Готовая лабораторная работа №1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

Лабораторная работа №1

по дисциплине

«Персональные ЭВМ и периферийные устройства»

Студент: Мордвинцева М.В. Группа: ВССУ-8н-06

Преподаватель: Романов А.М.

Москва 2010

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ЧАСТЬ 1. «Тест компонентов системной платы с использованием диагностических процедур «Checkit»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучение структуры системной платы при использовании диагностической программы «Checkit». Проведение проверок, предусмотренных в «Checkit».

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

В данной лабораторной работе изучается тестирование таких компонентов системной платы как центральный процессор (ЦП), математический сопроцессор (МС), контроллер ПДП – прямого доступа к памяти, таймер.

ТЕСТ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРОЦЕССОРА

При тестировании выполняются сдвиги информации в регистрах, функции обращения и команды условных переходов.

1. Тест регистров.

Выполняется побитное дублирование информации каждого регистра ЦП.

2. Арифметический тест.

Проверяется правильность выполнения ЦП арифметических вычислений.

3. Защищенный режим.

Проверяется, как ЦП может переключаться между реальным и защищенным режимом. Если уже загружена среда, работающая в защищенном режиме, тест проходит автоматически.

ТЕСТ МАТЕМАТИЧЕСКОГО СОПРОЦЕССОРА

1. Тест регистров.

Выполняется простой шаблонный тест для каждого регистра МС. Также проверяется для ЦП и МС отклонение в частоте синхронизации.

2. Арифметический тест.

Сравниваются результаты сложения, вычитания, умножения и деления чисел с плавающей запятой с известными результатами.

3. Тригонометрический тест.

Сравниваются результаты вычисления синуса, косинуса и тангенса с известными результатами.

4. Тест сравнений.

Сравниваются результаты 32-битных арифметических вычислений МС с результатами, полученными на ЦП.

ТЕСТ КОНТРОЛЛЕРА ПРЯМОГО ДОСТУПА К ПАМЯТИ

Тестируются обе микросхемы контроллеров и их регистры. При тестировании выполняются операции пересылки данных между ЦП и периферийными устройствами. Далее проверяется правильность выполнения этих операций.

ТЕСТ КОНТРОЛЛЕРА ПРЕРЫВАНИЙ

Тестируются два контроллера прерываний с целью проверки правильности их работы.

ТЕСТ ТАЙМЕРА

Тестируется системный таймер, который управляет внутренними часами и аудиосистемой.

Тест часов реального времени (ЧРВ) проверяет функционирование ЧРВ и часов DOS. Также проверяется синхронность хода обоих часов.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомьтесь с системной конфигурацией и зафиксируйте ее в отчете.

2. Войдите в меню "Тест" и зафиксируйте в отчете перечень тестов, предлагаемых «Checkit»

3. Выполните следующие тесты:

• Тест ЦП,

• Тест реального времени;

фиксируя в отчете информацию проводимых проверок.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Запускаем checkit.exe

Системная конфигурация:

Заходим в меню «Системная информация», выбираем пункт Конфигурация.

Список предлагаемых тестов:

- общий тест

- память

- жесткий диск

- гибкий диск

- системная плата

- часы реального времени

- последовательные порты

- параллельные порты

- принтеры

- видео

- внешнее оборудование

Далее заходим в меню «Тесты», выбираем пункт Системная плата.

Нажимаем какую-либо клавишу, попадаем в главное меню.

Выбираем меню «Системная информация», пункт Прерывания

Выбираем снова меню «Тесты», пункт Часы реального времени.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Оцените конфигурацию PC, с которым вы выполняли лабораторную работу.

Фирма-производитель BIOS – Phoenix, дата выпуска 06.10.2004 г.

Тип процессора – 80586 AT Machine, Intel Pentium, 32-разрядный

Со-процессор – 80486 FPU,

FPU (Floating Point Unit) - блок, производящий операции с плавающей точкой (часто говорят запятой) или математический сопроцессор. FPU помогает основному процессору выполнять математические операции над вещественными числами. Сначала он применялся опционально, в качестве дополнительного процессора. Непосредственно в кристалл процессора FPU был впервые интегрирован в 1989 году (процессор Intel 80486).

