Luento 1 - Mikrotietokonelaitteisto ja sen toiminta

Kurssin esittely (30 min.)

Keskusyksikkö - sisältää käyttöön tarvittavan laitteiston.
- Emolevy - eri osien liittäminen toisiinsa.
  - Prosessori - tietokoneen toiminnan ohjaus ja suoritettavat toiminnat.
  - Muisti - ohjelmien ja tiedostojen käyttöä varten.
  - BIOS-piirit - sisältävät tietokoneen perusasetukset.
  - Esim. ISA-, PCI-, AGP- ja IDE-liitännät - liitännät laitteille, joilla saadaan laite keskustelemaan prosessorin kanssa.
  - Sarja-, rinnakkais-, PS/2- ja USB-liittimet ulkoisille laitteille.
- Virtalähde - keskusyksikön laitteiden virta.
- Näytönohjain - kuvan piirtäminen näytölle.
- Kiintolevy eli kovalevy - sisältää käyttöjärjestelmän ja ohjelmat.
- CD-RW-asema ja levyt - suurten tietomäärien tallentaminen ja käyttäminen.
- Levykeasema - käyttäjälle pieniä tietomääriä mukaan.
Näppäimistö - tietojen syöttäminen ja vuorovaikutus.
Hiiri - tietojen syöttäminen ja vuorovaikutus.
Näyttö - käyttäjälle näytettävä tieto.
Ulkoiset oheislaitteet - käyttäjän tarpeita vastaavia lisälaitteita.
- Kirjoitin - dokumenttien saaminen paperille.
- Modeemi tai vastaava tietoliikennelaite - verkkopalvelujen hyväksikäyttö.
- Skanneri - tekstin ja kuvien saaminen digitaaliseksi.

Laitteisto
- Mahdollistaa fyysisesti erilaisten toimenpiteiden suorittamisen.
Laiteajuri
- Tulkitsee käyttöjärjestelmän antamat käskyt laitteen ymmärtämään muotoon.
Laiteohjainkortti tai emolevyllä oleva ohjainpiiri
- Ohjaa varsinaisen laitteen toimintaa.
- Vähentää prosessorin kuormaa laitteen ohjaamisessa .
Käyttöjärjestelmä (Windows 95, Unix, Linux jne.)
- Ohjaa laitteistoa laiteohjaimen avulla.
- Toimii rajapintana ohjelmiston ja laitteiston välissä.
- Käyttöjärjestelmä näkee laiteohjaimen, joka ohjaa varsinaista laitteistoa.
Ohjelmistot (esim. tekstinkäsittely, selaimet, editorit jne.)
- Käyttäjän haluamien toimien suorittaminen.
- Eri ohjelmistot erilaisiin tarkoituksiin.

Kytketään oheislaitteisiin virta
Kytketään keskusyksikköön virta
Kaikki keskusyksikön laitteet käynnistyvät
Prosessori suorittaa käynnistysohjelman vakiopaikasta BIOSista.
BIOS suorittaa käynnistämiseen liittyvät tarkistukset ja toimet (Toimenpiteet tarkemmin seuraavassa).
Aloitetaan lataamaan käyttöjärjestelmää esimerkiksi kovalevyn vakiopaikalta.
Käyttöjärjestelmä suorittaa laitteille omat tarkistuksensa.
Käyttöjärjestelmä jää odottamaan käyttäjän toimenpiteitä.

Muistipiiri(pari), joka sisältää perustiedot tietokoneen käynnistystä varten.
Sisältää pienen ROM (Read Only Memory)-muistin (POST ja SETUP) ja CMOS-muistin.
ROM (Read Only Memory)-muisti sisältää
- POST-ohjelma
- SETUP-ohjelma
CMOS-muisti sisältää
- BIOSin tarvitsemia tietoja, joita voidaan muuttaa tarvittaessa
- Esimerkiksi kiintolevyn parametrisoinnin, muistin määritykset ja aika.
- Tietoja voidaan muuttaa SETUP-ohjelman avulla.
- CMOS-muisti on paristovarmennettu.
Valmistajia esimerkiksi Phoenix ja AMI.

Laitetaan virta koneeseen ja laitteet käynnistyvät
BIOS-ROMilla oleva POST (Power On Self Test)-ohjelma käynnistyy.
- Tarkistetaan järjestelmän laitteiden toiminta
- Virheistä ilmoitetaan erilaisilla merkkiäänillä sekä mahdollisesti näytöllä.
- Virheilmoitukset ja -koodit ovat valmistajakohtaisia.
Etsitään laitteet ja niiden BIOSit (Näytönohjain, massamuistit, muisti jne.)
Käynnistyksen yhteydessä näytetään mahdollisesti seuraavia tietoja.
- Näytönohjaimen tietoja. (Näytönohjaimessa myös oma BIOS ja prosessori!)
- BIOSin tiedot.
- Emolevyllä olevan muistin määrä.
- Sekalaisia kokoonpanotietoja (prosessori, IDE-laitteet yms.)
Aloitetaan käyttöjärjestelmän lataaminen joltakin massamuistilaitteelta. (Non-System Disk or Disk Error)
Käyttöjärjestelmä jatkaa tarvittavilla toimenpiteillä.

BIOS-setup on ohjelma, jonka avulla voidaan muokata BIOSin asetuksia.

Asetuksia päästään muokkaamaan painamalla jotakin näppäinkomentoa käynnistyksen alussa (Esc, Del, F1, F2, Ctrl-Esc tai Ctrl-Alt-Esc).
Asetuksista voidaan muokata mm. seuraavia ominaisuuksia:
- Järjestelmän aika ja päivämäärä.
- Levykeasemat ja kiintolevyn parametrit.
- Muutamia näppäimistön ominaisuuksia.
- Ylikellotus voidaan mahdollisesti tehdä BIOSista. (Väylät, prosessori)
- Porttien ja väylien resurssien asettaminen.
- Muistin asetukset.
- Virransäästöominaisuudet.
- Prosessorin lämpötilan tarkkailu.
- Käynnistysjärjestys.
- BIOS voidaan tarvittaessa suojata salasanalla.

Onnistuu uudemmissa Flash BIOSeissa.
Ei kannata ryhtyä, ellei ole aivan pakko!
Tarvitaan joskus uusien laitteiden tunnistamiseksi.
Tehdään erillisen päivityslevykkeen avulla.
Jos asennusohjelma jää jumiin tai tietokone ei käynnisty päivityksen jälkeen, niin päivitys on epäonnistunut!
Epäonnistunut päivitys voi johtaa jopa emolevyn vaihtoon!

http://appro.mit.jyu.fi/2001/syksy/laitteistot/luennot/luento1/index.html