминают слоты PCI, только они почти в полтора раза длиннее и цвет их не белый, а черный. В наше время почти прекращен выпуск устройств под ISA слоты.
Слоты для установки оперативной памяти от слотов для установки плат отличаются наличием специальных замочков-«защелок». На платах Pentium MMX, как правило, предусмотрена установка двух типов памяти — более старого формата SIMM (72 контакта) и быстрой памяти типа DIMM (168 контактов). Слоты DIMM значительно короче слотов SIMM. Количество слотов этих типов может варьироваться от 2 до 4. Возможен вариант, когда на материнской плате вы найдете разъемы под один тип памяти. В конце 20 века выпуск памяти SIMM полностью прекращен, что позволило перейти на более быструю и в данный момент дешевую память DIMM. Для компьютеров типа Pentium IV используют новый тип разъемов RIMM.
-
Контроллеры портов. Под «портами» понимаются разъемы на задней стенке компьютера, предназначенные для подключения таких внешних устройств, как принтер, мобильный дисковод большой емкости (для этого предусмотрен так называемый параллельный порт, или LPT), а также — внешнего модема, манипулятора типа «мышь» (через два последовательных порта — СОМ1 и COM2 с разъемами 9 и 25 штырьков). Параллельный порт (LPT) всегда один, число же портов СОМ может варьироваться от 2 до 4. Во многих платах Pentium II и выше, соответствующих стандарту АТХ, имеются еще и специальные разъемы для подключения мыши и клавиатуры — круглые разъемы типа PS/2. Последовательный порт USB, позволяющий подключить к компьютеру множество внешних устройств, соединенных в своеобразную цепочку (первое устройство включается в компьютер, второе подключается к первому и т.д.). Устройств в формате USB с каждым днем становиться все больше и больше: модемы, принтеры, сканеры, манипуляторы мышь и т.д.
Интеpфейс IDE, или ATA (AT Attachment - подключаемый к AT) - пpостой и недоpогой интеpфейс для PC AT. Все функции по управлению накопителем обеспечивает встроенный контроллер, а 40-пpоводной соединительный кабель является фактически упрощенным сегментом 16-pазpядной магистрали AT-Bus (ISA). Простейший адаптер IDE содержит только адресный дешифратор - все остальные сигналы заводятся прямо на разъем ISA. Адаптеры IDE обычно не содержат собственного BIOS - все функции поддержки IDE встроены в системный BIOS PC AT. Однако интеллектуальные или кэширующие контроллеры могут иметь собственный BIOS, подменяющий часть или все функции системного. Основной режим работы устройств IDE - программный обмен (PIO) под управлением центрального процессора, однако все современные винчестеры EIDE поддерживают обмен в режиме DMA, а большинство контроллеров - режим Bus Mastering.
Модификации IDE-интеpфейса: на данный момент их насчитывается четыpе:
Обычный IDE, или ATA; EIDE (Enhanced IDE - pасшиpенный IDE), или ATA-2 (Fast ATA в ваpианте Seagate); ATA-3 и Ultra ATA.
= В ATA-2 были введены дополнительные сигналы (IORDY, CSEL и т.п.), pежимы PIO 3-4 и DMA, команды остановки двигателя. Был также pасшиpен фоpмат инфоpмационного блока, запpашиваемого из устpойства по команде Identify.
В ATA-3 увеличена надежность pаботы в скоpостных pежимах (PIO 4 и DMA 2), введена технология S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis And Report Technology - технология самостоятельного следящего анализа и отчета), позволяющая устpойствам сообщать о своих неиспpавностях.
Стандаpт Ultra ATA (называемый также ATA-33 и Ultra DMA-33) пpедложен фиpмами Intel и Quantim. В нем повышена скоpость пеpедачи данных (до 33 Мб/с), пpедусмотpено стpобиpование пеpедаваемых данных со стоpоны пеpедатчика (в пpежних ATA стpобиpование всегда выполняется контpоллеpом) для устpанения пpоблем с задеpжками сигналов, а также введена возможность контpоля пеpедаваемых данных (метод CRC).
