23. fejezet: Hardware kicsit komolyabban

Befejezve: 2006.

logo Aki egy kicsit is komolyan gondolja a számítástechnikát, előbb-utóbb foglalkoznia kell a "vassal", azaz a PC-k belsejével. Néha nem árt tudni, hogy mi a különbség az IDE és a USB között. Nos, ebben a fejezetben ezt fogjuk tárgyalni!

23.1.) IDE

(IDE = Integrated Drive Electronics) Periféria-csatlakoztatási lehetőség. Kifejlesztők: Compaq és Western Digital.
Minden mai PC-ben lehetőség van winchesterek csatlakoztatására. A gépház kibontása után a legtöbb alaplapon láthatunk két csatlakozó-aljzatot. Ezek a IDE aljzathagyományos IDE csatolók. Az egyik a Primary IDE (elsődleges IDE), míg a másik a Secondary IDEIDE csatoló (másodlagos). Minden csatolóhoz tartozik 1-1 kábel. Az alaplapi csatolón, illetve az eszközön 40-lyukú aljzat található. (balra) A kábelen természetesen a 40-eres csatoló végei vannak. (jobbra) Vannak olyan kábelek, melyen csak a két vég található. De a legtöbb kábelen 3 vég is van. Ennek segít megoldani, hogy az alaplapi csatlóhoz köthessünk egyszerre két eszközt. Ezek egyike lesz a Master (mester), míg a másika lesz a Slave (kiszolgáló). Így az egyes eszközök pontos illeszkedési elnevezése a következő lesz: Primary Master IDE, Primary Slave IDE, Secondary Master IDE, Secondary Slave IDE. Tehát egy alaplapra elméletileg legfeljebb 4 db IDE-eszköz csatlakoztatható. Általában a bejelentkezést végző (boot) HDD szokott lenni a Pri. M., és a CD-ROM a Pri. Sl., de ez nem előírás. Sok helyen a gépet úgy építik, hogy a CD-ROM a Sec. M.- re kerül, így az egy kábelen lévő torlódást elkerülik. Nem előírás, hogy a kábelen az alaplapi csatolóhoz közelebbi végen legyen a Master eszköz, de így célszerű. Ha egy gépben csak kétvégű csatoló van a szokásos háromvégű helyett, akkor minden probléma nélkül ki tudjuk cserélni. Tapasztalatom szerint a kábel helyes csatlakoztatása után nem árt meggyőződni arról, hogy biztosan adtunk-e tápfeszültséget is az eszköznek. (Feledékenység, óh!)
Jogosan vetődik fel a kérdés, hogy egy eszköz honnan tudja, hogy ő most Master, vagy Slave? Ezt általában az eszköz oldalán lévő kicsi műanyag dugaszokkal, ajumperekkel lehet szabályozni. Például az általam beépített HDD-k esetén mindig ott van az 5-7, vagy a 9-tüskéjű dugaszolás egy kis matricával, melyen egyértelműen látható a megfelelő jumper-állítás. Maga a "jumper" egy pár filléres kicsi műanyag csatoló. 1, illetve 2 db van belőlük eszközönként. Szerencsére a mai IDE-eszközök kábele többsége önmaga megtalálja a helyes beállítást, azaz Cable Select típusú. Martica híjján, vagy teljes lekopottságakor kénytelenek vagyunk a gyártó honlapján kutakodni a jumperelés után. Ezt sajnos nem mindig közlik angolul, de higgyék el, hogy a japán/koreai írás sem olyan nagyon durva, főleg egy on-line fordítás után...
Egyik IDE-típusnak tekinthető az ATA-csatlakozó is, melyet a Western Digital, Conner és Seagate fejlesztett ki. A rövidítés eredetije: AT bus Attachment. Némi sebességbeli változás mellett lényegi fejlesztés nem történt. Létezik 44-lábas kiosztása is, melyet leginkább a 2,5" magasságú belső HDD-knél használnak.
Részletesebb leírás: http://www.hardwarebook.net/connector/storage/ideinternal.html

