Informatika | Számítógép-architektúrák » Veres József - A hardver, 2002

A BIOS A BIOS (Basic Input/Output System - alapvető ki-/beviteli rendszer) - mint neve is mutatja - a legelemibb ki-/beviteli funkciókat ellátó szoftver, amely minden PC-ben megtalálható. (Igazából a BIOS-okat nem is szoftvernek, hanem firmware-nek szokták hívni, mert olyan szoros egységet képeznek az alaplap hardverével.) A PCkben több fajta BIOS is megtalálható A rendszer BIOS-on kívül az EGA vagy fejlettebb video-rendszert tartalmazó gépekben egy video BIOS is található ami a megjelenítő egység vezérlését végzi. A bővítő kártyák is rendelkezhetnek BIOSokkal, amik speciális egységek vezérlését végzik (pl LAN adapter - Boot eprom ; SCSI vezérlő - SCSI BIOS, stb.) Ezeken kívül minden rendszer tartalmaz egy billentyűzet-vezérlő BIOS-t (Keyboard Controller BIOS) is a billentyűzet-illesztőben. Bár a PC-kben több BIOS is található, a ROM BIOS szó alatt általában specifikusan a rendszer-BIOS-t (a továbbiakban BIOS) szokás

érteni. A BIOS nem más, mint inicializációs rutinok és primitív eszközmeghajtók gyűjteménye. A BIOS elsődleges feladata - szoftver-megszakításokon keresztül - olyan funkciók nyújtása, melyek segítségével egyszerű műveletek végezhetők el, mint olvasás vagy írás a merevlemezre, a hajlékonylemezes meghajtóra vagy a képernyőre. Ezen rutinok jelentősége absztraktságukban rejlik: olyan eszköz-független szolgáltatásokat bocsátanak az operációs rendszer és a programok rendelkezésére, melyek a rendszerben installált konkrét eszköz típusától függetlenül, minden környezetben egységes módon teszik lehetővé a minden egység által támogatott, de amúgy különböző módon kiváltható funkciók elérését. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy például a video-megjelenítő típusától függetlenül, ugyanazzal a BIOS funkcióhívással lehet egy karaktert kiírni a képernyőre, annak ellenére, hogy például a különböző adapterek

video-memóriája eltérő címeken helyezkedik el, így közvetlen elérésük esetén nem lehetne - ebből a szempontból - egységesen kezelni őket. E technika részint jelentősen csökkenti az alkalmazások méretét - hiszen azokat nem kell felkészíteni az összes ismert, de esetleg eltérő programozású egység kezelésére - másrészt lehetőséget biztosít a rendszer, az alkalmazások számára "láthatatlan" bővítésére, átalakítására, esetlegesen emulációk közbeiktatására. Többek között ennek köszönhető, hogy még a legújabb SVGA kártyákon és SCSI illesztésű merevlemezeken is (nagyrészt) hibátlanul futnak a BIOS rutinokat használó olyan alkalmazások is, melyek megalkotásakor még csak hajlékonylemezes meghajtók és Hercules illesztők léteztek. A BIOS rutinok használatának azonban ára van Egyrészt - az absztrakció lényegéből adódóan - elérhetetlenné válnak az egységek specialitásai, másrészt - többek

között az előző következményeként - a BIOS szervzirutinok legtöbbje meglehetősen lassú a közvetlen programozással elérhető sebességhez képést. Így minden egyes program esetében egyedi mérlegelés tárgyát kell, hogy képezze a BIOS rutinok vagy a közvetlen programozás alkalmazásának kérdése. Általánosságban elmondható, hogy a nem különösebben sebességkritikus feladatok esetén célszerűbb - többek közt a kompatibilitás érdekében - a BIOS szervizrutinokra támaszkodni és csak akkor a hardver közvetlen programozásához folyamodni , ha a BIOS rutinok alkalmazása nem vezet elfogadható sebességhez vagy nem teszi lehetővé az egység által nyújott és az alkalmazás által megkövetelt speciális szolgáltatások elérését. Az újabb alaplapokon a BIOS általában ún. Flash-EPROM-ban van tárolva A FlashEPROM elektornikus úton - meglehetősen gyorsan - törölhető és újraírható memóriaegység Ezen BIOS-ok előnye, hogy időközben

megjelenő újabb változataik a ROM modul fizikai kicserlésése helyett egy egyszerű segédprogram segítségével betölthetők. A RENDSZER INDÍTÁSÁNAK MENETE A számítógép bekapcsolása vagy hidegindítása (RESET) után a processzor a vezérlést a 0FFFF0h fizikai címre adja. A memória ezen területére a ROM-BIOS van betükrözve. A ROM-BIOS POST (Power-On Self Test - bekapcsolási önteszt) ezek után a következő műveleteket végzi el: • letiltja a megszakításokat (köztük az NMI-t is, mert a memóriacellák bitjei véletlenszerűen állítódnak be a reset után, és ez azok elérésekor "paritáshibát" okozhat), • teszteli a flageket és a CPU egyéb regisztereit, • ellenőrzi a ROM-BIOS ellenőrzöösszegét (checksum), • engedélyezi a megszakításokat, • inicializálja és teszteli a DMA vezérlőt, • ellenőrzi a memória első 64KB-ját (a megszakítás-vektor táblázat miatt), • inicalizálja és teszteli a

megszakítás-vezérlőt és beállítja a 10h-17h BIOS megszakításokat, • rendszer-konfiguárció (megjelenítő, memória, stb) megállapítása, • inicalizálja és teszteli a CRT-kontrollert, a video-memóriát és a video-BIOS-t, • inicalizálja és teszteli a programozható időzítőt, • inicalizálja, teszteli majd engedélyezi a billentyűzetet, • beállítja a hardver megszakítás-vektorokat, • memória tesztelése (kivéve, ha a CMOS-ban a reset word értéke 1234h), • a C8000h-EFFFFh közti területen ROM-bővítéseket keres és ha talál elindítja azokat, • inicalizálja és teszteli a floppy- és merevlemezes meghajtó(ka)t, ha van(nak), • megkeresi és inicializálja a soros és párhuzamos illesztőket, • engedélyezi az NMI-t, • az első hajlékony- vagy merevlemezes meghajtóról megpróbálja betölteni a boot-szektort ill. a partíciós táblát, • ha ez nem sikerül, akkor egy INT 18h-val megpróbáljani

elindítani a ROMBASIC-et. Minden teszt megkezdése előtt a diagnosztikai porta a tesztnek megfelelő kódot ír ki. Ez a kód egy 16-bites (word) szám, melynek felső 8 bitje az egységet azonosítja, míg az alsó nyolc bitje a teszt eredményét tartalmazza (00h - ha a teszt sikeres volt). BŐVÍTŐ ROM-OK A bővítőkártyákon elhelyezhető ROM egységek lehetőségét biztosítanak a BIOS rutinjainak az adott egység igényei szerinti kiegészítésére vagy átalakítására. A bővítő ROM-okat a rendszer-BIOS a POST során keresi meg és inicializálja. A ROMok a C0000h-DFFFFFh memória-tartományban helyezkedhetnek el Minden ROM BIOS egy egységes fejlécet tartalmaz, melynek felépítése a következő: RomHeader Offse t Méret Leírás 00h 2 AA55h (bővítő ROM szignatúra) 02h 1 a ROM blokk hossza 512 bájtos egységekben 03h n BIOS program-kód (0003h az inicializációs kód belépési pontja) A rendszer-BIOS a bővítéseket az AA55h

szignatúra alapján és a megadott hosszúságú kód 8 biten vett összegének (összeg modulo 256) 0-val való összehasonlításával ismeri fel. Ha a POST rutin érvényes fejlécet talál a megadott tartományban, akkor egy távoli ugrással (call far) a belépési pontra adja a vezérlést. A bővítő-BIOS inicalizációs rutinja az egység alaphelyzetbe állítása és a megfelelő megszakításvektorok esetleges átirányítása után visszaadja a vezérlést a POST rutinnak, ami tovább folytatja a bővítések keresését. Tesztjeinkben és Hardver elméleti írásainkban már sok alkatrészt teszteltünk és adtunk az alkatrészekről technikai leírásokat. Egy dologról viszont még nem beszéltünk bővebben, ez a BIOS - pedig nélküle nem is lehetne bekapcsolni a számítógépet. Mostani cikkünkben egy kicsit részletesebben foglalkozunk a BIOS beállításaival. A BIOS beállítása nem mindennapos dolog, de előbb-utóbb szükségünk lesz rá. Jobb, ha ekkor már

tudjuk, miként fogjunk hozzá. A BIOS (Basic Input/Output System) minden mai, komolyabb hardveregységben megtalálható, mint többé-kevésbé állandó alapszintű vezérlőprogram. Vezérli az áramkörök (együtt-)működését, illetve induláskor az alaphelyzetbe állítást és a kommunikáció megkezdését más hardveregységekkel. A DOS idejében a BIOS feladata volt az operációs rendszerrel való kapcsolattartás is, ma már inkább külön meghajtóprogramok végzik a hardverelemek vezérlését. A BIOS programja kis memóriachipben tárolódik. Ennek tartalma akkor is megmarad, ha nem üzemelnek az alkatrészek. Régebben ez ROM (Read-Only Memory - csak olvasható memória) volt, napjainkban inkább flash (egy menetben írható) memóriát használnak, hogy az idő múlásával javítható/frissíthető legyen a tartalma. Az energiaellátásról kikapcsolt állapotban kis telep gondoskodik, amely újabban töltődni is tud az üzemórák alatt. A BIOS-t olykor

összekeverik a CMOSszal – a CMOS valójában a BIOS beállításainak tárolásához használt memóriachip gyártási technológiája. A BIOS beállításai a legtöbb hardveregységen nem változtathatók Az alaplap azonban egy olyan kitűntetett alkatrész, amelynek bonyolultsága és sokirányú feladatai miatt szükség van a beállíthatóságra. Az alaplapi BIOS-nak még egy feladata van: az operációs rendszert betöltő lemezterület, az úgynevezett boot record programjának kiolvasása és futtatása az operációs rendszert hordozó háttértárolóról. A rendszerindító háttértár kiválasztása csak egy a beállítások közül, melyeket most bemutatunk. A számítógép bekapcsolása után elsőként a videovezérlő BIOS-a jelentkezik be, ez teljesen független a többi alkatrésztől.Kis idő elteltével meglátjuk az alaplapi BIOS kiírásait, ezek elárulják a BIOS gyártóját, típusát, gyártási idejét és verziószámát. Ezt követheti a többi

bővítőkártya - például a SCSI vezérlő - bejelentkezése. Ha nem nyomjuk meg a BIOS beállító-programjába (BIOS Setup) irányító gombot (ez általában a [Del]), akkor megkezdődik az alaplaphoz csatolt alkatrészek inicializálása (alaphelyzetbe állítása), és lefut néhány egyszerű ellenőrzés a POST (Power On Self Test - indításkori önteszt) keretében. BIOS Setup Ha lenyomtuk a belépéshez szükséges gombot, egy menübe jutunk, amely gyártótól függően más-más kinézetű lehet. Általában a billentyűzetet kell használnunk, de például az AMI egyik BIOS-a egérrel kezelhető, ablakos kialakítású. Nézzük, mit rejtenek a menük! (Az itt tárgyalt menüpontok a legelterjedtebb Award BIOS-ból származnak. Más gyártók termékeinél kisebbnagyobb eltérések lehetnek ehhez képest, valamint hiányozhatnak egyes beállítási lehetőségek.) A menüpontok beállításai általában számok, vagy egy „kétállású kapcsoló” állapotainak

egyike (például enabled/disabled - engedélyezve/tiltva). A menüpontokat tematikus oldalakra osztva tárja elénk a BIOS beállítóprogramja. Standard CMOS Setup: az alaplaphoz kapcsolt lemezmeghajtók és a rendszeridő beállításai. Ide tartozik továbbá az a kapcsoló, amellyel eldönthetjük, hogy billentyűzet nélkül is bootolhat (elindulhat) a gép vagy sem. Date and Time: itt adható meg a pontos dátum és idő. Hard Disks: Size: az itt szereplő adatokat általában megtaláljuk a merevlemez címkéjén. a lemez mérete. A BIOS számolja ki a következő paraméterek alapján: Cylinders - a cilinderek (az egymás felett levő lemeztányérok vagy -korongok adathordozó sávjainak) száma; Heads - az író/olvasófejek száma; Sectors - a sávonkénti szektorok száma. Write PreComp: a régi merevlemezek az összes sávon (körkörös adattároló gyűrűn) ugyanannyi szektort hordoztak, így azok hossza különböző volt. A beállítás az összeegyeztetéshez

kellett. Ez a mai meghajtóknál automatikus, beállításával fölösleges foglalkozni. az automatikus parkolás (író-/olvasófejek külső, nem használt sávra Landing zone: állítása) funkcióval nem rendelkező meghajtók parkolási helyének meghatározása. Mai meghajtókon nincs jelentősége A merevlemezek beállításánál még mindig találkozhatunk a Table nevű meghajtóadatbázissal, amely nagyjából ötven régebbi. 10-120 Mbyte-os merevlemez beállításait írja le. A sorszámok végigpörgetése után megtaláljuk a User-type és az Auto beállítást. Előbbi a kézi paraméterezést, utóbbi a bootolás előtti automatikus felismerést teszi lehetővé. Az automatikus felismerés lassítja a gép indulását, de van egy automatikus felismerést végző menüpont (Auto Detect Hard Disks) a Setupban, ahol az előbbi paramétereket beállítja a BIOS. Floppy Drive A: a kábel végére csatlakoztatott floppymeghajtó kapacitása. Floppy Drive B: a kábel

közepére csatlakoztatott floppymeghajtó kapacitása. Floppy Mode 3 a Japánban használatos floppymeghajtók 1,2 Mbyte-ot tárolnak a Support: 3,5 colos lemezeken. Az ilyen típusú meghajtók használatához kell engedélyezni ezt az opciót. Primary Display: az elsődleges videokártya típusa; ma már mindig VGA. Landing zone: az automatikus parkolás (író-/olvasófejek külső, nem használt sávra állítása) funkcióval nem rendelkező meghajtók parkolási helyének meghatározása. Mai meghajtókon nincs jelentősége Keyboard: a BIOS utasítása a billentyűzet ellenőrzésére. Halt On: milyen hibáknál álljon le a bootolás. BIOS Features Setup: ez a leglátványosabb hatást kiváltó általános beállítások menüje. Virus Waming: figyelje-e a BIOS a merevlemez bootszektorának változását (ami vírustevékenységre utaló jel). Ha engedélyezzük, az ilyen kísérletkor a számítógép le fog állni. Quick Power On engedélyezése

egyszerűsíti és lerövidíti az öntesztet. Self Test: Swap Floppy a floppymeghajtók kábelre való feIfűzésének sorrendje eldönti a Drives: betűjeleket (A:/B:) is. Ezzel a beállítással logikailag meg lehet cserélni őket. Typematic Rate a billentyűzeten lenyomott gomb ismétlésének késleltetése és Programming: ismétlési sebessége. Az operációs rendszerből is beállíthatjuk Above 1 MB a bekapcsolás utáni memóriaellenőrzés kiterjesztése az 1 Mbyte Memory Test: fölötti tartományra. Ugyanez megtörténik az operációs rendszer töltése közben is, tehát itt csak fölösleges időhúzás. Boot Up NumLock Status: a [Num Lock] gomb állapota a gép bekapcsolása után. Floppy Drive a floppymeghajtók ellenőrzése. Idegesítő és fölösleges a lemezek Seek: felpörgetése, érdemes kikapcsolni. Megjegyzendő, hogy néhány régebbi típusú 5,25"-os meghajtó inicializálásához szükséges. Boot Sequence: itt adható meg az

operációs rendszert hordozó lemez. Lehet floppy, CD vagy valamelyik merevlemez. External/Internal az alaplapon/processzorban levő memóriacache (gyorsítótár) Cache Memory: ki/bekapcsolása. A legnagyobb sebességhez engedélyezzük mindkettőt. Fast Gate A20 a HMA (High Memory Area), vagyis az extended (kibővített) Option: memória első 64 Kbyte-jának elérését gyorsítja. Engedélyezzük a nagyobb teljesítmény érdekében. Security Option: eldönthetjük, hogy a beállított jelszót csak a Setuphoz, vagy minden induláskor kérje-e a rendszer. OS/2 Onboard OS/2 operációs rendszert használva engedélyeznünk kell a 64 Memory > 64M: Mbyte fölötti memóriaterület használatához. System BIOS az alaplapi BIOS gyorsítótárazása annak gyorsabb elérése Cacheable: érdekében. Video ROM BIOS a videokártya BIOS-ának, valamint a többi slotban ülő Shadow, C8000- bővítőkártyák BIOS-ainak átmásolása a rendszermemóriába azok

CBFFF-től gyorsabb elérése érdekében. DC000-DCFFFig, esetleg a fölötti területekre is kiterjedő Shadow: Chipset Features Setup: a memória/chipkészlet időzítési beállításai. Figyelem! A memória hibás beállítása váratlan és alattomos rendszerleállást, ezáltal adatvesztést okozhat! Automatic ezt engedélyezve a BIOS biztosan jó paraméterekkel vezérli a Configuration: memóriát akkor is, ha ez nem a leggyorsabb üzemmód. Amennyiben van SPD chip az SD modulon, akkor annak az utasításai érvényesülnek. Slow Refresh: a dinamikus memória frissítési ciklusának ritkítására engedélyezzük ezt a beállítást - ekkor a rendszer sebessége nagyobb, áramfelvétele kisebb lesz. Read/Write a CPU és a memória sebességkülönbsége miatt Wait States: várakozóciklusokat kell beépíteni a memóriát író, illetve olvasó műveletekbe. Minél kevesebb ilyen ciklust állítunk be, annál gyorsabbak lesznek ezek a műveletek. AT

Bus Clock a rendszer alap-órajelének és az ISA/VESA slotokban levő Selection: bővítőkártyák órajelének aránya. Érdemes olyan magas órajelet beállítani, amin még megbízhatóan működnek ezek a kártyák. 8 bit/ 16 bit a 8, illetve 16 bites ISA kártyák várakozóciklusainak száma. Minél I/O Recovery kevesebb ilyen ciklust állítunk be, annál gyorsabbak lesznek ezek Time: a kártyák. Video BIOS engedélyezésekor a videóvezérlő BIOS-át gyorsítótáron keresztül, Cacheable: vagyis gyorsabban kezeli a rendszer. Integrated Perlpherals: az alaplapi vezérlők letiltása/engedélyezése és üzemmódjai. Onboard FDD Controller: a floppyvezérlő engedélyezése/tiltása. Onboard Serial a soros portok engedélyezése/tiltása, illetve logikai címének és Port 1/2: sorszámának beállítása. A COM 1 címe 3F8h, a COM2 címe 2F8h Onboard Parallel a párhuzamos port engedélyezése/tiltása, illetve logikai címének Port: és

sorszámainak beállítása. Az LPT1 címe 378h Parallel Port választhatunk a normál egyirányú, a kétirányú gyors, illetve még Mode: gyorsabb (EPP, illetve ECP) üzemmód között. ECP DMA Select: az ECP beállítású párhuzamos port DMA-t (Direct Memory Access - közvetlen memória-hozzáférés) használ a legnagyobb sebesség eléréséhez, ennek sorszámát kell itt beállítanunk. Alapbeállítása 3, ez általában jó is. UART2 Use ha alaplapunk infravörös portját használni szeretnénk, Infrared: engedélyezzük ezt a funkciót. Ekkor a COM2 már nem fog működni Onboard PCI IDE Enable: az alaplapi IDE vezérlők engedélyezése. IDE1, 2, stb. Ultra az IDE merevlemezek Ultra DMA módjának meghatározása DMA Mode: Érdemes Autora állítani, ekkor a merevlemez a Iehetséges legnagyobb sebességgel fog működni. Megjegyzendő, hogy egyes régebbi típusú winyók hazudnak a PIO és UDMA módjaikat illetően, így auto beállítás mellett gondok

lehetnek velük Power Management Setup: az energiagazdálkodás és a működési felügyelet beállításai. Power a BIOS többféle gyárilag beállított lehetőséget (köztük kézi Management: beállítást is) felkínál. Ezek közül választhatunk itt Video Off After: kiválaszthatjuk, hogy melyik mélységű energiatakarékos funkció bekapcsolásakor sötétüljön el a monitor. Video Off Option: milyen szintű legyen a monitor kikapcsolása. A mai új monitorok ismerik a DPMS szabványt, tehát állítsuk be ezt. Power az energiagazdálkodás vezérlése az APM (Advanced Power Management Management) szabvány szerint. A mai operációs rendszerek ezt Controlled by támogatják, így érdemes onnan beállítani az alább felsorolt APM: jellemzőket. HDD Power azon visszaszámlálók beállítása, melyek nullára futásakor az adott Down - esemény (merevlemez kikapcsolása, órajel különböző mértékű Doze/Standby/Su csökkentése, ventilátorok

kikapcsolása) megtörténik. A spend visszaszámlálás a felhasználói beavatkozások (billentyűnyomások, Mode: egérmozgás stb.) megszűnésével indul PWR Button < 4 mi történjen, ha az ATX előlapi főkapcsolóját 4 másodpercnél Secs: kevesebb ideig tartjuk nyomva: csak standby, vagy teljes kikapcsolás. Power Up On telefonhívásra a modem bekapcsolja-e a gépet. Egyes BIOS-oknál Modem Act: ilyenkor a modem által használt megszakítást is meg kell adni. AC PWR Loss az ATX gép újrainduljon-e vagy maradjon kikapcsolva, ha a Restart: hálózati feszültség megszűnik, majd visszaáll. Automatic Power Up: előre megadott időpontban induljon el a gép. Fan amennyiben Ignore-t választunk, a kritikus értékeket figyelmen speed/ kívül hagyja a BIOS, egyébként kijelzi a ventillátorok Temperature/Volt fordulatszámát, a hőmérsékleteket és a feszültségeket, s ha age: bármelyik átlépi a határértéket, figyelmeztet

(csipogás), csökkenti az órajelet, vagy leállítja a gépet. PNP and PCI Setup: a megszakítások és a közvetlen memória-hozzáférés beállításai. PNP OS amennyiben Windows 9x-et használunk, nagyon fontos, hogy be Installed: legyen kapcsolva, ugyanis ez teszi lehetővé az alábbi paraméterek állítgatását az operációs rendszernek: Slot IRQ: megadhatjuk mindegyik PCI slotnál, hogy a benne ülő kártya milyen megszakítást használjon. Az automatikus beállítás általában jó, ezen csak akkor kell változtatni, ha valamelyik kártya csak egyféle beállítással működik. IRQ/DMA Used ha nem PCI vagy PnP (plug & play) ISA kártya van gépünkben, le By ISA: kell neki foglalnunk a rajta hardveresen beállított IRQ/DMA-t, hogy azt a rendszer ne akarja másnak kiosztani. Load Setup Defaults: az alapbeállítások betöltése a Standard CMOS Setup oldal kivételével. Reménytelenül összekuszált beállítások, vagy a CMOS-beli

beállítások törlődése esetén ez a végső mentsvár. User/Supervisor Password: jelszó a géphez, illetve a BIOS Setuphoz való hozzáféréshez. A jelszókérés üres jelszó megadásával tiltható le Auto Detect Hard Disks: a csatlakoztatott merevlemezek adatainak automatikus beírása. Cikkünk elején már volt róla szó Low Levet Formatting: ma már viszonylag ritka menüpont, a merevlemezek alacsony szintű formázását teszi lehetővé. Ha van ilyen a BIOS-unkban, vigyázzunk vele: az új merevlemezeknél ez a meghajtó belső hibatáblázatának felülírását is jelenti, ami után örökre használhatatlanná válhat az egység! Quit With/Without Saving: kilépés a beállítások elmentésével, illetve anélkül; majd a gép újraindítása. Az új alaplapok egy részénél a Setupból lehet állítani a processzor működési paramétereit is. Ha nem indul a gép a helytelen beállítások miatt, nem kell megijednünk - ekkor az alapbeállításokkal fog

elindulni a következő próbálkozáskor. Vagy sem. A BIOS frissítése Az új alaplapokon a BIOS program flash memóriában tárolódik, így bármikor átírható. Ez lehetővé leszi új BIOS beírását, így hibajavítást és új alkatrészek támogatását is. Érdemes időnként megtekinteni az alaplap gyártójának Web-oldalait, hogy nincs-e újabb letölthető BIOS. Ehhez meg kell néznünk BIOS-unknak a gép bekapcsolásakor kiíródó dátumát és verziószámát. A gyártónál általában megtaláljuk az új fejlesztéseket a régiekhez képest, és ez alapján eldönthetjük, szükségünk van-e a frissítésre. Ha úgy döntünk, hogy igen, töltsük le az új programot, az újraírót (AWDFLASH.EXE vagy hasonló), majd készítsünk egy bootolható foppyt (SYS A: vagy FORMAT A: /S). Erre másoljuk rá (természetesen kicsomagolás után) az új BIOS-t tartalmazó fájlt, valamint az íróprogramot, és indítsuk el róla a gépet. Egyes alaplapokon egy

jumpert is át kell állítanunk az írás engedélyezéséhez. A DOS bejelentkezése után indítsuk el az íróprogramot, majd adjuk meg az új BIOSfájl nevét, valamint az ekkor a floppyra kerülő előző BIOS-t tároló fájl nevét. Ha sikeres volt az írás, indítsuk újra a gépet. Ha nem, akkor az előbb elmentett régi BIOS-t írjuk vissza. Fontos, hogy hibás írás után ne reseteljük a gépet, mert valószínűleg nem fog újraindulni. Az írást addig kell újból megkísérelni, amíg sikeres nem lesz. Ehhez esetleg le kell töltenünk egy másik BIOS-t egy másik számítógéppel. Ha a hibás BIOS miatt nem indul az alaplap, vigyük szervizbe, s mondjuk el mi történt. Ha ismerősünknek hasonló gépe van, akkor kérjük el a BIOS-memóriát, indítsuk el vele a gépünket, majd üzem közben (!) kicserélve a két IC-t, kíséreljük meg újra az írást. Remélhetőleg ekkor már sikeresen fejeződik be a művelet Intelligens memóriák A 100 MHz-es

alapórajelű rendszerek Achilles-sarka a memória-alrendszer. Ahhoz, hogy számítógépünk megbízhatóan működjön, olyan memóriamodulokat kell használnunk, amelyek képesek ezen a frekvencián is adatot szolgáltatni. Ehhez azonban nem elég, ha 10 ns feliratú memória-áramkörök vannak a modulon. A 100 MHz-es modulok terén ugyan kezd valamiféle rend kialakulni, de hogy az általunk használt modul megbízhatóan működik-e, csak kipróbálás után lehet eldönteni. Ebben az esetben a kipróbálás azt jelenti, hogy hosszú időn keresztül használjuk számítógépünket az új modullal, és lehetőleg intenzív memóriahasználatot igénylő alkalmazásokat futtatunk. Még az ilyen alapos tesztelésnél is számolnunk kell azonban azzal, hogy a melegedésből, időzítési problémákból eredő hibákat sok esetben csak hetek, hónapok múltával vehetjük észre. A 100 MHz-et is támogató rendszerekben használatos modulok kizárólag SPD áramkörrel felszerelve

készülnek. Az SPD (Serfal Presence Detect) egység egy 8 kivezetéses EEPROM chip, amely a DIMM modul méretét, sebességét, feszültségi adatait, illetve a sor- és oszlopcímeket, valamint a memóriachipés a modulgyártó adatait tárolja. Az egyéb kiegészítő adatokkal együtt összesen több mint 40 paraméter található meg az SPD-ben. Amikor a POST során a BIOS beolvassa ezeket a paramétereket, automatikusan beállítja a BIOS Setup Chipset Features Setup oldalán található értékeket a legnagyobb biztonság és teljesítmény elérése érdekében. Az SPD-ben lévő adatok ismerete nélkül a BIOS és a gép használója is csak megközelítőleg tudja beállítani a memória paramétereit, aminek következtében kisebb lesz a teljesítmény és nagyobbak a hibalehetőségek. Az SPD használata a régebbi EDO-RAM-nál nem volt ennyire fontos, ugyanis a memória a kisebb sebesség miatt kevésbé volt érzékeny a beállításokra. Az SDRAM-ok azonban legalább

kétszer olyan gyorsan működnek, mint az EDORAM-ok, ezért kevésbé hibatűrőek. Az alternatív alaplapi vezérlő áramkörök mellett természetesen az Intet chipkészletei is támogatják az SPD használatát - de a BX chipkészletű alaplapokhoz szinte kötelező SPD-s memóriát használni (bár nem követelmény a 440BX chipset részérôl, csak "ajánlott"). A VALÓS IDEJŰ ÓRA ÉS A CMOS Az eredeti PC-kben nem volt a gép kikapcsolt állapotában is működő valós idejű óra (RTC - Real Time Clock), így ahhoz, hogy a pontos időt és dátumot mutassa, a felhasználónak a gép minden egyes bekapcsolásakor meg kellett adnia azt. (E miatt kérdezi meg a DOS máig is a pontos időt és dátumot, ha nincs CONFIG.SYS és AUTOEXEC.BAT fájlunk) A gép ezután a programozható időzító áramkör (8253) segítségével már "fenn tudta tartani" a pontos időt - kikapcsolásáig. Bár már az XT-khez is fejlesztettek ki ezt a problémát áthidaló

bővítőkártyákat, a valós idejű óra csak az AT kategóriájú gépekben jelent meg standard kiegészítő áramkörként. Az idő tárolásához egy kis kapacitású, CMOS technológiával készült és ennek megfelelően kis teljesítményfelvételű - akkumlátorral vagy elemmel táplál RAM memóriát alkalmaznak, amely így a gép kikapcsolt állapotában is működőképes marad. Ugyanez az áramforrás táplálja a memóriaegységgel egybeépíttet órajelgenerátort is, amely az idő számlálásáról gondoskodik. Az óraáramkör az aktuális dátum és idő karbantartásán kívül egy tetszőleges "ébresztési" időpont bekövetkeztekor, az időadatok frissítésekor, valamint periodikusan is képes megszakítás generálására a 8. szinten (IRQ8) Az egység alapértelmezett órajele 32768 Hz, ami azonban a frekvencia-leosztás állításával változtatható. A CMOS memóriaegységek mérete 64 ill. 128 bájt lehet Mivel azonban az

óraáramkör ebből csak az első 14 bájtot használja, a fennmaradó cellákat a számítógép konfigurációs adatainak tárolására alkalmazzák, ezáltal kiváltva a PC-k és XT-k esetén alkalmazott, kissé nehézkes DIP-kapcsolós megoldást. A CMOS memória-egység írása és olvasása a megcímezni kívánt memóriacella sorszámának a 70h portra írása után a 71h porton keresztül lehetséges. Cím Típus Jelentés 70h Csak írható CMOS memória címregisztere 7 : a NMI tiltása 6-0 : elérni kívánt CMOS memóriacella sorszáma 71 Írható, a CMOS memória kiválasztott rekesze olvasható Minden a 70h portra történő írás után - így az NMI tiltásakor/engedélyezésekor is - a 71h porton keresztül is el kell végezni egy adatmozgató műveletet, különben a RTC definiálatlan állapotban maradhat. A RAM memória méretének 128 bájtos felső határát a 70h port kiosztása határozza meg, hiszen legfelső bitje az NMI tiltására használható

fel. Bizonyos PS/2 modellek 2048 bájtos CMOS memóriával is rendelkezhetnek, azonban ezek a memóriacellák nem ezen a csatornán keresztül érhetők el Amennyiben a CMOS memória csak 64 bájt úgy a felső 64 cella megcímzése esetén is az első 64 cellát érthetjük el. A CMOS memória tartalma három csoportra bontható: a RTC által használt cellák, a szabványos konfigurációs területek és a (BIOS)-gyártó-specifikus konfigurációs adatok. A valós idejű óra adatait minden rendszer ugyanúgy használja fel és értelmezi. A szabványos konfigurációs adatok értelmezése gyakorlatilag szinte minden BIOS típus esetében megegyezik, csak az eredetileg nem definiált bitek értelmezésében ill. a merevlemez-típuskódók értelmezésében adódhatnak eltérések A BIOS-specifikus konfigurációs adatok értelmezése mindig magától a renszer-BIOStól függ, feldolgozására csak a beépített BIOS típusának ismeretében van lehetőség. Az RTC a CMOS memória

