Билет 18. В1: Шина USB. Составляющие сигналы, физическая и логическая архитектура.

В1: Шина USB. Составляющие сигналы, физическая и логическая архитектура.

USB (UniversalSerialBus — универсальная последовательная шина).

Шина обеспечивает три скорости передачи информации: полная скорость FS (fullspeed) — 12 Мбит/с, Низкая скорость LS (LowSpeed) — 1, 5 Мбит/с. и Высокая скорость HS (HighSpeed) — 480 Мбит/с. В одной и той же системе могут присутствовать и одновременно работать устройства со всеми тремя скоростями. Шина с использованием промежуточных хабов позволяет соединять устройства, удаленные от компьютера на расстояние до 25 м.

USB обеспечивает обмен данными между хост-компьютером и множеством периферийных устройств (ПУ). Согласно спецификации USB, устройства (devices) могут являться хабами, функциями или их комбинацией.Устройство хаб (hub) обеспечивает дополнительные точки подключения устройств к шине.Устройство функция (function) USB предоставляет системе дополнительные функциональные возможности. Комбинированное устройство (compounddevice), содержащее несколько функций, представляется как хаб с подключенными к нему несколькими устройствами. В шине используется дифференциальный способ передачи сигналов D+ и D- по двум проводам.

Физическая архитектура: Общая архитектура шины позволяет подключать, конфигурировать, использовать и отключать устройства во время работы хоста и самих устройств.

физ.

логич.

Физическая архитектура определяется след.правилами: устройства подключаются к хосту; физическое соединение устройств между собой осуществляется по топологии многоярусной звезды, вершиной которой является корневой хаб; центром каждой звезды является хаб; каждый кабельный сегмент соединяет между собой две точки: хост с хабом или функцией, хаб с функцией или другим хабом; к каждому порту хаба может подключаться периферийноеUSB-устройство или другой хаб, при этом допускаются до 5 уровней каскадирования хабов, не считая корневого.

Логическая архитектура. Детали физической архитектуры скрыты от прикладных программ в системном программном обеспечении (ПО), поэтому логическая архитектура выглядит как обычная звезда, центром которой является прикладное ПО, а вершинами – набор конечных точек. Прикладная программа ведет обмен информацией с каждой конечной точкой.

В2: Стартовые загрузчики: назначение, классификация, размещение на диске.

Первая программа, которая выполняется после включения ПК – BIOS (базовая система ввода вывода). Она находит загрузочное устройство, считывает его нулевой сектор и передает на него управление. В этом секторе находиться главная загрузочная запись MBR размером 512 байт, в которой помещается: первичный загрузчик ОС (маленькая программа), таблица разделов диска, число 0хАА55, предназначенное для проверки, служит ли данный сектор загрузочным.

Загрузчики – это класс программ, обеспечивающих загрузку ОС. Формат MBR стандартен для всех ОС, а содержание области, отведенной под первичный загрузчик, может различаться. Этот загрузчик очень мал, перед ним стоит всего 1 задача – найти на диске и считать в память код загрузчика следующего этапа, разворачивающего уже саму ОС, и передать ему управление. Из MBR запускается диспетчер загрузки (вторичный загрузчик), позволяющий выбрать вариант загрузки и загружаемую ОС.

Существует множество загрузчиков ОС. LILO (LInuxLOader) – является стандартом для ОС Linux. Он состоит двух частей: первичного загрузчика LIи вторичного загрузчика LO. LI располагается в MBR и запускает LO.LO передает управление ядру ОС.LO находится в файле на диске, о файловой системе LI не знает, поэтому карта размещения этого файла хранится в виде «цилинд/головка/сектор». У вторичного загрузчика есть собственная карта размещения файлов, по ней он ищет загружаемое ядро и образ виртуального диска. Другие стартовые загрузчики (например, GRUB, NTLDR)отличаются схемой загрузки, назначение у них одно – загрузка ОС.