Объем стандартной оперативной памяти компьютера 640К

Объем доступной (свободной оперативной памяти) 584К

Расширенная память 1024

Дополнительная память –

Видеоадаптер VGA

Расположение переключателей видеоадаптера EGA. Эта характеристика компьютера может быть полезна только при установленном видеоадаптере EGA – 0110

Начальный адрес видеопамяти A000h

Объем видеопамяти 256/512К

Объем жестких дисков компьютера 4М

Параллельные порты LPT1

Последовательные порты COM1, COM2, COM3, COM4

Мышь 2 кнопки

Джойстик ­нет

1. Перечислите перечень оборудования, проверяемого процедурами «Checkit».

- общий тест

- память

- жесткий диск

- гибкий диск

- системная плата

- часы реального времени

- последовательные порты

- параллельные порты

- принтеры

- видео

- внешнее оборудование (клавиатура, мышь, джойстик)

1. Назовите проверки ЦП, предусмотренные в процедурах «Checkit».

При тестировании выполняются сдвиги информации в регистрах, функции обращения и команды условных переходов.

1. Тест регистров.

Выполняется побитное дублирование информации каждого регистра ЦП.

2. Арифметический тест.

Проверяется правильность выполнения ЦП арифметических вычислений.

3. Защищенный режим.

Проверяется, как ЦП может переключаться между реальным и защищенным режимом. Если уже загружена среда, работающая в защищенном режиме, тест проходит автоматически.

1. Назовите виды проверок контроллера прямого доступа к памяти и таймера реального времени.

Тестируются обе микросхемы контроллеров и их регистры. При тестировании выполняются операции пересылки данных между ЦП и периферийными устройствами. Далее проверяется правильность выполнения этих операций.

Тестируется системный таймер, который управляет внутренними часами и аудиосистемой.

Тест часов реального времени (ЧРВ) проверяет функционирование ЧРВ и часов DOS. Также проверяется синхронность хода обоих часов.

1. Поясните назначение и принцип организации обмена информацией в режиме ПДП.

Прямой доступ к памяти (Direct Memory Access – DMA) используется для выполнения операций передачи данных непосредственно между оперативной памятью и устройствами ввода/вывода. Обычно это такие устройства, как НГМД, НМД, кассетные накопители на магнитной ленте КНМЛ (стримеры).

При использовании DMA процессор не участвует в операциях ввода/вывода, контроллер прямого доступа сам формирует все сигналы, необходимые для обмена данными с устройством. Скорость такого непосредственного обмена значительно выше, чем при традиционном вводе/выводе с использованием центрального процессора и команд INP, OUT.

ЦП программирует контроллер DMA, устанавливая его регистры. Затем процессор даёт команду устройству (например, диску) прочитать данные во внутренний буфер. DMA-контроллер начинает работу, посылая устройству запрос чтения (при этом устройство даже не знает, пришёл ли запрос от процессора или от контроллера DMA). Адрес памяти уже находится на адресной шине, так что устройство знает, куда следует переслать следующее слово из своего внутреннего буфера. Когда запись закончена, устройство посылает сигнал подтверждения контроллеру DMA. Затем контроллер увеличивает используемый адрес памяти и уменьшает значение своего счётчика байтов. После чего запрос чтения повторяется, пока значение счётчика не станет равно нулю. По завершении цикла копирования устройство инициирует прерывание процессора, означающее завершение переноса данных. Контроллер может быть многоканальным, способным параллельно выполнять несколько операций.

1. Поясните, в чем состоят основные функции работы контроллера прерываний.

Прерывание – это сигнал, которое вырабатывает периферийное устройство, для информирования центрального процессора, чтобы он начал процесс выполнения определённой программы для периферийного устройства, вызвавшего это прерывание. При этом процессор останавливает выполнение прежней программы.

Контроллер прерываний предназначен для обработки и арбитража поступающих запросов на обслуживание к центральному процессору от периферийных устройств. Возможна такая ситуация, когда несколько периферийных устройств послали сигнал прерывания или запрос на прерывание IRQ (Interrupt Request).