00h-0Dh sorszámú celláit használja fel. Cím Típus Felhasználás 00h Írható, valós idő - másodperc olvasható 01h Írható, időzítés - másodperc olvasható 02h Írható, valós idő - percek olvasható 03h Írható, időzítés - perc olvasható 04h Írható, valós idő - óra olvasható 05h Írható, időzítés - óra olvasható 06h Írható, dátum - a hét napja (1-vasárnap,2-hétfő, .) olvasható 07h Írható, dátum - nap olvasható 08h Írható, dátum - hónap olvasható 09h Írható, dátum - év-1900 olvasható 0Ah Írható, Státus-regiszter A olvasható 7 : számlálók frissítése folyamatban (csak olvasható) 64 3- : órajel-frekvencia-leosztás ( 010 32768 Hz) : periódikus megszakítása ráta 0 000 nincs 0 001 122 ms (minimum) 1 011 976.562 ms 0 111 500 ms 1 0Bh Írható, Státus-regiszter B olvasható 7 : ciklikus frissítés engedélyezése 6 : periódikus megszakítás engedélyezése 5 :

időzítés-megszakítás engedélyezése 4 : frissítési megszakítás engedélyezése 3 : négyszögjel-kimenet engedélyezése 2 : mód ( 0 - BCD, 1 - bináris) 1 : 24/12 órás üzemmód ( 0 - 12, 1 - 24) 0 : nyári időszámításra átállás engedélyezése 0Ch Csak Státus-regiszter C olvasható 7 : megszakítás-jelző flag (1 ha 6-4 bitek közül bármelyik és a neki megfelelő engedélyezési bit 1) 6 : periódikus megszakítás történt 5 : időzítés-megszakítás történt 4 : frissítési megszakítás történt 3- : fenntartva 0 2 : mód ( 0 - BCD, 1 - bináris) 1 : 24/12 órás üzemmód ( 0 - 12, 1 - 24) 0 : nyári időszámításra átállás engedélyezése 0Dh Csak Státus-regiszter D olvasható 7 : 1 - elem/akku rendben, 0 - lemerült vagy hiányzik 60 : fenntartva (0) Az A státusz-regiszter a frissítési frekvencia valamint az esetleges periódikus megszakítás ütemének meghatározására alkalmas. Az adatok

frissítésének ideje alatt a regiszter legfelső bitje 1. A pontos idő és dátum kiolvasása előtt ezért érdemes egy, a bit 0-ra állapotára várakozó ciklust beiktatni, mert az időadatok frissítése alatt a tároló-regiszterek értéke definiálatlan (általában 255). A B státusz-regiszter megfelelő bitjei határozzák meg, hogy mely események bekövetkezése esetén generáljon az áramkör megszakítást. Figyelem! Mivel általában az IRQ8 megszakítás indiítás után maszkolásra kerül, ezért a második megszakítás-vezérlő megfelelő bitjének törlésével (A0h port 0. bit) engedélyezni kell a megszakítások befutását is. Több engedélyezett megszakítás-típus esetén a megszakítás-kezelő rutin a C státusz-regiszter vizsgálatával döntheti el a generálás okát. Az időzítés-megszakítás - ha engedélyezve van - mindhárom regiszterpár egyezése esetén generálódik. Ugyancsak a B státusz-regiszter segítségével határozható meg,

hogy az áramkör BCD vagy bináris ábrázolási módban tárolja -e a valós időt és dátumot. 12 órás módban a valós idő és az időzítés órájának legfelső (7.) bitje határozza meg, hogy az időpont délelőtti (0) vagy délutáni (1).Amennyiben a nyári időszámításra történő átállás (Daylight Savings) engedélyezve van, úgy automatikusan minden évben április utolsó szombatján 02 órakor nyári, október utolsó szombatján 02 órakor pedig téli időszámításra tér át. Az idő ill. dátum állítása esetén az átírás idejére érdemes a B státusz-regsizter 7 bitjének maszkolásával a frissítést tiltani, hiszen nem tudjuk az adatokat egyetlen utasítással beírni és így esetleg könnyen "átfordulhatnak" a percek esetleg órák a frissítés alatt. Amennyiben a CMOS memóriánk gyakran "felejt", úgy a D státusz-regiszter vizsgálata segítségével dönthetjük el, hogy a hibát az akkumlátor alacsony

feszültség-szintje vagy esetleg valami más hiba okozza -e. (A gép bekapcsolt állapotában természetesen lemerült akkumlátor esetén sem felejt a CMOS, hiszen ez idő alatt az alaplapon keresztül kerül táplálásra.) A FLASH MEMÓRIA Flash avagy a gyakran használt szó, amiről szinte semmit nem tudunk A számítástechnikában is egyre gyakrabban használatos kifejezés a Flash, de ezt a szót is egy kis homály fedi. Ebben a hónapban annak jártam utána, hogy pontosabban mit is takar ez a technológia. Mivel a számítástechnikában már ismerős az Intel cég, ezért az általuk gyártott Flash termékén mutatom be ezeket az eszközöket. Bevezetés Az Intel StrataFlash memória technológiája jelentősen megnöveli a területenkénti bitek számát, ezért jelentősen csökken az ár per megabyte hányados. Az Intel StrataFlash technológiát megelőzte az Intel által kifejlesztett ETOX™ flash memória. Az Intel NOR-bázisú, sokszintű cella technológiája

gondoskodik a közvetlen memóriacella elérésről, amely lényege, hogy gondoskodik a pontos töltés érzékeléséről, a töltési szint ellenőrzéséről és a tárhármas kulcs megjelenéséről a StrataFlash technológiában. Ez a direkt memóriacella elérés eredményezi a megbízhatóságot ebben a robusztus technológiában. A flash memóriák egyesítik EPROM-típusú programozási és az EEPROM-hoz hasonló törlési technikát. A nagy memóriatömbben kisebb törlési blokkok vannak, amelyekben összekapcsolódik a chipben lévő program és törlési algoritmus, ehhez még hozzáadódik a már hatékony és megbízható flash memória technológia. Ez a funkcionalitás kombinálódik az Intel évek alatt felhalmozott gyártási tapasztalatával. A tipikus flash memóriacella (Standard ETOX™ Technology Cells) egy cellában egy bitnyi adatot tárol. Mindegyik cellát jellemzi egy adott feszültségszint Elektromos töltést minden cellánál egy lebegőpontos kapu

tárol. Mindegyik cellán vagy tranzisztoron belül kétféle feszültségszint létezik.(1 ábra) Intel StrataFlash™ Memory Technology Az Intel StrataFlash memóriája sokszintű cella (MLC) technológiával dolgozik, amely engedélyezi a több bit per memóriacellát. Az Intel MLC technológiában egy adott feszültségszinthez egy előre meghatározott bitmintát feleltetnek meg. Ez a technológia effektív csökkenti a cella méretét. Ez jelentősen csökkenti az ár per megabyte hányadost. Egy Intel StrataFlash memória cella képes tárolni kétbitnyi adatot. (1. B. ábra) A NOR-bázisú MLC technológiával könnyen megvalósítható a három bit per cellatárolás is, ezzel még jelentősebben csökken a memória mérete (1. C ábra) A cellán belül a feszültség eloszlik két szintre. 1. ábra Cella struktúra A lebegő poly-szilikon kapu (poly-1) gondoskodik a töltéstároló mechanizmusról és használja az ETOX flash és EPROM technológiákat. Az Intel

ultra-tiszta higany-oxid technológia miatt a meghibásodási esély is jóval alacsonyabb. A cellakonstrukció magában foglalja a poly-2 vezérelt kaput, ami közvetlenül a lebegő kapu felett helyezkedik el. Az inter-poly ONO dielektrikum elkülöníti a lebegő kaput a kontroll kaputól. A lebegő kapu hozzájárul a forrás/nyelő leválasztáshoz A dielektrikum réteg elszigeteli a metal-1-et a vezérlőkaputól. Metal-1 hordozó bitsoros adatátvitelt biztosít az érzékelő erősítő és útvonal feszültség között a cella irányába. Metal-2 öv pedig a szóvonallal csökkenti az ellenállást. A két fémtechnológia csökkenti a hozzáférési időt, mert több tömböt is össze tud fogni. Az olvasás-hozzáférés ütemezés is fejlődött 2. ábra Cellaműveletek Az Intel StrataFlash memóriánál fontos a pontos, precíz cellafeltöltés. Az Intel StrataFlash memóriavezérlőnek, muszáj a precíz cellafeltöltésről, a precíz

feszültségérzékelésről és a töltés megőrzéséről gondoskodni. Ez a követelmény találkozik a NOR architekturával. Direkt kapcsolatban van a kapu, forrás és a nyelő mindegyik memóriacellával. A program A programozás alatt megfelelő töltésnek kell lennie a lebegő kapunál. Analóg feszültség kerül mindegyik cellára és ez szétoszlik a többszörös Vt szintek között. Ezt a fajta töltésbefecskendezést Channel Hot-Electron-nak (CHE) is nevezik. A programozás alatt minden cellában a direkt föld, bitvonal és szóvonal csatlakozások engedélyezik a pontos töltés elhelyezést. A cellák ellenőrző kapuja kapcsolatban van a belül előállított feszültséggel, és közvetlenül irányítja a szóvonali csatlakozást és a sordekódolást. A nyelő impulzust rak a konstans feszültségbe, és ezzel jön létre a bitvonali csatlakozás és az oszlopdekódolás. A forrás pedig azonnal csatlakozik a földhöz. A feszültség és a kontroll kapuban

lévő kapacitás összekapcsolódik a lebegő kapuban lévővel és ezáltal a dielektrikum megváltozik. Ez összekapcsolódik a lebegő kapunak a programozott feszültség előfeszítésével, amelyik inverzbe állítja a p-típusú csatorna alját. A csatorna invertáció után (most már megfelelő a karakterisztika az ntípusú anyagban), az átmeneti szintű feszültség a nyelőbe kerül Ez okozza, hogy a nyelő magához vonzza az elektront, de a többségi töltést vivő jel pedig az n-típusú részbe, azaz a forrásba kerül. A programozás végrehajtása alatt gyorsított elektronok kerülnek a csatornára, ahol végül elegendő energiájuk lesz legyőzni a lehetséges akadályokat és beépülnie az oxidba. Minthogy a nyelő feszültség megnő, ez növeli a csatorna elektromos sodrását, amely megnöveli a kinetikus energiát. 3. ábra Elektront tárolódik a lebegő kapuban, a töltésnek muszáj legyőznie a vezérlő kaput. Ez a potenciál eredményezi a magas

bekapcsolási küszöbfeszültséget (Vt) a tranzisztorban (memóriacellában). Irányított és pontos kapu és nyelő irányítású elhelyezés található meg ezekben az eszközökben. Az Intel StrataFlash memória technológiában a feszültség eloszlik a cellák között. A 4. ábrán az eloszlás mellett a feszültségszintek és a hivatkozási pontok (P1,P2,P3) is megtalálhatóak a két bit per cella technológia esetén. A programozási adat, megadott memóriacímek átmeneti megadása a következő lehet: 11 : törölt 10,01,00 : programozói szint. 4. ábra Ez a feszültségszint meghatározott a küszöbfeszültség a cellaolvasás folyamata: Vt< Vt(R1) nullás szint, Vt(R1)< Vt< Vt(R2) egyes szint, Vt(R2)< Vt< Vt(R3) kettes szint, Vt> Vt(R3) harmadik szint. Intel StrataFlash memória programozói algoritmus megvalósított a chip-ben, aminek a neve író állapot gép (WSM). Amikor a programozás véget ért a WSM frissíti a státuszbitet (STS) és az

eszköz belső státusz regisztereit. Kiegészítő állapot bitek részleges siker/hiba információkat és a valószínűsített hibákat jelzik, ha előfordulnak. 5. ábra a programozói algoritmust mutatja 5. ábra Olvasás Adatolvasás közben a töltésérzékelés nagyon fontos. Az olvasási sebesség összehasonlítható az egy bit per cella technológiával. Az adatolvasás műveleténél a négyszintű memória csökkenti az olvasási feszültség mértékét és növeli az olvasás sebességét. A referencia cellák előfeszítései arányosak a kiolvasandó cella Vt-jével. Az olvasási feszültség az ellenőrző kapuba kerül, a forrás a földre és a nyelőnél előfeszítést alkalmaznak. Törlés A törlési folyamatnál a nagy elektromos téren keresztül az oxid rétegből kiszakad az elektron. Minden memóriacella a 0 szintet kapja, azaz 11 értéket vesz fel A törlés folyamán a pozitív feszültség lesz az adatút az összes forrás csatlakozásán. Az

ellenőrző kapu kapcsolódik a negatív feszültségre, a nyelő pedig törli a töltést. (6. ábra) 6. ábra BUSZOK, BUSZRENDSZEREK IDE SZABVÁNYOK Valamikor a 80-as évek elején, talán 1981-ben született meg egy masina, melynek nevét az utókor soha nem fogja elfeledni: IBM PC. Már ebben az őskövületben is találhattunk kis fekete cs atlakozókat, m elyek az ún. ISA buszok máig is fennmaradt példányainak első képviselői voltak. Mit is je lent ma ga a busz, min t f ogalom? N em má s, min t e gy ö sszeköttetés a k özponti egység (CPU) és a perifériák között. Az első ISA buszok mai mércével mérve nevetséges, alig pár s záz K B/s-os adatátvitelt bonyolítottak. Később kialakult a mai ISA buszok végleges, s tandard f ormája, a 16 bi tes ISA bus z. E z a m aga 8 M Hz-es f rekvenciájával a gyakorlatban köz el 5 M B/s-os cs úcssebességre képes ( az el méleti m aximum 8 M B/s, ez azonban a fellépő késleltetések miatt nem érhető

el). Ez a 80-as évek közepén még bőven megfelelt minden eszköznek, azonban az idő múlásával szükségessé vált egy jóval nagyobb sebességű buszrendszer kifejlesztése. 1991-ben kezdődött a PCI specifikáció gyakorlati m egvalósításának k idolgozása az Intel laboratóriumaiban. Természetesen a vezető hardvergyártó cégek képviselőinek bevonásával folytak a f ejlesztések, m elynek gyakorlati er edményét ( a P CI i pari s zabványt) al ig 4 év leforgása alatt k özel 1 70 cé g l icenszelte. Így vált a legnépszerűbb PC-s bus zrendszerré a PCI. A PCI erényei Az ISA 8 MHz-es órajelét 33 MHz-re emelve, a sávszélességet pedig 32 bitre növelve a PCI maximális á tviteli s ebessége k özel 1 32 M B/s le tt. E z a 3 D g rafikus k ártyákat le számítva minden korszerű perifériát ki tud szolgálni. Ha azonban ez a közeli jövőben mégis szűkössé válna, bá rmikor be vezetésre ke rülhet a dupla P CI, a P CI bus z 66 MHz-es, 64 bi tes

változata, mely elméletben 264 MB/s-os csúcssebességre képes. A PCI másik előnye, hogy nem a jól bevált ISA buszrendszer leváltására tervezték, h anem annak kiegészítésére, patchelésére. Így a PCI minden további nélkül alkalmazható bármely régebbi rendszerrel együtt. Külön chipkészlet, az ún PCI bridge felelős a CPU és a PCI perifériák közötti f orgalom bon yolításáért. S peciális puf ferrel r endelkezik, m elynek segítségével a CPU a transzfer befejezése előtt már más feladattal foglalkozhat: a puffer és a perifériák közötti tényleges adatátvitelt a CPU helyett a PCI bridge vezérli! Erről az ötletes megoldásról ne vezik a P CI-t lokális b usz-nak, b ár v alójában cs ak e gy át menet a v alódi lokális busz (CPU+cache+memória) és a periféria buszok (pl. ISA busz) között Továbbá a PCI buszon megvalósítható az ún. bus mastering is, mely az intelligens perifériák működésének támogatását jelenti. Bus

mastering tulajdonsággal rendelkező perifériák képesek a PCI buszon keresztül egymással kommunikálni: működést összehangolni, információt cserélni, akár nagy mennyiségű adatot is mozgatni. S ami a lényeg: mindezt a CPU teljes kikerülésével! Jogos lehet azonban a kérdés: ebbe az adatforgalomba hogyan tud a CPU beleszólni ? Miképpen tud az egymás közötti kommunikációba a külsős CPU is bekapcsolódni? N os, e rre a pr oblémára a PCI c oncurrency t echnika jelent me goldást, melynek al kalmazásával a P CI b ridge k épes a C PU-periféria és a b us m astering p erifériaperiféria adatforgalmat egymástól függetlenül bonyolítani. E sok misztikus fogalom után talán nem haszontalan egy példát felhozni :) Milyen perifériák használnak bus mastering-et? Az egyik legegyszerűbb, könnyen vázolható példa a korszerű PCI T V tu ner k ártyák kép me gjelenítése. Az á ltalam is h asznált mir oVIDEO P CTV a z antennáról f ogott ( vagy e

gyéb b emeneti p ortról k apott) a nalóg je let a k ártyára in tegrált BrookTree/848 chippel digitalizálja, és másodpercenként 25 képkockát küld át egyenesen a videokártyához ( természetesen a C PU t eljes k ikerülésével, a helyi P CI b uszon át ). A megjelenítés módjától függően az adatok mehetnek egyből a videomemóriába, vagy további feldolgozás céljából előbb a videochiphez is. Gyors fejszámolás: egy PAL formátumú jel (768 x 576 pixel, 32 bit színmélység, 25 frame/s) folyamatos bus mastering átvitele konstans 44 MB/s-ot használ a PCI 132 M B/s-os sávszélességéből. Tehát még bőven marad a többi perifériának :) Buszrendszerek összehasonlítása ISA ISA EISA VESA PCI Sávszélesség 8 bit 16 bit 32 bit 32 bit 32 bit Buszsebesség 5.33 MHz 833 MHz 33 MHz 33 MHz Max. átviteli sebesség 8.33 MHz 5.33 MB/s 833 MB/s 33 MB/s 132 MB/s 132 MB/s Nincs Nincs Van Van Van Adat / cím paritás Nincs Nincs Nincs

Nincs Van Kártya ID (automatikus konfiguráció) Nincs Nincs Van Van Van Bus m astering támogatás A 90-es évek elején kifejlesztett PCI busz akkor még rendkívül nagynak vélt sávszélessége a r eal-time 3D alkalmazások térhódításával kezdett szűkössé 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. Ez egy átlagos 128 bites, 100 MHzes lokális busszal szerelt videokártya belső átviteli sebességének (max 16 GB/s) csak töredéke. Könnyen belátható tehát, hogy a képadatok (főleg textúrák) rendszermemóriából a videokártyához való eljuttatása a PCI buszon csak alacsony felbontásban oldható meg. Hogyan tovább? A ké p bon yolultságának é s a f elbontásnak növe lésével a z a datokat a vi deokártya memóriájában kell tárolni, ha elfogadható sebességet akarunk elérni. Ez bizonyos határokon belül

működik csak, hiszen pl. 1280x1024-es felbontásban, 32 bites színmélységű (32 bit Zbuffer, D ouble F rame B uffer) ké pfolyam f olyamatos r enderelése 15 M B vi deomemóriát igényel! Így egy manapság átlagosnak tekinthető 16 MB-os videokártya esetén mindössze 1 MB v ideomemória ma rad a textúráknak. E zen aztán l ehet s egíteni az S 3 S avage3D-ben debütált t extúratömörítéssel, m ely n em cs ak a t extúramemória, h anem a s ávszélesség szűkösségére is gyógyír lehet. Ez a technológia azonban ront a textúrák minőségén, és sajnos egyelőre gyakorlatilag nulla a támogatottsága. További gyorsító megoldás lehet az ún. bus mastering megoldás használata Bus mastering tulajdonsággal rendelkező perifériák képesek a PCI buszon keresztül egymással kommunikálni: működést összehangolni, információt cserélni, akár nagy mennyiségű adatot is mo zgatni. S a mi a lényeg: min dezt a C PU te ljes k ikerülésével E z a 3 D g

yorsító kártyáknál r emekül al kalmazható a textúrák v agy e gyéb képadatok mozgatására a rendszermemóriából a videokártya lokális memóriájába. Közben természetesen a C PU már az elkövetkező képek adataival foglalkozhat, hiszen a bus mastering csak a PCI buszt terheli, a CPU-t nem. A feldolgozás tovább gyorsítható, ha a geometriát és a kép előállításához szükséges adatokat a processzor előre kiszámolja, és valamilyen feladatleíró n yelvvel s zekvenciális utasítások sorozataként tárolja a memória meghatározott részén. Ez nagy segítség lehet bus mastering-et támogató rendszerben, hiszen így a kép-információkat teljes egészében a C PU kihagyásával lehet a videokártyához szállítani. AGP Az imént vázolt megoldások azonban egytől-egyig c sak á tmenetileg jelentenek g yógyírt a sávszélesség problémára. Végső megoldásként 1996-ban j elentették b e az A GP-t (Accelerated Graphics Port). Az új szabvány a

már létező 66 MHz-es PCI 21 specifikációra épül, a zt e gészíti k i n éhány o ptimalizációt c élzó ú jítással. A z A GP s zoftverszinten megegyezik a P CI-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. A z A GP t eljesen f üggetlen a P CI busztól, e gyetlen por tjával köz vetlenül a chipkészlettel kom munikál ( point-to-point k apcsolat). S em lo gikailag, s em f izikailag n em egyeztethető össze a PCI specifikációval, ám mégis kompatibilis azzal. Az első AGP-s vi deokártyák (pl. M atrox M illennium II AGP) minden t ekintetben megfeleltek az A GP l eírásnak, a zonban csak P CI t ranzakciókat bon yolítottak, s emmilyen AGP specifikus műveletre nem voltak képesek. Jogos lehet a kérdés: minek akkor az AGP? Nos, elsősorban marketing fogás, hiszen egy hiper-szuper újdonságokat felvonultató termék

jóval könn yebben eladható, m int e gy bevált t echnológiával felvértezett - amiből kismillió van m ár a pi acon. N em s zabad a zonban a zt hi nni, hog y s emmi é rtelme a z i lyen AGP-s videokártyáknak. Először is, az AGP független a PCI busztól, így a videokártya AGP-n keresztüli adatforgalma felszabadítja a P CI buszt. Kérdés, hogy ez mennyire számít, hiszen lehet, hogy a busz eleve nem volt terhelve :) Másodsorban, az AGP kétszer akkora órajelen működik, és a tranzakciók lebonyolítása is hatékonyabb, mint a PCI buszon. Sebesség A P CI bus z bur st m ódban 4 db 32 bi tes a datot képes á tvinni 5 ór ajelciklus a latt ( 1 c iklus szükséges a címzéshez). Így a PCI effektív sebessége 33 MHz-en 110 MB/s Az AGP eleve duplaakkora órajelen működik, ráádásul az ún sideband addressing-nek köszönhetően egy 32 bites adat átvitele pontosan 1 órajelciklus alatt megy végbe. U gyanis az AGP speciális címbusszal r endelkezik, ez en k

eresztül m ár j óval az ad atok mozgatása előtt megtörténik a címek átvitele. Így végül az AGP effektív sebessége 32 bit x 66 MHz = 264 MB/s Ha azonban utánaszámolunk, ezt az első ránézésre tekintélyes sávszélességet nem is olyan nehéz kihasználni. Vegyünk egy egyszerű példát: 3D lövöldözős játék, nagy teremben állunk, é s f orgunk kör be-körbe. Egy nagyon jó képminőségű játékhoz elengedhetetlen a legalább 512 x 512 pi xeles t extúrák é s a z 1280 x1024-es, 32 bites színmélységű felbontás használata, t ermészetesen m in. 30 F PS ( 30 ké pkocka/s) k épfrissítéssel H a a geometria adatoknak l efoglalunk 4 M B-ot m ásodpercenként, a kkor 260 / 30 = 8.6 6 M B/s m arad a textúráknak. Ez 512 x 512-es textúrákból mindössze 8 db-ra elegendő! (512 x 512 x 32 bit = 1 MB) Más kérdés, hogy általában nem szokott minden képkockában cserélődni az összes textúra - de mi vegyük csak a legrosszabb eshetőséget :)

Szükség v an t ehát eg y nagyobb s ebességre, am it j elenleg az A GP 2 x s zabvány k épvisel. Egy órajelciklus alatt 2 adatot képes mozgatni az új AGP port, mely minden más tekintetben megegyezik az eredeti AGP-vel. Az effektív sebesség ezzel a duplájára, 528 MB/s-ra nőtt A jelenleg kapható második generációs 3D gyorsítók AGP változatai egytől-egyig támogatják az AGP 2x szabványt. A s ávszélesség éhség n övekedése el vezetett a manapság t eret hódí tó AGP 4x s zabvány bevezetéséhez. E z az A GP 2 x-szel megegyező megoldás, azonban az eddigi adat- és címbuszt m egduplázták, í gy effektíve 133 M Hz-es sebesség érhető el. Elgondolkodtató, hogy a z A GP 4x -et t ámogató a laplapokon a P C100-as m emória és a ch ipkészlet k özötti sávszélesség kisebb, mint a videokártyáé (AGP 4x: 1 GB/s, PC100: 800 MB/s). Újdonságok Az eddigiekben felvázolt technikák lehetővé teszik a sávszélesség növelését, azonban a

gyakorlatban n em je lentenek i gazi me goldást a vi deokártyák t extúra é hségének kielégítésére. Lássuk tehát, mit is tud valójában az AGP! A PCI bus mastering lehetősége remekül alkalmazható kis mennyiségű adatok mozgatásánál, azonban nagyméretű textúrák átvitelénél nincs értelme minden egyes textúránál ú jra f elprogramozni az al aplapi ch ipkészletet. N em er re t alálták k i a b us mastering-et, ez tény. Emellett, a videokártya számára sem túl könnyű állandóan a chipkészlethez fordulni, ha újabb textúrára van szüksége, és ráadásul tudnia is kell, hogy a fizikai memóriában éppen hol helyezkedik el a kívánt adat. Ráadásul teljesen fölöslegesen töltögeti át a saját memóriájába a textúrákat. Ez úgy, ahogy van, alkalmatlan a feladatra Az igazi megoldást már jóval előbb kidolgozták, bár nem PC-re, hanem nagyteljesítményű grafikai m unkaállomásokra ( pl. S ilicon G raphics) M inden címzési ne

hézséget el l ehet kerülni, ha a vi deokártya memóriáját ki terjesztjük a r endszermemória m eghatározott részére. Ezt t ermészetesen az al kalmazások s zámára el k ell r ejteni, mindent az AGP vezérlőre és a videokártyára kell bízni. A r endszermemóriában lefoglalt cí mterületet h ívja a s zakma AGP ap erture-nek. E z a címterület a r endszermemóriában a v ideokártya Linear F rame Buffer-ének ( videomemória leképezése a v irtuális m emóriába) t erülete alatt h elyezkedik el. A c ímterület n agyságát a BIOS s etup-ban beállítható AGP Aperture Size határozza meg, de a méretről meg lehet győződni Win98 alatt is, a Vezérlőpult / Rendszer / Eszközkezelő / Rendszereszközök-ben rákeresve az al aplapi A GP v ezérlőre. Az AGP vezérlő által lefoglalt címtartomány nagysága pontosan az AGP aperture méretét adja. Az AGP aperture-ben elhelyezkedő adatok kiterjesztett videomemóriába való elhelyezését a GART ( Graphics A

perture R emapping T able) í rja l e. A M inden e gyes A GP aperture hivatkozást a G ART s egítségével le het á tkonvertálni f izikai r endszermemória c ímmé. A GART az alaplapi chipkészletben helyezkedik el, és az operációs rendszer programozza fel (emiatt van szükség Windows alatt az AGP d riverekre). A GART szerkezete a flexibilitás érdekében fizikailag nem meghatározott, szoftverszinten kell a megfelelő struktúrát felépíteni (AGP driver feladata). Az AGP optimális működését DIME-nak ( DIrect M emory E xecution) n evezik, m ely egyszerűen csak az AGP aperture és a GART használatát jelenti. Az alapvető különbség a DIME é s a kl asszikus D MA ( Direct M emory Access) m egoldás köz ött m indössze a nnyi, hogy DIME használatával nincs szükség minden memória műveletnél az alaplapi vezérlő felprogramozására, hi szen a zt a utomatikusan végzi a z A GP ap erture és a G ART segítségével. D MA m ódban a ke vésbé effektív bus m

astering t echnikával t örténik a z adatátvitel - akárcsak a klasszikus PCI buszon -, mindössze a sávszélesség duzzad fel min. 264 MB/s-ra. Problémák DIME a kul csszó. E zt s zokták l eegyszerűsítve AGP texturázásnak (AGP texturing) hívni Sajnos m ég a l egújabb, cs illogó-villogó vi deokártyák köz ül s em ké pes m ind D IME-re, ezeknél a felbontás ill. a színmélység csökkentésével lehet videomemóriát felszabadítani a textúrák számára. A sok kritikát kapott Voodoo3 esetén ez nem is nagy probléma, hiszen a kártya csak 16 bi tes megjelenítésre képes, így ha nem vesszük figyelembe az ominózus 22 bitet, akkor 1280x1024-ben (16 bit Z-buffer, Double Frame Buffer) a kép megjelenítéséhez még 8 M B vi deomemória sem szükséges, s így a textúráknak bőven marad még hely. Az ilyen kártyáknál a probléma csak akkor fog jelentkezni, ha elterjednek a nagy méretű textúrát h asználó j átékok. H a u gyanis a v ideomemória m

egtelik, a s ebességet cs ak a felbontás csökkentésével lehet visszanyerni. DIME-ot DOS alatt a megfelelő GART driver és természetesen a védett mód hiányából adódóan nem lehet használni. Néhány alaplapi chipkészlet nem tud egyszerre AGP 2x és DIME módban működni, ezeknél az AGP 1x mód DIME-vel általában gyorsabb, mint az AGP 2x DIME nélkül. 3D szótár Anti-aliasing: A kontrasztos színek határán megjelenő cakkos élek eltüntetésére született. A k ét s zín k özötti k ülönbséget s zínátmenet s egítségével tü nteti e l, e nnek eredménye azonban ki ssé e lmosódott kép l esz. A z A nti-aliasing mértéke erősen befolyásolja a kép minőségét, túlzott alkalmazása homályos (mosott) képhez vezethet (Voodoo) Back Buffer: A Double és Triple Buffering technikánál használt tárterület. Bilinear Filtering: Olyan Texture Filtering eljárás, melynek folyamán a t exel színe a saját és a szomszédos 4 texel színéből

átlagolódik. Bitmap: 2D kép vagy valamilyen anyag mintázat. Textúrázáshoz használatos Culling: A r enderelési f olyamatból e ltávolítja a n em lá tható o bjektumokat. A pipeline ezáltal felszabadul, a feldolgozás gyorsul. Depth C ueing: A valóság minél jobb megközelítése érdekében a távolban lévő tárgyak színének élénkségét tompítja. Double B uffering: A lá tható mo zgás f olyamatosságát b iztosítja. A me gjelenített képet r eprezentáló Frame Buffer a renderelés alatt nem változik, a következő képkocka a B ack B uffer-ben j ön l étre. A renderelés v égeztével a v ideokártya egyszerűen átváltja a megjelenítésért felelős DAC-ot a B ack Buffer területére, és az eddigi Frame Buffer lesz a Back Buffer Fogging / H aze: Ködeffektus, a távolban lévő tárgyak láthatóságát csökkenti. Általában úgy oldják meg, hogy egészen egyszerűen minden pixel színéhez hozzáadnak egy ún. fog color értéket Frame B uffer:

Képek t árolására al kalmas memóriaterület. N agyságát a k ép felbontása és színmélysége determinálja. Linear F rame B uffer: A Frame Buffer olyan ábrázolása, ahol az egymást követő memóriacímek sorra az egymás mellett lévő pixelekre vonatkoznak, sorvégen a következő sor elején folytatódik a pixelfolyam. A teljes LFB terület megcímezhető egy 32 bites mutatóval. MIP M apping: Speciális t exturázási el járás, m elynek l ényege, h ogy a t árgyakhoz többféle textúrát rendel. Különböző távolságból nézve a tárgyat, nincs mindig szükség a l egnagyobb f elbontású t extúrára, ilyenkor t öbb M IP s zintet ( MIP Level) definiálnak, az egyes szintekhez külön textúrát rendelnek (pl. 4 s zint: 128 x 128, 64 x 64, 32 x 32, 16 x 16). Rendereléskor kiválasztódik a megfelelő textúra, vagy épp két szint közötti átmenetként - interpolációval - jön létre a me gjelenített t extúra (= Trilinear Filtering). Pixel: A

Picture Element kifejezésből. A megjelenített kép legkisebb egysége, csak szín-információval rendelkezhet. Poligon: 3, 4 vagy több oldalú sokszög, belőlük épülnek fel a bonyolultabb objektumok ( akár t öbb t ízezer pol igonbol i s á llhatnak). A pol igonokra l eginkább a hardveres gyorsítás miatt van szükség. Rendering: Magasszintű nyelven leírt objektum (pl. poligonok + textúrák + köd + Anti-aliasing + stb.) pixelekké, vagyis képpé alakítása Texel: Textúrákat építenek fel, alapvetően egy színnel rendelkező pixel. Textúra: 2 d imenziós b ittérkép ( Bitmap), me ly a tá rgyak r ealisztikus megjelenítéséhez szükséges. Texture F iltering: Textúrák határán lévő pixelek színét a két (vagy több) szomszédos texel színének átlagaként határozza meg. Meglehetősen számításigényes feladat. Trilinear F iltering: Olyan M IP M apping, m elynek s orán a ké t s zomszédos M IP szintre Bilinear Filtering eljárást alkalmazunk,

hogy a végleges textúrát megkapjuk. Z-buffer: A nem l átható é lek, obj ektumok e ltüntetését vé gzi. M inden e gyes pi xel kirajzolása előtt megnézi, hogy a Z-bufferben t árolt Z koor dináta é rtékhez ké pest előtte vagy mögötte helyezkedik el az új pixel. Ha mögötte, akkor figyelmen kívül hagyja, ha előtte, akkor kirajzolja, és az új Z értéket beírja a Z-bufferbe. Buszrendszerek összehasonlítása VESA PCI AGP 1x AGP 2x AGP 4x Sávszélesség 32 bit 32 bit 32 bit 32 bit 32 bit Buszsebesség 33 MHz 33 MHz 66 MHz 66 MHz 66 MHz Max. átviteli sebesség 132 MB/s 132 MB/s 264 MB/s 528 MB/s 1 GB/s Bus m támogatás astering Van Van Van Van Van Adat / cím paritás Nincs Kártya ID (automatikus konfiguráció) Van Van Van Van Van Van Van Van Van USB technikai leírás Mikor az Universal Serial Bus (USB) eszközt csatlakozatjuk vagy leválasztjuk az USB hotsról, egy előre beállított esemény generálódik. Az USB

Specifikáció, Rev 10, megmagyarázza ezen eseményeket, parancsokat és a követelményeket az USB eszközökkel és az USB host-tal szemben. A cél om ez zel a ci kkel, h ogy m egvilágítsam az U SB S pecifikáció k apcsolatát ezekkel az eseményekkel. Az Intel 8 x930 U SB mikrokontroller h asználja e zt a s zemléletet a megvalósítást é s a programozási modellt. Bevezetés A megnövelt követelmény a számítástechnikában és az automatizálásban szükségessé tette az Universal Serial Bus kifejlesztését, ez egy rugalmassággal rendelkező technológia és könnyű a használata. Az USB kommunikációs protokoll soros átvitelt tesz lehetővé, az USB gazdagép és az USB csatlakozó közötti kapcsolatot biztosítja. A g azda n yújtja a s zolgáltatást a z U SB s ínen. A s oros a datátvitelnek k ét mó dja v an: te ljes sebesség módban az átviteli sebesség 12Mbs, és alacsony sebességű módnál az adatátvitel 1.5 Mbs. A s zolgák cs atlakoztatása

az onnal megtörténik a gazdákon va gy hub-okon ke resztül, sorba csillag topológia szerint, a gazda a csillag topológia közepén helyezkedik el. USB címzések kiosztása hasonló, mint összekapcsolhatóság a PC felé, könnyű használat, rugalmasság és al acsony költség m agvalósításával. E z ös szeadódik a “ plug a nd pl ay” tulajdonsággal, amelyik egy erős ok az USB mögött. USB-vel, a felhasználók t udják csatlakoztatni vagy lekapcsolni a perifériát anélkül, hogy újra kellene konfigurálni a rendszert, vagy újra csatlakoztatni a gép kikapcsolása nélkül. Az ú jra cs atlakozatáskor a r endszer au tomatikusan f elismeri az es zközt, és au tomatikusan betölti a meghajtóprogramot. Az USB gazda (Host) USB gazdák a PC-k körül épülnek fel: az USB-t fogadni k épes alaplapok és f elszerelt USB program struktúra. Az alaplapon, az USB Serial Interface Engine (Soros Csatlakozó Eszköz) modul b ejegyzett, min t alkatrész a z U SB g

azdavezérlőbe. Az Intel megvalósította az USB funkcionalitást, mint alkotórészét a PCI chip készletnek. A program struktúra szétválasztható három rétegre: • A gazda vezérlőegység eszközmeghajtó összeköttetést biztosít a különböző gazdavezérlő eszközök és az USB program között. • Az USB rendszer program úgy viselkedik, mint egy réteg a gazdavezérlő és az ügyfél program között. • Az ü gyfélprogram, am i en gedélyezi az ü gyfelek k ommunikációját és l eválasztja a beállítási információkat a hasznos információktól. Ez cs ak e gy U SB gazdás U SB rendszerben v an í gy. H asznált U SB h ardver és p rogram struktúrákat a gazda működteti, mint elsődleges eszköz a sínen. Nyugtázza a c satlakoztatott é s e ltávolított ma ghajtókat és k ezdeményezi a f elsorolási folyamatot és összegyűjti az éppen működő eszközök adatait. Ha lecsatlakoztatunk egy eszközt, akkor az egy n yugta jelet generál,

ami arra hívatott, hogy felderítse a még üzemben lévő eszközöket és megbízhatóan összegyűjtse az éppen üzemelőket, ezen kívül ellenőrzi az elektronikus kapcsolatokat is. Ezekről az eszközökről egy listát készít és természetesen ezt az USB vezérlő tárolja is. A nyugtajel körbefutása alatt semmilyen adatforgalom nem mehet. Az USB kábel Az USB kábel négy vezetékből áll. Két vezeték (D+ és D-), h asználja az ad atátvitelre é s a nyugta jel körbeküldésére. A másik kettő vezetéken a perifériához megy a feszültség (powerVbus) é s a f öldvezeték ( groundGnd). Alacsony költségű, nem zavarvédett kábel esetén a m aximális átvitel csak 1.5 Mbs, ez m egfelel az alacsony sebességű USB átvitelnek Zavarvédett (árnyékolt) kábel esetén a sebesség 12 Mbs, ami a teljes sebességű USB átvitelnek felel meg. USB k ábelen az A t ípusú cs atlakozó f elé m egy a j el ( az U SB gazda f elé), a B t ípusú csatlakozó felöl (a

periféria csatlakozó). Sorrendben kiküszöböli a vevő a zavarokat és ezért nem m egengedett az A és B t ípusú cs atlakozók m egcserélése. A z U SB s pecifikáció gondoskodik a mechanikai védelemről (az A és a B típusú csatlakozókat fizikailag sem lehet megcserélni) mindkét csatlakozónál. Az összes B típusú csatlakozókon lévő ellenállásokat lehúzhatjuk mindkét vezetékről, a D+ és D- vezetékről. Teljes sebességű eszköznél az ellenállást a D+ vezetékre kell rakni, az alacsony sebességű eszköznél pedig a D- vezetékre. Ez az ellenállás az oka, hogy különböző feszültség szintek fordulnak elő a D+ és D- vonal között. Ez a m egvalósítás a gazda irányába jelentést csatol, és a gazda eldönti, hogy milyen sebességgel csatlakozzon a periféria. Az USB perifériák USB perifériák (eszközök) két féle módon működhetnek az USB sínen: hub-ként (gazdaként) és üzemben lévő eszközként. Tipikus esetben a gazda

egyben repeater (ismétlő) is lehet. Egyes gazda átalakítja az egyedüli csatlakozási pontot, azaz a bejövő jelet egyszerre több csatlakozóba továbbítja. Egy példa: a gazdán 4 csatlakozó van, amire másik gazdát (hub-ot) és/vagy üzemelő eszközt (végeszközt) lehet csatlakoztatni. A végeszközök lehetnek: egér, billentyűzet, joystick, kamera, stb. Gazdák lehetnek monitorok vagy billentyűzetek. Általában az USB eszközök három részből állnak: • A S oros C satoló E szköz ( SIE), ha rdverben m egvalósított. E z m egbízható á tvitelt é s vételt tesz lehetővé az USB strukturált adataiban. • A h ardver és a f irmware (hardverrel e gybeépített cél program) k ombináció megbízhatósága miatt az adatátvitelek között (SIE és az eszköz végpontok) megfelelő kommunikációs csatornák vannak. • A harmadik elem megfelel az aktuális képességnek vagy funkcionalitásnak. A végpont a legtávolabbi forrás vagy elmenő adat az USB

perifériába. A megvalósítási szint törődik a lokális memória beállításával, amelyik adatot tud írni vagy olvasni. Az USB protokoll Az U SB gazda a s ínen 1 m ásodpercenként kü ld e gy start of f rame ( SOF) c somagot. A rendelkezésre álló sín sávszélessége megosztott az egyidejűleg csatlakoztatott e szközök között. Minden eszköz 1 másodpercig “beszélhet” Általánosságban az USB műveletek három csomagból ál lnak: a v ezérjel cs omagból, ad atcsomagból és a h elektronikus eszközök között) csomagból. andshake ( párbeszéd A csomagok felépítése Mindegyik csomagban található egy Packet ID (PID), ami a csomagok azonosítására szolgál, vagy ha csak a PID van a sínen, akkor az a “kézfogást” jelenti. A művelet indítása az, amikor a gazdavezérlő vezérjel csomaggal küldi az eszköz címét és a végpont s zámát, a köz vetlen adat átvitelt és a logikai vezérlő csatorna típusát. A megcímzett eszköz maga

kiválasztja és dekódolja a címét a vezérjelből. Ha a címzés mező a vezérjelen jelez, akkor a gazda kéri az adatot. A mikor az es zköz v álaszol az ad atcsomaggal, a g azda az ad atcsomagot v eszi Általában ad atfogadás után a gazda v agy az eszköz eg y “k ézfogás” cs omagot k üld. A “kézfogás” csomag lehet ACK, NAK vagy STALL. Az USB adatátviteli kategóriái Az adat csere a gazda program között és az eszköz végpont között valósul meg. Információ áram f olyhat m indkét irányban v agy cs ak e gy i rányban. A gazda k ezdeményezi az adatátvitelt, és adatcserét biztosít mindkét végpont között. Négy típust támogat az USB: vezérlés, megszakítás, izokrón és terjedelem. 1. Vezérlő átvitel támogatja a kétirányú kommunikációt Ez az átvitel többnyire használja a csatlakoztatott eszközről begyűjtött információkat. Azonban, ha ezeket nem tudja használni, akkor a meghajtóprogramtól kapott információkat

használja. Minden periféria eszköz támogatja a vezérlés átvitelt. A gazda feltételezi a végpont 0 és a vezérlő csatorna használatát. 2. Megszakítás átvitel egyirányú a datátvitelnél v an E zt a típ usú á tvitelt h asználja a z egereknél, billentyűzeteknél és joystickoknál. Mivel az USB gazda a master minden USB rendszerben, ezért nem megszakítható. Ez általában nyílt a végfelhasználók felé és a fejlesztők tekintetbe veszik. Ez az USB protokoll szint, megszakítást indít a vezérjellel a gazda irányába (IN). A periféria válaszol NAK-al, ha nem új megszakítás információval t ér vi ssza. H a új m egszakításra vá r a f üggvény, a kkor a z i nformációt, mint ad atcsomagot ad ja vissza. A g azda v álaszol A CK-val, h a az ad atot fogadta és hibátlan vol t, ha hi bás vol t, a kkor ne m v álaszol. H a a m egszakítási vé gpont késleltetett, h a a v isszatérés S TALL-t j elez, a kkor a ga zdaprogramnak s zükséges

beavatkoznia. 3. Izokrón átvitel egyirányú kommunikációnál van Az irány lehet a végponttól a gazda felé, vagy a gazdától a végpont felé. Ennél a protokollszintnél, izokrón átvitel indul az IN vagy az OUT vezérjelen. Egy példa: ha IN van a vezérlőjelen, a visszatérés értéke adat lesz. Ha OUT van a vezérlőjelen, a gazda követi adattal Az izokrón átvitel irányában ni ncs “ kézfogás” va gy új ra pr óbálkozás. E zért e bben a pont ban a z a dat elveszhet. E zt f igyelembe v éve a t elefonok és h angszórók h asználják cs ak ez t az átvitelt. 4. Terjedelem átvitel egyirányú át vitelnél h asználható A cí mzés k étirányú l ehet, a végpont felől a gazda felé és a gazda felől a végpont felé. Ennél a protokoll szintnél, a terjedelem át vitelnek h árom m ozzanata: v ezérjel, ad at, és “k ézfogás”. A bban az esetben, ha a kapcsolat akadályoztatott, nincs adatátvitel és tranzakció sem, akkor egy redukált vezérjel

és egy redukált “kézfogás” jön létre. Csatlakozási művelet Az eszköz csatlakoztatása után a gazdavezérlő figyelmeztet és kiválasztja a feszültségvonalat. A gazda bejegyzi a portválasztást. Az eszköz ellenőrzi a csatlakozási állapotot és a gazda felfüggesztett módba kerül, amíg az eszköz nem csatlakozik. Egyszer a gazda ellenőrzi, hogy az eszköz csatlakozott-e a meghatározott portra, ha igen, akkor a portot engedélyezi. A gazda ezek után kibocsát egy alaphelyzet beállító jelet, amit 10 ms-ig tart fent. A 10 ms lejárta után veszi csak figyelembe az engedélyezett portot. Az eszköz nem mindig tudja a r endelkezésre álló időben az alaphelyzetbe állítást megtenni. Erre a problémára folyamatosan keresik a megoldást, a z Intel 8 x930 U SB mik rokontroller me gvalósítja a z o sztott alapbeállítást. E z a tulajdonság megengedi a mikrokontrollernek, hogy folytassa a kód i smétlését, addig amíg az USB eszköz nem kerül

alaphelyzetbe és nem válaszol. Az alapbeállítás előtt a gazda gondoskodik a z e szköz va gy hub á ramellátásáról, 100 m A e nergiát k apcsol a V bus/Gnd vonalra. Lehetnek olyan eszközök, amelyek nem igénylik az energiaellátást a csatlakozóról Felsorolás folyamata A cs atlakozó es zköz k ér eg y cs atlakozási cí met és eh hez a cí mhez h ozzárendeli a gazda a csatlakozási értéket. A folyamat négy lépése: 1. lépés: A g azda k ibocsát eg y G et Descriptor p arancsot, am ire az es zköz el küldi magáról az informáciokat: eszközosztály, gyártó információ, maximális csomag méret a végponton, stb. 2. lépés: A gazda k üldi a cí met e gy adatcsomagban, am it az es zköz h asznál, ez a Set Address parancs. 3. A g azdák k érésére az eszköz be olvassa a konf igurációs l eírót a G et Configuration parancs hatására. Az eszköz erre a következő információkat adja vissza: csatolók és végpontok s zámát, v égpont á tvitel

típ usát, c somagméretet é s címzést, ma ximális energia szükségletet, energiaforrást (külső vagy belső), stb 4. Az utolsó lépésben a folyamat feldolgozás kezelő használja a Set Configuration parancsot, am elyiken k eresztül a gazda m egfelelteti a k onfigurációs értékeket az eszközzel. A felsorolási folyamat végén az eszköz be van konfigurálva, készen áll az USB adatátvitelre és a tranzakciók fogadására. Amikor a gazda begyűjtötte és felsorolta az eszköz információkat átadja a gazda r endszerprogramjának. A rendszerprogram m indegyik f elismert eszköz vezérlőprogramját telepíti, ha a rendszerben nincs telepítve a vezérlőprogram, akkor egy felszólítás jelenik meg, hogy tegyük be az eszköz telepítőlemezét. Leválasztás művelete Azonnal az eszköz leválasztása után a gazda letiltja a p ortot. Az USB rendszerprogram (ami része az operációs rendszernek) nyugtázza az eszköz lecsatlakoztatását és felszabadítja

azokat az erőforrásokat, amiket az eszköz használt. A eszköz leválasztása után éppen az eszközt használó p rogram n em z áródik b e. P éldául, h a egy t elefon v an a rendszeren és lecsatlakozatjuk a gazdáról, akkor a tárcsázó program nem fog bezáródni. Programozási modell, amit az i8x930 használ A 8x 930 U SB m ikrokontroller r észei: 8 bi tes mikrokontroller, a c hip-ben lévő memória. Mindegyik vé gponthoz tartozik e gy FIFO a datfogadó puf fer. Függ a z a lkalmazás és az adatátvitel típusától, a felhasználó választani tud a különbözően beállított FIFO méretek közül. Átveszi a FIFO az írást, ami a CPU felé történik Működés közben közvetlenül használja a Special Function Registers (SFRs) (Speciális Funkciójú Regiszterek-et). USB gyakorlati tapasztalatok Plug and Play tökéletes formában – legalábbis azt ígérték az új csatlakozási szabvány, az USB (Universal Serial Bus) fejlesztői. Ez azonban még

csak ígéret Majdnem három éve jelen vannak már USB eszközök a nemzetközi vásárokon. Újra és újra hallhattunk a közleményekben: “Végre elkészültek és használhatók az új eszközök!” De aztán mindig kiderült: alapvetően nem történt semmi. Csak a Windows 98 bevezetése óta sietnek a hardvergyártók pi acra dobni U SB t ermékeket, ha bár e zt m ár a W indows 95 -höz i s megtehették volna. (Windows 95 csak akkor ismeri fel az USB-t, ha külön telepítve van rá az USB támogatás. Ezt a Windows 95 CD-n megtalálható vagy az Internetről le is tölthető) Az al ábbiakban az t v izsgáltam, h ogy a k ereskedelemi f orgalomban k apható k észülékek valóban k ielégítik-e a f elfokozott v árakozást. T öbb U SB es zközzel s zerzett t apasztalataimat adom közre, de előtte nézzük meg, hogy mi is a gyakorlatban az-az USB Mi az USB? Az USB az Universal Serial Bus – univerzális soros busz – rövidítése. A közepes sebességű perifériák

asztali PC-kre és noteszgépekre történő csatlakoztatására szolgál. Egy U SB eszközt cs ak k ábele v agy cs atlakozója al apján l ehet m egkülönböztetni a hagyományos termékektől. Természetesen a belső felépítésük teljesen más Az USB kábel nem cs ak ad atokat s zállít a k észülékhez, h anem áramot i s. Így fölöslegessé v álik a h álózati kábel. Ez alól csak azok az eszközök kivételek, melyek 500 m A-nél több áramot igényelnek, mert ezek az USB kábelben alkalmazott megoldással már túlterhelnék a gép tápegységét. Az USB 1 bites bitsoros átvitelt tesz lehetővé multiplexszereken keresztül. USB használatakor m agából a P C-ből csak egy-két k ábel i ndul k i ( ez ab ban az es etben v an így, ha m inden l ehetséges eszköz U SB csatlakozóval rendelkezik), mivel a kiegészítő eszközökhöz szükséges interface-ek az USB eszközökön, a monitoron vagy billentyűzeten is megtalálhatók. Az ilyen illesztő-helyekkel

rendelkező eszközöket hub-nak nevezzük A hub növeli az USB teljesítményét, frissíti és továbbítja a digitális jeleket. Az USB eszközök tehát láncba fűzhetők, így rendet vághatunk a kábeldzsungelben. A maximálisan öt méter hosszú kábelen vagy buszon folyó adatátvitel elérheti a 12Mbit/s-ot. Az USB különlegessége, hogy lehetővé teszi az ú gynevezett hot plug-int, azaz az eszközök csatlakoztatását vagy leválasztását a programok futása közben. Előnyök • Az eszközök rövidebb idő alatt, automatikusan és problémamentesen telepíthetők. • A gép körül ritkul a kábeldzsungel. • Kevesebb külső áramforrásra lesz szükségünk. • Az U SB t öbb i nterface-t biztosít, mivel a huboknak köszönhetően nem korlátozza a bővítést a PC-ben lévő csatlakozók száma. • Windows 98 alatt kezdők számára is könnyebb az eszközök telepítése a jobb drivertámogatás miatt. Hátrányok • Néhány USB eszköz

jelenleg még nagyon drága. • Az eszközök Windows 95 alatt gyakran nem üzemelnek. • Az US B-t egyelőre nem támogatja más operációs rendszer, például OS/2, a Linux vagy az NT. Követelmények az USB eszközökhöz Hardver Gépünk alaplapjának rendelkezni kell egy USB vezérlővel és megfelelő illesztő-helyekkel. Az alaplapra utólag is szerelhető USB illesztő-hely. Azonban célszerű az alaplapgyártótól rendelni az illesztőt és a csatlakozót, ugyanis ezek mindig alaplap-specifikusak. Operációs rendszer Egyenlőre csak a Windows 95 és a Windows 98 támogatja az USB-t. A hhoz, hogy a Windows 95 hozzáférhessen az USB porthoz és a perifériákhoz, először egy driver-programot kell te lepíteni. E rre s zolgál a M icrosoft U SB-Supplementje, m ely csak a W indows 95 B verziójától kezdve telepíthető. Először is állapítsuk meg, hogy melyik verziót használjuk Ehhez ka ttintsunk a jobb e gérgombbal a M y C omputer i konra, é s az e nnek ha

tására megjelenő System Properties ablak General fülét választva a regiszterkártyában l áthatjuk a pontos verziószámot. Csak akkor telepíthetők az USB-Supplement driverei, ha itt a 400950B verziószámot látjuk. A 400950 verzió tulajdonosainak azonban át kell állniuk Windows 98- ra. A dr iver-programokat t artalmazó S upplement a W indows 95 21 CD-jén t alálható az /OTHER/USB rendezőben. A Device Manager fülre kattintva ellenőrizhetjük, hogy az USB driver már a gépünkön van-e. A telepítés után a l istában megjelenik a PCI to USB universal Host Controller és az USB Root-Hub sor. Eszközkezelő Ha USB eszközöket szeretnénk csatlakoztatni, akkor előzőleg ellenőrizzük, hogy nincs-e hiba a rendszerben. Lépjünk be a System -> System Properties -> Device Managerbe (Rendszervezérlő -> Rendszer -> Eszközkezelő). Ha a felsorolt eszközökben és csatlakozásokban egy piros vagy sárga kör és egy felkiáltójel látható, az a

hiányos telepítésre vagy hibás működésre utal. Ismételjük me g a te lepítést a z U SB-s eszköz csatlakoztatása előtt, mert különben hibajelzéseket kapunk. USB eszközök Windows 95 alatt Néhány gyártó n em t artja s zükségesnek, ho gy a vásárlónak a k ezelési út mutatóban va gy a csomagolásban j elezze, hog y m elyik W indows-verzióval ha sználható a z e szköz. E nnek következtében a vevő abból indul ki, hogy szerzeményét Windows 95-tel és 98-cal egyaránt használhatja. Pedig ez nem mindig van így, amit a Charry billentyűzet, a TrustMaster joystick és a Genius egér is bizonyít: ezeket ugyanis Windows 95 alatt nem lehetett üzembe helyezni. Bár a BIOS probléma nélkül felismerte a billentyűzetet, a driver-program hiába n em működött Windows 95 alatt. Az Adi 19 c olor USB-s monitora egyik operációs rendszer alatt sem akart hubként dolgozni. A rendszer ugyan felismerte, de a rákapcsolt eszközöket nem lehetett elindítani. USB

eszközök Windows 98 alatt Windows 98 a latt csak a Kodak videokamera és az Adi monitor hagyott cserben. A rendszer automatikusan f elismeri a k amerát, é s k ér e gy d riverfrissítést, a mely a me llékelt C D-ről telepíthető. Ezután azonban megjelent a Can not connect to camera üzenet, magyarán: nincs kép. Az Adi monitor a Windows 98 a 95-höz hasonlóan Generic hubként ismeri fel, de az új operációs rendszer alatt sem lehet további eszközöket hozzákapcsolni. A hot plug-in Próbára t ettem a k észülékeket, h ogy e gymáshoz k apcsolva ü zemelnek-e, s zét- és ú jra összekapcsolhatók-e működés közben (hot plug-in) anélkül, hogy ez a rendszerben és a többi perifériában zavart okozna? Először Windows 95 alatt fűztem össze őket. Hubnak az Eizo monitort választottam, mivel ez minden gond nélkül működött mindkét operációs r endszer al att. A t esztelt b erendezések Windows 95 a latt he lytálltak e bben a vi zsgában. W indows 98

a latt ug yanez a z e redmény született: ott az Eizo monitor és a Cherry billentyűzet töltötte be a hub szerepét, hozzájuk kapcsolódott a Logitech PageScan scanner, a Genius egér, a ThrustMaster Top Gun joystick, valamint a z A VM ISDN-adapter. A pr ogramfutás köz beni s zét- és ö sszekapcsolás s emmit nem v áltozott a z U SB-részek működése. Az USB csatlakozó és a hub minden egyes összekapcsolódáskor megjelent a monitoron az ismeretlen eszközre utaló jelzés, amit azonnal követett az eszköz automatikus rendszerbe illesztése. IDE SZABVÁNYOK A winchesterek környékén mindig is zavar volt. Először (vagy már sokadszor?) az 504 megás k orlát áttörése okozott fejtörést, majd később a 2 gigás, 8 gigás határok. Nemrég mindenki a z UDMA-ért volt megőrülve, most pedig? Talán kicsit ülepedni kezdett az IDEtéma, mindenki b eszerezte m agának az U DMA-s vi nyót, és k ezdi t örni az agyát egy S CSI-s CD írón - mert hogy erősen esik

az ára, és egyébként is a szomszéd Pistikének is van már, meg a Gézának is az utca végén :) Szabvány-hegyek Maga az IDE ( Integrated D rive E lectronics) s zabvány a n evében f oglalja az ál tala megvalósított célkitűzést: egyszerűbb és olcsóbb felület biztosítható a vezérlőelektronika közvetlenül a winchesterbe integrálásával. A 80-as években az IDE vált a PC merevlemezek szabványává, és az átlag felhasználók olcsó SCSI alternatívájává. Az IDE-vel k apcsolatban g yakran em legetik az A TA-t (AT Attachments). Az ATA azonban nem kül ön f ogalom, h anem l ényegében a z IDE-vel megegyező szabvány, me ly min t szabványnév, alapját jelenti a későbbi fejlesztéseknek. Az ATA első továbbfejlesztése az ATA-2, m elynek s zükségességét a winchesterek e gyre növekvő adatátviteli sebessége jelentette. Ezzel a szabvánnyal vezették be a PIO mode 3, 4-et és a D MA m ódokat ( 0, 1, 2) , va lamint a Plug-and-Play t ámogatást.

A z ú j á tviteli módszereknek köszönhetően az ATA mindössze 4 MB/s-os s ebességét 16 M B/s-ra s ikerült emelni. Az AT A-2 újdonságait felhasználva rukkolt elő a Western Digital az EIDE (Enhanced IDE) leírással, ami azonban nem tekinthető az ATA-hoz hasonló szabványnak, hiszen az ATA-2 és az ATAPI (ATA P acket Interface) alapjaira ép ül. A z E IDE v ezette b e a m ásodlagos IDE vezérlőt, mellyel lehetőség nyílt maximálisan négy ATA/ATA-2 w inchester va gy ATAPI egység egyidejű csatlakoztatására. A másodlagos IDE új portokat és IRQ-t ka pott, í gy a z elsődleges vezérlővel nem akadhat össze. Az E IDE t ovábbi új donsága a z LBA m ód é s a z 504 M B f eletti w inchesterek ke zelése. A köztudatban e z a ké t f ogalom s zorosan ö sszekapcsolódik, a va lóságban a zonban ké t t eljesen eltérő, egymástól abszolút független újításról van szó. Az LBA lineáris címzésmódot vezet be, melynek l ényege, ho gy a kl asszikus C

HS ( Cylinder-Head-Sector) móddal szemben az első szektor ( Cyl. 0, H ead 0, S ector 1) sorszáma LBA 0, az ezt követő szektorok pedig folyamatosan ka pják LBA s orszámukat: 1, 2, 3, 4 s tb. A l egfontosabb a zonban: a z LBA segítségével sem lehet több szektort megcímezni, mint a klasszikus CHS módon! A másik ATA-2-re épülő leírást Fast-ATA néven a Seagate adta ki. Ez csak az ATA-2 PIO 3, DMA 0 és 1 módját és az LBA címzést tartalmazta, azonban ebben vezették be az ún. block mode-ot, melynek segítségével az interfész több szektor egyidejű olvasását ill. írását képes egy kérésre v égrehajtani. E z a zért f ontos, mert a p rocesszort a z i nterfész gyakori felprogramozása n agyon l eterheli, és p l. 2 0 ez er szektor eg yenként v aló át vitele a m ai g yors winchesterekkel még egy erősebb processzort is megviselne, noha a winchesternek maga a művelet csupán e gyetlen m ásodpercig t art : ) A F ast-ATA-ra ép ül a F ast-ATA-2, m ely

mindössze a PIO mode 4 és DMA mode 2 támogatását vezette be. Az utolsó rögzített ATA szabvány az ATA-3: adatbiztonsági fejlesztések (főleg a PIO mode 4 igényelte) jelszóalapú adatvédelmi rendszer ( csak í rásvédelem) ki finomult e nergiagazdálkodás ( Power Management) S.MART (Self M onitoring A nalysis & R eport T echnology) ni ncs új abb P IO i ll DMA mód A következő szabvány, az ATA-4 kidolgozása jelenleg zajlik, alapvetően az ATA-3, ATAPI és Ultra DM A leírások ö sszefonódására lehet számítani, és a piac gyors fejlődését látva, valószínűleg az újabb sebességhajhász módszerek (pl. Ultra DMA/66) is helyet kapnak majd benne. ATAPI A 80-as években még tökéletesen elegendő volt egy, esetleg két 40 megás winchester egy PCben. A 90-es évek követelményeinek azonban az öreg ATA már nem felelt meg, a drága és egymással in kompatibilis C D-ROM in terfészek h elyett i gény mu tatkozott e gy költségkímélőbb és

egyszerűbb csatlakoztatási formára. Ez hívta életre az ATA Packet Interface-t, melynek segítéségvel lehetőség nyílt a CD-ROM-ok és winchesterek egy vezérlőre való csatlakoztatására - és ezzel egy egységes szabvány kidolgozására. Az ATAPI egységek bármely jelenleg forgalomban lévő IDE vezérlőre csatlakoztathatók, a winchesterekhez ha sonlóan m aster i ll. s lave m ódban, va lamint az új abb alaplapok m ár akár bootolni is tudnak ATAPI egységekről. A C D-ROM-ok me llett az A TAPI n yújtotta flexibilitást má s e gységek csatlakoztatására is felhasználták, így jelentek meg az IDE felületű cserélhető lemezes írható-olvasható egységek, pl. az LS-120 (A:drive), a ZIP drive ATAPI változata, és újabban már CD (újra)írók (CD-R / CD-RW) is készülnek IDE változatban. Ultra DMA A PIO mode 4 és DMA mode 2 által biztosított 16 MB/s-es átvitel az ATA-3 megjelenése után nem sokkal kezdett kissé szűkössé válni. Noha a

winchesterek még nem tudnak ilyen mennyiségű adatot átvinni, a fejlődés rohamlépteit követve a Quantum már jó előre kidolgozta az ATA-3 és ATA-4 közötti rést kitöltő Ultra DMA szabványt. Ez egy új, 33 MB/s-os átvitelt biztosító DMA módot vezetett be, a DMA/33-at. Ezt az átviteli módot mind a mai napig nem sikerült kihasználni, azonban a Quantum a jövő igényeire való tekintettel nemrégiben hozzálátott a DMA/33 sebességének duplázását célzó Ultra DMA/66 fejlesztéséhez. S.MART A S .MART l eírást a Q uantum a dta ki , é s a z A TA-3 r észeként v ált s zabvánnyá Lényege, hogy a winchester belső szoftvere folyamatosan figyelemmel kíséri a motor, a lemezek, a fejek és az elektronika teljesítményét, és összehasonlítja az előzőleg mért értékekkel. Ha bármi gyanúsat és zlel, az o perációs r endszer f elé j elzést ad . E zután a p robléma f eltárása és az esetleges ó vintézkedés m ár a f elhasználóra i ll. az o

perációs r endszerre h árul F ejlettebb hálózati r endszerekben lehetőség van ennél kifinomultabb hibakezelésre, pl. a hálózati munkaállomás w inchester h iba ér zékelése es etén átadhatja f eladatát e gy másik P C-nek, é s a szükséges állományokat a hálózati kiszolgálóra mentve felfüggesztheti működését (a karbantartók megérkezéséig). Többek között a következő paramétereket figyeli a S.MART: fej repülési magassága adatátviteli sebesség felpörgési idő (sérülés miatt) áthelyezett szektorok száma fejpozicionálási hibák gyakorisága fejpozicionálási idő kalibrációs próbálkozások száma Jelenleg a PC-s grafikus környezetek közül a Windows 95 OSR2 és Windows 98, az operációs rendszerek közül pedig a Windows NT 4-es verziója, a Windows 2000 és az OS/2 Merlin (4.0) támogatja a S.MART rendszert IDE kábel? Gyakran f eltett k érdések: " Hogyan k össem b e a w inchestereimet és a C D-ROM-omat? Melyiknek k

ell s lave-nek l ennie? R égi w inchester v agy C D-ROM n em l assítja az U DMA-s csodákat? Milyen hosszú kábelt használhatok? . " Nos, a kábelhossz max. 45 cm lehet, ezt az árnyékolás hiánya miatt szigorúan be kell tartani, különben a r égebbi w inchestereknél a datvesztés l éphet f el, a z új abbak pedig i szonyatosan lelassulhatnak (az interfész érzékeli a hibát, és addig kéri újra az adatot, amíg az ellenőrző összeg hibás). Egyetlen e gység csatlakoztatása esetén a winchesternek kötelezően masternek kell lennie, a CD-ROM slave-ként is működik, azonban a DOS alatti driverek nem mindig kezelik az árván slave C D-ket ( pl. a S ony C D-ROM-ok A TAPI CDSYS dr ivere i s i lyen) A z e gyetlen egységet i llik a ká bel vé gére t enni, e z f okozottan i gaz a z P IO m ode 4 -es és ú jabb winchesterekre. Két egység egy IDE portra való csatlakoztatásánál a következőkre kell ügyelni: a régebbi egységek általában csak a

winchester-master, CD-ROM-slave összeállításban működnek a winchesterek tetszőlegesen variálhatók, arra azonban ügyelni kell, hogy a régi darabok közül nem mindegyik rendelkezik slave beállítási lehetőséggel a közhiedelemmel ellentétben a régi egységek nem lassítják a PIO 4-es ill. Ultra DMA-s winchestereket, t ehát ak ár e gy ósdi 4 0 m egás winchestert i s s lave-ként m ellé l ehet tenni a l egújabb U DMA-s c sodáknak ha a zonban ké t e gységet egyszerre kell e lérni, akkor érdemes őket külön IDE portra tenni - erre főleg Linux és OS/2 esetén érdemes figyelni. Miért jó az alacsonyabb elérési idő? Ha a vinyón csak pár száz, töredezettségtől mentes nagyméretű fájl lenne, melyeket a programok végigolvasnának, nem lenne szükség az alacsony elérési időre. Ha azonban sok apró fájllal dolgozunk, a vinyónak állandóan pozicionálnia kell a fejet a lemezek különböző területeire, és ez bizony sok időt vesz igénybe, ha

az elérési idők magasak. Angolul "average access time" a hivatalos megnevezése annak az átlagos időintervallumnak, mely egy véletlenszerű elhelyezkedésű szektor leolvasásához s zükséges. A na gysága a m odern 540 0 RPM-es vinyók esetében 10 ms körül mozog. A forgási sebesség növelésével az elérési idő is csökken, í gy a 7200 R PM-es vinyóknál ez az érték 8 ms nagyságrendű. A gyakorlatban a winchesterek sebességét az olvasási sebesség és az elérési idő határozza meg. Mi a különbség az elérési idő és a pozicionálási idő között? Az átlagos elérési idő ("average access time") megadja, hogy egy véletlenszerű elhelyezkedésű szektor leolvasásához mennyi idő szükséges. Az átlagos pozicionálási idő ("average seek time") a fej egy véletlenszerű sorszámú sávra való állításához szükséges időt jelenti. Értelemszerűen a pozicionálási idő valamivel rövidebb, mint az elérési

idő, hiszen a szektor l eolvasása i s a f ej p ozicionálásával k ezdődik, de meg kell várni a lemez megfelelő körcikkjének a fejhez való befordulását, mielőtt a szektort le tudnánk olvasni. Az átlagos pozicionálási idő a mai vinyóknál 5400 RPM esetén 7-10 ms, 7200 RPM esetén pedig 4-6 ms szokott lenni. Mi a különbség a lineáris és a pufferelt olvasási sebesség között? A l ineáris o lvasás ( linear r ead) egymás u táni s zektorok f olyamatos l eolvasását j elenti. A winchesterek ál talában a l ogikai l emezfelület e lején a l eggyorsabbak, vagyis a m aximális lineáris olvasási sebesség a vinyó legelejétől induló olvasással mérhető le. A pufferelt olvasás (buffered read) azonos s zektorok e gymás ut án s okszor vé grehajtott l eolvasását j elenti, méghozzá ú gy, ho gy az ol vasott bl okk be férjen a w inchester gyorsítótárába ( cache). A modern vinyók cache mérete 512 KB és 2 MB közé esik, így a pufferelt olvasási

sebesség pl. a vinyó bármely 64 KB nagyságú területének leolvasásával könnyedén mérhető. A lineáris olvasási sebesség az a jellemző adat, mely tükrözi a vinyó használhatóságának mértékét. A pufferelt olvasási sebesség a winchester adatbuszának maximális áteresztő képességét (maximum th roughput) a dja me g. U ltra A TA/33 e setén e z a z é rték 3 0 M B/s, míg U ltra ATA/66-tal erősített IDE buszon 60 MB/s körül mozog. A pufferelt olvasási sebesség csak közvetve befolyásolja a vinyó gyakorlatban észlelhető átviteli sebességét, mely elsősorban lineáris olvasással mérhető. BILLENTYŰZET- ÉS PERIFÉRIA INTERFÉSZ KOMMUNIKÁCIÓ A billentyűzet- és periféria-interfész Az IB M P C-k billentyűzete egy önálló mikroprocesszorral rendelkező "intelligens" egység, mely a COM portokhoz hasonló soros átvitellel kapcsolódik a géphez. A billentyűzet gombjai három nagy csoportra oszthatók. Az első - egyben l

egnagyobb csoportot az alfanumerikus blokk alkotja Ez tartalmazza a betűknek, számoknak és egyéb írásjeleknek megfelelő billentyűket. Általában ebbe a csoportba szokták sorolni a speciális ún shift (SHIFT, CTRL, ALT) módosító-billentyűket is, valamint az ENTER, BackSpace, TAB és Caps Lock gombokat is. A második csoportot a billentyűzet jobb oldalán elhelyezkedő, a pénztárgépek és számológép billentyűzetének mintájára ki alakított num erikus bl okk a lkotja. A harmadik blokk az XT billentyűzet esetében 10, míg AT kategóriájú gépeken 12 gombot tartalmazó f unkció-billentyűk csoportja (F1-F12). Ezek AT billentyűzeteken általában azok tetején egy sorban, míg XT gépeken a numerikus blokk melett két oszlopban helyezkednek el. A negyedik csoportot a kurzorvezérlő gombok alkotják melyek csak AT billentyűzeteken kerülnek kialakításra a fő és a numerikus blokk között. Az eredeti XT billentyűzet így összen 84 gombból áll,

melyből a numerikus blokknak kettős funkciója van, hiszen ennek segítségével l ehet a kurzormozgató funkciókat is elérni. Az AT gépekhez alkalmazott billentyűzeteknek kettővel több funkció-gombja é s kül önálló kurzormozgató billenytűi is vannak, melyek az összes gombok számát 101-re növelik. A 102 gombbal szerelt billentyűzetekenk egy speciális, az Alt gombéhoz hasonló funkciót ellátó ún. Macro billentyű is található. A legújabb - a Microsoft Natural Keyboard - mintájára kialakított 106 gombos billentyűzetek plusz gombjai csak a Windows 95 és Windows NT 4.0 op erációs rendszerekben használhatók ki. A beépített mikroprocesszor feladata a billentyűzet-mátrix el emeinek l enyomásakor és felengedésekor a megfelelő scan-kódok generálása, valamint azok pufferlése és továbbítása a számítógépben elhelyezett billentyűzet-illesztő felé. Az AT típusú billentyűzetekben elhelyezett m ikroprocesszor e zenkívül bi zonyos e

lemi pa rancsok f ogadására é s a zok végrehajtására is képes. A billentyűzet működése A billentyűzet gombjai kábelezés szempontjából egy ún. billentyűzet-mátrixban va nnak elhelyezve. Egy meghatározott billentyű lenyomásának vagy felengedésének észlelésekor a belső mikroprocesszor egy, az adott billentyűt egyértelműen azonosító ún. scan-kódot küld a számítógép f elé. U gyanezen billentyű felengedésekor a mikroprocesszor egy másik, felengedési s can-kódot továbbít a billentyűzet-illesztő áramkör felé. Ezáltal részint kiküszöbölhető a több billentyű közel egyidejű lenyomásából adódó jelenség, a karakterek "elvesztése", m ásrészt rendkívül leegyszerűsödik a módosító-billentyűk (Ctrl,Alt,Shift) kezelése is. A megfelelő gomb vagy kombinációk értelmezése és feldolgozása így teljesen a számítógép billentyűzet-kezelő rutinjának feladata. Hagyományos rendszerekben a billentyűzet minden

egyes gombjához a lehetséges módósítókombinációknak (pl. Ctrl+billentyű, Shift+billentyű, stb) megfelelő számú billentyűzet-kód tartozik, melyeket - kialakítástól függően - azok lenyomásakor vagy felengedésekor továbbít a billentyűzet a gép felé. Ezzel szemben a P C-k billentyűzetében egy jóval fejletteb technikát alkalmaztak kifejlesztői a lenyomási és felengedési kódok bevezetésekor. Ha az egyik billentyű (pl. Alt) lenyomva tartása mellett megnyomunk egy másik gombot is, akkor a számítógép az első billentyű lenyomási, valamint a második billentyű lenyomási és felengedési kódját fogja megkapni. A gép nyilvántartja a módosító billentyűk állapotát és mivel a második billentyű lenyomásának pillanatáig még nem kapta meg az első gomb felengedési kódj át, í gy t udni fogja, hogy a két billentyűt "egyszerre" nyomtuk meg és egy ennek megfelelő billentyű-kódot fog az alkalmazás felé továbbítani.

Bár a rendszer-szoftverek (BIOS) csak a Ctrl, Shift és Alt (esetleg Macro) gombokat kezelik külön, a fenti elv alapján gyakorlatilag bármelyik billentyű működhetne módosítóként, hiszen pontosan úgy viselkednek mint az összes többi billentyű. A m ódosító-billentyűkhöz hasonlóan tartja nyilván a BIOS a Caps, Num és Scroll Lock valamint a z I nsert g ombok á llapotát i s. U gyanakkor s ajnos a standard billentyűzet-kezelő rutin meglehetősen sok - főleg a Ctrl gomb lenyomva tartása mellett kiváltható - kódot egyszerűen "lenyel", azaz a megfelelő kombinációk leütésekor semmilyen, vagy a Ctrl állapotától független kódot továbbít az alkalmazások felé. Érdekes módon a BIOS nem nyújt lehetőséget a numerikus és a fő-blokkban elhelyezett két perjel (/) megkülönböztetésére sem, amikor az ugyanezen blokkokban szintén két példányban elhelyezkedő csillag(*), plusz(+) és minusz (-) gombok lenyomásakor különböző

kódokat generál. Kommunikáció a bilentyűzet és a gép között A számítógép billentyűzet-kezelő rutinjának minden gomb lenyomását hibátlan átvitel esetén egy FAh, p aritás-hiba f ellépésekor pe dig F Eh kó ddal ke ll n yugtáznia. E z ut óbbi ha tására a billentyűzet az utolsó bájtot újra elküldi. A billentyűzet reset után folyamatosan hibás paritással AAh bájtokat továbbít a számítógép felé. Amikor a számítógép a POST rutin során elér a billentyűzet teszteléséhez észleli a hibát és e gy F Eh b ájtot kül d a bi llentyűzetnek kérvén az utolsó bájt újraküldését. A billentyűzet ekkor abbahagyja a hibás AAh bájtok küldését és az öntesztnek megfelelően AAh (OK), FCh vagy FDh (hiba) kódot küld vissza az illesztőnek. Erre, az első látásra bonyolultnak tűnő inicializálásra a számítógép és a billentyűzet resetjének aszinkronitása miatt van szükség, ugyanis egy lassabb POST rutin könnyen

"lemaradhatna" a "csak úgy", közvetlenül a belső reset után elküldött önteszt-kódról . A PC-k soros portja Bár a s zokványos P C-kben a kár ö sszesen 8 aszinkron port beépítésére is van lehetőség, azonban a BIOS s zervíz-rutinok csak az első 4 port kezelére képesek. Alapkiépítésben a legtöbb gépben csak két soros port található, ami általában elég szokott lenni a felmerülő igények k ielégítésére (ált. e gy e gér i ll e gy m odem s zokott a gé phez ka pcsolódni) Amennyiben e z m égis kevésnek bi zonyulna, ú gy e gy m ulti-I/O k ártya b eépítésével az elérhető soros portok száma négyre növelhető. További portok kialakítása már csak speciális, erre a célra készült kártyák segítségével lehetséges. Az első négy adaptert a BIOS meghatározott címeken keresi, de a fennmaradó csatolók a szabad adapter-tartományban bárhol elhelyezkedők. Port Báziscím IRQ COM1 3F8 4 COM2 2F8 3

COM3 3E8 4 COM4 2E8 3 Mint a fenti táblázatból kitűnik a COM1 és COM3, valamint a COM2 és COM4 ugyanazt a megszakításvonalat használja, ez azonban csak a portot közvetlenül kezelő alkalmazói programok s zámára é rdekes, m ivel a s zabvány BIOS r utinok ne m ke zeli e zeket a megszakításokat. A B IOS s zervízrutinok adatbájtok kül désére, a vonal-állapot l ekérdezésére, v alamint ad atok polling-jellegű fogadására képesek. (Ez utóbbi azt jelenti, hogy az érkező bájtokat csak a port állandó m onitorozásával t udja és zlelni és n em képes az ad apter ál tal egyébként bi ztosított megszakítások felhasználására). A BIOS a gépbe épített soros portok számát a bekapcsolási önteszt során állapítja meg és azok báziscímeit a BIOS adatterületen a 0400h fizikai címen kezdődő 4 darab word-ön tárolja el. Mivel m aguk a s zervízrutinok a z i tt t árolt bá ziscímek f elhasználásával kom munikálnak a soros por tokkal,

í gy ezen a datterület ut ólagos m ódosításával a z e redeti s orszám-adapter hozzárendelések tetszőlegesen megváltoztathatók. Mivel a BIOS rutinok a komolyabb felhasználást nem teszik lehetővé, ismerkedjünk meg az adapter közvetlen programozásával. A kommunikációs chip A kom munikáció ve zérlését a P C-kben egy i 8250, va gy azzal kom patibilis U ART á ramkör látja el. Az újabb adapterekben általában már csak 16450, i ll 16550-es, vagy azok funkcióit (is) magukban foglaló integrált áramköröket alkalmaznak. A 16550-es chipek 16 bájtos FIFOval (belső puffer) is rendelkezik, amiben küldés ill fogadás esetén a szokásos eggyel szemben akár 1 6 b ájtot i s el tárolhatnak, ez által a C PU-t az időrabló várakozástól megszabadítva. Az áramkörök természetesen felülről kompatibilisek egymással. Az UART nyolc porton (itt már természetesen a CPU port értendő) keresztül kommunikál a számítógéppel. Az egyes portok

felhasználása a következő (B az adott soros port báziscímét jelenti): Cím Típus B+0 B+0 B+1 B+2 B+3 Jelentés Adó a dat-regiszter ( DLA= 0), v agy f rekvenciaosztó al acsony Csak írható helyiérték? bájtja (DLA=1) Csak olvasható Vev? adat-regiszter ÍrhatóMegszakítás-engedélyez? regiszter (ha DLA=0), vagy frekvenciaosztó olvasható magas helyiérték? bájtja (DLA=1) Csak olvasható Megszakítás-azonosító regiszter 7-3 : nem használt (0) 2-1 : megszakítás azonosító: vonal állapot-változása 11 bájt vétele 10 Írhatóolvasható 01 - bájt elküldve 00 - modem állapotváltozása Parancsregiszter 7 : 6 5 4 1 : : : regiszter-kiválasztó ( DLA): 0 - adat-regiszter, 1 frekvenciaosztó) BREAK, adási adatvonal szintjének 0-ra húzása ha 1, a paritás-bit fixen a 4.bit invertáltja lesz paritás kiválasztása, ha 5. bit 0: páratlan (odd) paritás - 0 3 : 2 : 1-0 11 : - páros (even) paritás 0: tiltja a paritás, 1 : a paritást az

5.-4 bitek határozzák meg stop-bitek s zámának m eghatározása: 0 - 1 s top bit, 1 - 2 stop bit adatszó hosszának (adatbitek számának) meghatározása 8 adatbit 10 - 7 adatbit 01 - 6 adatbit - 00 B+4 Írhatóolvasható 5 adatbit Modem-vezérl? regiszter 7-5 4 : : nem használt (0) diagnosztikai mód bekapcsolása OUT2 i ll. O UT1 ( ált ne m be kötött ve zetékek) i nvertált 3-2 : vezérlése 1 : RTS jel vezérlése (invertált) 0 : DTR jel vezérlése (invertált) B+5 Csak olvasható Vonal állapot-regiszter nem ha sznált ( 0) ( 16650+: a F IFO-ban l egalább egy 7 : hibásan érkezett bájt található) 6 : nincs adás folyamatban 5 : az adó adatregisztere üres 4 : a vonal BREAK állapotban (lásd B+3 6. bit) 3 : keret-hiba történt (vételkor hiányzott a stop-bit) 2 : paritás-hiba történt ráfutás t örtént ( adat v eszett el a v ezetéken, m ert az e l?z? 1 : bájt nem lett id?ben kiolvasva) 0 : a vev? adat-regiszterében érvényes adat van

B+6 Csak olvasható Modem állapot-regiszter 7 : adatátviv? jelen (Data Carrier Detect) 6 : csengés felfutó ágban (Ring Indicator) 5 : az adatátviteli berendezés kész (Data Set Ready) 4 : Adásra kész (Clear To Send) 3 : A DCD megváltozott az utolsó olvasás óta (Delta DCD) az R I in aktív á llapotra v áltott a z u tolsó olvasás ó ta ( Delta 2 : RI) 1 : a DSR megváltozott az utolsó olvasás óta (Delta DSR) 0 : a CTS megváltozott az utolsó olvasás óta (Delta CTS) ÍrhatóB+7 Scratch register olvasható Csak 16450 v. új abb U ART-on lé tez? á ltalános c élú r egiszter Általában nem használt. A kom munikáció megkezdése előtt a chipet a kommunikációs paramétereknek (átviteli ráta, paritás, stop- ill. adatbitek száma) megfelelően fel kell programozni A baudráta beállításához előszőr a DLA-t 1 -re kell állítani a [B+4] címre történő 80h érték kiírásával, majd az o sztó értékének alsó és felső bájtját a [B+0] ill. [B+1]

portokra kell írni Ez után a paritás, stop- ill adatbitek b eállításával p árhuzamosan a D LA-t 0 -ra állítjuk a [ B+3] p ort ír ásával. Ezek u tán az ad apter m ár k ész a k ommunikációra. A mennyiben m egszakítás-vezérelt kommunikációt szeretnénk úgy a megszakításvezérlő megfelelő felprogramozása után a [B+1] portra történő írással választhatjuk ki, hogy mely események bekövetkeztekor kérünk megszakítást. A megszakítás-kezelő rutin a [B+2] olvasásával állapíthatja meg a megszakítás okát. A modemek kora a kezdetektől A s zámítógépek a m odemek s egítségével t anultak meg b eszélgetni. A hanggá alakítás eszköze maga régebbi, mint a számítógép - ugyanis a m odemet 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 es zközök a számítástechnikában. A c égek növ elték a s ebességet, 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 k orlátja van. Az egyik a telefonvonal korlátozott sávszélessége A másik a telefonrendszerek zavarérzékenysége, melyek elronthatják az adó és a vevő oldal szinkronját, illetve hibát ok ozhatnak az adat folyamban. A t ovábblépést egy m a m ár s zintén ön állóan nem létező cég, a Microcom kínálta, amely kitalálta az MNP hibajavító szabványok sorozatát. Modem alapok Az előfizetői hurok egy, az előfizető telefonja és a végközpont között húzódó huzalpár. H a ne m l ennének az al ábbi pr oblémák, ak kor eg y i lyen v ezető minden probléma n élkül 1 v agy 2 M bit/s-os

sebességű forgalmat bonyolíthatna le. Az előfizetői hurkon váltóáramú jeleket használnak, amelyek frekvenciáját szűrőkkel 300 és 3000 H z k özött t artják. H a a v onal egy ik v égét di gitális j elekkel haj tanánk m eg, akkor - a v onalon - jelentkező kapacitív és induktív hatásoknak köszönhetően - a túloldal nem négyszögletes alakú, hanem teljesen ellaposodott fel- és lefutó élekkel rendelkező hullámformákat venne. Ez a hatás az alapsávú (DC) jelátvitelt célszerűtlenné teszi, k ivéve k is s ebességeken és r övid t ávolságokon. A j elterjedési sebesség frekvenciával való növelése a jeltorzítást is növeli. Az egyenáramú jelzés nehézségei miatt végül is a váltóáramú jelzést használják. Az alkalmazott szinuszos vivőhullám (sine wave carrier) frekvenciája: 1000 és 2000 Hz között f olyamatosan v áltozik. A mplitúdójának, frekvenciájának v agy f ázisának modulálásával i nformációt l ehet át

vinni. A mplitúdómodulációkor ( amplitude modulation) két különböző feszültségszintet használnak a logikai 0 és 1 ábrázolására. F rekvenciamoduláláskor ( frequency m odulation), n evezik f rekvencia billentyűzésnek is (frequency shift keying), két (vagy több) frekvenciát alkalmaznak. A legszélesebb körben használ: fázismoduláció (phase modulation) során a vivőhullám fázisát egyenlő időközönként szisztematikusan 45, 135, 225, ill. 315 fokokra változtatják. Minden fázisváltoztatás 2 bitnyi információ átvitelét jelenti Azt az eszközt, amely bemenő jelként bitfolyamot vesz, és kimenő jelként modulált vivőjelet állít elő (és fordítva), modemnek nevezik (a modulátor- demodulátor páros nyomán). A modemet a (digitális) számítógép és a (analóg) távbeszélőrendszer közé illesztik. A fázisváltozások k özül ny olchoz c sak eg yetlen l egális a mplitúdószint t artozhat, a maradék négyhez kettő, így

összességében 16 kombináció létezik. Amikor a 2 400 b aud-os v onalon 9600 bi t/s á tvitelre has ználják, ak kor megkülönböztető módon QAM-nek ( Quadrature A mplituda M odulation-kvadratúra amplitúdó moduláció) nevezik. A m odemek az ért l éteznek, 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. Ahhoz, hog y a s zámítógépet k épessé t együk egy m ásik s zámítógéppel kommunikálni t elefonvonalon k eresztül s zükségünk v an eg y es zközre, am elyik a digitális jeleket analóg jelekké alakítja át és vissza. A m odemek ezt a funkciót töltik be. A m odem s zó a modulate és a demodulate s zavakból er ed, ami ez en es zközök elsődleges feladatára utal. Először a modem

modulálja a számítógép digitális jelét (vagy adatát) analóg formára ahhoz, hogy átvihető legyen a telefonvonalon. Ezt az analóg hullámot vivőhullámnak hívjuk. M ásodszor a m odem de modulálja az át vitt jelet vissza digitális formára ahhoz, hogy a vevő számítógép megértse. Azt a specifikus el járást, a mit a m odemek has ználnak a di gitális j elek anal óg j elekké alakítására és visszaalakítására modulációs protokolloknak nevezzük. A modemeket általában az átviteli alapsebességük (raw speed) szerint osztályozzuk. Az al apsebesség az , amit a modem el t ud ér ni a dattömörítéses el járás n élkül. A modemek alapsebességét az általuk használt modulációs protokoll határozza meg. A nagysebességű modemek azok, amelyek 9600 bits/sec-os v agy annál nag yobb sebességen üzemelnek. Az alacsony sebességű modemek 2400 bits/sec-os v agy alacsonyabb sebességen üzemelnek. A sebességre többféle mérőszám is létezik,

így a baud, a cps(characters per second) és a bps(bits per second). A telefon terminológia Legáltalánosabban a lakásokban levő telefonvonalak használatosak, ezek két vezetékesek és kapcsoltak (dial-up-line). Lehetséges a négy vezetékes vonal is, azt azonban inkább a bérelt vonalakon használják. Ez utóbbiban az egyik érpáron folyik az adatküldés, a másikon a vétel. A bérelt vagy privát vonalak dedikáltak, amelyeket a t elefontársaság egy vagy több ponttal állandó j elleggel ös szeköt. A bér elt v onal akkor j avasolható, ha nagy mennyiségű adatról van szó, mert ilyenkor a költség kisebb, a vonal karakterisztikája megállapítható és kedvezőbb a jel/zaj teljesítmény. A bérelt vonalat adatvonalnak is hívjuk, miután alkalmasabb az adatátvitelre. A telefoncsatorna alkalmas mind hang, mind adat átvitelre és a f rekvenciája 300 és 3400 hertz között van, a sávszélessége tehát 3100 hertz. A modem terminológia Elsőként a baud

ráta (baud rate) és másodpercenkénti bitek száma (bps = bits per second) k ifejezéseket vesszük, am elyek a másodpercenkénti jelváltozást je llemzik. Egy egyszerű rendszerben, ahol a jelváltozás egy bit információt jelez a két mérőszám egybeesik. A baud ráta másodpercenkénti jelváltozást jelenti Ha speciális modulációs el járást használunk, ak kor a k ét fogalom ne m az onos, m iután egy jelváltozás több bit változását is jelentheti. A baud rátát a telefonvonal sávszélessége korlátozza, de a m ásodpercenkénti bi tek s zámát ne m. E z az ért van, m ert a modulációs el járás egy baud -ba eg ynél t öbb bi tet i s bec somagolhat. Következésképpen v ilágosabb a m ásodpercenkénti bi tek s zámát használni, m int a baud-ot. A m odemek egymás k özött k ét m ódon k ommunikálhatnak: h alf-duplex v agy f ullduplex m ódon. A hal f-duplex esetben az összeköttetésben egyidejűleg az adatot csak egy irányban lehet

küldeni, a küldő modemnek meg kell várni amíg a vevő modem ny ugtázza a v ételt m ielőtt a következő blokkot elküldené. De full-duplex módnál mindkét irányban küldhetők az adatok egyidejűleg. A full-duplex kommunikáció r endszerint k étszer ol yan g yors, m int a half-duplex m ivel az nem használja a half- duplex nyugtázását. Teljességgel lehetséges, hogy a modemek gyorsabban cserélnek adatot, mint ahogy azt a c satlakozó számítógépek képesek feldolgozni. Ilyen esetekben az adatvesztés ellen a modem-számítógép kapcsolatban valamilyen folyamatvezérlést (flow control) kell has ználni. A f low c ontrol r endszerint s zoftver v agy h ardver k ézrázást (handshake) alkalmaz. A s zoftver ha ndshake ( vagy i nband flow c ontrol) s peciális karaktereket a C trl-S-t (amit XON-nak is hívunk) és a C trl-Q (vagy XOFF) helyez az adatfolyamba az ada tátvitel v ezérlésére az ada tvesztés megelőzése céljából. Így például a m

odem egy X OFF-ot f og k üldeni a s zámítógépnek, ha az adat okat t úl gyorsan küldi. A modem XON-t fog küldeni, ha már kész a többi adat fogadására A har dver hands hake ( vagy out -of-band f low c ontrol) v illamos j elet használ a számítógép és a modem közötti kábel egy vezetékén. Az EIA-232 modem interfész szabvány a 4 -es p óluson ( RTS v agy R eady-to-Send) küldi és a modem az 5-ös póluson (CTS vagy Clear-to-Send) fogadja a handshake jelet. A hardver handshake megoldást az indokolja, hogy nem keverednek össze a vezérlő jelek az aktuális adatjelekkel, miután bizonyos kódoló eljárások feldolgozzák a vezérlő jeleket is, ami hibához vezet. A f low c ontrol m egvédi a s zámítógépet a f eldolgozási s ebességénél g yorsabb adatvételtől. Modem protokollok A szabványok három forrása: • Bell szabványok (az AT&T-től) • CCITT ajánlások • CIA/TIA szabványok Napjainkban a l egújabb m odem s zabványokat a C CITT

hoz za l étre, ez ek k özül a legfontosabbak, a V -sorozatú s zabványok, a nem vonatkoznak. A modemek háromféle szabványt használnak: • modulációs szabványt; • hibajavító szabványt és zetközi adat forgalomra • adattömörítő szabványt. Modulációs szabványok A modemek a digitális adatokat modulálják az analóg vivőhullámba. A digitális adatok ábrázolására a modemek a vivőhullám frekvenciáját, amplitúdóját és fázisát változtatják meg. Az alacsony sebességű modemek rendszerint csak két frekvenciát használnak az átvitelre. Ezt a két frekvenciát a vivőhullám állapotának mondjuk Miután a telefonvonal k orlátja 3100 Hz, a nagyobb sebességű modemek kettőnél több állapotot használnak. Ugyanazon állapotok használatának a biztosítása a m odemek között a m odulációs el járásának ( modulation s cheme) a f eladata. N apjaink legelterjedtebb alacsony sebességű modemjei a 2400-bps H ayes-kompatibilis

modemek. A 2400-bps modemek tipikusan az alábbi négy modulációs szabványnak felelnek meg: Bell 103, Bell 212A, CCITT V.22 és CCITT V.22bis A Hayes-kompatibilis modemek a Hayes Microcomputer Products, Inc. által elsőként szabványosított par ancs k észletet has ználják. A t öbbi m odemgyártó a H ayes parancs készletettel kompatibilis modemeket ajánl, kiegészítve saját parancsaikkal. A B ell s zabványokat az A T&T B ell La bs d olgozta k i ( USA s zabvány). A B ell 103 szabványnak megfelelő modemek 300 bps sebességen működnek, míg a Bell 212A szabvány 1200 bps -t tesz lehetővé. A 2400-bps modemek együtt tudnak működni a 300-bps vagy az 1200-bps modemekkel. A C CITT V .22 s zabvány 1200 -bps s zabvány, has onló a B ell 212A -hoz, de nemzetközi használatra is alkalmas. Egy 2400-bps szabvány van használatban a CCITT V.22bis, ahol a bis azt jelzi, hogy második vagyis a V.22 szabvány javított változata A 240 0 bi ts/sec-os adatátvitelre a

V.22bis modemek két vivőjelet (vagy állapotot) használnak, az egyiket a kezdeményező (originating) modem, a másikat a válaszoló (answering) modem számára. A kezdeményező modem 1200 Hz-en v álaszoló modem 24 00 H z-en működik. A vivőhullámokat 600 baud-on modulálják, í gy baud onként a modemek 4 bitet küldenek (emlékeztetőül a baud a jelváltozással egyenlő) A modulációs eljárásokat a nagysebességű modemekre a CCITT ugyancsak kidolgozta. A kapcsolt vonalakon a 9600-bpses full-duplex kommunikációra szolgál a V.32 A datküldéshez a V 32 modemek az adatokat 4 bites szimbólumokká kódolják és 2400 baud-on továbbítják. A f ull-duplex egyidejű jelátvitelt jelent. Minden modemnek, amelyik ugyanabban az időben küldi a jeleket, amikor a másik, szét kell választani az adott jeleket a vett jelektől. Ehhez a V32 modemek az ún echo törlést (echo cancellation) alkalmazzák Az adott jeleket az echózó áramkör kivonja a vett jelekből,

mielőtt a vett jeleket feldolgozná. A V.32 adatjelek tipikusan gyengébbek, mint az alacsonyabb sebességű modemeké, részben az ért m ert m ásodpercenként t öbb a datot t ovábbít. E z a s ebesség nehezebbé t eszi az e gyedi adat detektálást. E z el len a V 32 eg y j avított k ódolási technikát al kalmaz, am i m egengedi a modemnek, h ogy i smert m intájú eg ymást követő jeleket vizsgáljon meg mielőtt értelmezné azokat (trellis encoding). A szokásos telefon vezetéken a 9600 bps-nél nagyobb sebesség is elérhető. 1991ben a C CITT l étrehozta a V 32bis s zabványt, am ely 14 400 bps a datátviteli r átát i s megenged. Ennek biztosítására a V32bis modemek még jobb echótörlést és javított vételi eljárást használnak. Ha a lehető legtöbb adatot akarjuk elküldeni a legkisebb idő alatt, akkor figyelembe kell v ennünk a modulációs el járásokat, d e ug yanúgy f ontos a hibajavítás és az adattömörítés is. K56flex: a Rockwell házi

56k-s szabványa. A V90 megjelenésével elavult V.90: a N emzetközi T ávközlési Unió ( ITU) hi vatalos 56k -s s zabványa ( a 33, 6 k -s szabvány jele például V.34) Már kaphatók az első V90-et is ismerő modemek, és letölthetők lesznek a flash memóriás, régebbi K56flex vagy x2 szabványú modemekhez a V.90-essé alakító szoftverfrissítések x2: a U .S R obotics ( 3COM) ház i s zabványa A V 90 m egjelenésével i dejétmúlttá vált. Hibajavító szabványok A hibajavító szabványok nélkül a modemek képtelenek hibátlanul működni. A zaj és egyéb vonali rendellenességek megakadályozzák a hibátlan adatátvitelt. Jelenleg két fő hibajavító szabvány használatos, az egyik a CCITT V.42, a másik a Microcom MNP hibavezérlő szabványa (ld. a táblázat 2-4 s orát) Ez ut óbbi egy ad hoc szabvány, de széleskörűen elterjedt. A modemek Microcom Networking Protokollja (MNP) Szint Funkció 1 Aszinkron, bájt-orientált, half-duplex adatcsere 2

Aszinkron, bájt-orientált, full-duplex adatcsere 3 Szinkron, bit-orientált, full-duplex adatcsere 4 Szinkron, adaptív csomagméretű, bit-orientált adatcsere 5 Adattömörítés 6 Egyeztetés (negotiation) és nagyobb sebességű alternáló moduláció (hasonló a V.29-hez) 7 Javított adattömörítés Magasabb sebességeken a m odemek ér zékenyebbek a hi bákra. A V42 hi bajavító szabvány a C RC-t ( cyclic r edundancy c heck) has ználja, ami hasonló, a l egtöbb mikrogépes t elekommunikációban al kalmazott, X MODEM ál lománytovábbítási protokolléhoz. A V .42 az onban minden ad atátvitelhez, és ne m c sak az állománytovábbításhoz, használja. A V 42-nek, m int minden hibajavító m ódszernek, az a hátránya, hogy ha sok hiba jelentkezik, akkor az áteresztő képessége lecsökken, az újraadások következtében. A CCITT kompromisszumként vette be az MNP 2-4 szintjét mint opciót, tekintettel a népszerűségére. De a jövőbeni

javításoknál a V42 LAP-M protokollt fogja használni, nem az MNP protokollt. A LAP-M (Link Access Protocol-Modem) protokollt a C CITT más k apcsolatokra i s k idolgozta, m int pél dául az X.25-re és a megelőző szabványokra építette. A CCITT szabványok mellett még használnak néhány ad hoc szabványt. A leginkább említésre m éltó a PEP ( Packetized E nsemble P rotocol) és az M NP ( Microcom Networking Protocol). A PEP a Telebit hibajavító és adattömörítő magán protokollja, amelyik 14.400 bps-en működik Néhány Unix gép használja a Trailblazer modemeket a nagyobb áteresztő képesség elérésére. A z M NP 1 -től 9- szintig def iniált pr otokollsorozat S ok m ás g yártó i s alkalmazza az MNP protokoll-osztályokat. Adattömörítő szabványok Az eljárását tekintve az adattömörítés nem más, mint az adatokban levő redundacia kiküszöbölése átkódolással rövidebb kódba. Az áteresztő képesség arányosan növekszik a k ód

hos szának c sökkenésével. E zt t ömörítési ar ánynak ( compression ratio) m ondjuk, például a 4: 1 azt j elenti, h ogy a z er edeti m éret eg ynegyedét k ell átvinni. Megjegyezzük, hogy a tömörítési arány függ az adattípustól. Az adattömörítő algoritmus az adatokban ismétlődő mintákat az azoknak megfelelő rövidebb szimbólumokkal helyettesíti. Ilymódon, ha több ismétlődés fordul elő, akkor a tömörítés is hat ékonyabb l esz. Általában az olyan állományok esetén, mint a grafikus képek, a dinamikus táblák és a szövegállományok a tömörítési arány a 2.7 és 35 tartományba esik A V.42bis volt az első hivatalos szabvány, amelyik adattömörítő és helyreállító (compressing and d ecompressing dat a) módszert t ámogatott a m odemeknél. A Microcom MNPS eljárása ugyan létezett de az magánszabvány volt és így nehezen volt összeegyeztethető más gyártókkal. A V42bis nemzetközi szabvány célul tűzte ki ezen

probléma megoldását és a számítógépeknél használatos olyan eljárást követett az al goritmus, m int a D OS A RC és Z IP i ll. a Macintosh S tuffIt ál lományainál szokásos. A V42bis valamennyi adatkommunikációra alkalmazza az adattömörítést nem csak az állománytovábbításra. Elérhető a 4:1 tömörítési arány is MNP hibajavítás és adattömörítés Az MNP az adatfolyamot az átvitel előtt blokkokra bontja. A blokkokat a vevő oldal ellenőrzi. Ha az adatok hibátlanok voltak, akkor erről nyugtát küld az adónak. Ha hibát talál, akkor újraküldést kezdeményez. Az M NP Le vel 3 az a datokat i nkább s zinkron, m int as zinkron m ódon k üldi. M iután nem küld start és stop bitet minden bájtra, a sebesség nagyobb lesz. Az M NP Lev el 4 a utomatikus bl okkhossz b eállítást v égez, ha z ajos a v onal. H a a vonal j ó, ak kor h osszabb bl okkokat küld, amit l ecsökkent, h a s ok az új raküldés. A z MNP Level 5 ada ttömörítést

végez, am i t ovábbi s ebességnövelést er edményez 10 től 80 %-ig, az adatoktól függően. Az MNP Level 7 képes 3:1 arányú tömörítésre Természetesen mindkét oldalnak használni kell az MNP-t. CCITT kódok és magyarázat V.21 V.22 V.22bis V.23 V.26ter V.27ter V.29 V.32 V.32bis V.34 V.42 V.42bis V.Fast 0-300 bps full duplex Még használják. 1200 bps full duplex 2400 bps full duplex Az egész világon elterjedt. 600 és 1200 bps. Half duplex Főleg Európában használatos. 2400 bps full duplex Főleg Franciaországban használatos 2400/4800 bps half duplex Group III fax 4800, 7200 and 9600 bps half duplex Group III fax és néhány amerikai modem. 4800/9600 bps full duplex A 9600 bps modemek szabványa 4800/7200/9600 vagy 12000/14400 bps Full duplex gyors egyeztetéssel. 14400 bps szabvány Hibajavító protokoll (V.22, V22bis, V26ter és V32) Adtatömörítő a V.42 modem számára Az MNP és a LAP kiváltására hozták létre. A szöveget háromszor gyorsabban

továbbítja, mint az MNP, azaz 38400 bps-ig ha 9600 bps modemet használunk. Nagyon elterjedt Készülő szabvány. Ha a CCITT elfogadja, akkor a 28800 bps sebességet fogja tudni tömörítetlen adatokat, kapcsolt hangátviteli vonalakon. A V42bis adattömörítéssel a 86.400 bps is elérhető A Hayes szabvány A Hayes Microcomputer Products, Inc. társaság úttörő szerepet vállalt a parancsvezérlésű modemek területén. Sikeressé vált az általuk gyártott Smartmodem és az intelligens modemeknek a "Hayes kompatibilitás" az alapja. Az aut omatikus hí vás ( autodial = aut omatic di aling ) volt a S martmodem eg yik legfontosabb képessége. A modem tudott számot hívni és előkészíteni a kommunikációt az ös szeköttetés l étesítése ut án. H a a v onal f oglalt v olt k épes volt várni és új rahívni. A m odemnek automatikus v álaszoló k épessége ( autoanswer = automatic answer) is volt, vagyis bejövő hívás esetén létrehozta az

összeköttetést a távoli modemmel. A modem a csatlakozó számítógépet automatikus válaszoló géppé alakította. A Hayes kompatibilis modemek a hívási folyamatot képesek a helyi képernyőn megjeleníteni r övid s zámkódokkal v agy ol yan s zavakkal, m int C ONNECT, CONNECT 1 200, CO NNECT 2 400, NO CA RRIER, NO DI ALTONE, B USY, NO ANSWER, RING stb. Az egyes modemek között lehetnek apró különbségek, például DIALTONE hel yett D IAL T ONE, de l egtöbb v alamennyi gyártónál az onos. A z automatikus s ebességérzékeléssel a m odem megtudhatja a t ávoli m odem sebességét és a saját sebességét erre állítja be. Példa a modem konfigurálásra: AT S0=0 +C0 S7=40 S9=4 &D2 A kódok jelentése az alábbi: AT "Figyelem modem. Parancsok következnek" S0=0 Nincs automatikus válasz +C0 Nincs automatikus sebességérzékelés(fixsebességű) S7=40 40 másodperc várakozás a távoli modem válaszhangjára. S9=4 4/10 másodperc

várakozás a vivő érzékelésére &D2 Hurok, ha a DTR jel változik. Ha t ávoli m odem ERROR-ral v álaszol, ak kor ál talában eg yik ut asítást s em fogadta el. E z a beál lítás a m odem memóriájában v an és ha a P rocomm t árcsázási parancsot küld ATDT1234567890 formában, akkor aktivizálódik. Az AT az ATtention (figyelem), a D T a D IAL TONE j elölésére szolgál vagyis i mpulzus t árcsázás hel yett hangjelzést használunk. A 1234567890 a hívott szám Az ISDN rendszer a modemek alternatívája Az I SDN ( Integrated Services D igital N etwork) t elefonrendszer a z ös szes anal óg szolgáltatást digitálisra váltja fel. Az ISDN-ben a jelek digitálisak az otthoni telefontól vagy számítógéptől kezdve az egész hálózaton át. Az ISDN-nek n incs sz üksége modemre (bár ISDN-modem hirdetésekkel találkozhatunk). Az ISDN-csatoló(adapter) formálja az adat okat az I SDN t elefonvonal s zámára és í gy e z veszi át a m odem helyét. Az

alapsávú ISDN (Basic Rate Interface vagy BRI) 128 k bits/sec sebességet biztosít. Akkor indokolt, ha nagy grafikus állományokat vagy mozgóképeket akarunk átvinni távoli pontról (vagy pontra), illetve ha nagy sebességgel akarjuk elérni a távoli lokális hálózatot. Ha di gitális ada tot ak arunk átküldeni a p artnerünknek az I SDN v onalon k eresztül, akkor a vevőnek is rendelkezni kell digitális összeköttetéssel vagy interfésszel. Létezik néhány modem, amelyik mind a digitális, mind az analóg átvitelre alkalmas. Minden ISDN összeköttetés igényel egy hálózati terminátort (network terminator NT1, ami egy fekete doboz az ISDN vonal aktív végén) és egy terminál adaptert (TA, ami egy interfész az ISDN vonal és a számítógép között). A jelenlegi problémát a szolgáltatások elérhetősége jelenti, mivel inkább csak a nagyobb városokban működik. Hogyan használjuk a modemeket a hálózaton A hál ózaton a m odemet k

