Emaplaat ja emaplaadi kiibistik

Emaplaat on suur trükiplaat arvutis, mille peal ja sees on hästi palju erinevaid silmaga nähtavaid elektroonika seadiseid ja radu (väikeseid juhtmeid). Need rajad moodustavad siinid, mida mööda andmed liiguvad erinevate arvuti siseseadmete (ja kaudselt ka välisseadmete) vahel. Emaplaadi külge ühendatakse pea kõik arvuti siseseadmed ja kaudselt ka kõik välisseadmed.

Kui kujutada arvutit ette inimesena, siis oleks emaplaadil nävisüsteemi ülesanded.

Emaplaadil liikuvat infot kontrollib ja haldab emaplaadi kiibistik. Kiibistik koosneb reeglina ühest-kahest kontrollerist. Klassikaliselt on neid kontrollereid kaks: põhja- ja lõunasild. Põhjasild (mälukontroller, peajagur) haldab reeglina kiiret andmevahetust vajavate komponentide omavahelist suhtlust. Kiiret omavahelist andmevahetust vajavad kindlasti protsessor, mälu, graafikakaart ning lõunasild. Lõunasild omakorda haldab kõiki ülejäänud komponentide omavahelist suhtlust. Kaasajal on mälukontroller ehitatud mõningatel juhtudel protsessori sisse ja seega kadunud ka vajadus ühe kiirete ja ühe aeglaste seadmete kontrolleri järele ning tihti on kogu kiibistik koondatud ühe integraallülituse sisse.

Lisalugemist: wikipedia.org

Süsteemsed ressursid

Selleks, et oleks võimalik tagada õige info jõudmine õigesse kohta, on emaplaadil liikluse korraldamiseks võetud kasutusele terve hulk erinevaid parameetreid.

Mäluaadressid

Mäluaadresside abil on võimalik öelda kuhu mälus tuleb saadetavad andmed kirjutada või kust tuleb soovitud andmed välja lugeda. Teatud tingimustel suheldakse ka erinevate siseseadmetega mäluaadresse kasutades.

Sisend-väljund aadressid (I/O addresses)

Sisend-väljund aadressid kirjeldavad sise- ja välisseadmete asukohta arvutisüsteemi poolt vaadatuna. Nagu nimigi ütleb on tegemist aadressiga, mille abil arvuti saab enda erinevate seadmetega suhelda.

Katkestused (IRQ-Interrupt ReQuest)

Katkestuste päringuaadress on välisseadmete võimalus paluda endale protsessori aega. Igale seadmele, kes seda vajab, antakse katkestuse number. Nüüd kui seade vajab protsessori tähelepanu, siis saadetakse välja katkestuse päring. Kui katekestused on lubatud, siis protsessor lõpetab oma käsiloleva töö ja pöördub seejärel vajaliku seadme poole uurimaks, mis tingis katkestuspäringu. Seejuures on katkestuse päringu teostaja teada, sest igal katkesusõigusega seade omab katkestuse numbrit. Katkestuse number määrab ära ka katkestuspäringu tähtsuse, mida väiksem katkestuse number, seda tähtsam on katkestus. Seade, mis omab IRQ 1, saab teha katkestuspäringu ajal, mil protsessor tegeleb katlestusõigusega IRQ 3 seadme katkestuspäringuga, kuid vastupidi ei saa.

Lisalugemist: wikipedia.org

Otsemällupöördumise õigus (DMA - Direct Memory Access)

Kui tavaliselt peab seade mällu pöördumiseks katkestama protsessori töö ja paluma protsessoril selle päringuga tegeleda, siis osadele seadmetele on antud otsemällupöördumise õigus. Igal seadmel kellele on antud selline õigus on oma DMA aadress ja vastavalt reserveeritud mingi osa muutmälust selle seadme tarvis.

Lisalugemist: wikipedia.org

Sisend-väljund baassüsteem (BIOS- Basic Input Output System)

Sisend-väljund baassüsteem on emaplaadil püsimälus olev programm, mis sisaldab endas järgmist: arvuti käivitamisel tööle hakkavat testprogrammi (POST- Power On Self Test), seadistamisprogrammi (mille abil on võimalik hallata näiteks eelpoolnimetatud süsteemseid ressursse), alglaadurit ja esmaseid seadmete juhtprogramme.

Ajalooliselt on sisend-väljund baassüsteem olnud vahekihiks tarkvara ja riistvara vahel. Täna suudavad paljud operatsioonisüsteemid juba isesesvalt riistvara hallata.

Arvuti sisselülitamisel käivituv testprogramm kontrollib vajalike seadmete olemasolu ja korrasolekut, samuti annab testprogramm teada uutest lisatud seadmetest. Kui testprogramm avastab mõne vea, siis püüakse kasutajat sellest teavitada: võimalusel tekstiteatega, muul juhul näiteks helisignaali abil.

Alglaadur vastutab operatsioonisüsteemide käivitamiseks vajalike tegevuste eest.

Baassüsteemi seadistused

Kuna baassüsteem ise asub püsimälus, siis vajalike seadistusi hoitakse CMOS muutmälu kiibis. muutmälu vajab aga andmete hoidmiseks toidet ja sellel otstarvel on emaplaadil tavaliselt väike patarei. Baassüsteemi seadistuste hoidmiseks kasutatav muutmälu sees on kõigele lisaks ka kell (mis töötab ka siis, kui arvuti ise on väljalülitatud).

Lisalugemist: wikipedia.org