23.2.) SCSI

(SCSI = Small Computer Systems Interface) Periféria-csatlakoztatási lehetőség.
1979-ben kezdtek a HDD-gyártók egy újabb adatátviteli szabványt kifejleszteni. Eredeti neve: Shugart Associates Systems Interface (SASI) volt, mely hamarosan SCSI-vé változott. Maga a szabvány végül is 1986-ban lett véglegesítve. Fejlesztése, a SCSI-II 1994-ben lett szabvánnyá emelve. Ötlete: gyorsítsák az IDE/ATA-átvitelt és ne legyen beszorítva kábelenként 4 eszközbe az építő! Egy kábelen 7+1 eszköz lehet, melyek mindegyikének önálló számot (ID) kell adni. Az alaplapi csatoló általában az ID0, de ez nem kötelező előírás. További számok: ID1, ID2, ID3, ..., ID7. Maguk az eszközök láncszerűen csatolhatóak és elméletileg(!) szabadon adható nekik az azonosító szám. A gyakorlat azonban ettől némi eltérést mutat. Az iskolánkban lévő szkennerekkel nekem időnként alaposan meggyűlik a bajom. Gyógymód: az eszköz-leírás részletes és alapos tanulmányozása. Nagy szerencse, ha ez még magyarul is érthetően van leírva. Ellenkező esetben marad az angol nyelvű sillabusz áttanulmányozása, vagy a gyártó weblapja.
Maga az SCSI kiválóan alkalmas külső és belső perifériák összekötésére. A szabvány széles elterjedtségére jellemző, hogy összeköthet winchestert, kazettás egységet, CD-ROM-ot, CD-(újra)írót, DVD-t, szkennert, nyomtatókat és sok egyéb eszközt is. Manapság a SCSI-szabványt a drágább megvalósítása miatt elsősorban szerverekben és komolyabb, precízebb átviteli teljesítményt igénylő gépekben kedvelik. Célszerű például a CD-írót azonos SCSI-kábelre tenni a HDD-vel, mivel így igen jó átviteli teljesítményt érhetünk el. Ennek ellenére az IDE/ATA-csatoló sem halt ki, leginkább igen elérhető, olcsó ára miatt.
Az SCSI-eszközök képesek direkt kommunikációra, így elképzelhető, hogy az ID2-es HDD direkt ad adatokat az ID3-as CD-írónak, melyhez a processzornak mindössze annyi köze van, hogy ő indította el az írást!
Az eredeti SCSI-szabvány ANSI száma: X3.131-1996. Busz-sebesség: 5 MHz. Adatátvitel: 8 bit.
SCSI-II: Újabb eszközökként megjelentek a CD-ROM-ok, szkennerek és a kazettás egységek.
Fast SCI-II: Az eredeti busz-sebességet megkétszerezték.
Wide SCSI-II: Az adatátvitelt megduplázták, így 8 bit helyett 16 biten folytak az adatok.
Ultra SCSI-II: Újabb busz-sebesség duplázás, mely' így már 20 MHz lett.
Magának az SCSI-szabványnak legalább tucatnyi verziója van. A bal oldalon például az 50-eres belső-csatolós SCSI-megvalósítás látható, de előfordul a jobb oldalon látható külső csatolású kábel is, mely fellelhető még 68 lábbal is.
Maga az SCSI a fejlesztések egyik érdekes iránya, de elképzelhető, hogy későbbiekben a USB lesz a győztes.
Részletesebb leírás: http://www.hardwarebook.net/connector/storage/scsiexternalhidsub68.html

23.3.) USB

USB régebbi(USB = Universal Serial Bus) Periféria-csatlakoztatási lehetőség. USB újabb
Eredeti verzió: http://www.prog.hu/article.php?aid=804
Kifejlesztők: Compaq, Hewlett-Packard, Intel, Lucent, Microsoft,NEC és Philips.
A 90-es évek elején kifejlesztett PCI busz akkor még rendkívül nagynak vélt sávszélessége a real-time 3D alkalmazások térhódításával kezdett szukössé válni. Az elméletben 132 MB/s-os csúcssebességre képes 32 bites, 33 MHz-es PCI valójában még burst módban sem tud 110 MB/s-os gyakorlati sebesség fölé kapaszkodni.
Forrás: http://www.smartinput.com/products.html Ez a valamikori soros átviteli csatoló alapos továbbfejlesztése. Lényege: maximálisan 127 eszköz képes egymáshoz csatlakozni. Vannak olyan eszközök, melyekhez további USB-eszköz is csatolható. Ilyenek pl. a szkenner vagy a nyomtató, de sok olyan is van, amelyet eleve a lánc végére terveztek (pl.: egér).
Forrás: http://www.usb.org/ A tervezők sokaságán is látszik, hogy ez a szabvány óriási ígéreteket tartalmaz: valódi Plug'n'Play (bedugod és működik), üzemmenet közbeni hozzá- és lecsatlakozás, alacsony ár és könnyű használat. Az árnyékolatlan kábelen az átviteli sebesség 1,5 Mbps (Megabit/sec); az árnyékolton 12 Mbps, míg a jelenleg használt USB 2.0-ás szabványban immár 480 Mbps!
Részletes leírás: http://www.hardwarebook.net/connector/bus/usb_tech.html

23.3.a.) USB Pen Drive

Forrás: http://www.wavecommtech.com/ Forrás: http://www.kobil.com/ Ez egy meglepően egyszerű, ám mégis kiválóan működő technikai "mütyür". Lényege, hogy a gép USB portjába dugjuk és a 2000/XP által azonnal felismert újabb meghajtóként használhatjuk. Ha 9x/ME op. rendszert használunk, akkor a programot telepíteni kell (1 db floppy!). Maga a tárhely igen könnyen hordozható, hiszen egy pici kis kulcstartó méretű, alig pár dekagrammos eszközről van szó. Tárhely: 8, 16, 32, 64, ... MByte. A 2002. júliusában általam beszerzett 64 MByte-os USB Flash Memory Stick (ez a másik neve) ára kb. 15000 Ft volt! Ugye, hogy sokkal egyszerűbb, mint a floppy?!