étféleképpen ha sználhatjuk, eg yrészt a hál ózatról k ifelé hívással, másrészt kívülről belépve a hálózatba. A hálózati használatra célszerű modem p oolt l étesíteni, m ert ek kor az eg yedi t erminálokat nem k ell f elszerelni modemmel, hanem a modem poolban levő modemeket használhatják megosztva. A kívülről való belépés biztonsági kérdései nagyon fontosak a hálózati modemek esetében. A modemek A m odemek ne vüket a M Odulator-DEModulator s zavak ös szevonásából ka pták, m ivel feladatuk a s zámítógép s oros p ortja és v alamilyen t elefon-vonal ka pcsolódásának i ll. a zon keresztül a datok kül désének é s f ogadásának bi ztosítása. A m odern m odemek f eladatköre é s funkciója a zonban m ár j óval t úlmutat e zen: a hibamentes a datátvitel biztosítása, hí vások kezdeményezése (tárcsázás) i ll. f ogadása E zen k ívül a m ai m odemeket a gyorsabb és biztosabb a datátvitel é rdekében m ár a

dattömörítési i ll. hi bakorrekciós ké pességekkel i s felruházzák. A modemek intelligens egységek melyek maguk is saját mikroprocesszorral rendelkeznek és amelynek s egítségével az i llesztési f unkciókon t úl s zámos m ás, bon yolultabb f eladat ellátására is képesek. A modemeknek két működési módjuk van: a parancs- és az adat(átviteli-)mód. A bekapcsolás után a m odemek p arancs módba kerülnek. Parancsmódban a számítógép soros portja felől érkező adatokat nem továbbítják, hanem parancsokként értelmezik. A legtöbb modem az ún Hayes-parancskészlet eg y t öbbé-kevésbé módosított és/vagy bővített változtatát ismeri. A Hayes-parancsok m indegyike a z AT ( ATtention - figyelem) karaktersorozattal kezdődik; a modem innen tudja, hogy a következő karakter(sorozato)t parancsként kell értelmeznie. A parancs v égét a s orvége ( carriege r eturn, A SCII 13) k arakter j elzi. A p arancsok ( a + ++ kivételével)

végrehajtását a m odem a parancsot lezáró carriege return fogadása után kezdi el A p arancs s ikeres v égrehajtását a m odem az OK, s ikertelenségét az ERROR üzenet küldésével jelzi. A legfontosabb Hayes-parancsok a következők: A/ Utolsó parancs ismétlése A parancs kiadása ekvivalens az utolsó parancs ismételt elküldésével. A Válasz (Answer) A parancs a modemet válasz módba helyezi. Hatására a modem fogadja a bejövő hívást, vagy átveszi a vonalat, és megpróbál kapcsolatot létesíteni a másik modemmel. Amennyiben az S7 regiszterben megadott időn belül nem kap vivő (carrier) jelet, úgy NO CARRIER üzenetet ad vissza. A s ikeres k apcsolatfelépítést CONNECT v CONNECT XXXX (ahol XXXX a kapcsolódáskori átviteli s ebesség) ü zenet k üldésével j elzi és a modemet a datátviteli mó dba helyezi. D Tárcsázás (Dial) A parancs a modemet hívó (originate) módba helyezi. Tárcsázandó szám megadása nélkül a modem átveszi a

vonalat és megpróbál kapcsolatot létesíteni a másik modemmel. A tárcsázási sztring t árcsázási s zámok és módosítók kombinációja. A tárcsázási módosítók a következők lehetnek: 0-9 A B C D # * - Tárcsázandó számok/karakterek P - impulzus-tárcsázás (Pulse dialing) kiválasztása R - a tárcsázás után a modemet válasz (answer) módba helyezi (Reverse dialing) T - hang-tárcsázás (Tone dialing) kiválasztása W - várakozás második tárcsahangra (Wait for dial tone) , - várakozás az S8 regiszterben meghatározott ideig ! - flash (vonal bontása 1/2 másodpercre) ; - tárcsázás után a modem azonnal parancsmódba tér vissza a vonal bontása nélkül (csak a parancs végén használható) A kapcsolat sikeres felépítését CONNECT v. CONNECT XXXX üzenet küldésével jelzi és a modemet adatátviteli módba helyezi. A foglalt vonalat BUSY, a t árcsázási hang hiányát NO DIALTONE Hn Vonal ejtése/emelése (Hang-up) Az ATH ill. ATH0 parancs

hatására a modem bontja a vonalat In M odem st átusz- és d iagnosztikai i nformációinak m egjelenítése ( Information) Az n paraméter értékétől (0-9) függően különböző információkat jelenít meg. Általánosságban teljesen használhatatlan, mert minden modem másféleképpen jeleníti meg az adatokat. Ln Hangerő állítása (speaker Loudness) A parancs a modembe épített hangszóró hangerejének állítására ad lehetőséget. L0 a legkisebb, L9 a legnagyobb hangerpőt állítja be. Mn Hangszóró vezérlése (Monitor control) A parancs segítségével a beépített hangszóró használatát tilthatjuk/engedélyezhetjük. Az n paraméter jelentései : 0 - a hangszóró mindig kikapcsolva 1 - a hangszóró a vivő-jel észleléséig bekapcsolva 2 - a hangszóró mindig kikapcsolva Sr=n Regiszter állítása (Set register) A p arancs a m odem r -edik (0-ő) belső regiszterébe n (0-255) értéket ír. A belső regiszterek tartalmának értelmezése

néhány szabvány-regisztertől eltekintve teljesen modem-specifikus. Sr A r-edik belső regiszter tartalmának lekérdezése. +++ A szekvencia a modemet újra parancsmódba helyezi. Azért, hogy az esetlegesen az átviendő adatfolyamban előforduló azonos szekvencia ne váltson ki parancsmódot a szekvencia küldése előtt legalább 1 másodperces adásszünetet kell tartani. Az egyes modemek által ismert egyéb parancsok, a belső regiszterek tartalmának értelmezése és egyéb specifikus tulajdonságok leírása a modemhez mellékelt kézikönyvben olvashatók. A kapcsolat A modemes kapcsolat felépítése a hívás kezdeményezésével történik. A hívó fél ezt az ATDT parancs k iadásával t eheti m eg, m inek h atására a m odem a m egadott s zámot t árcsázza ( pl. ATDT06w72345345). A hívott fél a bejövő hívást a kicsengés mellett a vonalra kapcsolt modem á ltal k üldött RING v. RINGING üzenet s egítségével é szlelheti A mennyiben modemmel kí vánja

f ogadni a hí vást, úg y e zt a z ATA parancs k iadásával t eheti m eg. A parancs k iadásának h atására a m odem "felveszi" a v onalat és m agas f rekvenciájú z örejek közepette m egpróbál ös szekapcsolódni a hí vó f éllel. E f olyamat s orán a m odemek lehetőségeik és a vonal minőségének függvényében próbálnak "közös nevezőre" jutni. Amennyiben a kapcsolatfelvétel sikeres úgy ezt mindkét oldali modem a CONNECT üzenettel jelzi. Az ezek után a modemnek küldött adatokat az a másik oldal felé továbbítja A parancs módba a legalább 1 másodperces adásszünet után kiadott +++ szekvenciával lehet visszatérni. Az ATH parancs ki adásával a ka pcsolat a vona l bont ásával m egszakítható ( a t úloldalon a kapcsolat megszakadását a modem a NO CARRIER üzenettel jelzi). Lehetőség van azonban már fennálló vonali kapcsolat (kézi tárcsázás, beszélgetés) esetén is a modemes kapcsolat felépítésére. Ez

esetben megegyezés alapján az egyik félnek az ATD, míg a m ásiknak az ATA parancsot k ell k iadnia, am inek h atására a m odemek a t árcsázási/vonalfelvételi fázis kihagyásával próbálnak meg összekapcsolódni. A TELEKOMMUNIKÁCIÓ TÖRTÉNETE A kezdeti időkben az emberek számára a hallótávolságon túli üzenetváltás egyetlen módját a futárok ill. optikai jelek jelentették Az idő haladtával azonban egyre nagyobb igény mutatkozott mind az átvivendő információ mennyiségének, mind az átvitel s ebességének növ elésére. E z ú jabb módszerek k idolgozását t ette szükségessé. Az első elektromos elven működő távközlő berendezést nem sokkal Volta korszakalkotó találmánya, az első elektromos áramforrás: a Volta-oszlop f eltalálása után egy Sömmering nevű német professzor készítette el 1809-ben. S ömmering elektrokémiai t ávírója m indössze eg y lapos v íztartályból és az annak al ján elhelyezkedő - a latin ABC

25 betűjének és a tíz számjegynek megfelelő - 35 darab aranyozott fémtűből állt - ez ut óbbiak v oltak a v ízbontáshoz s zükséges el ektródok. Kísérletei során a száz méter távolságban elhelyezett adó-berendezés segítségével egy Volta-oszlop energiáját a vevő oldal (a víztartály) felé futó 35 kábel valamelyikére a negatív, másikára a pozitív kivezetést vezetve a v íztartályban a két éppen aktivált elektród segítségével - felszálló buborékok formájában észlelhető - vízbontást idézett elő. (A betűk kettesével történő elküldése könnyen kiküszöbölhető lett volna egy 36 vezeték alkalmazásával - de úgy látszik, Sömmering erre nem is gondolt.) A következő nagy lépést Cooke és Wheatstone 1837-ben szabadalmaztatott távírója jelentette, amely nehéz kes k ódok h elyett m ár k özvetlenül o lvasható s zöveg közlésére i s al kalmas v olt. A t ávíró a m emória-áramkörökben i s al kalmazotthoz

hasonló m átrix-kiválasztásos elven alapult. A távíró vevő oldalán ugyanis 5x5-es mátrixba rendezve voltak megtalálhatók az ABC betűit, amelyek közül az egyik átló mentén elhelyezett 5 darab mágneses tű közül 2-2 segítségével bármelyik betűt "ki lehetett választani". (Az átló menti tűk miatt a mátrixban már csak 20 betűnek maradt hely, így kényszerűségből a C,Q,U betűket az adáskor más betűkkel helyettesítették, az X,Z betűket pedig kihagyták.) Az első igazi, a gyakorlatban is alkalmazott elektromos távíró bemutatóját 1844. május 24 -én t artotta Samuel F inley B reese M orse a w ashingtoni C apitoliumban. A bemutató során Morse az általa feltalált (és Joseph Henry segítségével tökéletesített) távíró segítségével Washingtonból a 65 km távolságban elhelyezkedő Bostonba a következő mondatot küldte el: "What hath God wrought" (azaz, "Mit művelt Isten!"). 1848-ban a

Missisippitől keletre Florida kivételével az Egyesült Államok mindegyik államában működött már távíróvonal. A technika fejlődésével megjelentek az első ún. telexek is, amelyek úgy működtek mint az í rógépek, az zal a z apr ó k ülönbséggel, hogy a gépelt betűk nem csak helyben, de egy másik gépen is megjelentek. A m ai t áv-adatátvitelben al kalmazott t echnológia al apelvében ne m s okban különbözik a telexben alkalmazottaktól. A kommunikációs hardver A PC-k egyik legsokrétűbben felhasználható része az UART (Universal Asynchronus Receiver/Transmitter - univerzális aszinkron adó/vevő), azaz a közismertebb nevén a soros p ort. A s oros p ortok s egítségével k étirányú k ommunikáció v alósítható m eg a számítógép és egy másik eszköz, vagy esetlegesen két számítógép kötött. A PC-k UART-jai által is alkalmazott RS-232-es protokoll szigorú szabályokat határoz meg a zökkenőmentes átvitel biztosításának

érdekében. Az átvitelhez a szabvány 6 standard j elvezetéket de finiál, a miket a P C-kben al kalmazott eg ységek t ovábbi k ét jelvezetékkel eg észítenek k i. A P C-k soros portjai univerzális 9 ill 25 tűs SUB-D csatlakozókra vezetik ki ezeket a jeleket, ezáltal lehetővé téve igen sokfajta eszköz illesztését. A csatlakozók szerkezete és a jelvezetékek kiosztása a következő: Név Láb Láb (25) (9) Irány Jelentés (a számítógép részére) TxD 2 3 kimenet Transmit Data (adatátvivő) RxD 3 2 bemenet Receive Data (adatfogadó) RTS 4 7 kimenet Request To Send (küldési kérelem) CTS 5 8 bemenet Clear To Send (kész a küldésre) DTR 20 4 kimenet Data Terminal Ready (adatterminál kész (jelen)) DSR 6 6 bemenet Data Set Ready (adategség kész (jelen)) RI 9 bemenet Ring Indicator (kicsengés jelz?) DCD 8 1 bemenet Data Carrier Detect (adatviv? jelen) GND 7 5 - Singal Ground (jelföld) - - - Protective Ground

(védőföld) 22 1 Az adatkommunikáció folyamatában mind a 8 vonal nélkülözhetetlen szerepet tölt be. Az adatkommunikáció kezdetén általában minden jelvezeték alacsony szinten van. Az adatkommunikáció két módon jöhet létre attól függően, hogy azt a saját gép, vagy egy külső egység kezdeményezi. Az első esetben a gép adási szándékát a külső egység ( általában a m odem) felé a D TR vezeték " felhúzásával" ( jelszintjének magasra e melésével) j elzi. A c satlakoztatott es zköznek er re a D SR v ezeték megemelésével kell válaszolnia ; amennyiben a külső egység nincs jelen, vagy nem üzemkész a D SR v onal alacsony ál lapotban m arad. A k ommunikáció i lyen, szabályozott módon történő megnyitását handshake-nek (kézfogás) nevezik. A k ommunikáció m egnyitása ut án az ad atáramlást a k ét es zköz az R TS és C TS vonalak s egítségével szabályozhatja. N evükkel el lentétben e v onalak ne m c sak az

adás, de a teljes adatkommunikáció szabályozására képesek. A CTS szint magasan tartásával az ad ateszköz, m íg az R TS j el felemelésével a s zámítógép j elzi, hog y kész a másik oldal felől érkező adatok fogadására. A másik esetben a kapcsolatot a külső adategység kezdeményezi. Modemek esetében a f ent megismerthez hasonló handshake-et a kicsengés-jelző (RI) vonal a kicsengés ütemének megfelelő vezérlése el?zi meg. Ennek figyelésével szerezhet tudomást a számítógép a bejövő hívásról és utasíthatja a modemet annak fogadására (a vonal "felvételére"). A vonal felvétele után a modem el?ször - furcsa, magas hang ú " zörgések" közepette - megpróbál k apcsolatot teremteni a t elefonvonal túloldalán elhelyezked? másik modem-egységgel. A vonali kommunikáció s ikeres f elépítését a s zámítógép felé a m odem D CD v onal felemelésével j elzi. A z adatáramlás v ezérlése ez ek ut án a

már megismert m ódon történik. Az eddi g nem tárgyalt k ét v ezeték ( TxD, i ll. R xD) f unkciója a két eg ység k özti tényleges adat átvitel ( az adat bitek j eleinek) bi ztosítása. A z as zinkron s oros kommunikáció során az elküldend? adatot (bájtot) soros formára alakítva küldik át e vezetékek eg yikén - az adat iránynak m egfelel?en -, ah ol az t a vétel hel yén i smét párhuzamos formára alakítva dolgozzák fel. Az átvitel kezdetén az adat-vonal logikai 1 szinten van. Az adás megkezdése előtt az adó a vonalat egy bitnyi id?re logikai 0 szintre húzza. E bevezet?, ún start-bit jelzi a másik eg ység f elé az adás megkezdését. A s tart bi t ut án az adat bitek ( 6,7 v agy 8 darab) t ovábbítása k övetkezik. A l egmagasabb hel yiérték? bi t át vitele ut án az esetleges paritásbit, majd az adatbájt átvitelét lezáró 1 vagy 2 bit-ideig tartó, logikai 1 szint? stop-bit(ek) átvitele következik. A par itás-ellenőrzést az

fogadott adatok helyességének ellen?rzésére használják. Páros i ll. pár atlan p aritás es etén a paritásbit ér tékét adáskor úg y v álasztják m eg, hogy az adatbájtban fellelhető 1-es bitek számát párosra vagy páratlanra egészítse ki. S pace i ll m ark par itás es etén a par itásbit ér téke m indig f ixen l ogikai 0 i ll 1 A vevő oldali egység az esetleges paritásbit újragenerálásával és a v ettel t örtén? összehasonlításával ellenőrizheti az átvitel hibamentességét. Az adat átvitel üt emét ( egy adat bit hos szúságát) és ez által a k ommunikáció sebességét eg y pr ogramozható s ebesség? üt emgenerátor h atározza m eg. E generátor segítségével az átviteli sebesség 120 és 112000 baud között változtatható. A terminál-emuláció Mi is a z a te rminál-emuláció? B ár m odemes kör ökben be vett é s m indennapos a terminálemulációs pr ogram (röviden t erminál-program) s zó ha sználata, v alójában ke

vesen t udják valójában honnan is származik és mit jelent ez a név. A terminál tipikusan a UNIX operációs rendszerhez vagy az azzal azonos architekturájú megoldásokhoz kapcsolható kifejezés, ahol is az egész rendszert egy nagy teljesítményű központi mag (pl. szerver) va lamint t öbb előbbihez mérve - kisebb teljesítményű ún terminál a lkotja A te rminálok - legalábbis a központi géphez képest - meglehetősen "buta" szerkezetek melyeknek funkciói és képességei a legegyszerűbb rendszerekben mindössze a billentyűzet és a képernyő kezelésére korlátozódnak ( ezáltal g yakorlatilag csak a köz ponti g ép ki helyezett m onitorát é s billentyűzetét alkotják), míg a számítás-igényes feladatokat és a háttérműveleteket a központi gép v égzi el. A központi gép minden egyes terminálhoz eg y-egy teljesen külön ún vi rtuális gépet (virtual machine - VM) hoz létre, ami a kihelyezett billentyűzeten és

megjelenítőn, azaz a t erminálon ke resztül kom munikál a f elhasználóval. B ár a "terminál" és a " központi gép" teljesen logikai fogalmak általában mégis nem egyetlen gépen (processzoron) kapnak helyet, hanem fizikailag is jól elkülöníthető egységet alkotnak; előbbi esetlegesen magasabb rendű funkciók elvégzésére is alkalmas eszközökkel kiegészítve. A t erminál é s köz ponti g ép köz ti " párbeszéd" s zabályainak m eghatározására s zámos ú n. terminál-protokollt dol goztak ki ( pl. A NSI, V T100, V T102, s tb) E pr otokollokat úg y alakították ki, hogy a legkülönbözőbb környezetekben, a legkülönbözőbb hardveren is elláthassák feladatukat. Ezt teljesen általános célú ún vezérlő-szekvenciák (parancs-sztringek) kialakításával o ldották m eg, am elyek b ármilyen cél ú f elhasználás es etén eg ységesen és effektíven, a konkrét (terminál-)futtató-hardver ismerete nélkül

alkalmazhatók. A te rminál-emulációs pr ogramok g yakorlatilag v alamilyen f izikai il lesztésen ( általában modem) k eresztül az es etleges es zköz-kezelésbeli el téréseket át hidalva k apcsolódnak a központi géphez, azaz, az alkalmazott terminál-protokollnak megfelelően - a terminál konkrét fizikai me gvalósításait e lfedve - vezérlik a képernyőt és továbbítják a központi gép felé a billentyűzeten kiadott utasításokat (gombnyomásokat). Az ANSI vezérlő-szekvenciák Az e gyik l eginkább e lterjedt é s le ggyakrabban alkalmazott te rminál-emulációs pr otokoll a z ANSI. Az ANS I e gyértelműen legerősebben a képernyő-kezelést t ámogató pr otokoll, a mely kevés lehetőséget nyújt a billentyűzet funkcióinak átdefiniálására, vagy intelligens terminálműveletek és lekérdezések végrehajtása. Éppen ezen tulajdonságainak és egyszerűségének köszönheti a B BS-ek vezérlőszoftverei által támogatott protokollok között

elfoglalt előkelő helyét. Általánosságban elmondható m inden t erminál-emuláció esetén, hogy a központi gép felől érkező adatok a terminál kijelzőjén kerülnek megjelenítésre, míg a terminál billentyűzetének lenyomásait a z a k özponti g ép f elé to vábbítja. Az á tviteli p rotokollok speciális, a z á tvitel során e gyéb h elyzetekben n em g enerált s zekvenciákat ( karaktersorozatokat) d efiniálnak, melyek a terminált valamilyen művelet végrehajtására utasítják. Az ANS I-protokoll a képernyő vezérlésére meglehetősen sokrétű és általános utasítások kiadását teszi lehetővé. Minden ANSI vezérlőszekvencia az ESC+[ karaktersorozattal (dec 27, 91) kezdődik - a terminál innen tudja, hogy a következő karaktereket ANSI parancsként kell értelmezni ; a speciális prefix nélkül érkező karaktereket a terminál egyszerűen a soron következő karakter-pozicíóba írja, majd lépteti a kurzort. A lenyomott billentyűknek

megfelelő ASCII kódokat pedig egyszerűen elküldi a központi gép felé. A leggyakrabb ANSI szekvenciák a következők: Szekvencia Jelentés/hatás ESC[#;#H Kurzor mozgatása a #.sor, # oszlopába ESC[#A Kurzor mozgatása # sorral felfelé ESC[#B Kurzor mozgatása # sorral lefelé ESC[#C Kurzor mozgatása # pozícióval jobbra ESC[#D Kurzor mozgatása # pozícióval balra ESC[#s Kurzor-pozíció elmentése későbbi visszatöltés céljára ESC[#u Utolsó elmentett kurzor-pozíció visszatöltése ESC[2J Képernyő törlése és a kurzor pozícionálása a bal felső sarokba ESC[#;#;.;#m Attribútumok állítása (színek, villogás, aláhúzás, stb.) A táblázat szekvenciáiban #-tel jelölt helyekre a numerikus konstansoknak megfelelő sztringek/karakterek illesztendők Az e havi lemezmellékleten található LIGHTERM egy egyszerű ANSI-terminál e mulációs program. A p rogram s zolgáltatásai m indössze a m odemes k apcsolat f elépítésére, v

alamint a terminál-emulációra kor látozódnak, m égis e redményesen ha sználható bá rmilyen a z A NSIprotokkolt támogató BBS-sel való kommunikációra. A program kezelése teljesen intuitív, így arra nem is vesztegetnék szót. Ja, mé g v alami: a p rogramot - és p ersze a G LOBCOMM-ot is - TVSUPPORT é s HUN direktívákkal ke ll l efordítani ( lásd a P ascal Options|Compiler m enüpontjának C ompiler directives sorát). A GlobComm használata Nos, a unit használata nagyon egyszerű. A GlobComm mindent elvégez helyettünk nekünk csak a zt k ell me gmondani n eki, h ogy me lyik soros p orton mil yen p araméterek me llett kommunikáljon. A por t megnyitását a ComOpenPortS eljárás me ghívásával te hetjük m eg átadva a p ort számát, az alkalmazni kívánt baudrátát és kommunikációs paramétereket, hogy kívánunk -e alkalmazni flow-controlt és hand-shake-et, valamint a fogadási- és küldési gyűrűpuffer méretét. A kommunikációs

paraméterek megadására értelemszerűen a deklarált konstansokat a lkalmazzuk, a mik úg y v annak ki alakítva, ho gy s orrendjük e setleges összekeverése se okozzon gondot. Az eljárás sikeres megnyitás esetén true értékkel tér vissza; false esetén valami nem jött össze. Ezek ut án a datokat a ComSendChar ill. ComSendString utasítások s egítségével helyezhetünk a küldési gyűrű-pufferbe, amit a program alkalom adtán elküld. A még éppen a gyűrű-pufferben "tartozkódó" bá jtok s zámát a ComGetSendDataSize függvénnyel kérdezhetjük le. A fogadott, de a pufferből még ki nem olvasott b ájtok s zámát a ComGetDataSize függvény adja vissza, aminek zérustól eltérő értéke esetén az adatokat a ComGetChar s egítségével ol vashatjuk k i. A küldési ill fogadási gyűrű-puffer b ármikor üríthető (törölhető a benne lévő bájtok elküldése nélkül) a ComClearSendFIFO ill. ComSendFIFO u tasításokkal. A kommunikáció

b efejeztével a p ortot a C omClosePorttal k ell l ezárni A mennyiben t öbb, az onos I RQ-t h asználó p ortot is m egnyitottunk egyszerre, figyeljünk rá, hogy a megnyitással ellentétes sorrendben zárjuk le őket, mert csak így áll vissza helyesen a megszakítási lánc. Még egy dologra szertném felhívni a figyelmet: a ComSendChar ill. ComSendString eljárások végrehajtása n em feltétlenül j elenti az át adott b ájtok el küldését i s, h iszen az ok az t cs ak a gyűrű-pufferbe h elyezik el - az a datok e lküldését a m egszakítási r utinok intézik. A z a datok elküldése csak a ComSendDataSize=0 feltétel vizsgálatával állapítható meg. VIDEO SZABVÁNYOK VESA (Video Electronics Standards Association) Jelenleg a VESA 1.2 a s zabvány, ez m ár m inden vi deokártyán m egtalálható, de m ár 20 i s, ami terjedőben van. A kártyák általában nem tudják, de ugye mindenki találkozott már univbe-vel. Na ez az Ennyi általános rizsa után

nézzük a szabványos VESA módokat: GRAFIKUS MÓDOK 15-bit mode number 7-bit mode number Resolution SZÖVEGES MÓDOK Colors 15-bit mode number 7-bit mode number Rows Columns 100h 101h 102h 103h 104h 105h 106h 107h 6Ah - 640×400 640×480 800×600 800×600 1024×768 1024×768 1280×1024 1280×1024 256 256 16 256 16 256 16 256 108h 109h 10Ah 10Bh 10Ch - 80 132 132 132 132 60 25 43 50 60 HICOLOR ÉS TRUECOLOR GRAFIKUS MÓDOK Felépítés 15-bit mode number 7-bit mode number Resolution Colors 10Dh 10Eh 10Fh 110h 111h 112h 113h 114h 115h 116h 117h 118h 119h 11Ah 11Bh - 320×200 320×200 320×200 640×480 640×480 640×480 800×600 800×600 800×600 1024×768 1024×768 1024×768 1280×1024 1280×1024 1280×1024 32K 64K 16.8M 32K 64K 16.8M 32K 64K 16.8M 32K 64K 16.8M 32K 64K 16.8M (fenntartott:piros:zöld:kék) (1:5:5:5) (5:6:5) (8:8:8) (1:5:5:5) (5:6:5) (8:8:8) (1:5:5:5) (5:6:5) (8:8:8) (1:5:5:5) (5:6:5) (8:8:8) (1:5:5:5) (5:6:5) (8:8:8) Amint látható, a

VESA módok 100h-tól kezdődnek. Persze ez nem azt jelenti, hogy VESA-n keresztül ne lehetne beállítani a stdandard VGA módokat. A mode number formátuma: (Di=i edik bit) D0-D8 = Mode number D8 == 0, nem VESA mode D8 == 1, VESA mode D9-D14 = fenntartott (= 0) D15 = fenntartott (= 0) Tehát a VESA módok 15 bitesek. Fontosabb VESA funkciók: Minden VESA funkció az AX-ben adja vissza az eredményét. Status: AL == 4Fh: a funkció létezik Al != 4Fh: a funkció nem támogatott AH == 00h: sikerült AH == 01h: nem nyert VESA Információ lekérdezése: Input:AH = 4Fh VESA használat AL = 00h funkciókód ES:DI = Pointer az információs blokkra. Output: AX = Status Az Információs blokk: TVgaInfoBlock=RECORD VESASignature : array[1.4] of char;{ VESA } VESAVersion : word; { verzioszam} OEMStringPtr : ^char; { Pointer az OEM stringre} Capabilities : array[1.4] of byte; { lehetőségek} VideoModePtr : ^word; { pointer a támogatott módokra} TotalMemory : word; { Videomemória

64kb-os blokkokban} Reserved : array[1.236] of byte;{Fejlesztésre fenntertva} end; A támogatott módokra mutató pointer egy sima word-os tombre mutat, minden word egy mód száma. A végét FFFFh jelzi Vajon mi az a Capabilities: D0 : színösszetevők hossza változtatható-e 0 = csak 6 bit lehet 1 = változtatható D1-31 = fenntartva VESA mód információk lekérdezése: Input AH = 4Fh VESA használat AL = 01h funkciókód CX = mód ES:DI = mutató az információs blokkra Output: AX = Status Módinformációs blokk: TModeInfoBlock=RECORD {általános információk} ModeAttributes : word; { mode attributes} WinAAttributes : byte; { A ablak(window) attributumai} WinBAttributes : byte; { B ablak(window) attributumai} WinGranularity : word; { ablak sűrűség (window granularity)} WinSize : word; { ablak méret (window size)} WinASegment : word; { A ablak szegmense (window A start segment) (a000)} WinBSegment : word; { B ablak szegmense (window B start segment) (b000)}

WinFuncPtr : longint; { mutató az ablaklapozó függvényre (pointer to window function)} BytesPerScanLine: word; {bytes per scan line} { formális információk} XResolution : word; { horizontális felbontás} YResolution : word; { vertikális felbontás} XCharSize : byte; { karakter szélesség} YCharSize : byte; { karakter magasság} NumberOfPlanes : byte; { planek száma (VESA módoknál mindig 1, csak a régebbi VGA módok használnak plane-eket } BitsPerPixel : byte; { bits per pixel} NumberOfBanks : byte; { bankok száma} MemoryModel : byte; { memóriamodell} BankSize : byte; { bankméret} NumberOfImagePages:byte; { képernyőlapok száma} Reserved : byte; { fenntartva} { VESA Super VGA Standard VS911022-15} RedMaskSize : byte; { piros színösszetevő hossza bitekben} RedFieldPosition : byte; { piros színösszetevő bitbeli eltolása } GreenMaskSize : byte;{ zöld színösszetevő hossza bitekben} GreenFieldPosition : byte; { zöld színösszetevő bitbeli eltolása }

BlueMaskSize : byte; { kék színösszetevő hossza bitekben} BlueFieldPosition : byte; { kék színösszetevő bitbeli eltolása } RsvdMaskSize : byte; { fenntartott hely hossza bitekben} ReservedFieldPosition : byte; { fenntartott hely bitbeli eltolása} DirectColorModeInfo : byte; { attributumok} {VBE v2.0+} PhysicalAddress : longint; {linear frame buffer Címe} reserved2 : array[1.212] of char; {fenntartva} end; Egy pár dolog magyarázatra szorul: mode attributes: D0 = 0 : Az adott módot nem bírja a hardware 1 : bírja a hardware D1 = 1 (Reserved) D2 = 0 : Output funkciókat nem támogatja a BIOS 1 : Output funkciókat támogatja a BIOS D3 = 0 : Mono 1 : Color D4 = 0 : Szöveges 1 : Grafikus D5-D15 : fenntertva Mik a zok a z a blakok. N os m ivel a C PU-val egyszerre címezhető memória 64K, egyszerre csak ennyit lát a video memóriából. Ez egy ablak (A window) az A000 szegmens A legtöbb módnál a zonban be l ehet hoz ni m ég e gy ablakot a B000 s zegmenst (B w

indow). A z í gy látható memória már 128K. Ezeket pedig össze vissza lehet lapozgatni, így be tudjuk járni az egész vi deomemóriát. Ezeknek az ablakoknak vannak attributumai: Window Attributes D0 = Window supported 0 = Window is not supported 1 = Window is supported D1 = 0 : nem olvasható 1 : olvasható D2 = 0 : nem írható 1 : írható D3-D7 : fenntartott. A window Granularity az ablaksűrűséget határozza meg. Ez azt jelenti, hogy milyen távolságra vannak egymástól az ablakok. A régebbi kártyáknál még előfordul, hogy ez 4Kban van meghatározva, ami persze nekünk nem jó, mert 64k-t már úgy is látunk, így az a jó, ha 64K-ként kezdődnek a lapok. Ez majdnem az összes kártyánál így van Winsize az ablakok méretét határozza meg. (64K) WinFuncPtr mutató az ablaklapozó függvényre. Ez a cucc szintén elérhető a VESA 05-ös funkciójával, de ennél gyorsabb hozzáférést biztosít. Ha ez a mező nulla, akkor csak a VESA BIOS 05-t -t

használhtjuk. Ablaklapozás : Input : ah=4fh al=05h bx=Window num (0=A, 1=B) dx=page Output : ax : Status A többi dolog vagy magától értetődő, vagy soha nem fog kelleni. A linear frame buffer még azért jöhet. Ez a dolog a VESA 20-tól vann bent Főleg a protected módú programok számára hasznos, s egítségével e gyütt tu dja c ímezni a z e gész v ideomemóriát. n em k ell la pozgatni Tehát ugyanúgy tudjuk kezelni egy 640X480 as képet, mintha mondjuk 320X200 lenne. Egy sima rep movsd és már kinn is van a képernyőmemóriában. A linear frame buffer által meghatározott cím jelenti a kép kezdetét. Nos ennyi egy alapvető VESA detektáló/használó program megírásához elég. ld detectpas Ja, és a legfontosabb, VESA mód beállítása: Input:AH = 4Fh AL = 02h BX = mód D0-D14 = Video mód D15 : 0 = törli a video memórát 1 = nem törli a video memóriát Output: AX = Status Ennyi a száraz, elmélet nagyon röviden. Egy pár gyakorlati dolog. Egy

VESA információt lekérdező cucc: function GetVgaInfo(var block : TVgaInfoBlock) : word;ASSEMBLER; asm push es les di,block mov ah,4fh mov al,00h int 10h pop es end; Egy mód információt lekérdező: function GetModeInfo(var block : TModeInfoBlock;num : word) : word;ASSEMBLER;asm push es les di,block mov ah,4fh mov al,01h mov cx,num int 10h pop es end; Az e gyik pé ldaprogram e gy V ESA de tektáló pascalban, a m ásik m eg a bum p m apping 320X200 truecolorban egy zöld, egy kék, és egy piros színösszetevővel Watcom C-ben. A program ki csit (nagyon) l assú ( de s zép). Fel l ehetne dobni , ha m ondjuk a l apozásra n em a BIOS-t ha sználná, ha nem a m ód i nformációknál vi sszaadott l apozó f üggvényt hí vná. V agy, ha m ár protected m ód, a kkor l egyen l inear fame buffering. Vagy l egyen t eljesen assembly Lehet mit csinálni rajta. A VIDEO-RENDSZER A PC -k alkotóelemei közül az egyik legnagyobb fejlődésen a megjelenítők mentek keresztül.

Az idők folyamán fantasztikus léptekben nőtt az egyre újabb és újabb egységek által megjeleníthető felbontás és színek száma. A kompatibilitás érdekében a n agyobb felbontású k ártyák k épesek a k isebb felbontású k ártyák üzemmódjaink emulálására (utánzására), azaz azokkal felülről kompatibilisek. A legáltalánosabban elterjedt megjelenítőket és tulajdonságaikat az alábbi táblázat foglalja össze: Típus MDA HGC HGC+ InColor CGA EGA MCGA VGA XGA Megjelenítési üzemmódok csak szöveges szöveges és grafikus szöveges és grafikus szöveges és grafikus szöveges és grafikus szöveges és grafikus szöveges és grafikus szöveges és grafikus szöveges és grafikus Megjeleníthető színek max. száma 2 4 4 16/64 16/4 16(64)/4(64) 256(256K)* 256(256K)* 65536/(256K)* Programozható karaktergenerátorok 1 1 4 8 8 8 SVGA szöveges és grafikus 16.8M* 8 *a megjeleníthető színek szabadon definiálhatók ; zárójelben a színek

száma, amik közül az egyszerre megjeleníthetőek kiválaszthatók A HGC és CGA kártyák nem tartalmaznak különálló video-BIOS-t ; azok kezelését a rendszer-BIOS látja el. Ezzel szemben az EGA v fejlettebb kártyák már speciális, a kártya típusára jellemző egyedi video-BIOS-szal rendelkeznek, amit a rendszer-BIOS a POST során inicializál. Az eltérő típusú video-adapterek eltérő módokon (is) képesek video-információk megjelenítésére. A z i nformáció-megjelenítés m ódját és mikéntjét az al kalmazott felbontás, v alamint a megjeleníthető színek száma együtt határozza meg. Az egyazon m egjelenítési par amétereket azonosító ún. v ideo-módokat m inden adaptertípuson az onos, eg yedi s zámokkal, az ún. v ideo-móddal az onosítják E z biztosítja, hogy adott m egjelenítési f ormátumot m inden - azt t ámogató - adapteren azonos m ódon l ehessen ak tivizálni. A s tandard v ideo-módokat és jellemzőiket a következő

táblázat mutatja: Mód (hex) Típus Vízszintes Video-lap felbontás * kezdete függőleges felb. * (hex) színek száma 40*25 B800 80*25 B800 320*2004 B800 640*2002 B800 80*25 B000 160*20016 320*20016 640*2004 Karakterméret Minimális adapter 00,01 szöveges 8x8* CGA 02,03 szöveges 8x8* CGA 04,05 grafikus 8x8 CGA 06 grafikus 8x8* CGA 07 szöveges 9x14 08 grafikus Pcjr 09 grafikus Pcjr 0A grafikus Pcjr 0B EGA BIOS 0C EGA BIOS 0D grafikus 320*20016 A000 8x8 EGA 0E grafikus 640*20016 A000 8x8 EGA 0F grafikus 640*3503 A000 8x14 EGA 10 grafikus 640*3504/16 A000 8x14 EGA 11 grafikus 640*4802 A000 8x16 MCGA,VGA 12 grafikus 640*48016 A000 8x16 MCGA,VGA 13 grafikus 320*200256 A000 8x16 MCGA,VGA a karakter mátrix mérete az adatpter típusától függ: CGA=8x8, EGA=8x14, * ill. *: VGA=9x16 ill. MDA,EGA=9x14, VGA=9x16 Egy r endszerben ál talában cs ak e gy v ideo-adaptert s zoktak a lkalmazni, de C GA, E GA, MCGA, VGA, XGA és SVGA kártyák alkalmazása esetén lehetőség van egy

másik MDA vagy Hercules típusú (HGC, HGC+, InColor) illesztő beépítésére is. A mindkét videoadaptert csak az ilyen konfigurációt támogató rendszerek (pl CAD programok, Turbo Pascal, stb.) tudják kihasználni különböző típusú információk megjelenítésére A video-vezérlő A vi deo-vezérlő (v. video kártya ) feladata a kép előállításához szükséges vezérlőjelek generálása és az ok továbbítása a monitor felé. A megjelenítendő képre vontakozó információkat egy, a video-kártyán elhelyezett RAM egység, az ún. video-memória tárolja Ez az egység a processzor által megcímezhető tartományban fekszik, így a programok ugyanolyan m ódon í rhatják/olvashatják, min t a me mória b ármely má s t erületét. A v ideomemória tartalmának értelmezése és feldolgozása a megjelenítési módtól függ Szöveges módban a t eljes képet a k arakterek ábrájának sokasága alkotja. A karakterek képét leíró p ixel-mátrix tá

blázato(ka)t az adapter a karaktergenerátorban, egy belső, ROM vagy RAM memóriában tárolja. Előbbi esetben a megjelenítő csak a gyártáskor beégetett karakterképek megjelenítésére alkalmas, míg utóbbi alkalmazása estén lehetőség nyílik a karakterek k épének át definiálására i s. A k arakterek k épét m indig e gy 8 p ixel széles és a megjelenítőtől ill. a video-módtól függő magasságú mátrix tárolja A mátrix minden egyes eleme azt határozza meg, hogy az adott helyen látható -e pont vagy sem ; ha a megfelelő bit be van kapcsolva, akkor a megfelelő pixel az előtér, míg egyébként a háttér színével jelenik meg. A karakterek képét definiáló 8xN-es mátrix minden bájta a karakter alkotó egy-egy sort határozza m eg, í gy az ö sszesen N b ájton áb rázolható. A k arakter-generátor e gy elemét az Ábra 1 mutatja. 1. ábra A nagy "A" betű képét leíró 8x8-as mátrix A legtöbb video-kártya jóval több

video-memóriát tartalmaz, mint amekkora tárterület egy adot t v ideo-módban egy teljes képernyő tárolásához szükséges. Ebben az esetben lehetőség nyílik több képernyő szimultán tárolására a video-memóriában. Ez rendkívül hasznos lehet animációk készítésénél, ugyanis a látható képernyő módosítása nélkül generálható az animáció következő fázisa, majd egy pillanat alatt megjeleníthető. Az egy-egy képernyőnek megfelelő információegységet lapnak nevezzük. A lapok kezelésével a későbbiekben ismerkedünk meg Az ún. ac celerator ( gyorsító) k ártyák a s tandard C RT-vezérlő chipen kívül egyéb, elemi r ajzolási funkciók ön álló el látására k épes s peciális c éláramköröket i s tartalmaznak. Ezen áramkörök olyan egyszerű, általános funkciók ellátására képesek, mint például vonal, téglalap, ellipszis rajzolása a képernyőre, vagy egy terület k itöltése. A fejlettebb g yorsítókártyákon

m ár bi ttérkép m anipulációra (kitöltés mintával, nagyítás/kicsinyítés, stb.) képes áramkörök is találhatóak Az ezen kártyák speciális tulajdonságait ismerő és azokat kiaknázó programok a gyorsító-áramkörök által t ámogatott f unkciókat a C PU i génybevétele nél kül k épesek végrehajtani. A programoknak a t ámogatott obj ektumok m egrajzolásához mindössze az ok paramétereit k ell megadniuk a v ideo-vezérlő számára, ami ezek felhasználásával maga "rajzolja be " az okat a v ideo-memóriába. Ezen lehetőség kihasználása nem csak a pr ocesszort mentesíti a m egjelenítéshez kapcsolódó számítási feladatok egy része alól, de a r endszer-buszt is jóval kevésbé terheli a minimális adat-átvitel miatt. Az általános tévhittel szemben azonban a gyorsítókártyák - lényegükből adódóan - a használatukra f el nem készített, esetleg azt nem is igénylő programok grafikus képességeiben semminemű

gyorsulást nem idéznek elő. Az accelerator kártyák egy speciális vállfaját képezik a 3D gyorsító-kártyák melyek a fenti funkciókon kívül rendkívül erős támogatást nyújtanak a t érbeli obj ektumok képernyőn történő "három dimenziós" megjelenítéséhez (renderelés). MÁGNESES ÉS OPTIKAI TÁRAK Mágneslemezes egységek Az I BM PC -khez meglehetősen sok mágneslemezes egységet is kifejlesztettek. Bár többféle-képpen i s c soportosíthatóak, t alán ér demes a k apacitásukat, s ebességüket, felhasználási t erületüket és megjelenésüket legjobban meghatározó jellemzőjük, a tároló-médium kezelése és típusa alapján csoportosítanunk őket. E szerint a mágneslemezes m eghajtók k ét nag y c soportra os zthatók: a hajlékonylemezes és merevlemezes meghajtókra, melyek közül idegen szóval az előbbit floppy-, míg utóbbit winchester-meghajtónak is szokás nevezni. A fent megemlített két típuson kívül

természetesen még számos más mágneslemezes tároló egységet is kifejlesztettek. Ezek közül talán még a cserélhető "kazettás" merevlemezt ér demes m egemlíteni, melyben a t ároló médium ( a k emény mágneslemezek) cserélhető. Fizikai lemezkezelés A m ágneses l emezeken t alálható i nformáció ol vasására és az ok f elírására a lemezegységekben az ún. író-olvasó f ejek s zolgálnak M int nev ük i s m utatja ezek kombinált alkatrészek, melyek mind elektromágneses mezők keltésére, mind ezen mezők fluxus-változásai ál tal i ndukált el ektromos ár am felfogására k épesek. A l emez írása során a fej író részében elektromágneses teret keltenek, ami a lemez - éppen a fej alatt elhelyezkedő - mágnesezhető rétegére is kiterjed, ami megőrzi állapotát. Olvasás során az ol vasó f ejben i ndukált el ektromos ár am v áltozásainak dek odólásával nyerhetők vissza az információk a lemezről. Egy adott

lemezes egységben használt íróolvasó f ejek számát a m eghajtóban has znált l emezek ( pontosabban az ok ol dalainak száma) száma határozza meg. Az adatok olvasásához és írásához egy időben mindig csak egy f ejet használnak fel, bár a fejek - mechanikájukból eredően - általában m ind együtt mozognak a lemez(ek) felett. A digitális információ tárolása a mágneses adathordozókon azonban meglehetős techinkai problémát jelent. Az olvasó fejben ugyanis maga az elektromágneses mező nem, csak annak fluxus-változásai indukálnak áramot ; azonos állapotú szemcsék felett elhaladva az olvasó fej kivezetésein nem mérhető feszültség. Kézenfekvőnek tűnik az ötlet, hogy a digitális 0 és 1 jelek mindegyikének a két pólus egyikét feletessük meg. Ez azonban - mint azt majd a későbbiekben meglátjuk - nem járható út. Ebből eredendően egy di gitális jel ( pl. a bi náris 1) t árolásához a k ét-állapotú mágneses mező mindkét

állapotát "fel kell hogy használjuk". Kézenfekvő az ötlet, hogy ha az első digitális jelet a mágneses t ér v áltozásával k ódoltuk, ak kor a m ásik ( bináris 0) di gitális j elnek a mágneses mező változatlansága feleljen meg. Így a kódolt jelek közül mindig csak az egyiket ( esetünkben az 1 -esnek megfelelőt) tudjuk azonosítani - a m ásikra c sak az előző hiányából következtethetünk. Több szomszédos 1 jel diszkréten azonosítható, míg a 0 j elek számát - egyenletes forgási sebességet feltételezve - a határoló jelek (1) olvasása közt eltelt időből állapíthatjuk meg. Csakhogy a lemezek forgási sebessége koránt sem tekinthető egyenletesnek, így több egymást követő "nincs-jel" (0) különböző forgási sebességek mellett - a f orgási-olvasási szinkront elvesztve - különböző számú jelnek ol vasható. Í gy az i nformáció tárolása s orán biztosítani k ell, hog y a l emezre v itt jelek

információtartalmától függetlenül korlátozva legyen az egymást követő "nincs-jel"ek száma. E problémára megoldására többfajta kódolási algoritmust is kidolgoztak A legkézenfekvőbb ötlet, hogy az egyik digitális jelnek a 10 ("van jel"+"nincs jel"), míg a másiknak az 11 (két "van jel") mágneses kódot feleltessük meg, ezáltal biztosítva, hogy két 1 -es ("van jel") között m aximum egy darab 0 ("nincs jel") lehessen. Ezt a k ódolást hívják FM (frekvencia-modulált) kódolásnak. A kódolás előnye egyszerűsége, hátránya viszont meglehetős helyigénye, hiszen alkalmazása esetén n bit tárolásához 2* n mágneses jel szükséges. A F M t ovábbfejlesztett v áltozata a z M FM ( módosított frekvencia-moduláció) k ódolás, mely s orán - az F M-val s zemben - csak egymást követő digitális 0 jelek esetén illesztenek s zinkron 1 -eseket a j elek k özé. A kódolás előnye az

FM-mel s zemben kisebb hel yigénye, h iszen a zonos t erületen ut óbbival át lagosan 1, 5-ször anny i információ tárolható. A egyre növekvő igények a háttérkapacitások növelése iránt újabb kódolási algoritmusok kidolgozását tették szükségessé. A lemezen az adatok nem folyamatosan, hanem logikai egységekbe, ún. szektorokban találhatóak. A szektor a lemezes egységek által kezelhető legkisebb egység A szektorok két részből állnak: a szektor pozícióját (oldal, sávszám, szektorsorszám) és hosszát tartalmazó fejlécből, valamint az adatblokkból. A fejlécet és az adatblokkot egyegy speciális jel vezeti be, ami egyértelműen azonosíthatóvá teszi kezdetüket A szektor felírásakor a vezérlő mindkét blokkot ellenőrző összeggel látja el ezáltal biztosítva az adatintegritást. Az ellenőrzőösszeg generálásának módja eltérő lehet: floppy-lemezeken ál talában a c sak a hi bák det ektálására alkalmas ún. C RC (

Cyclic Redundancy C heck - ciklikus r edundancia-vizsgálat) m ódszert, m íg m erevlemezes meghajtók es etén az esetlegesen adatok javítását is lehetővé tevő ECC-t (E rror Cheking and C orrecting - hibaellenőrző és -javító) al kalmazzák. M ivel a m eghajtók minden sávon az onos szektorszámmal és -mérettel d olgoznak, í gy a l emez szektorainak számát a legkisebb sávgyűrű és a s zektor m érete hat ározza m eg. A szektorok között elhelyezkedő kitöltő területek (GAP) célja a meghajtó számára a következő szektor adatainak fogadására való felkészüléséhez szükséges idő biztosításán kívül, a nagyobb sávokon a szektorok közötti "űr" kitöltése is. Régebbi típusú meghajtókon az első szektor pozíciójának meghatározásához a lemezen egy f izikai j elet, eg y ún i ndex-lyukat hel yeztek el . A l emez f orgása k özben a fénykibocsátó dióda fölé érő lyukon át előbbi fénye a fotocellára esett,

jelezvén az első szektor kezdetét. Az adatátviteli sebesség növelésére nyújt lehetőségét az ún. szektor-fésűlés (interleaving). Egy szektor beolvasása után a meghajtónak ellenőriznie a szektor tartalmának helyességét ellenőrzőösszegén keresztül, el kell küldenie azt a g épnek, valamint újabb műveletek elvégzéséről kell döntenie. Mindezen folyamatok időt vesznek igénybe, ami alatt a l emez a fej alól továbbfordul. Ha fizikailag is szigorúan sorszámuk szerint hel yeznénk el eg ymás ut án a s zektorokat a lemezen, akkor - a l emez továbbfordulásának köszönhetően - minden s zektor be olvasása ut án eg y t eljes fordulatot kellene kivárnunk, amíg a következő szektor kezdete újból a fej alá érkezne. Ha azonban ezeket a s zektorokat m ár el eve az egyik s zektor beolvasásának k ezdete és a következő szektor olvasásának megkezdése közötti elfordulás mértékének megfelelően eltolt sorrendben sorrendben írjuk fel a

lemezre, a következő szektor a teljes fordulat k ivárása nél kül be olvasható. E kkor a m eghajtó o lvasó r észe - több szektorra kiterjedő műveletek esetén is - közel 100%-os kihasználtsággal működhet.A két, sorszámukban egymást követő szektor között elhelyezkedő szektorok száma (plusz 1) adj a m eg az i nterleave faktorát ( tehát pl . ha az i nterleave-faktor 2 és a s zektorok száma 17, akkor a szektorok 0,9,1,10,2,11,3,12,4,13,5,14,6,15,7,16,8 fizikai sorrendben kerülnek felírásra). A hajlékonylemezes illesztő egység A floppy-meghajtó az eredeti PC-k azon - meglehetősen kevés - alkatrészeinek egyike volt, amelyet nem az Intel vagy az IBM fejlesztett ki, hanem egy külső cég, a NEC által előállított komponens volt. Ez a meghajtó 5,25"-es, duplasűrűségű (DD - Double Density) l emezek k ezelésére v olt k épes, m elyeket 36 0KB adatkapacitásra formázott. Később megjelentek ennek a meghajtónak továbbfejlesztett v

áltozatai, m elyek a 360KB-os lemezformátum további támogatása mellett az 1.2 MB formázott kapacitású HD ( High De nsity - nagysűrűségű) lemezek kezelésére is képesek voltak. Ezen meghajtókkal egyidőben jelentek meg az 5,25 inches hajlékony-lemezeknél sokkal kompaktabb, parktikusabb és biztonságosabb tokozásban megjelenő 720KB formázott kapacitású l emezekkel dol gozó, 3, 5"-es m eghajtók i s. Mára m ár s zinte egyeduralkodóvá váltak e meghajtó továbbfejlesztett, 1.44MB-os kapacitású lemezekkel is dolgozni tudó változatai. Az ez után kifejlesztett 288MB-os ED (Extra Density - extrasűrűségű) meghajtók és lemezek azonban - viszonylag magas árunknak köszönhetően - nem igazán terjedtek el. Az eredeti PC-k összesen 4 darab mágneslemezes meghajtó illesztését tették lehetővé, amelyek maximális s zámát az onban az A T-kben - a m erevlemezes m eghajtók megjelenésének köszönhetően - két darabra csökkentették. Az

eredeti illesztőkártya i8272 típusú perifériavezérlő áramkör köré épült, melyeket később a jóval fejlettebb i82077 ill NS 82C765 áramkörökkel helyettesítettek. Bár az AT-k BIOS-a már nem támogatja, egy gépbe két darab illesztőkártyát is el lehet helyezni. Az adapterek báziscímei a következők lehetnek: Adapter sorsz. 1 2 Báziscím 3F0h 1F0h Az első adapter s zabványosan a I RQ6 megszakításvonal és a 2. D MA c satorna segítségével bonyolítja az adatforgalmat, míg a második vezérlőhöz a betölthető illesztőprogram bármelyik szabad megszakítást és bájt szervezésű DMA csatornát felhasználhatja. A lemezvezérlő parancsok végrehajtása mindig a vezérlőprogram részéről a megfelelő paraméter-regiszterek feltöltésével, majd a parancskód kiadásával kezdődik, melyek után az es etleges paraméterek el küldésére k erül s or. A m eghajtó a par ancs végrehajtása után az I RQ6 v onal ak tiválásával j elzi, hogy

bef ejezte a feldolgozást. A parancs végrehajtásának eredményességéről a státusz-regiszter és a belső állapotregiszterek kiolvasásával tájékozódhatunk. A vezérlő a következő parancsok végrehajtására képes: Parancs Teljes sáv beolvasása Bájtok száma 9 0 Paraméterek beállítása Meghajtó állapotának lekérdezése 3 2 Szektor(ok) írása 9 0 0 0 0 MT Szektor(ok) olvasása 9 0 MT Újrakalibrálás (fej mozgatása a 0. sávra) 2 Megszakítás generálása Töröl szektor(ok) írása 1 9 0 0 0 0 MT Szektor-fejléc beolvasása 2 0 0 Töröl szektor(ok) olvasása 9 0 MT Teljes sáv formázása 10 0 0 Belső regiszterek olvasása* Fejmozgatás (seek) 1 3 Verzió lekérdezése* Egyenlőség vizsgálata* 1 9 0 0 0 0 0 MT MF M 0 0 0 0 MF M 0 MF M 0 0 0 0 MF M 0 MF M 0 MF M 0 MF M 0 0 0 0 0 MF M Parancskód (binárisan) 76543210 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 O 0 0 0 0 O 0 0 0 HDS O 1 HDS 1 DS1 DS0 1 1 0 0 DS1 DS0 0 1 0

SK 0 0 0 0 HDS 1 DS1 DS0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 HDS 1 0 0 0 DS1 DS0 1 1 DS1 DS0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 HDS 0 DS1 DS0 1 0 0 SK 0 0 0 1 HDS 1 DS1 DS0 0 0 0 0 0 0 0 1 HDS 1 DS1 DS0 0 0 0 0 0 0 0 SK 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 HDS 1 1 HDS 0 0 DS1 DS0 1 0 1 1 DS1 DS0 0 0 0 1 Perpendikuláris mód* 2 0 0 0 Konfigurálás* Szektor(ok) ellenőrzése 4 9 0 MT Kisebb vagy egyenlőség vizsgálata* 9 EC MT Nagyobb vagy egyenlőség vizsgálata* 9 0 MT Relatív fejmozgatás* 3 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 HDS 0 0 0 MF M 0 MF M 0 MF M 0 DIR 0 0 SK 1 1 0 0 0 1 DS1 DS0 1 0 WG GAP T 1 1 1 0 0 SK 0 1 0 1 HDS 0 DS1 DS0 0 1 0 SK 0 1 0 1 HDS 1 DS1 DS0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 HDS 1 HDS DS1 DS0 1 1 DS1 DS0 - a *-gal jelölt parancsokat az i82077AA áramkör köré épülő vezérlők nem ismerik - a * jelzésű parancsok csak EHD vezérlőkön alkalmazhatók Minden parancsot az elsőnek átadott bájt alsó 5 bitje alapján

ismer fel a vezérlő, míg a parancs fennmaradó bitjeit különböző paraméterek átadására használja ki. Az alábbi táblázatban e paraméterek rövidítéseinek jelentései találhatóak meg: - Az MFM bit a kódolás módját határozza meg: - MFM = 0 esetén FM, míg - MFM = 1 esetén MFM kódolást alkalmaz a vezérlő. - Az MT (MultiTrack) bit bekapcsolásával jelezhetjük, hogy a műveletet több szektorra is ki akarjuk terjeszteni. - A DIR (DIRection) bit a relatív fejmozgatás irányát határozza meg: - DIR = 0 esetén a 0. sáv felé, míg - DIR = 1 esetén a magasabb sorszámú sávok felé mozdul el a fej. - Az SK (SKip deleted data mark) bit a töröl jelzésű szektorok kezelésének módját adja meg: - SK = 0 esetén a törölt szektorokat is figyelembe veszi, míg - SK = 1 esetén ignorálja azokat. - HDS (Head Select) fejkiválasztás bit - DS1,DS0 (Drive Select) meghajtó sorszámának 1. és 0 bitjei A par ancsok es etleges par amétereit k özvetlenül a

par ancskód k iadása u tán folyamatosan kell a vezérlőnek elküldeni. Az egyes parancsokhoz tartozó paraméterek a f unkciók leírásánál t alálhatók. A par ancs végrehajtása ut án a f unkcióknál f elsorolt visszatérési értékeket ki KELL olvasni. A táblázatban nem definiált parancsok vagy várakozó állapotba hozzák a vezérlőt, vagy gyártónként eltérő, speciális funkciókat aktiválnak. A parancsok leírásánál használt paraméterek neveit és jelentésüket a következő táblázat tartalmazza. Az egyes paraméterek mind bájt méretűek Kód DRV CYL HEAD SEC SIZE Jelentés fej és sáv kiválasztása 7-3 : fenntartva (0) 2 : fej kiválasztás 1-0 : meghajtó száma (0-3) sávszám (cylinder) fej sorszáma szektor száma szektorméret kódja ( szektorméret = 2^SIZE * 128 bájt ), vagy 0, ha DTL határozza meg a méretet CNT GAP DTL ST0 ST1 ST2 szektorok száma (teljes sáv esetén a legutolsó szektor sorszáma) a szektorok közötti

szinkronizációs terület mérete bájtban ha a SIZE kód 0, akkor DTL határozza meg a szektor méretét bájtokban Belső állapotregiszter 0: 7-6 : művelet eredménye: 00 : a művelet sikeresen befejezve 01 : a végrehajtás megszakadt 10 : érvénytelen parancs 11 : a végrehajtás a készenléti jel megváltozása miatt megszakadt 5 : fejmozgatás befejezve 4 : hiba 3 : a meghajtó nem kész az adatátvitelre 2 : fej sorszáma a megszakításkor 1-0 : meghajtó sorszáma Belső állapotregiszter 1: 7 : sáv vége (a megadottnál kisebb sorszámú az utolsó szektor a sávon) 6 : fenntartva (0) 5 : CRC hibás fejléc vagy adatblokk 4 : túlfutás miatt adatvesztés 3 : fenntartva (0) 2 : a szektor ID-je nem található 1 : írási kísérlet írásvédett lemezre 0 : ID kezdete jel nem található Belső állapotregiszter 2: 7 : fenntartva (0) 6 : törölt (deleted) jelzésű szektor 5 : CRC hibás adatblokk 4 : hibás sávszám (az olvasott nem egyezik meg a megadottal a rossz

fejpozíció miatt) 3 : egyenlőség-vizsgálat sikeres (a tárolt és átvitt adatok megegyeznek) 2 : vizsgálat sikertelen, szektor nem található 1 : hibás sáv, az ID nem található 0 : adatblokk kezdete nem található Az illesztő egység regiszterei az eddig megszokotthoz képest kicsit "furcsán" helyezkednek el (nem lineárisan) ami valószínűleg a korai integrált floppy- és merevlemez-illesztő kártyák miatt lett így kialakítva. Cím B+2 B+4 Típus Funkció W/O Digitális kimeneti regiszter (DOR - Digital Output Register) 7-4: 3.-0 meghajtómotor vezérlése (0 - ki, 1 - be) 3: DMA átviteli mód engedélyezése (PS/2) 2: 1-es írására a meghajtó alaphelyzetbe áll (FDC reset) 1-0: meghajtó kiválasztása (drive select) R/O Állapotregiszter 7: adat kész (kiolvasható az adatregiszteren keresztül) 6: adatáramlás iránya ( 1 - olvasás a lemezről, 0 - írás a lemezre) 5: nem-DMA (porton keresztüli) mód 4: a vezérlő foglalt (nem fogad

kéréseket) 3-0: 3.-0 meghajtó foglalt (pozícionálás folyamatban) B+4 W/O Kontroller adatátviteli sebesség kiválasztó regisztere 7: szoftver reset (1-es írásával) 6: power down 5: fenntartva (0) 4-2: írási előkompenzáció (alapérték 000) 1-0: átviteli sebesség kiválasztása 00: 500 kb/s MFM ill. 250 kb/s FM mód esetén 01: 300 kb/s MFM ill. 150 kb/s FM 10: 250 kb/s MFM ill. 125 kb/s FM 11: 1000 kb/s MFM ill. érvénytelen FM mód esetén B+5 R/O Meghajtó parancs-/státusz-regiszterek (ST0,ST1,ST2,ST3) B+5 W/O Meghajtó parancs- és adat-regiszter B+7 R/O Digitális bemeneti regiszter (DIR - Digital Input Register) 7: lemezcsere történt 6-0: FDC tri-state B+7 W/O Konfigurációs vezérlő regiszter 7-2: fenntartva 1-0 ua. mint a B+4 esetén, de csak MFM mód érvényes *"B" a vezérlő báziscímét jelöli Parancsok végrehaj(ta)tása Az i 8272 meghajtó-vezérlő áramkör vezérlése három fázisra bontható. A parancskiadási fázis

során a processzor a parancskódot ill. a művelet elvégzéséhez szükséges bájtokat adja át a meghajtó-vezérlő áramkörnek a B+5 regiszteren keresztül. A v égrehajtási fázis s orán a k ontroller el végzi a r á bí zott f eladato(ka)t, majd a v álasz fázis s orán azokat az átviteli módnak megfelelően az adatregiszteren keresztül vagy DMA felhasználásával továbbítja a számítógép felé. A parancskiadási fázis során először a parancskódot majd a paraméter-bájtokat k ell továbbítani a k ontroller f elé. A z ut olsó b ájt át adása u tán a k ontroller aut omatikusan elkezdi a végrehajtást. Az adatok küldése (parancs fázis) ill PIO mód esetén az adatok vétele (válasz fázis) során a processzornak minden egyes bájt írása ill. olvasása előtt a B+4 státusz-regiszter olvasásával meg kell vizsgálnia, hogy a vezérlő kész -e az adatok fogadására ill. azok küldésére A v égrehajtási f ázis s orán ne m s zükséges a s

tátusz-regiszter f olyamatos v izsgálata (polling), m ert P IO ( nem-DMA) m ód alkalmazása es etén a k ontroller m inden eg yes újabb kiolvasható bájt fogadása esetén megszakítással jelzi azt a processzor felé. A válasz f ázis s orán a par ancsoknál l eírt összes s tátusz báj tot k i kell ( !) ol vasni, m ert azok k iolvasásáig a k ontroller s emmilyen par ancsot s em fogad. Az ut olsó v álasz-bájt kiolvasása után a kontroller automatikusan befejezi a parancsot és kész újabb művelet végrehajtására. A táblázatban nem definiált parancsok vagy várakozó állapotba hozzák a vezérlőt, vagy gyártónként eltérő, speciális funkciókat aktiválnak. A par ancsok l eírásánál h asznált paraméterek neveit és jelentésüket a következő táblázat tartalmazza. Az egyes paraméterek mind bájt méretűek A vezérlő által értelmezett parancsok leírása A sorozat előző részben található volt egy táblázat, amely a hajlékonylemezes

meghajtó-vezérlő áramkör által ismert parancsokat és az átadandó bájtok számát valamint egy másik, amelyek a par améterek jelentéseit ismertette. Nos, az ott felsorolt parancsok és paramétereik részteles leírása itt található: Fázis Parancs Végrehajtás Válasz Parancs Végrehajtás Válasz R/W W W W W W W W W W Adat (bitek 7-0) MT 0 MF 0 R R R R R R R W W W W W W W W W R R R R R Szektor(ok) olvasása SK 0 0 1 1 0 0 0 0 HDS DS1 DS0 CYL HEAD SEC SIZE CNT GAP DTL ST0 ST1 ST2 CYL HEAD SEC SIZE MT 0 MF 0 Törölt szektor(ok) olvasása SK 0 1 1 0 0 0 0 0 HDS DS1 DS0 CYL HEAD SEC SIZE CNT GAP DTL ST0 ST1 ST2 CYL HEAD Megjegyzés Szektor-fejléc adatok Adatátvitel (olvasás) a kontroller és a processzor között PIO v. DMA útján Vezérlő állapotregiszterek Szektor-fejléc a végrehajtás után Szektor-fejléc adatok Adatátvitel (olvasás) a kontroller és a processzor között PIO v. DMA útján Vezérlő állapotregiszterek Szektor-fejléc a

végrehajtás után R R Parancs Végrehajtás Válasz W W W W W W W W W R R R R R R R SEC SIZE MT 0 MF 0 0 0 szektor(ok) írása 0 0 1 0 1 0 0 HDS DS1 DS0 CYL HEAD SEC SIZE CNT GAP DTL ST0 ST1 ST2 CYL HEAD SEC SIZE Szektor-fejléc adatok Adatátvitel (írás) a processzor és a kontroller között PIO v. DMA útján Vezérlő állapotregiszterek Szektor-fejléc a végrehajtás után törölt szektor(ok) írása Paranc W M M 0 0 1 0 0 1 s T F W 0 0 0 0 0 H DSDS DS 1 0 W CYL Szektor-fejléc adatok W HEAD W SEC W SIZE W CNT W GAP W DTL Végreh Adatátvitel (írás) a processzor és a kontroller között PIO v. DMA ajtás útján Válasz R ST0 Vezérlő állapotregiszterek R ST1 R ST2 R CYL Szektor-fejléc a végrehajtás után R HEAD R SEC R SIZE teljes sáv olvasása Paranc W 0 M SK 0 0 0 1 0 s F W 0 0 0 0 0 H DSDS DS 1 0 W CYL Szektor-fejléc adatok W HEAD W SEC W SIZE W CNT W GAP W DTL Végreh Adatátvitel (írás) a processzor és a kontroller között PIO v. DMA ajtás

útján Válasz R ST0 Vezérlő állapotregiszterek R ST1 R R R R R ST2 CYL HEAD SEC SIZE Szektor-fejléc a végrehajtás után szektor-fejléc olvasása Paranc W 0 M 0 0 1 0 1 0 s F M W 0 0 0 0 0 H DSDS DS 1 0 Végreh Az első olvasott érvényes szektor-fejléc az adat-regiszterbe kerül ajtás Válasz R ST0 Vezérlő állapotregiszterek R ST1 R ST2 R CYL Az olvasott szektor-fejléc adatok R HEAD R SEC R SIZE sáv formázása Paranc W 0 M 0 0 1 1 1 0 s F M W 0 0 0 0 0 H DSDS DS 1 0 W SIZE Szektor-méret W CNT Sávonkénti szektorok száma W GPL GAP mérete W D Feltöltő bájt (ált. F8) Végreh A kontroller megformáz egy teljes sávot a megadott paraméterek ajtás alapján Válasz R ST0 Vezérlő állapotregiszterek R ST1 R ST2 R CYL Ezeknek a bájtoknak itt nincs R HEAD jelentőségük R SEC R SIZE Fázis Parancs Végrehajtás Válasz R/W W MT W W W W W W W W 0 R R R R Adat (bitek 7-0) Egyenlőség vizsgálata (ellenőrzés) MF SK 1 0 0 0 0 M 0 0 0 0 HDS DS1 DS0

CYL HEAD SEC SIZE CNT GAP DTL ST0 ST1 ST2 CYL Megjegyzés Szektor-fejléc adatok A kontroller által olvasott és a processzor által (PIO v. DMA útján) küldött adatok összehasonlítása Vezérlő állapotregiszterek Szektor-fejléc a végrehajtás után R R R HEAD SEC SIZE A "Kisebb egyenlőség" ill. "Nagyobb egyenlőség" parancsokat nem írom le külön, paramétereik teljesen megegyeznek az egyenlőségvizsgálatéval és gyakorlati jelentőségük 0. Parancs Végrehajtás Parancs Válasz Parancs Végrehajtás Parancs Végrehajtás W W 0 0 W R R 0 0 0 Rekalibráció 0 0 1 0 0 0 1 1 DS1 DS0 Megszakítás nyugtázása/állapot lekérd. 0 0 0 1 0 0 0 ST0 PCN Specify (időparaméterek beállítása) W 0 0 0 0 0 0 1 W SRT SRT SRT SRT HUT HUT HUT 3 2 1 0 3 2 1 W HLT HLT HLT HLT HLT HLT HLT 6 5 4 3 2 1 0 W W Válasz R Parancs W W W Végrehajtás 0 0 0 0 Meghajtó állapotának lekérdezése 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 HDS DS1 DS0

ST3 0 0 0 0 Seek (pozícionálás sávra) 0 0 1 1 1 1 0 0 0 HDS DS1 DS0 NCN A kontroller az író-/olvasó fejet a 0. sáv fölé állítja (mechnanikus vissza-csatolás segítségével) Vezérlő 0. állapotregisztere Aktuális fej-pozíció (cylinder) 1 HUT0 ND A kontroller eltár léptetési idő (SR (HUT) ill. a fej-tö értékeit, valamin Kontroller újrakérdezi a meghajtó állapotát Vezérlő 3. állapotregisztere Új sávszám A kontroller megpróbálja az íróolvasó fejet a megadott cylinderre állítani Manapság a CD-ROM-ok és CD-írók ára nagy sebességgel zuhan, ezért egyre többen vásárolnak CD-írót, hogy a felgyülemlett anyagukat “megörökítsék” a jövő számára és a merevlemezen egy kis helyet szabadítsanak fel vele. Ez í gy elmondva m ind szép és jó, de azért nem olyan egyszerű a dolog, mint ahogy első ránézésre látszik. A CD-írásnak is, mint minden területnek a számítástechnikában megvannak a maga buktatói is.

