Розподіл ресурсів комп'ютера

Апаратні конфлікти

Причиною появи апаратних конфліктів є проблема в універсальності сучасних комп'ютерів.

 

Спочатку в комп'ютера IBM AT була всього одна-єдина шина, за допомогою якої всі пристрої підключалися до оперативної пам'яті і процесора (це шина ISA). Вся архітектура IBM -сумісних комп'ютерів будувалася лише на ній, що, загалом, було сповна виправданим — в ті часи продуктивність 286-го комп'ютера була просто дивною в порівнянні з іншими комп'ютерами, перед виробниками не стояло завдання створювати стандарт з великим "запасом міцності". Подібні розробки завжди негативно позначалися на кінцевій вартості продукту.

 

Не існувала раніше і система автоматичного налаштування пристроїв Plug and Play, тому все устаткування доводилося набудовувати, у прямому розумінні, вручну. Щоб полегшити роботу фахівців з налаштування комп'ютерів, практично всім пристроям були призначені конкретно виділені ресурси комп'ютера, які не могли бути зайняті іншими пристроями, що, загалом, не лише прискорювало сам процес остаточного налаштування комп'ютера, але і практично на 100% усувало можливість виникнення апаратних конфліктів.

 

З часом продуктивність будь-якого старого стандарту перестає задовольняти, що приводить до появи нового. Швидкісніші стандарти або є надбудовами над старішими версіями, що дозволяє здолати ті обмеження, які мають місце, або мають абсолютно інший спосіб підключення, який зовсім не сумісний із старим методом. Для збереження сумісності із старими пристроями виробники вимушені залишати як роз'єми, так і програми, які, як ми вже знаємо, і які не підтримують автоматичного налаштування.

 

Примітка Як доказ твердження, що система автоматичною налаштування Plug and Play (технологія, призначена для швидкого визначення і конфігурування пристроїв у комп'ютері) є однією з причин появи збоїв, можна привести сімейство операційних систем Windows NT. Всі вони заслужено вважаються дуже стабільними, особливо в порівнянні з сімейством Windows 9 x, хоча з появою версії Windows 2000 з'явилися різні нюанси. Одним з основних нововведень в Windows 2000 є підтримка системи Plug and Play.

 

Практично всі сучасні пристрої розробляються згідно з вимогами до можливості їх автоматичного налаштування, тому все специфікації, безумовно, підтримують технологію Plug and Play. Старі апаратні пристрої вимагають беззастережного резервування строго певних ресурсів комп'ютера, тоді як сучасні пристрої сповна здатні працювати практично з будь-якими вільними ресурсами ПК. Для нормальної роботи всіх старих пристроїв у будь-якому випадку будуть зарезервовані всі необхідні ресурси, в той же час їх стає все менше і менше, поки не настає межа, коли навіть нові пристрої вже не можуть нормально розподілити між собою кількість ресурсів, що залишилася.

 

Розподіл ресурсів комп'ютера

 

Під старими пристроями сьогодні слід розуміти ті пристрої, які для своєї роботи, точніше для зв'язку з іншими компонентами комп'ютера, використовують шину ISA (послідовний, паралельний і інфрачервоний порти, порти для підключення клавіатури і миші, контролер флоппи-дисковода. Всі вони використовуються до цих пір, тому уникнути апаратного конфлікту інколи складно).

 

Апаратний конфлікт — це ситуація, коли декілька пристроїв одночасно намагаються дістати монопольний доступ до одного і того ж ресурсу комп'ютера, причому комп'ютер починає давати збої в роботі одного або декількох пристроїв, а то і взагалі зависає без всяких причин або повідомлень про помилку.

 

Ресурси комп'ютера можна розділити на три основні групи:

• переривання,
• канали DMA
• порти вводу/виводу.

 

Переривання (IRQ, Interrupt Request) є фізичними сигналами, за допомогою яких спеціальний контролер перемикає обчислювальні потужності центрального процесора від одного пристрою до іншого, дозволяючи, таким чином, одночасно обробляти послідовно всі запити, що поступають.

Розрізняють: апаратні і програмні преривання. Якщо пристрій не подає запит на виконання певних дій, тоді відповідне йому переривання не генерується.

 

Для роботи будь-якого пристрою рекомендується наявність вільного преривання, при цьому старе устаткування завжди вимагає для себе унікальної міри переривання, тоді як деякі найбільш сучасні пристрої можуть обійтися так званими перериваннями, що розділяються. Крім того, ставиться умова, щоб пристрої, що використовують одне преривання, не працювали одночасно. Апаратні переривання можуть відбуватися у будь-який момент, так що ніхто не застрахований від ситуації, коли два переривання можуть виникнути одночасно. В цьому випадку система удається до спеціальної таблиці пріоритетов, де кожному перериванню призначений унікальний пріоритет.

 

Чимала кількість ресурсів резервується під користування їх старим устаткуванням, тому рекомендується вивчити всю таблицю переривань (таблиця.1), яку встановлює операційна система за замовчуванням.

 

Таблиця 1. Таблиця переривань, що встановлюється за замовчуванням

 

 

Не варто розуміти фразу "це переривання може стати доступним" буквально, оскільки далеко не всі пристрої можуть займати вибране вами прерива ніє. Яскравий приклад — звукові плати. Практично всі звукові плати можуть працювати лише або з IRQ 5, або IRQ 10, тоді як всі інші для них сповна можуть виявитися недоступними.

 

Для зменшення вірогідності виникнення апаратних конфліктів рекомендуєтся дотримуватися наступної послідовності установки пристроїв:

 

Спочатку збирається базова конфігурація — процесор і кулер для нього, модуль пам'яті, відеоплата, жорсткий диск і привід CD – ROM.

Підключається внутрішній модем (PCI або ISA). Зовнішній модем підключається до одного з послідовних портів, тому його налаштування зазвичай не визиває великих проблем;

звукова плата (PCI або ISA). Якщо звукова плата інтегрована, то вона набудовується відразу ж ще до установки всіх останніх пристроїв;

мережева плата (PCI або ISA);

плата для роботи з відеозображенням (PCI або ISA);

контролер SCSI (PCI або ISA) - інтерфейс, розроблений для об'єднання на одній шині різних за своїм призначенням пристроїв, таких як тверді диски, накопичувачі на магнітооптичних дисках, приводи CD, DVD, стримери, сканери, принтери;

всі останні плати.

 

Після установки кожного подальшого пристрою в комп'ютері може статися апаратний конфлікт. При цьому потрібно змінити порядок установки компонентів, які вже встановлені у комп’ютері тобто потрібно буде змінити порядок, при якому кожний пристрій буде встановлюватись першим, який — другим і т. д.). Як показує практика, час від часу зустрічаються комп'ютери, які нормально працюють лише в разі строгого дотримання або вказаної вище послідовності збирання або іншої але також певної послідовності збирання складових.

Причиною збоїв ПК часто стають драйвери пристроїв. Іноді всі проблеми починаються після переустановлення операційної системи, варто передбачити, що все-таки винні в цьому саме драйвери, хоча кожен випадок вимагає окремого розгляду.