23.4.) CD-ROM csatolások

Mitsumi/PanasonicAlapvetően kétfajta szabvány létezik a CD-ROM-ok csatlakoztatására. Az egyik a Mitsumi/Panasonic. (balra)Sony Ez a 40-eres csatolót részesíti előnyben. Sajnos ennek a két gyártónak sem egyezik meg a technológiája eléggé ahhoz, hogy a CD-meghajtóikat cserélgetni lehessen, mivel az egyes lábakat másra használják. A másik a Sony-szabvány (jobbra), amely a 34-eres csatolót használja. Amire egy CD-ROM cseréjénél alapvetően vigyázni kell: NE keverjük a szabványokat! Csak márkás termékeket használjunk és SOHA ne vegyünk használt CD-meghajtót még az igen kedvező ára ellenére sem, mivel elképzelhető, hogy pár CD lejátszása után máris újabb után nézhetünk!
A CD-k lejátszási sebessége az 1990-es évek legvégén drasztikusan megnőtt. Az eredeti 300 fordulat/perc (1-szeres sebesség) sokszorosára nőtt. A számok viszont becsapósak! Tényleges sebességnövekedést csak a 24-szeres lejátszásig lehetett elérni. Ez után a sebesség csak egyes szerencsés esetekben és periférikusan nyerhető el.
CD-író és újraíró beszerelésekor fokozottan vigyázzunk arra, hogy a technika jelenlegi fejlettsége mellett ez en eszköz termel nem kevés hőt, melyet többségében felfelé vezet ki. Ha a CD-pörkölő felett közvetlenül egy érzékeny jószágot (pl.: DVD, HDD) helyezünk el, akkor az könnyen tönkre mehet a kapott melegtől!
Részletes leírások: http://www.hardwarebook.net/connector/storage/cdromsony.html
, illetve: http://www.hardwarebook.net/connector/storage/cdrompanasonic.html
és: http://www.hardwarebook.net/connector/storage/cdrommitsumi.html

23.5.) Floppy

floppyA mai gépekben csak elvétve találhatóak 3,5"-nél nagyobb floppy-meghajtók. A CD-írók óriási árzuhanása miatt gyakorlatilag kiveszett a 120 MByte-os floppyval tett kísérlet. Az alaplapról egyetlen kábel visz el a floppy-meghajtóig, melynek oldalt látható csatlakozójához egyértelműen illeszthető a kábel.
Figyelem! Ez a kábel NEM azonos a HDD/CD párost kiszolgáló IDE kábelekkel.
Részletesebben: http://www.hardwarebook.net/connector/storage/internaldisk.html

23.6.) Billentyűzet és egér

A fenti két eszköz roppant hasonló csatlakozási lehetősége miatt kerülhetett egyetlen bekezdésbe. Szóval a klasszikus menetrend szerint a PC-ken volt az 5-lyukú keyboard-aljzat: Ezt követte a 6-lyukú megvalósítás, melyet PS/2-esnek is neveznek. De azért még szót kell ejteni a hagyományos 15-lyukú csatolóról is, bár már alaposan eljárt felette az idő!Ugyanez egérre 9-lyukas megvalósítású: (Serial Mouse)
Nagyon fontos, hogy egér vásárlása előtt mindenképpen nézzük meg, hogy a jelenlegi egerünk pontosan melyik fenti rajz szerinti véggel kapcsolódik a géphez, de végső esetben be is vihetjük a halott "cincogót".
A modernebb, PS/2-es csatlakozónál sajnos könnyedén összekeverhető az egér és a billentyűzet csatolója. Ennek megoldására születtek a színkódok: az egyik eszköz csatlakozó-vége zöld színű lett, míg a másik lila!
Részletesebben (pl.): http://www.hardwarebook.net/connector/userinput/keyboardpc6.html

23.7.) Videószabványok

MDA-csatolóValaha a kezdetek kezdetén volt az IBM-féle MDA-szabvány. (MDA = Monochrome Display Adapter.) Ebből a kilenc adatcsatornából sem volt mindegyik kihasználva, mivel 3 egyszerűen kihasználatlan volt. Egy IBM által el nem ismert, de sikeres fejlestés volt a Hercules-szabvány - hasonló csatolóval. A következő szabvány a CGA volt, ami már 16 színt tudott. (CGA = Color Display Adapter) Másik - Európában VGA-csatolóritkán használt neve: IBM RGBI. Itt már a 3 nem használt végződésre is kivezettek adatot, nevezetesen a színerősségeket. Bár hasonló végződéssel, de alaposan áttervezték az EGA-szabványt. (EGA = Enhanced Graphics Adapter). Itt már 16/64 színt használtak.
A VGA-szabvány piacra dobásakor minden addiginál jobb minőség kellett és ezt már nem lehetett megvalósítani a hagyományos 9-lyukú csatlakozással. (VGA = Video Graphics Array) A frissen megtervezett 15-lyukú csatlakozó eleinte soknak tűnt, de későbbiekben ezen is finomítani kellett, így születtek sorra az S-VGA, PGA, illetve XGA-szabványok. (S-VGA = Super VGA; PGA = Professional Graphics Array; XGA = eXtra Graphics Array) Ehhez az átviteli sebességhez viszont édeskevésnek bizonyult a hagyományos sávszélesség. Kellett egy komoly, kifejezetten csak grafikai igénybevételre kifejlesztett adatátviteli mód. Ez lett az 1996-ban bejelentett AGP (=Accelerated Graphics Port) A 132-eres kábelen keresztül immáron a legkényesebb grafikus igényeket is meg lehet jeleníteni.
Az új szabvány a már létező 66 MHz-es PCI 2.1 specifikációra épül, azt egészíti ki néhány optimalizációt célzó újítással. Az AGP szoftverszinten megegyezik a PCI-jal, tehát lefelé kompatibilis vele, azonban minden más tekintetben eltér tőle. A PCI eszközök egy lokális buszon helyezkednek el, s ez a busz az alaplapi chipkészletre csatlakozik. Az AGP teljesen független a PCI busztól, egyetlen portjával közvetlenül a chipkészlettel kommunikál (point-to-point kapcsolat). Az AGP sem logikailag, sem fizikailag nem egyeztethető össze a PCI specifikációval, ám mégis kompatibilis azzal. Az AGP effektív sebessége 32 bit x 66 MHz = 264 MB/s. Ez eleinte soknak tűnik, de a mai modern 3D-s játékok keményen megnyúzzák ezt a komoly telejsítményt is!
Persze az idő majd ezt is öreggé teszi, így előbb-utóbb lesz újabb szabvány. Az átviteli sebessgé duplázásával megjelent már a 2x AGP, illetve a 4x AGP is.
Részletesebben (pl.:) http://www.hardwarebook.net/connector/av/pga.html, valamint http://www.prog.hu/article.php?aid=171