Ezzel a cikkel egy kicsit közelebb szeretném hozni a CD-k misztikus világát az olvasóhoz. Még mielőtt elkezdenénk magával a CD-írással f oglalkozni, lá ssunk e gy kis elméletet a C DROM-okkal kapcsolatban: Az ISO 9660-CD-ROM szabvány: Az a udio ( zenei) C D-k t echnológiáját 1982 -ben f ejlesztették k i a P hilips é s a S ony cégnél. Felismerve a technológiának a számítástechnikában nyújtott lehetőségeit, hamarosan elterjedt ebben a szférában is. A CD nagyon gyorsan fejlődő technológia volt, de a fejlesztések még nem voltak szabványosítva. A vállalatok eltérő formában kívánták előállítani termékeiket, ez ért számos különböző technológia alakult ki, az iparág vezetői 1985-ben l étrehozták a s zükséges szabványokat. A z el fogadott s zabványok m eghatározták a t artalomjegyzék és a cí mtárak szerkezetét, v alamint a l ogikai, az ad atszerkezeti és az ad atrögzítési r endszereket. A s zabvány megalkotásában

részt vett a Microsoft is, amely elkészítette azt a szoftvert, amely lehetővé tette a CD-ROM el érését a h agyományos D OS p arancsokkal. A s zoftver n eve M SCDEX, am ely a Microsoft C ompact Disc E xtensions r övidítése. Ezt a z új s zabványt H igh S ierra S pecificationnek nevezték el Ezt a specifikációt fogadta el az ISO nemzetközi szabvány is ISO 9660 né ven Számos egyéb szabványt is kifejlesztettek, pl. : • a zenére, ill. a CD-ROM lemez digitális zenéjére vonatkozó szabványokat • az adatállományok (DOS, APPLE vagy AMIGA) tárolásának szabályozását • az interaktív CD és a kiterjesztett architektúrájú CD definícióit • az eg yszer í rható - többször ol vasható t ípusú m eghajtókra é s a magnetooptikai meghajtókra vonatkozó szabványokat. A CD-ROM működési elve, a lézeres technológia: A LASER a Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation kifejezésből képzett mozaikszó, jelentése:

fényerősítés a sugárzásnak gerjesztett emissziója révén. a lézer jellemzői: A l ézert k ét p árhuzamos t ükör köz ötti op tikai köz eg a lkotja, a melyben e lektro-, va gy fotolumineszcencia idézhető elő. Az elektro-, ill fotolumineszcencia alatt azt a jelenséget értjük, melynek s orán az el ektromos t ér v áltozásai, v agy fény h atására e gyes at omok, m olekulák gerjesztődnek, s a gerjesztés hatására a részecskék (spontán emisszió révén) fényt bocsátanak ki. Az alkalmazott optikai közeg anyagi minőségétől függően beszélhetünk folyadék, gáz vagy szilárd-kristályos lézerről. A lézerbeli kvantumszerű energia-átalakulások statisztikai átlagokban értve a következő hullámfolyamatok egymásutánjából állnak. A feltöltés (pumpálás) nyomán egy molekula ( atom) s pontán e misszióval e gy r övid ha ladó, gömbi f ényhullámvonulatot boc sát ki , amelynek a zonban á ltalában hos szú ut at ke ll m egtennie

a hhoz, hog y a köz egben egy m ásik feltöltött molekulát idő előtti fénykibocsátásra indukáljon. Ezért ennek a gömbi nyalábnak egy része a p árhuzamos t ükrök köz ött oda -vissza verődik, miközben sorozatos leszűkülése következtében f okozatosan g yengül, de iránya a tükrökre mindinkább merőlegessé válik. Eközben ott szükségszerűen álló fényhullámteret tölti fel fényenergiával, a nyalábnak leszabdalt részei azonban a tükrök közötti térből kiszóródnak. Indukált emissziók tehát általában már álló fényhullámtérben kezdődnek, éspedig szükségképpen a térrel azonos fázisban. Ezért az ekkor koherensen kibocsátott gömbi fényhullámoknak a burkoló felülete a csomósíkkal párhuzamos, a hullámok eredőjének terjedési iránya tehát a csomósíkra merőleges lesz. Az eredő fényhullámok pedig az állóhullámteret interferenciásan mindinkább erősítve fényenergiával töltik tovább (öngerjesztés). Ha

azonban az egyik tükör félig áteresztő, ezen az állóhullámtér energiája kiszivárog, é spedig s zükségképpen h aladó f ényhullámok a lakjában, m egtartva n agy energiasűrűségét és szigorú párhuzamosságát: • monokromatikus a keletkező fény-nyaláb (egyszínű) • térben és időben koherens • nagy intenzítású • párhuzamos sugarakból álló nyalábnak tekinthető. • A je lenlegi C D-ROM-ok t öbbsége ol yan f ényt használ, a mely a s zínspektrum ki sebb frekvenciájához t artozik, m int pé ldául a vör ös é s a s árga. A m agasabb f rekvenciájú lézerrel dol gozó C D-ROM-ok e setében m ég t öbb a datot l ehet u gyanakkora he lyen tárolni. A CD-ROM működése: sűrűségi határ: A m ágneses f elvételnek és lejátszásnak van egy sűrűségi határa. Ennek egyik oka az anyag mágneses t ulajdonsága (minden s áv köz ött egy meghatározott t ávolságnak kell l ennie, ho gy az egyik sávon lévő jel ne zavarja a

másikat). Ezenkívül az író/olvasó fejek érzékenysége is határt szab a sűrűségnek. Az optikai technológiával készült lemezeknél ez a határ sokkal kedvezőbb, mivel az egyes jelek nem zavarják egymást, és a lézersugarat jól lehet fókuszálni. adattárolás: A ha jlékonylemezek é s merevlemezek konc entrikus s ávokat használnak, ez zel s zemben a C DROM lemezek a hagyományos hanglemezekhez hasonlóan egy spirálban tárolják az adatokat. A spirál azonban nem kívülről, hanem belülről indul. Két szomszédos csíkja a spirálnak 16 mikron távolságra va n egymástól, í gy egy 25 m m-es sávban 16000 -szer f ordul me g a s prirál, a mi kinyújtva kb. 48 Km hosszú lenne A m ágneslemezeknél e gyes t erületek m ágnesezve v annak, j elezve az 1 -es á llapotot, m ások nincsenek m ágnesezve, jelezve a 0 -s á llapotot. A C D-ROM l emezre f elvételkor a l ézer v agy barázdákat éget (1-es állapot), vagy ép felületet hagy (0-s állapot). A

lemez lejátszásakor a sávra lézersugár fókuszálódik, s a lemez hátoldalán lévő rétegről visszaverődik. Az épen hagyott felületről sokkal több fény verődik vissza, mint a barázdált felületről, így a visszavert fényt érzékelve lehet az 1-es és 0-s állapotokat meghatározni. A C D-ROM l emezek e setén a s zektorok 2048 b yte-osak. M inden s zektor e leje e gy 12 b yte-os szinkronmezőt és egy 4 byte-os fejlécmezőt tartalmaz. Mivel csak egy spirál van, a fejlécmező a szektor címét perc:másodperc:századmásodperc formában tartalmazza. A kódolásra két különböző módszer van. Az első (mode 1) 288 byte-ot ad m inden s zektorhoz hibadetektáló (EDC, Error Detection Codes) és hibajavító kódok (ECC, Error Correction Codes) számára, így egy szektor a szinkronmezővel, a fejlécmezővel, az EDC/ECC-vel, és az ad attal összesen 2352 b yte ho sszú. E zt a kódol ási m ódot a kkor ha sználják, ha f ontos a z a datok biztonsága. A

spirális sávon kb270000 szektor van, így 270000 szektor * 2048 byte/szektor, 552 960 000 byte, azaz 552 Mbyte hely van az adattárolásra. A m ásik m ódszer, a ke ttes m ód ( mode 2) n em használ hi badetektáló é s j avító kódoka t, í gy a tárolható adatmennyiség 630 Mbyte. Az i nformációkat e gy spirál a lakú, be lülről kifelé vezető barázdákkal ellátott sáv tárolja, amelyeket a gyártásnál s ajtolnak b ele. E zeket a m élyedéseket p iteknek n evezzük, a fényvisszaverő alapot, amelyben ezek a pitek vannak, landnak. Egy pi t m élysége 0,1 m ikrométer, s zélessége 0,6 m ikrométer é s a s ávok köz ti t ávolság 1 mikrométer. A pitek hossza 0,8-3,5 mikrométer között változik sebesség: A mágneses lemezek esetén problémát okozott az, hogy minden sávban ugyanannyi szektor van, ezzel a lemez belső részén nagyobb lesz az adatsűrűség. Ennek kiküszöbölésére szolgált a Zone Bit Recording eljárás. A CD-ROM lemezeknél

ilyen gond nincs, mivel a szektorok fizikai hossza állandó. H a a forgási sebesség ( szögsebesség) á llandó, a kkor a s pirálnak a z ol vasófejhez viszonyított sebessége a lemez külső részén sokkal nagyobb lenne, mint a belső részeken. Ezért a CD-ROM olyan rendszert használ, amely képes változtatni a meghajtó sebességét attól függően, hogy a l emez m elyik r észét o lvassa. E zzel b iztosítják, h ogy a f ej és a l emez eg ymáshoz viszonyított sebessége állandó. E zt á llandó l ineáris s ebességnek ( CLV, C onstant Linear Velocity) nevezik. Például a külső részen a meghajtó kb 200 ford/perc fordulatszámmal, míg a belső részen kb. 530 ford/perc fordulatszámmal forog A CD-ROM-ok fejlődésével egyre gyorsabb CD-ROM olvasókat készítettek. Először az említett sebességeket kb. megkétszerezték, ezeket a meghajtókat nevezték 2X -es sebességű CD-ROMoknak Természetesen a fejlesztés tovább folytatódott, így ma már a 40X-es

sebességű CD-ROM olvasók kaphatók. Sőt, megjelentek elérhető áron a CD-ROM olvasó/írók is Sokáig az át viteli s ebesség egyáltalán n em v áltozott, m aradt a k ezdeti 75 s zektor/másodperc, azaz kb. 150 Kb/s érték Majd a CLV növelésével az átviteli sebesség is elkezdett nőni, így a 2Xes s ebességű CD-ROM-ok m ár 300 K b/s, a 4X-esek m ár 9 00 K b/s át viteli s ebességgel rendelkeznek. A 6 X-os sebességű CD-ROM-ok már lehetővé teszik a videofilmek finom, életszerű lejátszását. A hagyományos zenei lemezeket továbbra is az eredeti 150 Kb/s -os átviteli sebességgel kell lejátszani. pufferelés: A lemezről beolvasott adatok először egy puffertárba, vagy gyorstárba kerülnek, s csak ezután dolgozza fel őket a PC. Az eredeti MPC specifikáció 64 Kbyte-os puffert ír elő, de sok új rendszernek m ár 256 Kbyte-os, sőt akár 2 Mbyte-os p uffere v an. Á ltalánosságban azt mondhatjuk, hogy minél nagyobb az átmeneti tár, annál

finomabban lehet animációkat, filmszerű videókat futtatni (ne felejtkezzünk el a szoftveres gyorsítótáraktól sem!). elérési idő: A C D-ROM m eghajtók e lérési i deje az M PC s pecifikáció s zerint l egalább 1000 m s. E z meglehetősen lassúnak mondható, de ez csak elméleti érték, a valóságban a régebbi meghajtóknak is kb. 300-400 ms, az újabbaknak pedig 100 ms körül alakul az elérési idejük Ez várhatóan a jövőben csökkenni fog. A CD-ROM lemez: Az üres lemezek műanyagból készülnek, átmérőjük 120 mm. Préselés után egyik oldalát fényvisszaverő alumíniumréteggel vonják be. A bevonat vastagsága 2 mikron, amit vékony védőlakkal látnak el azért, hogy megakadályozzák a z a lumínium o xidációját é s elszennyeződését. Az alumíniumréteg sérülése esetén a lemez azon szektorai, amelyekre a sérülés k iterjed, o lvashatatlanná v álnak. U gyanezt az el járást h asználják a z enei C D-k készítésénél

is. A CD-írás kezdetei és rejtelmei 1984-ben a P hilips és a Sony l eírta a C D-ROM s pecifikációját a Y ellow B ookban, m ég na gy kapacitásnak s zámított a C D-ken található 650 Mbyte. Az adatsűrűsége jóval nagyobb, mint a merevlemezeké és ez még el van látva jócskán hibajavító kódokkal is. A P hoto CD f ormátum, megjelenésével me gindult a k is té telben, e gyénre s zabott CD-írás. E z úgy működött, hogy egy Photo CD írásával foglalkozó céghez bárki bevihette a fényképeit vagy csak a negatívot és ott beszkennelték, és a CD lemezre írták őket. Ezeket a lemezeket eg y ar ra alkalmas es zközzel m eg l ehetett n ézegetni. A P hoto C D k épformátum, t artalmazza a k épnek 5 különböző felbontású változatát. Ezt a technikát még ma is előszeretettel alkalmazzák A CDROM-okkal a Photo CD megnézhető Mivel a Photo CD kisebb, mint a ma használt CD lemezek ezért található a CD-ROM tálcáján egy kisebb kör alakú

bemélyedés, ezen CD-k számára. A Kodak Photo CD-hez kapcsolódik a többmenetes (multisession) felírási lehetőség, vagyis egy írható l emezre t öbb r észletben i s l ehessen adatot í rni, ú gy, ho gy az új onnan f elírt a datok é s a régiek együttesen látszódjanak. A legtöbben a CD-írókat adatok (adat-CD-k) írására használják, egy menetben vagy multisession üzemmódban. A ma hozzáférhető kereskedelmi CD-író pr ogramok i s l eginkább e rre va nnak kihegyezve. A speciális igényekhez (Karaoke CD) már speciális programokat kell beszerezni Egy ír ható C D-re 6 50 Mbyte ad atot v agy 7 4 p erc z enét l ehet r ögzíteni, d e l étezik 6 3 p erces változat is, amely kapacitása 553 Mbyte. Ezek az értékek a gyakorlatban változhatnak, a pontos érték az í rható C D-n lévő szektorok számától függ. A lemezen lévő összes szektor nem használható f el adattárolásra, m ert l e k ell s zámítani a b evezetés és a k ivezetés, v alamit a

tartalomjegyzék ( TOC) számára f enntartott te rületet. E gy s zektor l átható m érete 2048 b yte Egyszeres sebességgel egy másodperc alatt 75 szektort olvas egy meghajtó, ebből byte-ra kiszámolható a kapacítás. Az í rható C D-k gyárilag előformázottak, vagyis a sávok nyomvonalát a gyárban előkészítik, ezzel garantálják, hogy az írt CD-ket is bármely maghajtó és nem csak az író tudja elolvasni. Egy CD-re legfeljebb 99 részletben (sessionben) lehet írni. Ennek az az oka, hogy minden írás előtt kalibrálni kell az íróáramot, vagyis a lézer teljesítményét, az erre fenntartott lemezterület pedig véges. A legjobban akkor lehet kihasználni a lemez kapacitását, ha csak egy menetben írunk rá. Ha több menetben í runk, akkor s zámolni ke ll a zzal, hogy m inden s ession-höz kül ön-külön t artozik e gy bevezetés és egy kivezetés. A bevezetés 4500 szektor (9 Mbyte), a kivezetés pedig 6750 szektor (13 Mbyte). Többmenetes írás

beállításakor a kivezető szakasz mérete csupán 2250 szektor (4 Mbyte), de a következő session-höz megint tartozik egy bevezető. Egy fontos dolog, hogy a többmenetes íráskor figyelni kell arra, hogy az újonnan felírt anyaghoz adjuk hozzá a CD előző tartalmát is, különben csak a legutoljára írt adatokat lehet elérni. A s ikeres C D-írás l egfontosabb k elléke ( a C D-íron kívül) a megfelelően gyors hardver, de ez még nem minden, mert az se utolsó szempont, hogy milyen módon történik az írás. A “röptében”, disc image nélkül végzett íráshoz gyors merevlemez, sok pufferrel rendelkező író ajánlatos, különösen akkor, ha sok kisméretű file-ból ál l a f elírandó an yag. H a n em ál l rendelkezésünkre megfelelően gyors hardver, vagy az adatátviteli lánc nem elég gyors, de van elég lemezhely, akkor érdemes a felírandó anyagból úgynevezett disc image-et készíteni. Ennek felírása s okkal k isebb te ljesítményt i

gényel, me rt a d isc ima ge-en b elül már l étre v an h ozva a CD-re kerülő file-rendszer. Ez a módszer így egyetlen file (track) egyszerű másolásának felel meg, mivel a CD-író programnak nem menetközben kell összeszedni a felírandó file-okat. Ha bi zonytalanok v agyunk a gépünk t eljesítményében, akkor célszerű igénybe venni a CDíróban megtalálható tesztírás lehetőségét. Ilyenkor az íróprogram majdnem a teljes írási folyamatot v égigjátssza, d e n em k apcsolja b e az í rófejet. A zért csak m ajdnem, m ert a szimulálásba nem veszi bele azokat a műveleteket, a melyek t isztán a z í róra va nnak bí zva, például az í rás v égén a t artalomjegyzék f elírását. E z el vileg el égséges i s l enne, az onban előfordulhat már, hogy buffer underrun hibaüzenetet kapunk a tartalomjegyzék felírása közben is. Szintén nem véd a médiahibák ellen, ezért érdemes a lehető legjobb minőségű nyersanyagot használni. Egy másik

módszer, hogy a CD-író programban lefuttatunk egy tesztet - ha van rá lehetőség - és ott információt kapunk az átvitel sebességéről, de ez csak az átvitel sebességét teszteli !!!! A CD-írás 10 parancsolata 1. Az í ró m ellett ne l egyen m ás eszköz u gyanazon az IDE s ínen, és pl áne n e í rjunk arról, mert a puf fer t öltöttsége a lacsony s zintre s üllyed, é s ha a puf fer ki ürül, a kkor a z í rás megszakad és lesz egy rontott CD-nk. 2. Ha sok a pró f ile-t akarunk f elírni, a kkor m indenképpen ké szítsünk i mage-t előtte, mert különben az író a TOC felírása közben kiakadhat. 3. Mielőtt másolnánk CD Copy-val vizsgáljuk meg a másolandó lemezt, hogy hányszorosan tudja o lvasni ma ximálisan, me rt h a a z o lvasási s ebesség az í rási al á c sökken, m áris megszakad az írás. Célszerű a maximális írási sebességet az olvasási sebesség felére venni. 4. Ha nagyon karcos a CD, akkor mindenképpen írás előtt

csináljunk róla image file-t Ha a CD rossz minőségű és/vagy nagyon karcos és az olvasás megakad írás közben, mert nem tudja elolvasni elsőre csak többszöri próbálkozásra, a puffer kiürül és lesz egy sörösüveg alátétünk. 5. Ha ne m s ietünk s ehová, a kkor 2x í rási s ebességnél n e í rjunk na gyobbal, m ert m inél nagyobb az írási sebesség, annál nehezebben olvassa el a CD-ROM. A 2x-es sebesség az optimális a teszt szerint. 6. Ha l ehet, a kkor ke rüljük a t öbbszöri í rást, mert a r égebbi C D-ROM-ok csak az eg yik sessiont fogják látni, ez tapasztalati tény. 7. Mindig jó minőségű alapanyagot vegyünk! H a nem va gyunk bi ztosak a “ nyers” C D minőségében, akkor írás előtt egy tesztet futtassunk le. 8. Olyan CD-ket, ahol egyszerre van adat és hanganyag - lehetőleg, ha nem karcos -, akkor CD Copy-val másoljunk. 9. CD-írás előtt teszteljük le gépünket, hogy milyen programokat futtathatunk az író mellett

biztonságosan, mert ha kifagy a rendszer vagy nem tudja a puffert elég gyorsan tölteni az írás leáll. 10. Mindig csak legálisan írjunk CD-t!! CD - A kezdetek kezdete Az optikai adattárolás területén a k utatások már a 60-as években megkezdődtek, de ekkor még főként katonai célokra szánták az új technológiát, mivel a polgári ipar akkori színvonala jóval elmaradt a követelményektől. A mai piacot meghatározó kompaktlemez (CD) fejlesztését a Philips cég a 70-es évek közepén kezdte. Az első működőképes CD-lejátszó 1980 -ban j elent meg, m elynek k ifejlesztésében a p iac m ásik ó riása, a S ony i s s egédkezett. A k ét cég 1 982-ben szabványosította a z ú j h anglemezt, a C ompact D isc D igital A udio-t (C D-DA). A s pecifikáció leírását az ún. R ed Book-ban (Vörös Könyv) rögzítették, mely később más-más s zínekben megjelenő CD formátum leírások alapját jelentette: Év 1982 1984 1987 1988 1990 CD

formátum CD-DA CD-ROM CD-I CD-ROM/XA CD-R 1990 CD-MO 1990 CD-WO 1991 1993 1995 Photo CD CD-V CD+ / Music CD 1995 CD-E / CD-RW Specifikáció Red Book Yellow Book Green Book Yellow Book Orange Book Orange Book Part I Orange Book Part II Yellow Book White Book Blue Book Orange Book Part III Szabványosító cégek Philps, Sony Philps, Sony Philips, Sony Philps, Sony, Microsoft Philips, Sony, Taiyo Yuden Philips, Sony Philips, Sony Philips, Sony, Kodak Philips, Sony, JVC, Matsushita Philps, Sony, Microsoft Philips, Sony, Ricoh, IBM HDCD, SDCD - Útkeresés A P hilips és a S ony a 90-es év ekben k utatásokat v égzett e gy ú j, m egnövelt k apacitású C D formátum (H DCD - High Density C D, N ew Red B ook s zabvány) k idolgozása i rányában, melynek első eredményeit 1994. decemberében publikálták A következő hónapban feltűnt egy több ne ves céget t ömörítő konzorcium, mely a HDCD-től teljesen eltérő formátummal, az SDCD-vel (Super Density CD)

rukkolt elő. A P hilips-Sony-3M H DCD-je kétrétegű, rétegenként 3,7 GB-nyi k apacitást k ínált, a C D átmérőjével és vastagságával megegyező méretű korongon. A T oshiba-Matsushita-Pioneer-Hitachi-Time W arner konz orcium S DCD-je egyrétegű, a CD átmérőjével megegyező, ám mindössze fele olyan vastag lemezt mutatott be, melynek maximális kapacitása 10 G B vol t. A C D-vel való fizikai kompatibilitás megőrzéséhez az SDCD-t szendvicsszerűen alakították ki, vagyis két 0,6 mm vastag 5 GB-os le mezt h áttal e gymásnak fordítva összeragasztottak, és így kapták meg a 120 mm x 1,2 m m-es CD méretet: a 1 0 GB-os kétoldalas SDCD-t. 1995. m árciusában a S ony-Philips bemutatta az első működő HDCD r endszert, m ajd az áprilisban ta rtott H DCD-világkonferencián e lnyerték t öbb s zámítástechnikai ór iáscég, í gy a Microsoft, a Compaq, az IBM és az Apple támogatását is. DVD - Az új szabvány Hosszú t árgyalások e

redményeképpen vé gül i s m egszületett a m egállapodás a k ét ó riáscégtömörülés között, s ezáltal a szabványosítás elől is elhárultak az akadályok. Az új formátum neve DVD lett, mely először Digital Video Disc (digitális videolemez), később a felhasználás sokféleségét jobban kifejező Digital Versatile Disc (sokoldalú digitális lemez) rövidítését adja. Az új formátum a HDCD és az SDCD jól sikerült ötvözetének tekinthető: a 80 és a 120 mm-es DVD k orongok a HDCD-hez hasonlóan 1 vagy 2 rétegűek lehetnek, valamint készülhetnek 1 vagy 2 ol dalról ol vasható változatban - akárcsak az S DCD. Í gy az al ap D VD s pecifikáció összesen 8 fizikai struktúrát rögzít, ehhez jön még hozzá a két speciális típus: a DVD-R és DVDRAM formátum: Típus Átmérő DVD-ROM DVD-ROM DVD-ROM DVD-ROM DVD-R DVD-R DVD-RAM 80 mm 80 mm 120 mm 120 mm 80 mm 120 mm 120 mm Adattároló rétegek száma 1 2 1 2 1 1 1 1 oldalas lemez

kapacitása 1,4 GB 2,7 GB 4,7 GB 8,5 GB 1,23 GB 3,95 GB 2,58 GB 2 oldalas lemez kapacitása 2,9 GB 5,3 GB 9,4 GB 17 GB 2,46 GB 7,9 GB 5,16 GB DVD-Video - Csúcsminőség A DVD első és ezidáig legjobban támogatott változata a DVD-Video, mely a CD-I-t és a L aser Disc-et is messze túlszárnyaló képességekkel bír: 135 percnyi csúcsminőségű digitális videojel (egyrétegű, egyoldalas lemezen), MPEG-2 tömörítéssel ma ximálisan 8 órányi video (kétrétegű, kétoldalas lemezen) szélesvásznú (16:9) és hagyományos (4:3) TV támogatás 8 audiosáv (több szinkron támogatás), max. 8 audiocsatornával, 7 féle hangrendszerrel: • 1-8 csatornás LPCM: tömörítetlen, 48/96 kHz, 16/20/24 bit • 5.1 MPEG-1/MPEG-2: tömörített PCM, 48 kHz 16 bit • 7.1 MPEG-1/MPEG-2: tömörített PCM, 48 kHz 16 bit • 5.1 Dolby AC-3: tömörített PCM, 48 kHz, 16/20/24 bit • 5.1 DTS (Digital Theater System): tömörített PCM, 48 kHz, 20 bit • 5.1 SDDS (Sony

Dynamic Digital Sound): tömörített PCM, 48 kHz • 7.1 SDDS (Sony Dynamic Digital Sound): tömörített PCM, 48 kHz 32 s zöveges s áv (feliratozás) au tomatikus s zétágaztatás ( többféle c selekmény i ll. végkifejlet) l ejátszás köz ben s zabadon vá ltogatható, m aximum 9 f éle ka meraállás egyszerűbb interaktív képességek (pl. menük) előre és visszafelé keresés, fejezet- ill főcím szerint is a videokazettával összevetve jóval hosszabb élettartam, könnyebb kezelhetőség, kisebb méret, alacsonyabb előállítási költség DVD-ROM - Biztos siker A s zámítástechnikai f elhasználásra t ervezett D VD-ROM-okhoz m ár 1 997-ben el készültek az első DVD-ROM m eghajtók, m elyek a 10 -12-szeres C D-ROM-okkal összevethető sebességet produkáltak. H amarosan a zonban a C D-ROM-ok fejlődésével párhuzamosan megérkeztek a többszörös sebességű DVD-ROM-ok is: 1x, 2x, 5x DVD-ROM: sávraállási (seek) idő: 100-200 ms 1x, 2x, 5x

DVD-ROM: elérési (access) idő: 150-200 m s 1x D VD-ROM: átviteli sebesség (lineáris olvasás): 1,3 MB/s, átviteli s ebesség ( burst m ód): 12 M B/s 2x DVD-ROM: á tviteli s ebesség ( lineáris olvasás): 2,6 M B/s, á tviteli s ebesség ( burst m ód): 22 M B/s 5x D VD-ROM: á tviteli sebesség ( lineáris ol vasás): m ax. 4,6 M B/s C D-ROM-okat a D VD le mezeknél min tegy 15%-kal gyorsabban olvassák csatolófelület: EIDE (ATAPI) vagy SCSI-2 a legtöbbjük le tudja játszani a CD-DA lemezeket, de a DVD-Video-t és a DVD-Audio-t nem csak a 2x és 5x meghajtók képesek a CD-R lemezeket lejátszani DVD-R, DVD-RAM, DVD-RW, +RW - A bőség zavara A DVD -R t echnológiája na gyon h asonló a C D-R-éhez, és a D VD-R le mezeket cs aknem az összes DVD-ROM meghajtó tudja olvasni. A DVD-R kapacitása jelenleg 3,95 GB oldalanként, ezt azonban a jövő év közepén megjelenő új Book "E" 4,7 GB-ra fogja kiterjeszteni. A DVD -RAM a zonban sajnos ne m kom patibilis e

gyik j elenleg f orgalomban lévő DVD-ROM meghajtóval sem, mert egy speciális, ún. fázisváltásos technológiával érik el az újraírhatóságot, melynek megvalósításához a DVD-ROM formátumot némileg át kellett alakítani. A fázisváltásos technológia lényege, hogy az adattároló réteg a nagyteljesítményű író/törlő lézer hatására képes megváltoztatni a fényvisszaverő képességét, míg a jóval kisebb teljesítményű olvasó lézer nem változtatja meg a réteg jellemzőit. Az egyoldalas DVD-RAM-ok t okkal i ll t ok né lkül is kaphatóak l esznek, m íg a ké toldalas D VD-RAM-ot l ezárt t okban ( 125 x 136 x 8 m m) ho zzák forgalomba. Több c ég i s vé gez kut atásokat a DVD-RAM k apacitásának n övelése i rányában, ennek első eredményét a Hitachi mutatta be: az új lemez oldalanként 4,7 GB-os k apacitással rendelkezik, és a D VD s zabványban m eghatározott f izikai pa raméterek ( pithossz, pi tosztás) lefaragásával érték

el a nagyobb adatsűrűséget. Jelenleg a P ioneer á ltal k ifejlesztett D VD-RW tűnik a legkönnyebben adaptálható többször írható formátumnak, m ely a DVD-R s pecifikációban f oglalt f izikai p aramétereknek m egfelelve oldalanként 4,7 G B-nyi adatot képes tárolni. Így a legtöbb DVD-ROM változtatás nélkül képes lejátszani a DVD-RW lemezeket is. A má sik ú jraírható f ormátumot a P hilips-Sony a H P és m ás n agyvállalatok t ámogatásával dolgozta k i, a D VD és C D-RW s pecifikációra al apozva. A +RW l emezek k apacitása "mindössze" 2,8 GB oldalanként, azonban a jövőben megjelenő +RW meghajtók képesek lesznek a C D-R és CD -RW le mezeket is ír ni, s e zzel a P C p iacon n agy sikerre s zámíthatnak (megj.: a +RW formátum nem élvezi a DVD konzorcium támogatását, ezért nem kerülhetett elé a DVD- prefix). A D VD formátumok szabványosítása a D VD-Audio é s a D VD-RW k ivételével m ár befejeződött, a

végleges 5 könyvből álló specifikáció 1999 közepére készül el. DVD formátum DVD-Video DVD-ROM Specifikáció Leírás Book "A" Book "B" 2x135 perc csúcsminőségű MPEG-2 video + surround audio Max. 17 GB adat 96 kHz, 24 bit, 6 audiocsatorna (5.1 Dolby AC-3 surround) vagy 192 kHz, 24 bit, 2 audiocsatorna (sztereo) Max. 5,16 GB adat Max. 7,9 GB adat Max. 9,4 GB adat (?) DVD-Audio Book "C" DVD-RAM DVD-R DVD-RW Book "D" Book "E" Book "F" (?) A DVD minden kétséget kizárva aratni fog, s nemcsak a CD-ROM-okat és a VHS videókat fogja leváltani, hi szen a z 199 8. vé gére ígért v égleges D VD-Audio f ormátumnak i s m inden e sélye megvan az abszolút sikerre. A DVD-k világméretű elterjedése azonban ebben az évezredben már nem fog bekövetkezni, hiszen nincs rájuk olyan égető szükség, mint annak idején a CD esetében volt. A fejlesztések a DVD lassú befutása ellenére sem álltak meg,

így a Toshiba már fejleszti a jövő évszázad követelményeinek eleget tevő Toshiba Terabit Molecular Memory technológiát, melynek f elhasználásával ak ár 1 25 G B-nyi ad atot i s k épesek l esznek e gyetlen C D m éretű korongra felírni! A Toshiba 2010-re jósolja az új lemez forgalomba kerülését. A m agneto-optikai l emez ( MOD) a C D-ROM r okona, de a m erevlemezhez ha sonlóan tetszés szerint írható és törölhető. A MOD az optikai és a mágneses eljárás keveréke Itt a lézersugár e gy s pirális m ágneses t árolón ol vas. N agy t árolókapacitása m iatt na gy adatmennyiségek tárolására kiválóan alkalmas. A mágnesezhető réteg olyan anyagból készült, amely szobahőmér-sékleten n em magnetizálható, magasabb hőmérsékleten (180°C) viszont nagyon j ól. A l ézer a z a datok felvételekor a magneoptikai anyag egy kis részét melegíti fel, ezáltal ez a hely magnetizálhatóvá válik. Egy mágnes segítségével a forró anyag

szerkezete a tárolandó információktól függően megváltozik. Amikor a felület kihűlt, az információk rajta maradnak, és egy gyengébb lézersugár akárhányszor el tudja olvasni. A látszólag agresszív írástechnika ellenére a MOD lemezeket sok milliószor me g le het ír ni é s o lyan ta rtósak, min t a C D-k, m ert en nél az el járásnál s incs az írófejnek fizikai kapcsolata a lemezzel. A MOD-okat kétféle kivitelben kapjuk: a 3,5 collos lemez csak egyoldalasan írható és 128 vagy 230 Mbyte-nyi adatot tárol. Az 5,25 collos 650 vagy 594 Mbyte-ot tartalmaz két oldalon A kétoldalas t árolást úg y é rték e l, hog y ké t lemezt e gymásra r agasztottak. Az ú j M OD-ok m ár oldalanként akár 2 Gbyte-ot is tárolhatnak. Az e lmúlt é vekben t öbb, FMV-t ( Full M otion V ideo) is le játszó r end-szer j elent m eg a piacon ( LaserVision, C D-ROM XA, C DTV, V IS, Di gital Vi deo Interactive = DV I, C ompact Disk Interactive = CD-I), de ezek sokáig

nem tudtak széles körben elterjedni, részben áruk miatt, részben azért, mert nem állt rendelkezésre a megfelelő mennyiségű lejátszó hardver-berendezés. A programfejlesztők egy része tartózkodóan viselkedett, nem t udták és nem ak arták m agukat elkötelezni egyik rendszer mellett sem, kivárták azt az időpontot, amikorra eldőlni látszott, melyik rendszer válik "szabvánnyá". Időközben a LaserVision csendben kimúlt (nem tudták leszorítani a hardver és szoftver árakat), a C D-I ki vételével a t öbbiek i gazán e l s em j utottak odá ig, hogy a na gyközönség e lé kerüljenek. Az igazi (teljes értékű videót is lejátszó) multimédia területén az áttörést a CD-I F MV technológia m egjelenése j elentette. A z al apkonfiguráció m ár 1 992 el ején a p iacra k erült, méghozzá ol yan f ormában, hog y a ké pet bá rmilyen T V ké szüléken m eg l ehet j eleníteni. A gyártók ne m t itkolt s zándéka, ho gy a C D-I-t

szórakoztató e lektronikai e szköznek s zánták. További előny, hogy már az alapkészülék is alkalmas photo és audio anyagok lejátszására is. Az 1992. é v l egvégén j elentek m eg a zok a z F MV c artridge-ok (400 MIPS sebességű processzorral), amelyek lehetővé tették a teljes képernyős, true color videoanyagok lejátszását, mindezt olyan áron, hogy gyakorlatilag a magánszemélyek számára is elérhető. Egyetlen ellenérv m aradt a C D-I-vel s zemben: a C D-I a nyagokat ne m l ehet a kl asszikus számítógépekkel l ejátszani, s zabványos C D-I-k nem k ompatibilisek a s emmilyen me gszokott, más számítógép-rendszerrel. 1994. novemberében ez a probléma is megoldódott: az IBM (amelyik ezt megelőzően két éven keresztül a DVI mellett lobbyzott) beadta a derekát és a Philips-szel közösen megjelentette a PC-be való CD-I kártyát. Úgy tűnik, hogy 1995. elején eldőlt a kérdés: a multimédia alkalmazások területén az

ezredfordulóig a CD-I terjedését és uralmát semmi sem veszélyezteti. A magyarországi multimédia helyzet korántsem tükrözi a CD-I robbanásszerű elterjedését. A C D-I alapú multimédiafejlesztéshez, mint az érzékelhető, meglehetősen speciális hardver és szoftver e szközök s zükségesek és e zek - újdonságuknál f ogva - meglehetősen drágák. Ezzel magyarázható, hogy jelenleg csak egyetlenegy intézet kezdett CD-I fejlesztéssel foglalkozni - ez a Fővárosi Oktatástechnológiai Központ (= FOK). Az igazi lézerlemez Ha el hangzik a l aserdisc k ifejezés, l egtöbben a C D-re v agy a D VD-re g ondolnak. P edig a LaserDisc (LD) kül sejében c sak ha sonlít, m ûködési e lvét t ekintve pe dig merõben m ás, m int a manapság oly népszerû digitális optikai médiák. A VHS-sel egyidõben született meg egy, a VHS-nél lényegesen jobb minõségû videojel hordozó média. A o ptikai a dattárolás te rületén a P hilips má r a 60-as év ekben s

zép sikereket ért el Visszagondolva talán hihetetlennek tûnik, de a cég már 1972-ben bemutatott egy mûködõképes LaserDisc rendszert! Majd végül a filmkiadókkal való hosszas tárgyalások után 1978-ban lépett a piacra a LaserDisc. Kudarcra ítélve? Kétséges volt az LD sorsa, hiszen a VHS a maga olcsóságával, könn yebb kezelhetõségével, s nem ut olsó s orban a f ilm r ögzítésének l ehetõségével c sábítóbbnak h atott. R áadásul a be vált szalagos m édia s okkal ke vesebb bukt atót, hi balehetõséget hor dozott m agában. A z e lsõ LD lejátszók - mint pl . a z i tt l átható, 1980 -tól g yártott P ioneer VP-1000 - még gázalapú l ézerrel mûködtek, és nagyon sok probléma volt velük. Az LD közel két évtizedes pályafutása során csekély piacot hódított el a V HS elõl. Az Egyesült Államokban 2 millió , J apánban 5 millió LD le játszó ta lált g azdára a z elmúlt 2 0 é vben. E z a százmilliós nagyságrendû VHS

lejátszó forgalomhoz képest elenyészõ. Miért vesztett? Logikus feltevés: ha a VHS nyert, akkor jobb paraméterekkel rendelkezett, mint az LD. Nos, ez jelen e setben n em igaz: a z LD s okkal j obb m inõségû vo lt, min t a V HS! A Pioneer szerint az L D 60 %-kal élesebb képet ad, mint a V HS. Az LD még a T V adásnál is jobb képminõséget produkált: Video szabvány NTSC PAL VHS felbontása 320x482 320x560 Mûsorszórás felbontása 440x482 533x560 LaserDisc felbontása 567x482 600x560 Jól látszik, hogy a LaserDiscnek megjelenése idején a képminõséget tekintve nem volt ellenfele. Mi a helyzet a hangzással? Audio variációk Az LD -n k ezdetben 2 a nalóg csatorna állt r endelkezésre a h angok t árolására, m ely a VHS-en található H i-Fi s ztereó ha ngsávnál né mileg r osszabb m inõséget pr odukált. E záltal ke zdetben monó ill. sztereó, késõbbiekben pedig bármely 2 csatornán megférõ analóg formátum (pl Dolby Surround) e

rõsítette a z LD-t. A 80-as év ek v égén k észültek az u tolsó, c sak a nalóg ha ngot tartalmazó LD-k, és e gyre na gyobb t eret hódí tottak a 2 di gitális c satornát hor dozó l emezek. A Compact Disc Digital Audio szabványhoz hasonló, 16 bi tes, 44 kH z-es sztereó jel biztosította a zajmentes, tiszta hangzást - melyet a VHS sosem ért el. A 9 0-es év ek k özepétõl, a t ömörített, s okcsatornás d igitális h angformátumok el terjedésével az LD v égül a h anghatások n etovábbját n yújthatta a D olby D igital 5 .1 é s a D TS ( Digital T heatre System) hangrendszerek támogatásával. Sajnos azonban csak az amerikai és japán piacra szánt, vagyis N TSC s zabványú l emezeken f értek el ezek a s okcsatornás j elek, az eu rópai ( PAL) LaserDisc-ek csak a 2 csatornás, tömörítetlen digitális jel tárolását támogatták. Még az NTSC lemezeken sem fért meg a sokféle hangformátum egymás mellett, így a lemezek készítésekor a

következõ variációk közül kellett a studióknak választaniuk: NTSC szabvány: 2 analóg csatorna 2 analóg csatorna + 2 tömörítetlen digitális csatorna 1 analóg csatorna + 2 tömörítetlen digitális csatorna + Dolby Digital 5.1 csatorna 2 analóg csatorna + DTS csatorna PAL szabvány: 2 analóg csatorna 2 tömörítetlen digitális csatorna Analóg csatornák A 8 0-as év ek el ején az LD-n t alálható a nalóg j el na gyon j ó m inõséget ké pviselt. A f õleg a jobboldali csatornában gyakran fellépõ torzítás elkerülésére ún. CX zajcsökkentést alkalmaztak, melyet a l ejátszás f olyamán b ármikor k i, m ajd újra b e l ehetett k apcsolni. A C X zajcsökkentés lényegében a Dolby-B-vel megegyezõ elven mûködik. A d igitális k or e ljövetelével az an alóg cs atornák s zerepe cs ökkent, ám az N TSC s zabványú lemezeken gyakran felhasználták az analóg csatornákat extra információk (pl. kommentár sávok) tárolására. Ez

természetesen monó jel esetén akár két különálló, független hangsáv is lehetett Digitális csatornák A tömörítetlen, sztereó digitális csatorna CD audió hangzást nyújtott, így pl. koncertfelvételek jó minõségû rögzítését is lehetõvé tette. A kezdetben sztereó, késõbb 4 c satornás Dolby Surround formátumú h anggal e rõsített LD e gyre me sszebb k erült az év ek ó ta változatlanul g yenge minõségû VHS-tõl. A Dolby Digital 51 és DTS támogatás pedig végképp eldöntötte a kérdést: házimozira csak az LD volt alkalmas. 1995 ót a ké szülnek D olby D igital s ávot t artalmazó LaserDisc-ek, m elyeken a h ang A C-3 kódolással k erül r ögzítésre, és az LD-be é pített d ekóder állítja e lõ a 6 k ülönálló c satornát ( bal elsõ, köz ép, j obb e lsõ, ba l há tsó, j obb há tsó, s ubwoofer). A z A C-3 kódol ás l ényege, ho gy a teljes, 6 csatornás jelfolyam sávszélességét (veszteséges) tömörítéssel 384

kbit/s-ra redukálja. Ez alig tizede a tömörítetlen, 6 csatornás, 44 kHz-es, 16 bites digitális jelnek! A tömörítés azonban speciális módon történik, így a filmek dekódolt hangjában csak nagyon ritkán lehet tömörítésbõl adódó ve szteséget é szlelni. A ve szteséges, e rõteljes t ömörítésbõl a dódóan a D D 51 ne m alkalmas csúcsminõségû zenei felvételek rögzítésére. A DTS ugyanazt a 6 hangcsatornát kínálja, mint a Dolby Digital, azonban annál jóval nagyobb sávszélességet ( 1411 kbi t/s) bi ztosít. A l egtöbb f ilmnél al ig és zlelhetõ a k ülönbség a D D és a DTS f ormátumok h angzása köz ött, a zonban k omolyabb h angzásvilág vi sszaadására a D TS sokkal jobb választás. Mindenben jobb? Láthatjuk, hog y a LaserDisc ké p- és h angminõségét te kintve tú lszárnyalja a le gjobb V HS rendszereket is. Akkor mégis mi okozhatta a langyos fogadtatást? A minõség biztosan nem, hiszen az a kor igényeinek

tökéletesen megfelelt. A TV és a VHS 4:3 arányú felvételeihez képest a LaserDisc felkínálta a szélesvásznú megjelenítés lehetõségét is: ezt a m ozin f elnõtt g eneráció ör ömmel f ogadta. A t öbb a udio c satorna l ehetõvé t ette pl usz információk rögzítését, majd a d igitális csatornák bevezetésével CD minõségû koncertfelvételek rögzítését. E z u tóbbit a V HS mé g a ma i n apig s em tu dta u tolérni A V HS-nél megszokott hosszadalmas, u nalmas és gyakran b onyolult t ekergetéses k eresés h elyett az LD n éhány másodpercen be lül ké pes vol t a f ilm bá rmely részére, m ásodperces pont ossággal poz icionálni. Késõbb, a C AV f ormátumú l emezek m egjelenésével k épenkénti l éptetést, oda -vissza, ak ár tízszeres s ebességû l ejátszást i s t ámogatták a l ejátszók! V égül, d e n em u tolsósorban p edig a szalagos m édiákkal e llentétben a LaserDisc opt ikai út on ol vasható, í gy akár t öbb t