Все четыpе pазновидности имеют одинаковую физическую pеализацию - 40-контактный pазъем, но поддеpживают pазные pежимы pаботы, набоpы команд и скоpости обмена по шине. Все интеpфейсы совместимы снизу ввеpх (напpимеp, винчестеp ATA-2 может pаботать с контpоллеpом ATA, но не все pежимы контpоллеpа ATA-2 возможны для винчестеpа ATA.
Стандарт SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA (Parallel ATA). SATA-устройства используют два разъёма: 7-контактный (подключение шины данных) и 15-контактный (подключение питания). Стандарт SATA предусматривает возможность использовать вместо 15-контактного разъёма питания стандартный 4-контактный разъём Molex.
Ход лабораторной работы
4.1. Изучить теоретический материал, записав основные моменты лабораторной работы
4.2. Произвести описание элементов материнской платы компьютера в табличной форме:
5. Содержание отчета:
титульный лист;
цель работы;
обзор элементов материнской платы персонального компьютера;
выводы по работе.
6. Контрольные вопросы:
Что такое материнская плата, ее назначение, состав. Фирмы производители.
Кабели, разъемы, их назначение, описание.
Характеристики чипсетов. Фирмы производители.
7. Литература
Леонтьев В.П. «Новейшая энциклопедия персонального компьютера».- М: Олма-Пресс 1999 год.
http://www.ixbt.com/cpu/x86-cpus.shtml.
http://www.3dnews.ru/reviews/storage/abouthdd.
http://ixbt.stack.net/storage/mdfaq.html iXBT: Storage Media FAQ.
Лабораторная работа №2: Сборка персонального компьютера
1.Цель работы:
Научиться собирать персональный компьютер из комплектующих.
2. Приборы и материалы:
Универсальная отвертка со сменными насадками, пинцет радиомонтажный, пассатижи, кусачки, комплектующие ПК (корпус со встроенным блоком питания, переходник с 20-ти контактного разъема блока питания на 24-х контактный разъем материнской платы, материнская плата, графическая карта, процессор, кулер, теплопроводная паста, модули оперативной памяти, DVD – ROM, жесткий диск, Floppy – дисковод), OC Windows XP SP3
3. Краткие теоретические сведения
4.1. Установка процессора на материнскую плату
4.1.1. Организовать достаточно просторное рабочее место, приняв меры против статического электричества, особенно в зимнее время. Например, разместим на рабочем месте заземленный металлический лист любой толщины.
4.1.2. Достать из упаковки саму материнскую плату в антистатическом пакете и поролоновую прокладку, оставив все остальное в упаковке.
4.1.3. Достать осторожно материнскую плату из антистатического пакета, положив ее на него и проложив под ним поролоновую прокладку.
4.1.4. Приступить к установке процессора (рис.1.).
Рис.1. Установка процессора
4.1.4.1. Отвести рычаг процессорного гнезда, надавливая на него и отводя в сторону от разъема.
4.1.4.2. Открыть пластину крепления. Не допускать касания руками контактов процессорного разъема.
4.1.4.3. Снять защитную крышку с пластины крепления. Примечание. Не выбрасывайте защитную крышку, устанавливайте ее на разъем, из которого удален процессор!
4.1.4.4. Открыть примерно на 120 градусов пластину крепления без защитной крышки.
4.1.5.1. Взять процессор и снять с него защитную крышку, придерживая его только за края и не допуская касания руками контактов.
4.1.5.2. Взять процессор большим и указательным пальцами, которые должны находиться у выемок процессорного разъема. Совместим выемки с выступами на процессорном разъеме. Опустить процессор вертикально вниз, избегая перекоса или его проскальзывания в разъеме.
4.1.5.3. Закрыть пластину крепления.
4.1.5.4. Нажать на пластину крепления до закрытия и фиксации рычага процессорного гнезда.
4.2. Установка модулей памяти 4.2.1. Отвести боковые защелки на слотах модулей памяти, совместить выемки на модулях с выступами на слотах (рис.2.).
Рис.2. Установка модулей памяти
4.2.2. Вставить вертикально модули и надавить сверху на края модуля до закрытия защелки.
4.2.3. Повторить п.п. 2.1 и 2.2 для второго канала (для двухканального варианта).
4.2.4. Проверить, закрылись ли защелки на всех установленных модулях памяти.
4.3.Установка на процессор теплоотвода с вентилятором
4.3.1. Протереть крышку процессора от накопившейся пыли.
4.3.2. Выдавить из тюбика на центр крышки процессора небольшое количество пасты (рис.3.).
Рис.3. Установка кулера
4.3.3. Нанести пасту тонким слоем по поверхности крышки процессора от ее центра к краям, чтобы сквозь слой просматривалась крышка процессора. Паста создает тепловой барьер и, чем он тоньше, тем эффективнее теплопередача. Основное назначение нанесения пасты – улучшение теплоотвода путем сглаживания микронеровностей от механической обработки крышки процессора и теплоотвода.
4.3.4. Снять аккуратно с нижней поверхности теплоотвода фирменную теплопроводную пленку.
4.3.5. Установить теплоотвод с вентилятором таким образом, чтобы его крепежные элементы совместились с отверстиями в материнской плате.
4.3.6. Нажать на головку каждого крепежного элемента (по диагонали), придерживая теплоотвод. При правильном нажатии должен быть слышен щелчок.
4.3.7. Прокрутить отверткой в соответствии с инструкцией головку каждого крепежного элемента для его закрепления.
4.3.8. Подсоединить разъем кабеля от вентилятора к соответствующему разъему на материнской плате.
4.4. Установка материнской платы в корпус
4.4.1. Ввинтить в корпус в места, совпадающие с крепежными отверстиями материнской платы, стойки для ее установки (рис.4.).
Рис.4. Установка материнской платы
4.4.2. Снять старую (поставляемую с корпусом) и установить новую панель для входных и выходных разъемов материнской платы с тыльной стороны корпуса.
4.4.3. Устанавить материнскую плату таким образом, чтобы крепежные отверстия в ней совпали с резьбовыми отверстиями стоек и разъемы прошли через новую панель.
4.4.4. Закрепить винтами материнскую плату.
4.4.5. Установка DVD-ROM/DVD-Writer
4.4.5.1. Открыть заглушку отсека для DVD-ROM/DVD-Writer и при необходимости снять металлическую перегородку корпуса, препятствующую установке устройства.
4.5.2. Установить перемычки сзади устройства в положение MASTER для DVD-Writer и SLAVE – для DVD-ROM.
4.5.3.Подсоединить кабель данных (IDE) к устройству.
4.5.4.Вставить устройство в корпус и закрепить его винтами.
4.5.5. Подсоединить кабель питания устройства.
4.6. Подсоединение основных кабелей
4.6.1. Подсоединить главный кабель питания.
4.6.2. Подсоединить дополнительный (12V) кабель питания.
4.6.3. Подсоединить ответный разъем IDE кабеля.
4.6.4. Подсоединить последовательно в соответствии с инструкцией на материнскую плату кабели схемы управления системным блоком.
4.7. Установка графической карты
4.7.1. Отвинтить (зависит от конструкции корпуса) заглушки для окон плат расширения (рис.5.).
Рис.5. Установка графической платы
4.7.2. Освободить от заглушки окно для графической карты.
4.7.3. Установить в слот графическую карту.
4.7.4. Закрепить винтом (зависит от конструкции корпуса) графическую карту.
4.8. Установка жесткого диска (HDD, винчестера)
4.8.1. Вставить в специальный отсек и закрепляем один или несколько HDD.
4.8.2. Подсоединить к HDD кабель данных.
4.8.3. Подсоединить к HDD кабель питания.
4.8.4. Подсоединить ответный разъем кабеля данных к соответствующему разъему на материнской плате.
4.9. Установка других плат расширения, дополнительных разъемов, подключение кабелей и вентилятора корпуса, закрепление кабелей.
4.9.1. Установить в слоты необходимые платы расширения (рис.6.).
Рис.6. Установка плат расширения
4.9.2. Достать из комплекта материнской платы планки с дополнительными разъемами USB и FW, закрепляем их в соответствующих окнах.
4.9.3. Подключить кабели дополнительных разъемов, а также звуковой (audio) кабель к соответствующим разъемам на материнской плате.
4.9.4. Подключить питание корпусного вентилятора.
4.9.5. Закрепить все кабели.
4.10. Установка операционной системы
4.10.1. Войти в соответствии с инструкцией на материнскую плату в BIOS.
4.10.2. Проверить, определила ли BIOS установленные HDD.
4.10.3. Выбрать в BIOS загрузку c DVD-ROM/DVD-Writer.
4.10.4. Вставить в привод загрузочный диск Windows и следуем инструкциям на мониторе.
4.10.5. Выбирать после полной установки Windows через соответствующую опцию BIOS загрузку с HDD.
4.10.6. Вставить в привод диск из комплекта материнской платы и устанавливаем необходимые драйверы и утилиты.
4.10.7. Вставить в привод диск из комплекта графической карты и устанавливаем необходимые драйверы.
4.10.8. Вставить в привод диск с последними версиями BIOS, утилит, драйверов и выполняем обновления, следуя инструкциям на материнскую плату и графическую карту.
4.10.9. Создать 1-й образ диска, как правило, C: , например, программой Acronis True Image Home v. 10.0.
4.10.10. Обновить Windows[3].
5. Содержание отчета:
титульный лист;
цель работы;
описание процесса сборки персонального компьютера;
выводы по работе.
6. Контрольные вопросы:
Для чего необходимо устанавливать перемычки «MASTER» и «SLAVE»?
Для чего необходима термопаста?
Что такое форм-фактор?
Для чего необходима установка драйверов?
Каково функциональное назначение BIOS?
7. Литература
«Вычислительные машины и системы», учебник для ВУЗов / под ред. Ефремова В.Д, Мелехина В.Ф. – М: Высшая школа, 1993 год.
Леонтьев В.П. «Новейшая энциклопедия персонального компьютера».- М: Олма-Пресс 1999 год.
http://www.jaroslaff.net/modules.php?name=Articles&pa=showarticle&articles_id=918
Лабораторная работа №3: Оптимизация и выбор настроек BIOS
1.Цель работы:
Изучить основные настройки конфигурации BIOS. Изучить основные разделы BIOS. Определить основы оптимизации BIOS. Настроить BIOS для оптимальной работы с ПК.
2. Приборы и материалы:
ПК на базе Intel Core 2 Duo 2,3 ГГц, ОЗУ 2048 Mb, HDD Seagate 80Gb 7200 rpm, OC Windows XP SP3.
3. Краткие теоретические сведения
BIOS (Basic Input Output System, базовая система ввода – вывода) – это набор базовых программ для проверки оборудования во время запуска, для загрузки операционной системы, а также для поддержки обмена данными между устройствами. Базовая система ввода – вывода хранится в постоянном запоминающем устройстве, благодаря чему ее программы могут быть выполнены при включении компьютера. Программы базовой системы ввода – вывода определяют общую производительность компьютера и в большинстве случаев остаются недоступными для пользователей.
Фактически BIOS – это небольшая микросхема, в которой записан набор микрокоманд, контролирующих работу устройств на материнской плате. В самом простом случае при запуске (включении) компьютера процессор выдает в BIOS сигнал, который инициирует загрузку низкоуровневой микропрограммы BOOT – ROUTINE. С этого момента и начинается собственно загрузка компьютера: сначала запускается программа самотестирования POST (Power – On Self Test), которая проверяет работоспособность процессора, оперативной памяти, а также вспомогательных и периферийных элементов. Далее программа BOOT – ROUTINE производит поиск и инициализацию других BIOS, которые могут быть установлены на других платах. Например, свою BIOS имеют почти все современные видеокарты. После проверки оборудования BIOS распределяет системные ресурсы между найденными устройствами. Им назначаются номера запросов на прерывания IRQ, каналы прямого доступа к памяти DMA, адреса портов ввода – вывода I/O и т.д. Результат этой работы BIOS отображается в загрузочной таблице, где перечислены все основные найденные устройства и назначенные им ресурсы.
Загрузочная таблица «проскакивает» достаточно быстро – если не следить специально, то момент ее появления практически незаметен. Тем не менее, особенно при сбоях в работе оборудования, эта таблица может быть источником информации, очень полезной для локализации области поиска возникающих ошибок. Так, если устройство опознано в BIOS, но не работает при загруженной операционной системе, то, скорее всего, это проблема правильного подбора драйверов. Если же устройство реально существует, но не «прописано» в загрузочной таблице – значит, проблемы возникают на аппаратном уровне.
После распределения ресурсов BIOS запускает микропрограмму BOOTSTRAP LOADER, которая является начальным загрузчиком. Эта программа в заданном порядке перебирает устройства, которые могут содержать носители с загрузочной записью, и при нахождении таковых инициирует исполнение соответствующей команды, приводящей к началу загрузки соответствующей операционной системы.
Показанный выше алгоритм работы BIOS является наиболее стандартным, но существует множество дополнений и изменений, связанных с работой каждой конкретной BIOS.
Сейчас можно выделить двух производителей BIOS: компании Phoenix и American Megatrends. Первая выпускает BIOS под марками AWARD и PHOENIX, а вторая – AMIBIOS.
Разные марки BIOS имеют естественные различия, несмотря на одинаковые задачи, которые стоят перед ними. В первую очередь это связано с возможностью ручной настройки и, как следствие, предоставляемыми командами. Наиболее «слабым» в этом плане является BIOS PHOENIX – она обладает минимальными настроечными функциями, доступ к которым весьма затруднен. Как правило, эта BIOS используется в многопроцессорных системах, рабочих станциях и на некоторых материнских платах, выпускаемых компанией Intel.
Сложно сказать, какая марка BIOS – AWARD или AMIBIOS – представлена в нашей стране шире. Например, марка AMIBIOS очень распространена среди старых компьютеров, хотя и часть новых, собранных на не очень дорогих материнских платах, также используют BIOS этой марки. BIOS одной марки могут различаться версиями. С ростом возможностей, закладываемых в материнскую плату, растет потребность в увеличении возможностей управления ими. Кроме того, как и любое программное обеспечение, микропрограммы для BIOS постоянно обновляются, оптимизируя и расширяя исходно заложенные в него параметры.
Попасть в окно настроек BIOS, которое также называется BIOS Setup, можно только в самом начале загрузки компьютера в процессе его самотестирования, до того момента, как появится загрузочная таблица и будет вызвана программа загрузки операционной системы из boot – сектора носителя. Для входа в окно настроек в большинстве BIOS используется клавиша Delete, однако в некоторых случаях помогают и другие клавиши, например F1, F2 и т.д. Название нужной клавиши пишется в сообщении «Press Del to Enter Setup» или «Hit F2 to Enter Setup»,возникающем сразу после тестирования памяти. Иногда сообщение может выглядеть так: «Del: Setup».
Окно настройки BIOS, как правило, представляет собой меню со списком разделов, в которых находятся команды управления параметрами. Некоторые BIOS поддерживают работу с мышью и имеют вид набора папок, в которых хранятся команды.
Пример:
STANDARD CMOS SETUP.
Стандартные предустановки CMOS:
Date (mn/date/year) - для изменения даты в системных часах.
Time (hour/min/sec) - для изменения времени в системных часах.
Hard disk C: (Жесткий Диск C:) - Номер вашего первичного (главного) жесткого диска.
Cyln - Число цилиндров на вашем жестком диске.
Head - число головок. Wpcom - предкомпенсация при записи.
Lzone - адрес зоны парковки головок.
Sect - Число секторов на дорожку.
Size - объем диска. Автоматически вычисляется согласно числу цилиндров, головок и секторов. Выражается в мегабайтах.
Floppy drive A (дисковод для дискет A) - устанавливается тип дисковода для дискет, который будет использоваться в качестве привода A.
Floppy drive B (тип дисковода B) - аналогично предыдущему.
Primary display (Первичный дисплей) - Тип стандарта отображения, который вы используете.
Keyboard (Клавиатура): Installed-установлена. Если изменить на "not installed", эта опция укажет BIOS на отмену проверки клавиатуры во время стартового теста, что позволяет перезапускать PC с отключенной клавиатурой (файл-серверы и т.п.) без выдачи сообщения об ошибке теста клавиатуры.
ADVANCED CMOS SETUP.
Дополнительные предустановки.
Typematic Rate Programming - программирование скорости автоповтора нажатой клавиши. По умолчанию – Disabled.Следующие два пункта определяют, как программируется клавиатура.
Typematic Rate Delay (msec) - задержка автоповтора, начальное значение: 500 мс. Начальная задержка перед стартом автоповтора символа, т.е., сколько времени вы должны удерживать клавишу нажатой, чтобы ее код начал повторяться.
Typematic Rate (Chars/Sec) - частота автоповтора (символов в секунду). Начальное значение: 15.
Memory Test Tick Sound - щелчок при прохождении теста памяти. Рекомендуется устанавливать Enabled для того, чтобы слышать, что процесс загрузки выполняется нормально.
Memory Parity Error Check - проверка ошибок четности памяти. Рекомендуется установить Enabled. Дополнительная возможность проверки бита ошибки в памяти. Все (или почти все) PC проверяют память во время работы. Каждый байт памяти имеет дополнительный девятый разряд, который при каждом обращении к ОЗУ по записи устанавливается таким образом, чтобы общее число единиц было нечетным. При каждом обращении по чтению проверяется признак нечетности. При обнаружении ошибки возникает немаскируемое прерывание NMI, которое вы не можете заблокировать. ЭВМ прекращает работу и на экране отображается сообщение об ошибке ОЗУ обычно в виде сообщения вида: PARITY ERROR AT 0AB5:00BE SYSTEM HALTED.
Wait for If Any Error-ждать нажатия F1 в случае любой ошибки. Когда при начальной загрузке обнаруживается ошибка, PC просит вас нажать F1-только в случае не фатальных ошибок. Если установлено в Disabled - система печатает предупреждение и продолжает загрузку без ожидания нажатия клавиши. Рекомендуется устанавливать Enabled.
System Boot Up Num Lock-включение дополнительной клавиатуры при загрузке в цифровой режим. Определяет, будет ли включен режим NumLock при начальной загрузке ЭВМ. Одним это нравится, другим - нет.
Floppy Drive Seek at Boot - поиск на флоппи-диске при загрузке. Рекомендуется устанавливать в Disabled для более быстрой загрузки и для уменьшения опасности повреждения головок.
System Boot Sequence - последовательность начальной загрузки системы - на каком дисководе вначале искать ОС. Для более быстрой загрузки рекомендуется C:,A: - этот же метод пригоден и для того, чтобы посторонние не могли загрузить ваш компьютер с дискеты, если ваш autoexec.bat начинается с процедуры доступа к системе. Установка A:,C: нужна в том случае, если пользователь не знает, как ему сконфигурировать CMOS - иначе при какой-либо неудаче большинство пользователей не будут знать, что им делать, если невозможно загрузиться с дискеты. Однако следует быть внимательным - вам следовало бы знать, что эта установка включается и отключается и быть готовым к этому - если дорожка с начальным загрузчиком на вашем жестком диске будет повреждена (но не будет полностью отсутствовать), вы сможете загрузиться с дискеты. Аналогично, легко обмануться, считая, что вы загружаетесь с дискеты, заведомо чистой от вирусов, в то время как на самом деле загрузка происходит с инфицированного жесткого диска.
External Cache Memory - внешняя кэш-память. Устанавливается Enabled, если имеется кэш-память. Одна из наиболее часто встречающихся ошибок при работе с CMOS SETUP - если при наличии кэш-памяти вы блокируете ее. Производительность системы при этом значительно падает. Это - кэш между CPU и системной шиной. При установке Enabled и отсутствии реально установленной кэш-памяти система будет "заморожена" большую часть времени.
Password Checking Option - опция проверки пароля. Установка пароля на доступ к системе или к меню SETUP. Рекомендуется в тех случаях, когда ЭВМ используется совместно несколькими пользователями, и вы не хотите, чтобы кто-то (друзья, сестра и т.д.) изменяли установки BIOS.
BootSector Virus Protection - защита сектора загрузки от вирусов. В действительности это не совсем защита от вирусов. Все, что эта функция делает - всякий раз, когда к сектору начальной загрузки обращаются по записи, выдает предупреждение на экран и позволяет вам либо разрешить запись, либо запретить ее.
AUTO CONFIGURATION WITH BIOS DEFAULTS.
Авто конфигурация со значениями BIOS по умолчанию.
Значения BIOS по умолчанию - те, которые установлены в качестве начальных для вашей системной платы и CHIPSET'а. Дают приемлемую возможность прохождения стартового теста. Как правило, являются неплохими начальными значениями перед точной настройкой вашей системы. Если вы допустили какую-либо ошибку и не знаете, какую именно - выберите этот пункт. Опция заменит ваши установки в BIOS на исходные, и вы сможете начать все сначала. От вас требуется точное знание конфигурации вашей системы. Эта опция *НЕ МЕНЯЕТ* ни системную дату, ни конфигурацию жесткого диска и флоппи-дисководов в стандартном CMOS SETUP - поэтому вы можете ожидать, что большинстве случаев ваша система загрузится без проблем после выбора данной опции.
Защита информации в наше время играет огромную роль. Однако при помощи BIOS защитить компьютер можно только от несанкционированного доступа не очень искушенных пользователей. Вообще, защита в BIOS – это скорее пережиток прошлого, чем реальная необходимость. Хотя, с другой стороны, защита на уровне BIOS может поставить некоторый барьер от неосознанного изменения внутренних настроек BIOS любопытными детьми. И тем самым уберечь ваш компьютер от «самопроизвольного» разгона.
В арсенале BIOS имеется несколько возможностей защиты: защита паролем загрузки компьютера, защита паролем изменения настроек BIOS, защита загрузочного сектора жесткого диска, блокировки записи на дискету и блокировка чтения – записи жесткого диска.
В случае повреждения микросхемы CMOS RAM (или разряде батареи или аккумулятора) программа Setup имеет возможность воспользоваться некой информацией по умолчанию (BIOS Setup Default Values), которая хранится в таблице соответствующей микросхемы ROM BIOS. Кстати, на некоторых материнских платах питание микросхемы CMOS RAM может осуществляться как от внутреннего, так и от внешнего источника. Выбор определяется установкой соответствующей перемычки.
4. Ход лабораторной работы
4.1. Изучить теоретический материал, записав основные моменты лабораторной работы.
4.2. Записать версию BIOS. Выписать настройки BIOS на вашем ПК.
Таблица 1. Исследование памяти ПК
Base Memory:
|
|
Extended Memory
|
|
Other Memory:
|
|
Total Memory:
|
|
4.3. Найти и подключить в BIOS HDD посредством пункта IDE HDD Auto Detection. Записать его установки в таблицу:
Таблица 2. Установки HDD в BIOS
Число цилиндров (Cylinder)
|
|
Число головок (Head)
|
|
Число секторов (Sector)
|
|
Число байт на сектор (Bytes per Sector)
|
|
Объем дискового пространства
|
|
4.4. Подобрать настройки вашего винчестера с помощью раздела Standard CMOS Setup, на оптимальные величины, изменяя при этом вручную настройки таблицы 2.
4.5. Настроить правильную работу ОЗУ.
4.6. Выполнить следующие действия
4.6.1. Включить защиту от инфицирования вирусами.
4.6.2. Включить быстрое самотестирование при включении.
4.6.3. Установить различные последовательности загрузки (A, C; C, A).
4.6.4. Проверить пункт: переименование дисководов гибких дисков.
4.6.5. Включить и проверить пункт поиск дисковода при загрузке.
4.6.6. Установить скорость ввода 30: 30 знак/с.
4.6.7. Выполнить пункт Установить меры безопасности на вход в систему и на вход в BIOS, проверить перезагрузкой компьютера.
4.6.8. Отключить копирование видеоBIOS в динамическое ОЗУ.
4.6.9. Установить все таймеры на максимум в режиме энергосбережения.
4.6.10. Выключить режим пониженного энергопотребления.
4.6.11. В разделе PNP/PCI Configuration Setup.
4.6.12. Установить ручной контроль за конфигурацией, выставить на IRQ3, 5,11, DMA1, 3,5 – Legacy ISA. Остальные установки PCI/ISA PnP.
4.6.13. Выставить определение РIO - режима Primary Master-диска
Mode 0,1,2,3,4 — для непосредственного определение РIO - режима. Проверить работоспособность.
4.6.14. Установить пароль супервизора/пользователя. Изменить пароль, удалить пароль, войти в BIOS и систему под установленным паролем супервизора и пользователя.
4.6.15. Сохранить изменения BIOS.
4.7. Сделать вывод о работе BIOS данного ПК. Записать.
Содержание отчета:
титульный лист;
цель работы;
описание и назначение BIOS персонального компьютера;
результаты настройки BIOS;
выводы по работе.
6. Контрольные вопросы:
Назначение BIOS.
-
|
|
|