23.8.) 3D-s kártyák

A szótár eredeti verziója: http://www.prog.hu/article.php?aid=171
Az imént szó esett arról, hogy az AGP leginkább az egyre komolyabb 3D-s alkalmazások (értsd: játékok) miatt vált szükségessé. De mit is jelent ez valóságban? A mindennapi mérnöki tervező munkában igen fontos, hogy egy leendő épület minden lehetésges paraméterét gyorsan, alaposan átszámolva és jól láthatóvá tegyük. Ehhez természetesen látványterveket is kell csinálni. Mi van, ha például a szomszéd épület még árnyékot ad? Mi van, ha az egyik falat más színűre festjük át, vagy kicseréljük üvegre? Szóval: kell a komplett, modern megjelenítés! Ehhez viszont nem volt elég a hagyományos videókártyák egyre jobban növekvő számítási teljesítménye sem, mivel a 3 dimenziós megjelenítés, az árnyékok és a fényhatások egészen más számítási módszereket követeltek meg. Egy korai 3D-szerű jétékprogram volt a néci kastélyban játszódó kalandozós-löveöldözős harci játék, a Wolfenstein. Ehhez még nem kellett komoly teljesítményű, speciális kártya, viszont az utódai már egy inkább igényelték a célspecifikus hardware-rel felszerelt kiegészítőket. Erre született meg a mérnöki tervezőszobák falain kívül is a "3Dfx"-kártya, mely népszerűségét rohamosan növelte, hogy egyre komolyabb játékok támogatták. Ezzel együtt az ára is rohamosan csökkent. 1-2 évvel megjelenése után már sorra jelentek meg olyan játékok is, melyet kizárólag ilyen kártyával felszerelt gépen lehett játszani. Íme egy kisebb 3D-s szótár: (Eredeti verzió: A szótár eredeti verziója: http://www.prog.hu/article.php?aid=171 )