Прерывания имеют определённый приоритет, который позволяет контроллеру прерываний отдавать предпочтение в данный момент времени одному устройству, а не другому. В современном компьютере существует до 16 внешних и периферийных устройств, генерирующие прерывания.

  –IRQ 0, системный таймер;
  –IRQ 1, клавиатура;
  –IRQ 2, используется для запросов устройств, подключенных каскадом;
  –IRQ 8, часы реального времени;
  –IRQ 9, зарезервировано;
  –IRQ 10, зарезервировано;
  –IRQ 11, зарезервировано;
  –IRQ 12, ps/2–мышь;
  –IRQ 13, сопроцессор;
  –IRQ 14, контроллер жёсткого» диска;
  –IRQ 15, зарезервировано;
  –IRQ 3, порты COM2,COM4;
  –IRQ 4, порты COM1,COM3;
  –IRQ 5, порт LPT2;
  –IRQ 6, контроллер дисковода;
  –IRQ 7, порт LPT1,принтер;

ЧАСТЬ 2. «Изучение структуры оперативной памяти компьютера при использовании диагностической программы «Checkit»

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Тестирование оперативной памяти вычислительной системы при использовании диагностической программы «Checkit».

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Тесты базовой, расширенной и дополнительной памяти всегда выполняют одну и ту же серию шаблонных тестов.

Базовая (Base) память – это память от 0 до 640 Кб.

Расширенная (Extended, XMS) память – это память от 640 Кб.

Дополнительная (Expanded, EMS) память – это память от 1 Мб.

Физическая память от 1 Мб может одновременно трактоваться как расширенная, так и дополнительная. Суть различия дополнительной и расширенной памяти состоит в методах адресации. Если отсутствует расширенная или дополнительная память, то соответствующие команды меню блокируются.

Контроль правильности работы памяти ведется с использованием следующих проверок.

1. Запись бита «0».

Сначала во все блоки памяти записывается "0", затем во все блоки памяти записываются "1". После этого проводится диагностика наличия "0" в ячейках памяти.

1. Запись бита «1».

Сначала во все блоки памяти записывается "1", затем во все блоки памяти записываются "0". После этого проводится диагностика наличия "1" в ячейках памяти.

1. Бегущая «1».

Записываются "0" во все разряды области памяти, затем записывается (или "бежит") "1" по всем разрядам. Потом каждый разряд, в который записаны "1", проверяется на содержание «0».

1. Бегущий «0».

Записываются «0» во все разряды области памяти, затем записывается (или "бежит") "0" по всем разрядам области. Потом каждый разряд, в который записаны "0", проверяется на содержание "1".

1. Шахматная доска.

Записывается код 01010101 в четные байты и код 10101010 - в нечетные байты блока памяти. Затем байты считываются и проверяется, все ли шаблоны правильны.

1. Инвертированная шахматная доска.

Записывается код 10101010 в четные байты и код 01010101 - в нечетные байты блока памяти. Затем байты считываются и проверяется, что все шаблоны правильны.

Это быстрые и наиболее распространенные способы тестирования, вошедшие в программу «Checkit». Существуют также и более сложные методы контроля, однако они рассмотрены не будут.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Запустите Checkit. exe.

2. После проверки системной конфигурации, выберите в главном меню пункт "Информация" и войдите в него. Зафиксируйте подпункты, предложенные программой.

3. Войдите в подпункт "Конфигурация" и зафиксируйте виды и объем памяти в вашем компьютере.

4. Войдите в подпункт "Карта памяти" и зафиксируйте графическое представление и таблицу просмотра по ключам памяти вашего компьютера.

5. Используя клавиши управления курсором, просмотрите все области памяти, фиксируя в отчете использование областей памяти.

6. Войдите в подпункт "Таблица CMOS" и зафиксируйте ее содержание.

7. Войдите в пункт "Тесты" и выберите тест "ПАМЯТЬ".

8. Исполните тест «Память», выбрав «Быстрый тест».

9. Снова войдите в тест «ПАМЯТЬ», выберите «Тщательный тест» и число проходов 2. Зафиксируйте виды проверок и результаты теста. Проанализируйте результаты тестирования.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Запустим checkit.exe

Системная конфигурация: