1 計算物理学特論第1 PCの内部構造とハードウェア 計算機の理解にはある程度ハードウェア の理解も必要である。 PCのパーツ CPU メモリー マザーボード ネットワーク CD-ROM/DVD ビデオ/グラフィックカード サウンドカード フロッピーディスク ハードディスク キーボードとマウス 2 PCは組み立て式の構造 マザーボード(基板) IDE CPU メモリー HDD FDD もじどおり「挿す」 バス ネットワークボード ビデオカード SCSIカード マザーボード 3 メモリー CPU IDE バス マウス/キーボード 4 バス IDE メモリー CPU 5 大昔のPCには何もついていなかった。 マザーボード+CPU+メモリー+キーボード+ディスプレイ FDD、HDD、ネットワーク、 CD-ROM、などなどは無し。 20年以上基本的な仕組みは 不変。後から機能を付け加えればいい、 という発想が生きた。 6 PCは基本的に「WINTEL」と 呼ばれるINTEL互換CPUとWINDOWS のOSで動くためのハードウェア。 Linuxはもともと全く別のワークステーション と呼ばれるクラスのコンピュータで動いていた OSをWINTELで動くようにスクラッチから 書き起こしたもの。OSの移植。 Linuxで動く保証は無いので ハードウェアの選択には 気をつけなくてはいけない。 7 気をつけるべき部品の数々。 カード類 バス PCI:32bit,64bit SCSIカード ISA:8bit,16bit 古い! HDD,CD-ROMなど 記録機器をつける。 AGP:PCIのグラフィック 高価で高速だったが 用の拡張 安価なIDE が発展して用済に。 バスとカードの組合せ ビデオカード Xウィンドウを動かすので必須。→Linuxに対応しているか? ネットワークカード メーカーは ネットワークだからこれも必須。 対応してくれない。 SCSI vs IDE SCSI 高速 160MB/Sec HDDやDVD、CD-ROMを8台まで接続可能 別途カードを買うので高価。 IDE(ATA) やや低速。133MB/sec HDDなどは2×2(マスター+スレーブ) =4台しかつなげない。 マザーボードに組み込まれているので安価 → USBやIEEEで機器をつなぐのが主流に なりつつあるが、Linuxでは対応が弱い。 8 9 ビデオカード 要するに高速で絵を描いている。 「絵」の精度 1024×768 フルカラー(32bit) 色数 解像度 1ドットごとに32bit必要。 →32×1024×768∼2500万bit 1MB=100万B=800万bit →3MBのメモリーが必要 ビデオのメモリーは高精度、 多色になるほど巨大になる。 32MBのビデオメモリー:2000×2000ドット のフルカラーくらいが可能 チップセット →要するにお絵書き 命令の組。「線をかけ」 とか「円を描け」とか。 互換性無し。チップセットごとに ドライバー(接続プログラム)を 作らねばならない。 →WINTELはメーカーが やってくれる。 XFree86 様々なチップセットに対応した ドライバーの開発プロジェクト。 →最近はメーカーも 積極的にデータ公開 10 ネットワークカード 10baseT 100baseT 1000baseT 11 ADSLクラス 光ファイバー(TV画像程度) ギガビット 1秒間に何メガbit送れるか? バス:PCIかISAか? CPU 12 クロック数 1G(1ギガ) 一秒間に何回命令を実行できるか? 1G:10の9乗回/秒 マザーボードのクロック数:100Mヘルツ CPU10回あたりマザーボード一回 →CPUの方が速い。 メモリー:マザーボードと同クロック (1GB) 高価で小容量 CPU キャッシュ 安価で第容量 メモリー 13 HDD 磁性体を塗った円盤を高速回転させる 大容量程はやい。 100GB(IDE)まで普通にある。 +CD-ROM、DVD、 CD-R、CD−RWなどなど インストールには重要 14 基本的にLinux用のハードウェアが あるわけではなく、動くように ドライバー(接続用プログラム)を 書いている状態。動くかどうかを 調べないといけない。 ネットで検索する。 http://www.linux.or.jp/JF/ ××HOW-TO文書
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