23.9.) Modemek

Eredeti verzió: http://www.prog.hu/article.php?aid=160
A számítógépek a modemek segítségével tanultak meg beszélgetni. A hanggá alakítás eszköze maga régebbi, mint a számítógép ugyanis a modemet eredetileg arra találták ki, hogy a telexgépeket össze lehessen kötni a katonai telefonvonalakon. A legelső modemek még szimplex rendszerűek voltak. Azaz amíg az egyik oldal adott, a másik oldal hallgatott. Csak később jelentek meg a félduplex, majd teljes duplex eszközök a számítástechnikában. A cégek növelték a sebességet, de szabványaik csak önmagukkal voltak kompatibilisek. A leghíresebb ilyen rendszert a US Robotics alakította ki. Ők ismerték fel többek között azt, hogy a telefonvonalon történő biztonságos nagysebességű információtovábbításnak két kemény korlátja van. Az egyik a telefonvonal korlátozott sávszélessége. A másik a telefonrendszerek zavarérzékenysége, melyek elronthatják az adó és a vevő oldal szinkronját, illetve hibát okozhatnak az adatfolyamban. A továbblépést egy ma már szintén önállóan nem létező cég, a Microcom kínálta, amely kitalálta az MNP hibajavító szabványok sorozatát.
A hagyományos telefonvonalak minden probléma nélkül képesek lennének 1-2 Mbit/sec adatforgalmat lebonyolítani, de ezt az átviteli bőséget lekorlátozták frekvenciszűrőkkel 300 és 3000 Hz közé. Ez némi jeltorzítást eredményez, viszont így gyorsan lehet sok telefonbeszélgetést lebonyolítani egyszerre.
A modemek azért léteznek, mert alapvető a különbség a számítógépek és a telefonrendszerek működése között. Amíg a számítógépek 0-kat és 1-ket használnak, addig a telefonvonalakon analóg jeleket továbbítanak. Az adatok a számítógépből a modemen keresztül jutnak a nyilvános telefonhálózatba.
A modemeket általában az átviteli alapsebességük szerint osztályozzuk. Az alapsebesség az, amit a modem el tud érni adattömörítéses eljárás nélkül. A modemek alapsebességét az általuk használt modulációs protokoll határozza meg. A klasszikus értelmezés szerinti nagysebességű modemek azok, amelyek 9600 bits/sec-os vagy annál nagyobb sebességen üzemelnek. Az alacsony sebességű modemek 2400 bits/sec-os vagy alacsonyabb sebességen üzemelnek.
A sebességre többféle mérőszám is létezik, így a baud, a cps(characters per second) és a bps(bits per second). Ezek közül manapság leggyakrabban a bit/sec-et használjuk bps-ként rövidítve.
56 kbps Rockwell modemA modemek egymás között két módon kommunikálhatnak: half-duplex vagy full-duplex módon. A half-duplex esetben az összeköttetésben egyidejűleg az adatot csak egy irányban lehet küldeni, a küldő modemnek meg kell várni amíg a vevő modem nyugtázza a vételt mielőtt a következő blokkot elküldené. De full-duplex módnál mindkét irányban küldhetők az adatok egyidejűleg. A full-duplex kommunikáció rendszerint kétszer olyan gyors, mint a half-duplex mivel az nem használja a half- duplex nyugtázását. A hibajavító szabványok nélkül a modemek képtelenek hibátlanul működni. A zaj és egyéb vonali rendellenességek megakadályozzák a hibátlan adatátvitelt. Ezért minden modemben muszáj hibajavító eljárásokat alkalmazni.
Az eredeti átviteli sebesség 9600 bit/sec volt, de a szokásos telefon vezetéken a 9600 bps-nél nagyobb sebesség is elérhető. 1991-ben a nemzetközi szabványügyi szervezet létrehozta a V.32bis szabványt, amely 14.400 bps adatátviteli rátát is megenged. Ennek biztosítására a V.32bis modemek még jobb echótörlést és javított vételi eljárást használnak. Ha a lehető legtöbb adatot akarjuk elküldeni a legkisebb idő alatt, akkor figyelembe kell vennünk a modulációs eljárásokat, de ugyanúgy fontos a hibajavítás és az adattömörítés is. Újabb szabvány a K56flex, amely a Rockwell házi 56k-s szabványa. A V.90 megjelenésével elavult. Rockwell belső modem
V.90: a Nemzetközi Távközlési Unió (ITU) hivatalos 56k-s szabványa (a 33,6 k-s szabvány jele például V.34). Már kaphatók a V.90-et is ismerő modemek, és letölthetők lesznek a flash memóriás, régebbi K56flex vagy x2 szabványú modemekhez a V.90-essé alakító szoftverfrissítések.

Gyakori kérdés, hogy melyik modem a jobb: a külső, vagy a belső. Tulajdonképpen teljesen mindegy, mivel nem a megjelenési formája lényeges, hanem az, hogy legyen benne hardware-es tömörítés (tehát nem software-es!). Ezen felül fontos, hogy a modem chipkészlete Rockwell legyen, vagy Hayes, esetleg US Robotics. Ezen felül csak az ár számít, mivel nem szabad a legolcsóbbat megvenni, de felesleges a legdrágább eszközbe való befektetés!

23.10.) PCI

Eredeti verzió: http://www.prog.hu/article.php?aid=170
Valamikor 1981-ben született meg egy masina: IBM PC. Már ebben az őskövületben is találhattunk kis fekete csatlakozókat, melyek az ún. ISA buszok máig is fennmaradt példányainak első képviselői voltak.
Mit is jelent maga a 'busz', mint fogalom? Nem más, mint egy összeköttetés a központi egység (CPU) és a perifériák között. Az első ISA buszok mai mércével mérve nevetséges, alig pár száz KB/s-os adatátvitelt bonyolítottak. Később kialakult a mai ISA buszok végleges, standard formája, a 16 bites ISA busz. Ez a maga 8 MHz-es frekvenciájával a gyakorlatban közel 5 MB/s-os csúcssebességre volt képes.
1991-ben kezdődött a PCI specifikáció gyakorlati megvalósításának kidolgozása az Intel laboratóriumaiban. Természetesen a vezető hardvergyártó cégek képviselőinek bevonásával folytak a fejlesztések, melynek gyakorlati eredményét (a PCI ipari szabványt) alig 4 év leforgása alatt közel 170 cég licenszelte. Így vált a legnépszerűbb PC-s buszrendszerré a PCI.
Az ISA 8 MHz-es órajelét 33 MHz-re emelve, a sávszélességet pedig 32 bitre növelve a PCI maximális átviteli sebessége közel 132 MB/s lett. Ez a 3D grafikus kártyákat leszámítva minden korszerű perifériát ki tud szolgálni. A PCI másik előnye, hogy nem a jól bevált ISA buszrendszer leváltására tervezték, hanem annak kiegészítésére, 'patchelésére'. Így a PCI minden további nélkül alkalmazható bármely régebbi rendszerrel együtt.