íz é ven á t, többezer lejátszás után is képes ugyanazt a minõséget produkálni. Ennyi j ó ut án j öjjenek a z LD há trányai. Az e lsõ é s t alán m ind köz ül a l eglényegesebb: a z LD csak l ejátszható ( read-only) m édia. A f elvétel l ehetõsége u gyan t öbbször i s f elmerült, á m a technológia bonyolultsága, és a vásárlók érdektelensége megakadályozta a rögzítésre is alkalmas LaserDisc l ejátszók b evezetését. R áadásul, m ire a l ézeres l etapogatásból ad ódó s zámtalan problémát ki küszöbölték, a V HS m ár t úl na gy t eret hódí tott e l: a z LD j óval d rágább megoldásának addigra már esélye sem volt. A második, az LD hátrányai közül a legidegesítõbb: egyetlen lemezoldal 60 (CLV) ill. 30 (CAV) percnyi videót tudott tárolni, így a filmet csak többszöri, néhány másodperces megszakításokkal lehetett v égignézni. A lemezfordítás ill -csere p edig a l emez s érülékenységébõl a dódóan

fokozott körültekintést igényelt, m ely pl . e gy elfüggönyözött, vaksötét házimozi szobában nem mindig k ivitelezhetõ. A k étoldalas, v agyis a me gszakítások s zámát f elére r edukáló le játszást támogató egységek csak késõn, és meglehetõsen magas áron kerültek bevezetésre. Ár: a le játszók é s a f ilmek is má sfél-kétszer a nnyiba k erültek, m int a V HS vá ltozatok. A z ár/érték arány ugyan kiegyenlítette a n agy eltérést, azonban a l egtöbb vásárlót nem gyõzte meg az LD b õvebb s zolgáltatási k öre és j obb m inõsége, é s i nkább a j óval ol csóbb V HS vá sárlása mellett döntött. Európában a LaserDisc elterjedését a PAL szabványú filmek hiánya akadályozta meg. Végül pedig a vásárlók többsége riasztónak, de legalábbis nehezen kezelhetõnek találta a 30 cm átmérõjû korongokat :) A lemez Három LD változat létezik: 12 inch (30 cm) átmérõjû 8 inch (20 cm) átmérõjû 5 inch (12 cm)

átmérõjû (CDV5) Nagy t ömegben a l egelsõ v erzió t erjedt el , a m ásik k ettõ i gazán cs ak J apánban t alált s zívélyes fogadtatásra. A LaserDisc al apesetben mindig kétoldalas, vagyis nem más, mint két lemez háttal egymásnak összeragasztva. A z e gyoldalasnak t ûnõ, e gyik ol dalon c ímkét vi selõ l emezek i s ké t l emez összeragasztásával készülnek, mert a régebbi lejátszók mechanikája a vékonyabb lemezeket nem tudta megfogni. Az újabb lejátszókban ezt a problémát már kiküszöbölték, sõt: minden jelenlegi LD lejátszó képes az audio CD lemezek olvasására is. A LaserDisc f orgatása e redetileg a C D-vel m egegyezõ e lven, va gyis á llandó l ineáris s ebesség (CLV - Constant Linear V elocity) t artásával t örtént. E z az t er edményezte, h ogy a l emez belsejének ( elejének) ol vasásához s zükséges 18 00 R PM ( Rotation Per M inute: f ordulat/perc) forgási sebesség a lemez külsejéhez (végéhez) közeledve

fokozatosan 600 RPM-re csökkent. Ezt eleinte úgy oldották meg, hogy a forgási sebesség csak nagyon rövid ideig volt állandó, vagyis szépen a pránként c sökkent. K ésõbb - ugyan mé g min dig C LV je lzéssel - már ú gy k észültek a lemezek, hogy a forgási sebesség egy darabig állandó volt, majd hirtelen viszonylag nagyot esett. Ez a technika néhány bosszantó zavarjel kiszûrését tette lehetõvé. A CLV formátumú lemezek oldalanként 60 percnyi analóg videojel tárolására voltak képesek, és nem tá mogatták a k épenkénti lé ptetést, v alamint a me gnövelt s ebességû l ejátszást (gyorstekerés). A j elenetek e lérése m ásodpercre pont osan m ûködött, é s a z ug rás t ávolságától függõen max. 6 másodpercet vett igénybe A C AV ( Constant Angular V elocity), v agyis állandó f orgási s ebességû l emezek b evezetésével lehetõség nyílt a képkockára való ugrásra, a képenkénti léptetésre, és a jelenetek sokkal

gyorsabb elérésére. A CAV hátránya, hogy feleannyi, oldalanként m indössze 30 p ercnyi analóg vi deojel tárolására képes, és a lejátszásból adódó zaj a l emez végéhez közeledve nem halkul el (mivel a forgási s ebesség a t eljes l ejátszás f olyamán 1 800 R PM m arad). A méregdrága, h igh-end lejátszók egy különleges eljárás (DFS - Digital Field Store) segítségével képesek voltak a CLV lemezeken is támogatni minden CAV újdonságot. Szempont VHS Oldalankénti lejátszási idõ min. 120 perc Normál sebességû elõre/visszajátszás Gyorsított elõre/visszajátszás Lassított elõre/visszajátszás OK OK OK LD CAV LD CLV 30 perc OK OK OK 60 perc OK - LD CLV, DFS DVD 60 perc min. 135 perc OK OK OK OK OK OK Képkimerevítés Képenkénti léptetés Jelenetre ugrás Analóg hangcsatornák Digitális hangcsatornák OK OK - OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK OK A lejátszók Mivel m aga a t echnológia a

DVD-nek kös zönhetõen a ki halás s zélére k erült, eltekintek a lejátszók ismertetésétõl. Ehelyett álljon itt néhány érdekes képecske: 1983: Pioneer LD-1000 1996: Pioneer CLD-925 1996: Pioneer CLD-925 1983: Pioneer LD-V6000 A filmek Csaknem 10000 film jelent meg LaserDisc-en az elmúlt 20 évben. A DVD iparnak még rengeteg idõre l esz s züksége, ho gy minden LD-n kapható film me gjelenhessen D VD-n i s. E gy példa az LD-n már réges-rég, DVD-n azonban még meg nem jelent filmre; s kettõ arra, hogy még mindig jelennek meg új LaserDisc-ek: Képminõség? Mivel P C-s La serDisc l ejátszó n em l étezik, í gy j ó m inõségû ál lóképeket az Interneten n em igazán l ehet t alálni. Kis hazánkban - mint a hogy E urópában á ltalában - nem t úl n épszerû ez a média, íg y lejátszót sem tudtam hirtelen keríteni. Végül ú gy döntöttem, közzéteszek néhány j ó minõségû V ideo C D-rõl, V HS s zalagról, T V a dásból é s D

VD-rõl el csent k épet. A LaserDisc képminõsége kb. a VHS és a DVD közé tehetõ :) A CD-meghajtó programozása A Microsoft CD-ROM Extension (MSCDEX) a DOS egy olyan bővítése ami lehetővé teszi mind High Sierra, mind ISO-9660 formátumú CD-ROM lemezek olvasását. Az alkalmazásokkal való kompatibilitást bi ztosítandó a zok a C D-ROM le mezt ú gy "látják", min tha a z e gy s zokványos mágneses tároló (pl. floppy, winchester) lenne A te ljes C D-rendszer két komponensből áll: a CD-meghajtóval s zállított h ardware-függő eszközmeghajtóból (pl. SJCDAPISYS) és az MSCDEXEXE nevű eszközfüggetlen programból Az előbbi program olyan elemei műveletek elvégzésére képes, mint a fej mozgatása, egy szektor olvasása/írása, vagy a m eghajtó ál lapotának l ekérdezése ( pl. v an -e l emez az eg ységben), m íg utóbbi egy IFS (Installable File S ystem - telepíthető file-rendszer), ami “emészthetővé” teszi a CD-lemezeket a DOS

számára. Az eszközmeghajtó Az M SCDEX pr ogram nem köz vetlenül, ha nem a z e szközmeghajtón ke resztül kom munikál a CD-ROM meghajtóval. Ez lehetővé teszi különböző eszközmeghajtók alkalmazásával különböző fizikai k arakterisztikájú é s ille sztési m ódú C D-meghajtók e gységes k ezelését az M SCDEX szintjén. Az eszközmeghajtó feladata a standard MSCDEX parancsok “lefordítása” a hardver (a CD-ROM meghajtó) számára, ilyen szinten elrejti az MSCDEX elől, hogy valójában milyen meghajtó is van a gépben. Az e szközmeghajtó a C ONFIG.SYS-ben kerül b etöltésre min t a kármelyik má sik eszközmeghajtó. A szintaxis a következő: DEVICE = <filenév> /D: <eszköznév> /N: <meghajtók száma> A megadott eszköznevet át kell adni majd az MSCDEX számára is annak indításakor, hogy az megtalálhassa a CD eszközmeghajtóját és kommunikálni tudjon vele. Az eszközmeghajtó egy ill több CD-ROM meghajtó

használatát is támogathatja. Előbbi esetben a /N kapcsoló elhagyható, de több meghajtó használata esetén minden egyes meghajtónak külön <eszköznev>-et kell adni. A D OS a z e szközmeghajtóval ( mint m inden m ás de vice dr iverrel i s) ún. IOCTL p arancsok segítségével kommunikál. Az érvényes parancskódok a következők: Kód 0 1 2 3 4 5 Kód 6 7 8 9 10 11 Jelentés INIT MEDIA CHECK BUILD BPB IOCTL INPUT INPUT NON-DESTRUCTIVE INPUT NOWAIT Jelentés INPUT STATUS INPUT FLUSH OUTPUT OUTPUT WITH VERIFY OUTPUT STATUS OUTPUT FLUSH 12 Kód 13 14 15 16 128 130 Kód 131 132 133 134 135 135 IOCTL INPUT Jelentés DEVICE OPEN DEVICE CLOSE REMOVABLE MEDIA OUTPUT UNTIL BUSY READ LONG READ LONG PREFETCH Jelentés SEEK PLAY AUDIO STOP AUDIO WRITE LONG WRITE LONG VERIFY RESUME AUDIO A Microsoft az MSCDEX kidolgozásakor specifikált egy minimális, minden - az MSCDEX-szel kompatiblis - CD-ROM eszközmeghajtók által ismert és értelmezett utasításcsoportot

(magyarul, amelyik eszközmeghajtó ezeket nem tudja avval nem - vagy legalábbis nem helyesen - működik az M SCDEX). A m inimális C D-ROM es zközmeghajtó Cooked M ode 1 -ben (lásd később) adatszektorok ol vasására ké pes HSG c ímzéssel (lásd később) és megfelelően kezeli az IOCTL hívásokat. A z es zközmeghajtók ál tal m inimálisan i smertnek f eltételezett p arancsok és paraméterezésük a következő: Init Parancskód = 0 ES:BX =  INIT Init Offs Típu Érték et s 00 DB 13 dup (?) 0D DB 0 * 0E DD ? */- 12 DD ? Mező jelentése request header az alegységek száma (0) végcím mutató a BPB-re/parancssori paraméterek 16 DB 0 blokk-egységszám * az eszközmeghajtó állítja be a funkcióhívás alatt Ezt a f unkciót a D OS ( nem az M SCDEX) cs ak e gyszer, az es zköz i nstallálásakor ( az eszközmeghajtó betöltésekor) hívja meg. Ez az egyetlen CD-ROM eszközmeghajtó-parancs amit maga a DOS ad k i ( normális es etben); a t öbbit m indig

az M SCDEX v agy a f elhasználói programok használják. Az végcímet a hí vás s orán a z e szközmeghajtónak ke ll be állítani a r ezidenssé t enni kí vánt r ész méretének megfelelően. A funkció hívásakor eszközmeghajtó paramétereire (a DEVICE= ill DEVICEHIGH= u táni karakterekre) a BPB ( BIOS P arameter Block) poi nter m utat. E z lehetőséget nyújt az eszközmeghajtó számára esetleges parancssori paraméterek átvételére. Az inicializálás a latt a z e szközmeghajtónak - az esetleges paramétereknek megfelelően - be k ell állítania device header-jében az eszközmeghajtó nevet. Read (IOCTL input) Parancskód = 3 ES:BX = Ř IOCTLI IOCTLI Offs Típu Érték et s 00 DB 13 dup (?) 0D DB 0 * 0E DD ? 12 DW ? 14 DW 0 16 DD 0 Mező jelentése request header média-leíró bájt a BPB-ből átviteli cím átvivebdő bájtok száma kezdő szektor mutató a volume ID-re 0f hiba esetén A média-leíró, kezdő szektor és volume ID mezők tartalma

mind 0. Az átviteli cím egy vezérlő-blokkra ( control bl ock) m utat, amin k eresztül az es zközmeghajtóval kommunikálhatunk. A felépítése a következő: CDIReqBu Offs Típu Érték Mező jelentése f et s 00 DB ? végrehajtandó parancs kódja 01 DB n a parancs paraméterei dup(?) A parancskódok, a szükséges Request Buffer mérete (IOCTLI rekord “átvivendő bájtok száma” mezője) és jelentéseik a következők: Kód 0 Méret Jelentés 5 Device Header címének 1 6 lekérdezése Fej pozíciójának lekérdezése 2 3 4 5 6 7 Kód 8 ? ? 9 130 5 4 Fenntartott Hiba-statisztika Információ audio-csatornáról Közvetlen meghajtó-vezérlés Eszköz állapotának lekérdezése Szektor-méret lekérdezése Méret Jelentés 5 Lemez-méret lekérdezése 9 10 11 12 13 14 15 16255 2 7 7 11 13 11 11 ? Lemez-csere lekérdezése Audio-lemez információ Audio-sáv információ Audio Q-Channel info Audio Sub-Channel info UPC Code beolvasása Audio-állapot

lekérdezése Fenntartott • Device header címének lekérdezése DevHeaderA Offs Típu Érték Mező jelentése ddr et s 00 DB 0 Parancs-kód * 01 DD ? A meghajtó device header-ének címe A funkció meghívásásakor az eszközmeghajtó a device-header címét helyezi a requestbufferbe. • Fej pozíciójának lekérdezése LocationOfh Offs Típu Érték Mező jelentése ead et s 00 DB 1 Parancs-kód 01 DB ? Címzési mód * 02 DD ? Az olvasófej pozíciója Az eszközmeghajtó fej pozícióját adja vissza a címzési módnak megfelelő formában. • Hiba-statisztika lekérdezése ErrorStatisti Offs Típu Érték Mező jelentése cs et s 00 DB 3 Parancs-kód * 01 DB N dup Hiba-statisztika (?) A hiba-statisztikák még nem lettek definiálva. • Audio-csatorna információ Audio-chnl Offs Típu Érték Mező jelentése info et s 00 DB 4 Parancs-kód * 01 DB ? A 0. kimeneti csatornához kapcsolódó bementi csatorna (0,1,2,3) * 02 DB ? A 0. kimeneti csatorna hangerőssége

(0-255) * 03 DB ? A 1. kimeneti csatornához kapcsolódó bementi csatorna * 04 DB ? A 1. kimeneti csatorna hangerőssége * 05 DB ? A 2. kimeneti csatornához * * 06 07 DB DB ? ? * 08 DB ? kapcsolódó bementi csatorna A 2. kimeneti csatorna hangerőssége A 3. kimeneti csatornához kapcsolódó bementi csatorna A 3. kimeneti csatorna hangerőssége Az audi o-csatornák a ktuális ál lapotát k érdezi l e. A lapbeállításban minden k imeneti csatornához a vele egyező sorszámú bementi csatorna van hozzárendelve és minden csatorna hangereje maximális (255). • Közvetlen meghajtó-vezérlés (olvasás) DrvDirectCtr Offs Típu Érték Mező jelentése lI et s 00 DB 5 Parancs-kód * 01 DB ? Átvitt bájtok száma * 02 DB 128 Adat-buffer DUP(?) E f unkció és p árja ( Write(IOCTL Ou put) - Közvetlen M eghajtó-vezérlés ( írás) ) használatával nyílik lehetőség közvetlenül a meghajtóval való kommunikációra. A funkció hívása után az átvitt

bájtok számát a megfelelő mező adja meg, ez azonban nem l épheti t úl a 1 28 b ájtot. Ennél t öbb i nformáció á tvitele több eg ymás után funkcióhívás alkalmazásával lehetséges. A funkció alkalmazása és paraméterei teljesen eszközfüggőek, mindössze csak azért került definiálásra, hogy szabványos lehetőséget biztosítson a specifikációban nem definiált, de különböző meghajtók által támogatott funkciók használatára. • Meghajtó állapotának lekérdezése DeviceStatu Offs Típu Érték Mező jelentése s et s 00 DB 6 Parancs-kód * 01 DD ? Státusz Az eszközmeghajtó által visszaadott állapot-leíró bitjeinek jelentése a következő: Bit 0 1 Ha kikapcsolt (0) A meghajtó ajta be van csukva A meghajtó tálcája nyitható 2 Csak cooked olvasást támogat 3 4 Csak olvasható Csak adat-sávok elérését támogatja Ha bekapcsolt (1) A meghajtó ajta nyitva van A meghajtó tálcája zárva van (locked) A raw olvasási módot is

támogatja Írható-olvasható Audio/video sávokat is kezel 5 Nem támogatja az "szektorfésülést" (interleaving) 6 Fenntartott 7 Nem támogatja az előre-olvasást (prefetching) 8 Nem támogatja az audiocsatornák vezérlését 9 Csak a HSG címzési módot támogatja 10-31 Fenntartott Támogatja az interleaving-et Támogatja az előre-olvasást Támogatja az audi-csatorna manipulációkat A HSG és a Red Book címzést is támogatja - • Szektor-méret lekérdezése SectorSize Offs Típu Érték Mező jelentése et s 00 DB 7 Parancs-kód 01 DB ? Olvasási mód (cooked/raw) * 02 DW ? Szektor-méret A szektorméret CD-ROM esetében cooked módban 2048, míg raw módban 2352 bájt. • Lemez-méret lekérdezése VolumeSize Offs Típu Érték Mező jelentése s et 00 DB 8 Parancs-kód * 01 DD ? Lemez-méret (szektorokban) Az eszközmeghajtó a lemez TOC-jából (Table Of Contents - tartalomjegyzék) beolvassa a lead-out track (lásd később) pozícióját és ezt

adja vissza a lemezen található szektorok számaként. • Lemez-csere lekérdezése MediaChang Offs Típu Érték Mező jelentése e et s 00 DB 9 Parancs-kód * 01 DB ? Lemez-csere állapotkód Az eszközmeghajtó által visszadott állapotkód értelmezése: Érték 0 1 255 (-1) Jelentés Nem történt lemez-csere Nem állapítható meg lemezcsere Lemez-csere történt • Audio lemez-információk lekérdezése AudioDiskInf Offset Típus Érték Mező jelentése o 00 01 02 03 DB DB DB DD 10 ? ? ? Parancs-kód * Legalacsonyabb sáv-sorszám * Legmagasabb sáv-sorszám * A lead-out track kezdőpozíciója (Red Book formátumban!) Az eszközmeghajtó a lemez lead-in (legelső) sávjából beolvasott információkat adja vissza. A sávsorszámok mind bináris értékek (nem BCD), a lead-out track pozíciója pedig Red Book formátumú cím. • Audio-sáv információk lekérdezése AudioTrackI Offs Típu Érték Mező jelentése nfo et s 00 DB 11 Parancs-kód 01 DB ?

Sáv száma * 02 DD ? A sáv kezdőpozíciója (Red Book formátumban!) * 06 DB ? Sáv-típus Az eszközmeghajtó a megadott sáv kezdőpozícióját adja vissza Red Book formátumban. A sáv-típus értelmezése a következő: Bitmaszk Jelentés 00x00000 2-csatornás, hangkiemelés nélkül 00x10000 2-csatornás, hangkiemeléssel (pre-emphasis) 10x00000 4-csatornás, hangkiemelés nélkül 10x10000 4-csatornás, hangkiemeléssel 01x00000 Bitmaszk 01x10000 11xx0000 xx0x0000 xx1x0000 adat-sáv Jelentés fenntartott fenntartott digitális másolás tilos digitális másolás engedélyezve • Audio Q-csatorna információk lekérdezése AudioQChnl Offs Típu Érték Mező jelentése Info et s 00 DB 12 Parancs-kód * 01 DB ? Control és Adr bájt (halvány lila gőzöm sincs, hogy ez mi) * 02 DB ? Sávszám * 03 DB ? Index (essemtommi) * 04 DB ? MIN (Lejátszási pozíció a sávon belül) * 05 DB ? SEC * 06 DB ? FRAME * 07 DB 0 Fenntartott * 08 DB ? PMIN (Lejátszási pozíció a

lemezen) * * 09 0A DB DB ? ? SEC FRAME E f unkció s egítségével ál lapítható meg, h ogy hol t art a z audi o-sáv l ejátszása. A visszaadott a sávon elejéhez képesti relatív ill abszolút pozíció mezői a Red Book címzésnek megfelelően értelmezendők. • Audio Sub-Channel információk lekérdezése SubChnlInfo Offs Típu Érték Mező jelentése et s 00 DB 13 Parancs-kód 01 DD ? Kezdő frame címe (Red Book!) 05 DD ? Átviteli cím 09 DD ? Beolvasandó szektorok száma Az eszközmeghajtó a megadott kezdőpozíciótól kezdve szektoronként 96 bájt nyers sub-channel információt olvas be a memóriába a megadott átviteli címre. • UPC kód beolvasása SubChnlInfo Offs Típu Érték Mező jelentése et s 00 DB 14 Parancs-kód * 01 DB ? Control és Adr bájt (lásd fent) * 02 DB 7 UPC/EAN kód DUP( ?) 03 DB 0 Fenntartott * 04 DB ? AFrame A funkció a CD-meghajtóban található lemez UPC-ját (Universal Product Code - Egyedi Termék A zonosító,

magyarul k atalogizálási s zám) adj a v issza. Az U PC 13 dar ab számjegyből áll, melyek mindegyike 4 biten van kódólva, így az UPC utolsó 4 bitje mindig 0. A mennyiben a l emezen n em t alálható U PC bejegyzés S ector N ot F ound hibakódot kapunk vissza. • Audio státusz lekérdezése AudioStatus Offs Típu Érték Mező jelentése et s 00 DB 15 Parancs-kód * 01 DW ? Audio-státusz (0. bit lejátszás felfüggesztve, 1.-15 fenntartva) * 03 DD ? Az utolsó Play v. a következő Resume (lásd később) kezőpozíciója * 07 DD ? Az utolsó Play v. a következő Resume végpozíciója Write (IOCTL Output) Parancskód = 12 ES:BX =  IOCTLO IOCTLO Offs Típu Érték et s 00 DB 13 dup (?) 0D DB 0 0E DD ? 12 DW ? 14 DW 0 16 DD 0 Mező jelentése request header média-leíró bájt a BPB-ből átviteli cím átvivebdő bájtok száma kezdő szektor mutató a volume ID-re 0f hiba esetén A mezők jelentése megegyezik a Read (IOCTL Input) parancsnál leírtakkal.

CDOReqB Offs Típu Érték Mező jelentése uf et s 00 DB ? végrehajtandó parancs kódja 01 DB n a parancs paraméterei dup(?) A parancskódok és jelentéseik a következők: Kód 0 1 2 3 4 5 6-255 Méret 1 2 1 9 ? 1 ? Jelentés Lemez-tálca nyitása Lemez-tálca zárása/oldása (lock/unlock) Meghajtó alaphelyzetbe hozása (reset) Audio-csatornák vezérlése Közvetlen meghajtó-vezérlés Lemez-tálca behúzása Fenntartott • Lemez-tálca nyitása EjectDisk Offs Típu Érték Mező jelentése et 00 s DB 0 Parancs-kód Az eszközmeghajtó feloldja a lemez-tálca zárat (ha volt) és kinyitja a lemez-tálcát. Csak motorikus meghajtókon használható. • Lemez-tálca zárása/oldása LockDoor Offs Típu Érték Mező jelentése et s 00 DB 1 Parancs-kód 01 DB ? Funkció ( 0 - zárás, 1 - oldás) A funkciónak megfelelően zárja/oldja a lemez-tálcát. Z árt ál lapotban a meghajtó nem nyitható kívülről (nem programból). • Lemez-tálca

zárása/oldása ResetDrive Offs Típu Érték Mező jelentése et s 00 DB 2 Parancs-kód A funkció hatására az eszközmeghajtó reseteli és inicializálja a meghajtót. • Audio-csatorna vezérlése AudioChnlCtrl Offset Típus Érté Mező jelentése k 00 DB 3 Parancs-kód 01 DB ? A 0. kimeneti csatornához kapcsolódó bementi csatorna (0,1,2,3) 02 DB ? A 0. kimeneti csatorna hangerőssége (0255) 03 DB ? A 1. kimeneti csatornához kapcsolódó bementi csatorna 04 DB ? A 1. kimeneti csatorna hangerőssége 05 DB ? A 2. kimeneti csatornához kapcsolódó bementi csatorna 06 DB ? A 2. kimeneti csatorna hangerőssége 07 DB ? A 3. kimeneti csatornához kapcsolódó bementi csatorna 08 DB ? A 3. kimeneti csatorna hangerőssége Az audi o-csatornák ál lapotát ál lítja be. A paraméterek és értelmezésük m egegyezik a Read(IOCTL I nput) A udio-Csatorna I nformációk Lek érdezése funkciónál l eírtakkal. A funkció segítségével lehetőség nyílik pl. többnyelvű

CD-k ké szítésére, amikor i s ké t különböző nyelvi anyagot csak 2-2 csatornán pár huzamosan tárolják, m ajd visszajátszáskor a nem használt nyelvnek megfelelő két csatorna bemenetét a másik két csatornára irányítják át. Egy másik lehetőség a virtuális hangforrás térbeli mozgásának imitálása a használt csatornák megfelelő változtatásával. • Közvetlen meghajtó-vezérlés (írás) DrvDirectCtrlO Offset Típus 00 DB 01 DB Érték 4 128 DUP(?) Mező jelentése Parancs-kód Adat-buffer A funkció segítségével közvetlenül küldhető parancs a meghajtónak. A paraméterek teljesen eszköz-függőek, értelmezésük a meghajtótól függ. Használtával kapcsolatban lásd a Read(IOCTL Input) - Közvetlen meghajtó-vezérlés (olvasás) funkciót. • Lemez-tálca behúzása CloseTray Offs Típu Érték Mező jelentése et s 00 DB 5 Parancs-kód Az eszközmeghajtó behúzza a lemez-tálcát. Csak motorikus meghajtókon

használható Az MSCDEX Mint láttuk a CD-meghajtó "érdemi" kezelését az eszközmeghajtó látja el. De akkor mit csinál az MSCDEX? Az MSCDEX feladata a DOS alkalmazások számára "láthatóvá" és egyben " átlátszóvá" t enni a C D-meghajtót eg y ol yan i nterfész de finiálásával am i adatformátumaiban és s zolgáltatásaiban m egfelel a D OS ál tal a s tandard m ágneses meghajtók el érésére a lkalmazotakkal. Így a z al kalmazások - hacsak ni ncsenek k ülön felkészítve az MSCDEX kezelésére - észre sem veszik, hogy a z adott fájlt éppen CDmeghajtóról töltik be, hiszen ugyanazt a funkcióhívást alkalmazhatják - és alkalmazzák a CD -meghajtón lévő fájlok, mint az egyéb mágneses egységeken lévők elérésére (természetesen csak a CD nyújtotta keretek között, pl. a fájlt nem lehet létrehozni, vagy írni, stb.) Az MSCDEX és plusz, CD-specifikus szolgáltatásainak elérésére a 2Fh megszakításon

keresztül nyílik lehetőség. A megszakítás meghívásával a következő szolgáltatások érhetők el: Get Number of CD-ROM drive letters AX 1500h ( majd INT 2Fh) R: BX a használt CD-ROM meghajtók száma CX az első CD-ROM meghajtó (A=0, B=1, ., Z=25) Figyelem! A funkció nem igazán alkalmas annak eldöntésére, hogy egy adott meghajtó CD-meghajtó -e vagy sem, mert a CD-ROM meghajtók betűjeleinek folytonossága nem biztosított. Erre alkalmasabb a Get CD-ROM drive letters funkció Get CD-ROM drive device list AX 1501h ES:BX buffer a CD-meghajtók adatainak tárolására R: Az ES:BX buffer feltöltve az adatokkal A buffer elemei 5 bájtos rekordok, melyeknek első 4 bájtja egy pointert tartalmaz az adott meghajtó device driver header-jére, míg a következő bájt a meghajtóhoz tartozó sub-unit kódot tartalmazza. A buffernek elég hosszúnak kell lennie az adatok tárolására A buffer szükséges hossza az előző funkció meghívásával dönthető el, de

célszerű a maximum 26 dar ab m eghajtó s zámára s zükséges hel yet l efoglalni, hi szen ez i s c sak 130 bájt. Get Copyright file name AX 1502h ES:BX 38-bájtos buffer a fájlnév tárolására CX CD-ROM meghajtó (A=0,.) R: Az ES:BX buffer feltöltve Az a z i gazság, hogy nek em m ég m indig nul l-sztringet adot t v issza e z a f unkció, úgyhogy nem tudtam kitalálni, hogy valójában mire is jó. Állítólag a VTOC-ból kimásolja a copyright file nevét. Get Abstract file name AX 1503h ES:BX 38-bájtos buffer a fájlnév tárolására CX CD-ROM meghajtó (A=0,.) R: Az ES:BX buffer feltöltve U.a mint az előző funkciónál Get Bibliographic Documentation file name AX 1504h ES:BX 38-bájtos buffer a fájlnév tárolására CX CD-ROM meghajtó (A=0,.) R: Az ES:BX buffer feltöltve U.a mint az előző kettő funkciónál Read VTOC AX 1505h ES:BX 2048-bájtos buffer az adatok tárolására CX CD-ROM meghajtó (A=0,.) DX szektor index (0.n) R: Az ES:BX buffer feltöltve

AL 1 - ha ez volt a standard , 0ffh - ha ez volt az utolsó VD, 0 - többi A funkció az ún. Volume Descriptorok (VD) beolvasására alkalmas Turn debugging On AX 1506h BX ez engedélyezni kívánt nyomkövetési funkció Feljesztésehkez fenntartva. (Magyarul a kereskedelmi verziókban nem csinál semmit) Turn debugging OFF AX 1507h BX ez tiltani kívánt nyomkövetési funkció U.a mint az előző Absolute disk Read AX 1508h ES:BX buffer CX CD-ROM meghajtó (A=0,.) DX olvasandó szektorok száma SI:DI kezdő szektor A funkcióhívást az MSCDEX egy READLONG devcie driver request-té alakítja és továbbítja az eszközmeghajtó felé. Absolute disk Write AX 1509h ES:BX buffer CX CD-ROM meghajtó (A=0,.) DX olvasandó szektorok száma SI:DI kezdő szektor A funkcióhívást az MSCDEX egy WRITELONG devcie driver request-té alakítja és továbbítja az eszközmeghajtó felé. CD-ROM drive check AX 150Bh BX DADAh CX CD-ROM meghajtó (A=0,.) R: BX = ADADh ha CD-ROM meghajtó

Amennyiben a megadott meghajtó CD-ROM meghajtó a BX regiszter értéke ADADh visszatérés után. MSCDEX version AX 150Ch R: BX = MSCDEX verziószám (főverzió - felső bájt; alverzió - alsó bájt) A verziószám bináris formában van, tehát a 2.23 verzió 0217h-t ad vissza Get CD-ROM drive letters AX 150Dh ES:BX buffer a meghajtó-azonosítók számára R: ES:BX buffer feltöltve A buffernek elég hosszúnak kell lennie az adatok tárolására. A buffer szükséges hossza a Get number of CD-ROM drive letters funkció meghívásával dönthető el, de célszerű a maximum 26 darab meghajtó számára szükséges helyet (26 bájt) lefoglalni. Send device driver request AX 1510h CX CD-ROM meghajtó azonosítója (A=0,.) ES:BX device driver request buffer A f unkció a megadott r equest bu ffer t ovábbítja az es zközmeghajtó f elé. S egítségével egyszerűbbé válik a CD-ROM meghajtókkal való kommunikáció és lehetővé válik azok multitaszkos rendszerekben való

konfliktusmentes alkalmazása