23.11.) HDD

HDD szerkezet A mágneses merevlemez (HDD = Hard Disk Drive) a PC egy régi, de igen megbízhatóan és jól működő része. Segítségükkel lehetséges nagymennyiségű adatok tárolása, illetve gyors átalakítása. Viszonylag olcsók és a legkorábbi, alig pár MByte-os IBM-modellektől eljutottunk a sok tucat GByte-os mai HDD-kig. Közös tulajdonságuk, hogy egy fémdobozba zárva egymás alatt forognak a mágnesezhető rétegekkel borított 1,5-3 " átmérőhű korongok. Magában a fémdobozban iegn rikta levegő van, alig 1-2 Pa nyomáson. Összehasonlításként: a normál légnyomás 101625 Pa.
A lemezekből 5-20 darab is lehet egymás felett és igen gyorsan forognak, általában percenként 60 fordulatot tesznek meg egyszerre. Azért egyszerre, mert így technikailag könnyebben volt kivitelezhető, mintha egyesével lennének meghajtva a lemezek.
HDD 1 lemeze Minden egyes lemezhez két író-olvasó fej is tartozik, egyik a lemez felett, a másik alatta van. Maguk az író-olvasó fejek nem nyomódnak rá a a lemezre, hanem pár mikrométerrel felette, illetve alatta mozognak. Ezért (is) olyan fontos, hogy a HDD-k gyártásakor semmilyen szennyeződés se kerülhessen bele a lemezegységbe!
Pár fontos fogalmat muszáj megjegyezni:
- cilinder: egymás alatt elhelyezkedő sávok együttese
- szektor: 1 lemezoldal tortaszelet-szerű osztásai
- sáv: egy körgyűrű egy adott lemezoldalon
- blokk: a legkisebb átvihető adatmennyiség
A lemezek logikailag gyakran több, egymástól független kötetből (volume/partíció) állnak. A kötetekre vonatkozó speciális információt, a kezdő sáv címét, valamint méretét a lemezcsoportok első sávja, azaz az első lemez legkülső sávja, a partíciós tábla tartalmazza. Ez a partíciós tábla tartalmazza, hogy melyik kötet az aktív, azaz hol van az éppen futtatott operációs rendszer. A blokkok tipikus mérete: 0,5-64 KByte.
A kisebb blokkok előnye, hogy kevesebb lesz a kihasználatlan üres hely, viszont a nagyobb blokkok mérete, hogy a lemezhez gyorsabban hozzá lehet férni. Egy blokk átvitel3 három fő tényezőtől függ:
- Fejmozgási idő (seek time): Azon idő, mely alatt az író-olvasó fej eléri a kívánt blokkot tartalmazó sávot.
- Elfordulási idő (latency time): a kiválasztott blokkot tartalmazó szektor fej alá kerülésének ideje. Magyarul legrosszabb esetben egy teljes körbefordulási idő, ami átlagosan 5-15 ezredmásodperc.
- Adatátviteli sebesség (transfer time): a blokk adatainak átadásához szükséges idő. Ez általában azon idő, amíg a fej egy blokk felett tartózkodik; gyakorlatilag 1/10-1/5 ezredmásodperc. Például ha egy blokk mérete 512 byte, akkor a sebesség nagyjából 2 MByte/sec.
Tehát a címzéshez szükséges megadni a lemezoldal, a sáv és a szektor számát. Egy átlagos felhasználónak ehhez sem kedve, sem türelme, sem szakértelme nincsen. Tehát ezt a feladatot kénytelenek voltak felvállalni az operációs rendszerek.

23.12.) FAT

A merevlemezeken, mint láttuk sok állomány van. Ennek legegyszerűbb és egyik legjobban átlátható kezelési módja a fájl-foglaltsági táblázat (File Allocation Table = FAT). Ezt a rendszert a DOS és a Win 9x alkalmazta. A módszer lénye a következő: minden egyes HDD-n lévő blokkról létezik egy bejegyzés ebben a bizonyos FAT-ben, ahol a következő bejegyzésre utaló mutató van elhelyezve, ha van rajta adat, illetve üres a bejegyzés, ha nincs a blokkban értelmes adat. A nagyobb biztonság kedvéért a DOS és a Win 9x ezt a táblázatot két példányban tárolja el, ahol a második példány az első tökéletes másolata.
FAT részlet mintája
1.Piros1 2.Kék1 3.Piros2 4.Kék2 5.Piros3 6.Kék3
7.Piros4 8.Kék4 9.Piros5 10.Kék5 11.Barna1 12.Kék6
13.Barna2 14.Kék7 15.üres 16.Kék8 17.üres 18.üres
19.Zöld3 20.Sárga2 21.Zöld4 22.üres 23.üres 24.üres
25.Zöld1 26.Sárga1 27.Zöld2 28.üres 29.Zöld5 30.üres
A fenti példából is látható, hogy a file-részletek össze-vissza vannak elrakva. Általános rendezési elv, hogy például 1 piros blokk után 1 másfajta jön, majd megint 1 piros, aztán megint 1 másféle, majd megint 1 piros. Indoklás: a HDD gyors forgása miatt így lehet optimalizálni az írás-olvasási sebességet! Így a példában az 1. blokkban lévő piros1 mutatója a 3. blokkra mutat, a piros2-ra. A piros2 mutatója pedig az 5. blokkban lévő piros3-ra. A lánc folytatódik, így a piros3 mutatója a 7. blokkban lévő piros4-re mutat, majd azé a 9. blokkban lévő piros5-re. Ezzel viszont vége a fájlnak, így a láncnak is. Tehát a piros5 mutatója üres!
Látható, hogy az operációs rendszer a kék fájlt is szépen egymás után tudta lerakni 1-től 8-ig. Ez után viszont több írás és törlés is lehetett, mivel a zöld fájl már össze-vissza van. A zöld1 például a 25. blokkban kezdődik és a 27.-re mutat, ahol a zöld2 van. Onnan a mutató a 19. irányul a zöld3-ra. Innen tovább léptetjük a fejet a 21.-re a zöld4-re, ahonnan már csak a 29.-re mutat a zöld5-re. Ez a mutató viszont már üres.
Hasonlóan jártak a barna és a sárga fájlok is a maguk 2-2 blokkjával.
Kérdés: mit csinál az operációs rendszer, ha egy 1 blokkba elférő új fájlnak keres helyet? Ezt legegyszerűbben a 15.-be rakhatja le. Nagyobb fájl esetén megpróbál optimális helyet csinálni a rendszer, ha van számára elegendő üres terület.
A rendszer, mint látható, minden látszólagos bonyolultsága ellenére is elég jól áttekinthető. Viszont időnként érdemes a fájlokat rendbe szedni, azaz a sorrendet újrarendezni közöttük. Ezt a műveletet defregmetálásnak (töredezettség-mentesítésnek) hívjuk és a Windows-ok többségénél havonta érdemes végrehajtani.
Ez főleg olyan (munka-) gépeknél fontos, ahol igen gyakoriak az írási és törlési műveletek. A fentiből az is érezhető, hogy a rendszer akkor tud optimálisan működni, ha van rajta elegendő (10-15 %-nyi) üres hely.

23.12.a.) FAT típusai

A DOS és a Windows '95 OSR-1 még a FAT16-ot használták. Itt a legkisebb címezhető lemezegység (cluster vagy blokk) maximum 32 KByte volt és minden ilyen egységet egy 16 bites szám azonosít. Tehát legfeljebb 216 darab cluster volt elhelyezhető. Tehát a HDD egy kötete: 216x32x1024 byte = 2.147.483.648 byte = 2 GByte volt. Innen származik a DOS klasszikus 2 Gbyte-os volume (kötet)-határa. A klasszikus rendszerben legfeljebb 4 partíció alakítható ki, tehát a HDD maximális mérete: 8 GByte lehetett.
A későbbi rendszerek (Win '95 OSR-2, Win '98/ME, ...) már FAT32-es rendszert használnak. Itt minden egységet 32 bit azonosít. Tehát a címezhető tárhely: 232x32x1024 byte = 140.737.488.355.328 byte = 134.217.728 GByte. Ez remélhetőleg elég lesz egy darabig, bár a technika fejlődése beláthatatlan.
Maga a konvertálás egyirányú, csak FAT16-ból lehet FAT32-t átalakítani.
Sajnos a Windows-okra nem jellemző, hogy a clusterméretet lehet alakítgatni, ellenben ügyes segédprogramokkal, mint például a PowerQuest PQMagic-je a clusterek mérete átalakítható. Javasolt clusterméretek:
Partíció típusa Clusterméret Partíció típusa Clusterméret
FAT16 <512 MByte 8 KByte FAT32 <8 GByte 4 vagy 8 KByte
FAT16 <1024 MByte 16 KByte FAT32 <16 GByte 8 vagy 16 KByte
FAT16 nagyobb 32 KByte FAT32 <32 GByte 16 KByte
FAT32 nagyobb 32 KByte
Megjegyzés: a floppy-k FAT12-t használnak, ahol 3 byte-ban írják le a 2 cluster jellemzőit.

23.13.) TV-tuner kártyák

Alapötlet: Computer Panoráma 2003/5. szám!
Miután az üzletben beszerzett TV-tuner kártyát beszereztük és beípítettük a gépünkbe, majd csatlakoztattuk a kábeltelevíziós huzalt, esetleg a videót (is), kezdhetjük az ismerkedést az új technikai mütyürrel. Sajnos az árverseny következtében az olcsóbb kártyák mellé csak egy egyszerű, igen bugyuta kis programot szoktak mellékelni és az esetek többségében egy távirányítót is.
Nem kell szörnyűlködni, csak az internetre rácsatlakozva a www.divx-digest.com honlapra rácsatlakozva letölteni a megfelelő programokat és codec-gyűjteményt. Ezekkel MPEG-ben, illetve AVI-ban is rögzíthetjük a szeretett filmjeinket, majd egy CD- (inkább DVD-) íróval már meg is örökíthetjük.
A felvételek készítésénél egyértelműen a méret a lényeg: a képméret (=felbontás), illetve a felvételhez szükséges lemezterület. Ez utóbbiból következik, hogy ilyen "mókába" csak akkor érdemes belefogni, ha megfelelően gyors és nagy HDD rejtőzik a gépünkben.

23.13.a.) AVI

Az egyik legnépszerűbb filmformátum. Szinte az összes médiajátszó tudja és elég egyszerű az elkészítése is. Amire figyelni kell: külön kell rögzíteni a film- és a hangsávot. Ez utóbbiból érdemes az MP3-at választani, amely a legjobb minőséget biztosítja igen kicsiny helyen. Ha a PC bírja a megterhelést és a processzorhasználat nem megy tartósan 95% fölé, akkor érdemes ezt megtartani. Ellenkező esetben a hangformátumból engedni kell és meg kell elégedni a PCM-formátummal. Ennek előnye: könnyebben lehet alakítani, mint az MP3-at, ugyanis a hangsávot veszteségmentesen tárolja. Méretben az MP3 egy perce kb. 1-2 MByte, míg a PCM 1 perce kb. 10 MByte.
Képsáv tekintetében két komolyabban használt és jól fejlesztett code-lehetőség áll rendelkezésünkre: a DivX és az MJPEG. Képméretre vigyázni kell, mivel hazánkban általában a PAL rendszert használják, melyben az eredeti felbontás: 768x576-os. Ellenben az általános tunerkártyák legjobb felbontása általában: 720x576-os. A drágább verziókban van hardware-esen támogatott tömörítő, de ez nem kötelező!
Általában a leginkább elfogadott felbontások: 768x576 (teljes PAL), 640x480 (VGA), 512x384 (a legjobb kompromisszum), 384x288 (negyed PAL). Fontos, hogy az egy másodpercre jutó képkockák számát állítsuk 25-re! Szintén előnyös, hogy kapcsoljuk be a kép-hang szinkronizációját ("Lock video stream to audio"), mivel így nem csúszik el a kép- és a hangsáv.

23.13.b.) DivX 3.11

Ez egy meglehetősen öreg, de hibátlan codec. Komoly előnye, hogy jelenetérzékelésre is már alkalmas és nem igényel maga alá bivalyerős "vasat". Mindössze két csúszkája van. Az első képélesség (Compression Control); javasolt érték 85 és 100% között. A második a bitráta (Data Rate); javasolt érték a 3000 és 750 kbit/sec között. Opcióként megadható a kulcsképkockák gyakorisága (Keyframe every x second); Javasolt értéke: 3 és 10 között.
Ez a kocec sajnos nagyon rosszul bánik az interlace-elt képpel, így érdemes egy megfelelő szűrőt beállítani! Ilyen beállításokkal a DivX 3.11 segítségével 1 perc kb. 5-25 MByte tárhelyet igényel. Processzor-követelmény 384x288-as felbontásnál 500 MHz-es Pentium III; ráadásul nem lehet túl eseménydús a rögzítendő jelenet sem.

23.13.c.) DivX 5.xx

Ez már a komoly teljesítményű gépeknek szánt megfelelő program. A legegyszerűbb beállítások ugyanazok. A tömörítést a gyorsaság miatt érdemes egymenetesnek (1-pass quality based) meghagyni. A bitráta (Data Rate) legyen 750 és 3000 közötti. Némi finomításként érdemes bejelölni a "Use GMC" és a "Use Bidirectional Encoding" választónégyzeteket, valamint a "Psychovisual Enhancements" értékét érdemes "Light"-ra állítani.
Így már neki lehet menni egy komolyabb film rögzítésének. Tárhely-igény körülbelül ugyanakkora, mint a DivX 3.11-nél, ám a gépigény legalább 2 GHz-es Pentium IV-es vagy hasonló AMD!

23.13.d.) Moniton-JPEG

Kicsit gyengébb vason érdemes az MJPEG-gel próbálkozni, ami a JPEG-es állóképek sorozatát rakja össze filmmé. Itt sajnos a helyigény nagyon megnő, mivel 1 óra kb. 1,5-2 GByte-ra fér rá, ám a rögzítés egy 600 MHz-es CPU-val már egész jól sikerül. Az MJPEG-es codec-ek szinte semmilyen állítási lehetőséget nem hagynak, ellenben itt is érvényes, hogy vigyázni kell a CPU-kihasználtságra, ami tartósan 95% felett elég veszélyes lehet! Kódolás után érdemes megnézni az eldobott képkockák számát, ami ideális esetben 0, de ha ez nem teljesül, akkor csökkenteni kell az igényeiket. Sajnos a nagy tárhely-igény miatt a kész filmeket csak több CD-re tudjuk kiírni, illetve eleve egy DVD-re.

23.13.e.) MPEG-1 és MPEG-2

Ez a tömörítési eljárás az AVI méltó ellenfele. Jellemző, hogy egyre több TV-tuner kártya támogatja és egyre nagyobb népszerűségnek örvend. Lejátszáshoz (az egyenlőre fizetős) Intervideo WinDVR-et, vagy a Cyberlink PowerVCR-et alkalmazhatjuk.
Az MPEG-1 minősége nagyjából megfelel a hagyományos VHS-kazettáknak; például a felbontás is 352x288 mindössze. Szerencsére nem kell hozzá igen erős "vas", mivel ilyen célra egy 600 MHz-es CPU már bőven megfelel.
Sokkal jobb az eredmény, ha MPEG-2-t készítünk. Itt a felbontást érdemes 720x576-ra, esetleg 640x480-ra választani. Innentől csak a tárhely jelenthet korlátot. Érdemes sok beállítást és bitrátát kipróbálni, hogy a teljes felvétel méretét 1-2 CD-re be tudjuk zsúfolni, mivel 1 óra megfelelő profil esetén 0,5-2,85 GByte lehet!

23.14.) Fontosabb képformátumok

Kattintson ide az indításhoz!!!

23.15.) DVD-s fogalmak

Kattintson ide az indításhoz!!!

Felhasznált irodalom: