sec.vsko-ict.com/ib Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP (deel3) INFORMATICABEHEER Ondersteuning Informaticabeheer Marleen Decuyper Ria Van Eysendeyk IB-1004-01 2002
Alle rechten voorbehouden. Behoudens de uitdrukkelijk bij wet bepaalde uitzonderingen mag niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, op welke wijze ook, zonder de uitdrukkelijke voorafgaande en schriftelijke toestemming van het VVKSO. sec.vsko-ict.com/ib Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP (deel3) INFORMATICABEHEER Ondersteuning Informaticabeheer Marleen Decuyper Ria Van Eysendeyk IB-1004-01 2002 D/2002/7841/036
Inhoud 10 Besturingssystemen... 159 10.1 Soorten programmatuur... 159 10.2 Taken van een besturingssysteem... 159 10.3 Doel van een besturingssysteem... 160 10.3.1 Efficiënt beheer van bronnen... 161 10.4 Soorten besturingssystemen... 162 10.5 Evolutie van besturingssystemen... 162 10.5.1 Labo 39: Overgang van Windows 98 naar Windows XP Prof... 163 10.6 Opbouw van een besturingssysteem... 163 10.7 Windows XP architectuur... 164 10.7.1 User mode... 165 10.7.2 Kernel mode... 165 10.7.3 Stuurprogramma of Device driver... 166 10.7.4 Labo 40: Stuurprogramma s... 166 10.7.5 Labo 41: Hardware abstraction layer... 167 10.8 Meertakenverwerking... 168 10.8.1 Labo 42: Meertakenverwerking... 168 10.9 Threading... 170 10.9.1 Labo 43: Multithreading... 170 10.10 Process viewers... 171 10.10.1 Labo 44: Process viewers... 171 10.11 Virtuele systeemcomponenten... 173 10.11.1 Virtuele machines... 173 10.11.2 Virtueel apparaat stuurprogramma's... 173 10.11.3 Labo 45: Virtuele stuurprogramma s... 174 10.12 Geheugenhiërarchie... 175 10.12.1 Principe van caching... 176 10.12.2 Virtueel geheugen... 177 10.12.3 Labo 46: Wisselbestand... 177 11 Codering... 178 11.1 Bit en byte... 178 11.2 Afgeleide eenheden... 178 11.3 Talstelsels... 178 11.4 Omzettingen tussen talstelsels... 179 11.4.1 Voorbeeld... 179 11.4.2 Binair naar decimaal... 179 11.4.3 Hexadecimaal naar decimaal... 179 11.4.4 Decimaal naar binair... 179 11.4.5 Decimaal naar hexadecimaal... 180 11.4.6 Omzettingstabel... 180 11.4.7 Omzetting door gebruik van de rekenmachine... 181 11.4.8 Omzetting door gebruik van een specifiek pakket... 181 11.4.9 Labo 47: Omzetting tussen talstelsels... 182 11.5 De ASCII-code... 182 11.5.1 Codering... 182 11.5.2 Labo 48: Codering... 185 11.5.3 Labo 49: Sortering... 186 11.6 Andere coderingen... 187 11.6.1 EBCDIC-code... 187 11.6.2 Unicode... 187 11.6.3 Labo 50: Unicode... 188 11.6.4 Het MIME-formaat... 189 11.7 Encryptie... 190 12 BIOS en CMOS... 193 12.1 De rol van het systeembios... 193 12.2 De BIOS-ROM... 193 12.3 De CMOS... 194 12.4 Software-interrupt... 195
12.5 Het BIOS-setupprogramma... 195 12.5.1 Labo 51: CMOS instellingen... 196 12.5.2 Instellingen aanpassen... 196 12.5.3 Algemeen menu... 196 12.5.4 Softmenu III Setup... 197 12.5.5 Standard CMOS Features... 197 12.5.6 Advanced BIOS features... 200 12.5.7 Advanced Chipset features... 201 12.5.8 Integrated Peripherals... 202 12.5.9 Power management setup... 202 12.5.10 PNP/PCI Configurations... 204 12.5.11 PC Health Status... 204 12.5.12 LOAD Fail-Safe of Optimized DEFAULTS... 205 12.5.13 Set password... 205 12.5.14 Save & exit setup... 206 12.5.15 Exit without saving... 206 12.6 Labo 52: BIOS en CMOS... 206 13 Opstarten van een computersysteem... 208 13.1 Het opstartproces... 208 13.2 De systeemstart... 208 13.2.1 Fase 1: Tot en met de configuratie via BIOS-setup... 208 13.2.2 Fase 2 van de systeemstart onder het BIOS... 210 13.2.3 Fase 3: Opstarten van een schijfeenheid... 212 13.3 Fase 4: Configuratieproces onder het besturingssysteem... 212 13.3.1 Labo 53: Vitale opstartbestanden... 214 13.3.2 Labo 54: Volgen van het opstartproces onder Windows XP... 215 13.3.3 Labo 55: Boot.ini... 217 13.4 Opstartmodi van Windows XP... 221 13.4.1 Labo 56: Opstarten van Windows... 223 13.5 Windows Afsluiten... 223 13.6 Labo 57: Problemen bij het opstarten van een computer... 223 14 Installatie van Windows XP... 225 14.1 Positionering... 225 14.1.1 Opvolger van Windows?... 225 14.1.2 Hardware-eisen... 225 14.1.3 Labo 58: Nieuwe voorzieningen... 226 14.1.4 Labo 59: Verschillende versies van Windows XP... 227 14.2 Labo 60: Controle van de systeemvereisten... 227 14.3 Installatiemogelijkheden... 228 14.4 Volledige installatie... 229 14.4.1 Voorbereiding... 229 14.4.2 Eigenlijke installatie... 230 14.5 Dual of multiple boot-installatie... 237 14.6 Upgrade vanuit Windows 9x/ME... 239 14.6.1 Voor- en nadelen van het upgraden van een bestaande installatie... 240 14.6.2 Back-up van de vorige Windows-versie verwijderen... 240 14.6.3 Windows XP configureren... 240 14.6.4 Labo 61: Installatie van Windows XP... 240 14.7 Labo 62: Installeren/Verwijderen van componenten... 241 14.8 Labo 63: Geautomatiseerde installatie... 242 14.9 Labo 64: Bestanden en instellingen overzetten... 248 14.10 Labo 65: Problemen bij installatie... 251 14.11 Het besturingssysteem onderhouden... 252 14.11.1 Release, patch, bug fix, service pack... 252 14.11.2 Interim-release... 252 14.11.3 Windows Update... 252 14.11.4 Automatische updates... 253 14.11.5 Microsoft Plus!... 255 14.11.6 Resource Kit... 255 14.11.7 Labo 66: Onderhoud van het besturingssysteem... 255
10 Besturingssystemen 10.1 Soorten programmatuur Op elke computer vind je programmatuur van twee verschillende soorten: Het besturingssysteem of operating system zorgt er voor dat de toepassingsprogrammatuur kan werken met de hardware van de computer. Het levert ook de gebruikersinterface. De toepassingsprogrammatuur zijn de eigenlijke softwarepakketten waar de eindgebruiker mee werkt. Dit varieert van een tekstverwerker, rekenblad en databanktoepassing over zelfgeschreven toepassingen tot een geïntegreerde ontwikkelomgeving. Toepassingsprogrammatuur kan op een computer nooit werken zonder besturingssysteem. Het besturingssysteem zorgt er onder andere voor dat er abstractie kan gemaakt worden van de gebruikte hardware. Dit betekent dat je bij de aankoop van een tekstverwerker enkel moet opgeven welk besturingssysteem je gebruikt en niet alle specificaties van de gebruikte hardware. Eindgebruiker programmeur Toepassingsprogramma's Hulpprogramma's ontwerper besturingssysteem Besturingssysteem Computerhardware Een besturingssysteem is ook een programma, namelijk dat wordt uitgevoerd door de computer en het gebruikt onder andere de processor, maar het vervult wel specifieke taken en functies. 10.2 Taken van een besturingssysteem Het besturingssysteem verzorgt, kort samengevat, doorgaans diensten op de volgende gebieden: Uitvoeren van programma's. Instructies en gegevens worden in het hoofdgeheugen geladen, invoer- en uitvoerapparatuur wordt voorbereid en geïnitialiseerd en andere bronnen worden voorbereid. Het besturingssysteem handelt al deze taken af voor de gebruiker. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 159
Toepassingsprogramma's afschermen van specifieke hardwarezaken. Elk invoer- en uitvoerapparaat kan slechts correct werken indien het specifieke instructies of besturingssignalen doorkrijgt. Het besturingssysteem handelt de details af zodat de gebruiker kan denken in termen van eenvoudige lees- en schrijfopdrachten. Het opslaan en terughalen van informatie op permanente opslagmedia besturen. Het besturingssysteem houdt niet alleen rekening met de aard van het opslagmedium (harde schijf of schijfstation), maar ook met de gebruikte bestandsindeling op dit medium. Gemeenschappelijk gebruik van informatie door verschillende programma's mogelijk maken. Bij een besturingssysteem dat meerdere gebruikers tegelijk ondersteunt, voorziet het besturingssysteem in de beveiliging van de toegang tot bestanden. Het gebruik van de systeembronnen door verschillende programma's regelen. Het besturingssysteem beheert de toegang tot de gehele of specifieke diensten en systeembronnen. De toegangsfunctie zorgt voor de beveiliging voor ongeautoriseerde gebruikers en lost bij zwaar belaste bronnen de conflicten op. Opsporen van fouten. Er kunnen heel wat fouten optreden als een computersysteem actief is. Dit kunnen interne of externe hardwarefouten zijn zoals een geheugenfout of een apparaat dat niet correct werkt. Dit kunnen ook softwarefouten zijn zoals een rekenkundige bewerking die fouten geeft, pogingen om toegang te krijgen tot verboden geheugenplaatsen of een verzoek van een toepassing waaraan het besturingssysteem niet kan voldoen. Bij elk probleem moet het besturingssysteem een adequate reactie geven. Deze zal gaan van het rapporteren van de fout aan de toepassing, over het opnieuw proberen van de bewerking, tot het afsluiten van de betrokken toepassing. Bovendien moet er gereageerd worden met zo weinig mogelijk invloed op de lopende toepassingen. Administratie. Een goed besturingssysteem verzamelt gebruikersstatistieken en bewaakt prestatieparameters zoals de antwoordtijd op een aanvraag aan het besturingssysteem. Deze gegevens dienen om het systeem te optimaliseren. Maken van programma's. Het besturingssysteem biedt onder andere debuggers en editors die de programmeur helpen bij het maken en schrijven van programma's. Doorgaans zijn dit hulpprogramma's die niet echt deel uitmaken van het besturingssysteem, maar toegankelijk zijn via het besturingssysteem. Meestal worden dit soort hulpprogramma's reeds voorzien door de makers van besturingssystemen. 10.3 Doel van een besturingssysteem Een besturingssysteem (operating system, afgekort OS) is een programma dat de uitvoering van toepassingsprogramma's regelt en een interface vormt tussen de gebruiker van een computer en de computerhardware. In wezen zorgt een besturingssysteem er voor dat gebruikers via toepassingssoftware met de computer-hardware (CPU, geheugen, randapparatuur) kunnen werken. Bovendien levert het diensten aan toepassingsprogramma's. Een besturingssysteem dient in drie belangrijke zaken te voorzien: Gebruiksvriendelijkheid: een besturingssysteem maakt een computer gemakkelijker te gebruiken. Een besturingssysteem zorgt ook voor de gebruikersinterface. Deze wordt gebruikt door de toepassingsprogrammatuur en in vele gevallen overgenomen en geïmplementeerd. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 160
Efficiëntie: dankzij een besturingssysteem kunnen de systeembronnen (geheugen, CPU, randapparatuur) van de computer efficiënt worden gebruikt. Het besturingssysteem moet ook zorgen voor conflictvermijdend beheer van deze systeembronnen. Elke component moet optimaal gebruikt worden en het besturingssysteem moet de planning van de verschillende taken doen. Mogelijkheid zich te ontwikkelen: een besturingssysteem moet zo geconstrueerd zijn, dat het ontwikkelen, testen en introduceren van nieuwe systeemfuncties mogelijk is zonder het verstoren van bestaande diensten. 10.3.1 Efficiënt beheer van bronnen Het besturingssysteem moet de systeembronnen zodanig beheren dat ze allemaal efficiënt gebruikt worden, elk volgens hun eigen mogelijkheden. Dit betekent dat een besturingssysteem onder andere volgende bronnen moet beheren: Processor. Het besturingssysteem zorgt voor een optimale verdeling van de beschikbare verwerkingstijd tussen de verschillende toepassingen die gelijktijdig werken op een computer. Meestal wordt er gebruik gemaakt van een combinatie van toegekende prioriteiten en time sharing. Geheugen. Een belangrijke taak van een besturingssysteem is het toewijzen van geheugen voor het uitvoeren van een proces of instructie. Het besturingssysteem moet deze geheugenruimte ter beschikking stellen, bewaken, eventueel gedeeld laten gebruiken met een ander proces en terug vrijgeven na afloop van het proces. Dit proces kan elke taak zijn die een computer moet uitvoeren: afprinten, iets van schijf ophalen, iets berekenen, Het besturingssysteem zal ook kiezen welk soort geheugen voor het proces gebruikt wordt: cache, inwendig geheugen, schijfruimte, virtueel geheugen, I/O controle. Dit onderdeel van het besturingssysteem verzorgt vooral het verkeer van en naar de randapparaten. Als er gevraagd wordt om een document te printen, moet er toch nog kunnen verder gewerkt worden. Opslag van gegevens. Het besturingssysteem bepaalt waar er op een schijf geschreven wordt, en zorgt er ook voor dat jouw gevraagde tekst van de juiste plaats opgehaald wordt. Daarnaast wordt ook de beveiliging van de gegevens geregeld waaronder de toegangsrechten en machtigingen, het gemeenschappelijk gebruik en het vergrendelen van bestanden. Elk besturingssysteem draagt deze vier basiscomponenten in zich, maar meestal zijn er bijkomende functies voorzien. Sommige komen overal voor, anderen maken een bestu- VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 161
ringssysteem specifiek. Windows ME werd bijvoorbeeld specifiek ontwikkeld voor multimediatoepassingen en Windows 2000 Server is een specifiek besturingssysteem voor een servergestuurd netwerk. 10.4 Soorten besturingssystemen Er zijn besturingssystemen voor stand-alone pc's en besturingssystemen voor het besturen van een netwerk, zowel voor de clients als voor de server. Voorbeelden: MS-DOS, OS/2, UNIX, LINUX, VMS, Windows 95/98/2000/XP, Novell Netware, Windows NT/2000, Windows.NET. Microsoft levert heel wat besturingssystemen voor pc's. Windows XP is geschikt voor stand-alone pc's, bevat besturing voor het opzetten van een peer-to-peer netwerk. Bovendien kan de Professional-versie ook gebruikt worden voor de clients van servergestuurde netwerken. Naast het besturingssysteem kunnen er nog andere hulpprogramma s gebruikt worden om in de veelgevraagde functies bij het ontwikkelen van toepassingen te voorzien. Sommige van deze hulpprogramma's maken deel uit van het besturingssysteem, andere niet. 10.5 Evolutie van besturingssystemen Een besturingssysteem moet zich in de loop van de tijd ontwikkelen. Hiervoor zijn er een aantal redenen: Vernieuwingen van hardware en nieuwe typen hardware. In Windows 95 was er geen standaard ondersteuning voor USB. Dit werd aangeboden in tussentijdse releases en werd standaard voorzien in de opvolger. Er komen nieuwe randapparaten op de markt zoals harde schijven, videocamera's, DVD, en ook hiermee moet het besturingssysteem kunnen samenwerken. Nieuwe diensten. Als reactie op de wensen van gebruikers of de behoeften van systeembeheerders zal een besturingssysteem worden uitgebreid met nieuwe diensten. Zo is de voorziening voor het delen van een Internet-verbinding, wat meer en meer gebruikt wordt, slechts later in Windows geïntegreerd. Verbetering. Elk besturingssysteem bevat fouten die moeten opgelost worden. De noodzaak om een besturingssysteem regelmatig te wijzigen stelt enkele bijzondere eisen en beperkingen aan het ontwerp van een besturingssysteem. Een eerste mogelijkheid om het besturingssysteem te laten evolueren is het maken van een upgrade op een bestaand besturingssysteem. Hier gaat het steeds om ingrijpende veranderingen. Verschillende van de vernieuwingen die een besturingssysteem onderscheiden van een voorganger kunnen al ter beschikking van het publiek gesteld worden onder de vorm van tussentijdse releases (bijvoorbeeld Windows 95 OEM-Release 2 met FAT32) of losse programma's (zoals IE 6, nieuwe versie van Windows Messenger). Het besturingssysteem moet hiervoor modulair opgebouwd worden uit verschillende lagen, met duidelijk gedefinieerde interfaces tussen de verschillende lagen. Elk besturingssysteem heeft een kernel of nucleus die de belangrijkste functies van het besturingssysteem bevat, waarop de rest van de hulpprogramma's geënt wordt. Een upgrade kan dan bepaalde specifieke delen vervangen en anderen laten bestaan. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 162
Bij de overgang naar een volgende versie van een besturingssysteem kan het zijn dat sommige programma's en diensten beschikbaar in een oudere versie, nog wel beschikbaar zijn op de installatie cd-rom, maar ze worden niet meer standaard geïnstalleerd. Alternatieve voorzieningen hebben hun plaats ingenomen. Steeds meer probeert men de gebruikersinterface en de programma's voor het beheer dezelfde lay-out te geven zodat de gebruiker weinig moeite heeft om over te stappen. Het besturingssysteem Windows 98 en de grotere broer voor netwerken, Windows NT groeiden uiterlijk meer en meer naar elkaar toe en evolueren naar één systeembesturingsprogramma. Windows 2000 bestaat in twee versies: Professional en Server. Bij de overgang van Windows 98 naar Windows XP voor thuisnetwerkjes en van Windows 2000 Professional naar Windows XP, heeft Microsoft een reeds lang gemaakte belofte ingelost. Er is in theorie geen onderscheid meer tussen een besturingssysteem voor de thuisgebruiker en voor de client van een servergestuurd netwerk. Dit is natuurlijk wel in theorie, want er zijn twee versies beschikbaar van Windows XP: Professional en Home. De namen duiden reeds op de bestemming van de twee versies. In de verdere notities wordt de architectuur van Windows XP onder de loep genomen als voorbeeld van een modulair opgebouwd besturingssysteem. 10.5.1 Labo 39: Overgang van Windows 98 naar Windows XP Prof Als voorbeeld worden hier in de notities de overgang van Windows 98/ME naar Windows XP. Tussen het tijdstip van de release van Windows 98 en XP had vooral Internet een prominente plaats veroverd en maakte het gebruik van multimediatoepassingen een grote opmars. Bovendien zijn de gebruikte harde schijven groter geworden en de processoren veel sneller. Sommige computers bevatten meer dan één processor. De overgang van Windows 98 naar Windows XP speelt op deze vernieuwingen in. Zoek informatie over de overgang van Windows 98 naar Windows XP Professional en zoek een antwoord op de volgende vragen: Wat is het verschil in systeemvereisten? Zijn er essentiële delen verdwenen uit Windows 98, die dus niet meer voorkomen in Windows XP? Wat is er veranderd aan de gebruikersinterface? Welke nieuwe hulpprogramma s en voorzieningen zijn beschikbaar in Windows XP? Welke delen van of hulpprogramma s bij Windows 98 werden vervangen door een nieuwe versie? Zie je een bepaalde trend in de ontwikkeling van besturingssystemen? Zie je deze bij Microsoft of bij andere ontwikkelaars (vooral Linux) of bij beiden? 10.6 Opbouw van een besturingssysteem De gebruiker van toepassingsprogrammatuur, de eindgebruiker, is doorgaans niet geïnteresseerd in de architectuur en de hardware van de computer. De eindgebruiker ziet een computersysteem in termen van toepassingen. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 163
Een toepassing (applicatie) wordt door een toepassingsprogrammeur geschreven in een bepaalde programmeertaal. Voor de besturing van de hardware maakt hij gebruik van systeemprogramma's, onderdelen van het besturingssysteem. Een programmeur gebruikt de voorzieningen van het besturingssysteem bij het ontwikkelen van de toepassing o.a. voor het beheren van bestanden, het aanspreken van de randapparaten en het gebruik van de processor en het geheugen. Om deze en nog andere redenen moet een besturingssysteem modulair opgebouwd zijn. Een besturingssysteem bestaat uit verschillende componenten die gelaagd kunnen voorgesteld worden. Hogere lagen maken gebruik van procedures uit de lagere lagen. In de toplaag worden opdrachten gegeven, de onderste laag bevat de details op het laagste niveau (de hardware) om deze opdrachten uit te voeren. In de meeste gevallen kun je de volgende lagen onderscheiden: HAL of Hardware Abstraction Layer zorgt er voor dat de bovenliggende lagen van een besturingssysteem redelijk onafhankelijk van de hardware van de computer kan werken. Je hoeft bij de aanschaf van Windows XP niet exact te zeggen welk processor en hoofdkaart je hebt. Je moet wel bepaalde systeemvereisten respecteren. Stuurprogramma s zorgen er voor dat de bovenliggende lagen van een besturingssysteem kunnen werken met randapparaten. Stuurprogramma s vertalen voor een deel de opdrachten naar een taal die dat specifieke randapparaat begrijpt. Kernel Mode. Onderdelen van het besturingssysteem en hulpprogramma s die zich op deze laag bevinden mogen ingrijpen in de toewijzing van het gebruik van geheugenplaatsen. In dit gedeelte bevindt zich de kern van het besturingssysteem die de vier hoofdtaken van het besturingssysteem regelt zoals beschreven in 10.3.1. User mode. In deze laag bevinden zich toepassingen die enkel in staat zijn om de geheugenplaatsen die toegekend werden door het besturingssysteem te gebruiken. De gedeelten van het besturingssysteem die zich in dit gedeelte bevinden, gebruiken dus enkel systeembronnen, maar kunnen aan de instellingen niets veranderen. 10.7 Windows XP architectuur Windows XP volgt deze architectuur grotendeels zoals te zien is in het onderstaande schema. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 164
In de volgende paragrafen worden de verschillende lagen stuk voor stuk bekeken vanuit het standpunt van de gebruiker. Dit betekent dat je vertrekt vanuit het standpunt van de toepassingsprogramma's en het eerste waar ze mee te maken krijgen is de zogenaamde user mode van Windows XP. Het Register (registry) bevat geen hulpprogramma's maar data en zal in een apart hoofdstuk aan bod komen. In deze bestanden worden de instellingen van de computer, de gebruikers en de geïnstalleerde software gebundeld, zodat deze gegevens ook bij het opstarten van de computer kunnen opgehaald worden. 10.7.1 User mode Een groot gedeelte van de grafische gebruikersinterface bevindt zich in dit gedeelte van het besturingssysteem. De shell is de gebruikers-interface van Windows. Hij bevat o.a. besturingselementen die door alle toepassingen kunnen gebruikt worden zoals werkbalken, gemeenschappelijke dialoogvensters, een voortgangsmeter enz. De User interface tools, zoals o.a. Netwerkomgeving, Rekenmachine, werken op hetzelfde niveau als de toepassingen. Via de shell geeft de gebruiker opdrachten aan het besturingssysteem. Vermits het de component is van het besturingssysteem waarmee de gebruiker rechtstreeks in contact komt, zal hij nog dikwijls ter sprake komen in deze cursus. 10.7.2 Kernel mode Het "hart" van Windows, Windows XP core, bestaat uit heel wat verschillende delen. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 165
Je herkent daar onder andere de voorzieningen voor de basisfuncties van het operating system, o.a. bestands I/O, virtual memory management, takenverdeling (task scheduling). Als een gebruiker een applicatie start dan laadt de kernel de benodigde EXE en DLL bestanden voor die applicatie. 10.7.3 Stuurprogramma of Device driver Een device driver of stuurprogramma regelt de werking van een randapparaat. Ieder randapparaat heeft dus zijn eigen stuurprogramma. Ieder randapparaat (printer, klavier, diskettestation ) van elke producent heeft zijn eigen specifieke instructieset. Een applicatie geeft echter algemene instructies, bijvoorbeeld Print. Het stuurprogramma vertaalt deze algemene instructie in de specifieke instructies voor het randapparaat, bijvoorbeeld een bepaalde printer, een HP 1100. Ieder randapparaat heeft dus zijn eigen stuurprogramma. Windows XP zelf bevat stuurprogramma's voor meer dan 1 000 apparaten. Als je een randapparaat wilt gebruiken waarvoor Windows XP niet over een stuurprogramma beschikt, moet je een (meegeleverd) stuurprogramma installeren. De meeste hardwareproducenten stellen ook stuurprogramma's en stuurprogramma-updates ter beschikking via hun website op het Internet. De meeste recente apparaten zijn Plug and Play. Dit wil zeggen, als je ze aan de computer verbindt, herkent Windows XP het apparaat en laadt automatisch het bijhorende stuurprogramma. De extensie van een stuurprogramma voor de Windows XP-omgeving is dikwijls.dll of.sys. 10.7.4 Labo 40: Stuurprogramma s Onderzoek of je stuurprogramma's kunt vinden op het Internet voor de printer(s) in de computerklas voor verschillende besturingssystemen. Je vindt informatie over het stuurprogramma van een apparaat via de knop Apparaatbeheer van het dialoogvenster Systeem (bereikbaar via de eigenschappen van Deze computer of via Configuratiescherm, Prestaties en onderhoud, Systeem). Open het venster van Apparaatbeheer. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 166
Kies een apparaat in de lijst en vraag de eigenschappen op. Je vindt meestal een tabblad Stuurprogramma waar je via een knop Stuurprogrammagegevens Bekijk deze voor verschillende apparaten. Welke stuurprogramma('s) zijn er geïnstalleerd voor de muis op jouw computer? Welke extensies vind je hier meestal terug? 10.7.5 Labo 41: Hardware abstraction layer Dit is de laag van een besturingssysteem die het dichtst bij de hardware van de gebruikte computer staat. Zoals de naam aanduidt, maakt deze laag abstractie van de gebruikte hardware. Dit betekent dat je bij de aanschaf van Windows XP enkel rekening moet houden met systeemvereisten en ondersteunde apparaten. Je moet geen andere versie aankopen of je nu een Celeron- of Intelprocessor gebruikt. Zoek op het Internet de lijst met ondersteunde hardware voor Windows XP. Onder Windows XP vind je een deel van deze laag terug in een bestand hal.dll. Waar bevindt deze dynamic link library zich op jouw schijf? Vraag de eigenschappen op van dit bestand. Welke versie is dit? Kun je op het Internet een recentere versie vinden? VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 167
10.8 Meertakenverwerking Windows ondersteunt meertakenverwerking (multitasking). Dit betekent dat meer dan één taak (programma, proces) tegelijkertijd kan uitgevoerd worden. Vermits de computer over slechts één CPU beschikt is dit slechts schijnbaar. Het besturingssysteem zorgt ervoor dat de beschikbare CPU-tijd verdeeld wordt over de verschillende uit te voeren taken en processen. Het overschakelen van de ene taak naar de andere gebeurt zo vaak en zo snel dat het voor de gebruiker lijkt of de verschillende taken gelijktijdig uitgevoerd worden. Er zijn twee types meertakenverwerking: coöperatieve en preëmptieve meertakenverwerking. Bij preëmptieve meertakenverwerking deelt het besturingssysteem de lakens uit. Iedere taak krijgt een zeker prioriteitsniveau afhankelijk van zijn relatieve belangrijkheid, gebruik van bronnen en zo verder. Als een taak met een hogere prioriteit CPU-tijd wil gebruiken dan onderbreekt het besturingssysteem de uitvoering van het proces met lagere prioriteit ten voordele van het eerste. Bij coöperatieve meertakenverwerking heeft het programma zelf de controle en het behoudt de CPU zolang het dit zelf wenst. Windows 3.x ondersteunde nog coöperatieve meertakenverwerking. Vanaf Windows 95 wordt preëmtieve meertakenverwerking ondersteund. 10.8.1 Labo 42: Meertakenverwerking Welke component van Windows XP uit de tekening van de architectuur verdeelt de processortijd tussen de verschillende lopende processen? Zoek over deze component meer informatie op. Hoe werkt deze? VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 168
Je kunt het processorgebruik (in %) nagaan met Taakbeheer. Je opent dit via het snelmenu van de Taakbalk. Als je het Taakbeheer opent, komt er pictogram bij in de systeemlade van de taakbalk. Dit symbool toont het processorgebruik in %. Wat is de laagste en de hoogste waarde van het processorgebruik in de gemeten tijd? Wat is het nadeel van coöperatieve meertakenverwerking. Verduidelijk met een voorbeeld. Je kunt in Windows XP ook de prioriteiten die door besturingssysteem ingesteld werden bekijken en zelfs in sommige gevallen aanpassen. Je neemt in Taakbeheer het tabblad Processen en je neemt het snelmenu van een proces. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 169
Bekijk de prioriteiten van verschillende processen. Welke prioriteiten vind je terug? Kun je er een zekere logica in terugvinden? Start een printertaak. Welke prioriteit krijgt deze mee? Kun je dit aanpassen? Kun je de instellingen van andere processen aanpassen? 10.9 Threading Een thread is een deel van een programma dan onafhankelijk van andere delen kan uitgevoerd worden. Besturingssystemen zoals Windows XP, die multithreading ondersteunen geven de mogelijkheid aan programmeurs om programma's te schrijven waarvan de threads tegelijkertijd worden uitgevoerd. De programmeur moet er goed op letten dat alle threads uitgevoerd kunnen worden zonder met elkaar te interfereren. Een programma (een I/O request om te printen bijvoorbeeld) kan verschillende keren opgeroepen worden door (verschillende) andere lopende taken. Voor elke oproep wordt dan een afzonderlijke thread geopend en onderhouden. Een proces is een verzameling van één of meerdere threads en de bijbehorende systeembronnen zoals geheugen, geopende bestanden en te gebruiken apparaten. Multitasking en multithreading lijken wel op elkaar, maar waar het bij multitasking om meerdere programma's gaat, gaat het bij multithreading om delen van één programma of toepassing. Onder Windows XP is het zo dat bij het vastlopen een proces, een volledige taak wordt afgesloten. Dit betekent dat als je in een toepassing meerdere documenten geopend hebt, zijn dit verschillende threads van hetzelfde proces. Als één thread vastloopt, zal het volledige proces stoppen. 10.9.1 Labo 43: Multithreading In het snelmenu van een proces, vind je twee opties die wijzen op het beëindigen van een proces. Zoek op wat het verschil is tussen beiden. Door het opstarten van de optie Processtructuur beëindigen krijg je een dialoogvenster met een melding. Hierin vind je reeds een belangrijk verschil met de andere optie terug. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 170
Start de computer opnieuw op. Wat is het gebruik van de bronnen na het opstarten van Windows? Welke processen zijn gestart? Achterhaal van de meeste de betekenis. Open enkele toepassingsprogramma's en onderzoek het gebruik van de bronnen. Worden bij het afsluiten van de toepassingen alle bronnen terug vrijgegeven? Open Microsoft Word met daarin een tekstdocument. Bekijk in Taakbeheer de processen. Open een nieuw of een ander document in Microsoft Word. Wordt er een nieuw proces gestart of een nieuwe thread van een hetzelfde proces? Sluit een programma af. Welke proces(sen) worden gesloten? Verklaar! Open een DOS-box. Welke proces(sen) komen er bij? Open een tweede DOS-box. Wat verandert er? 10.10 Process viewers Je vindt op het Internet verschillende Process Viewers. Dit zijn programma's (tools, utilities) waarmee je de karakteristieken van de lopende processen en threads kunt bekijken en eventueel zelfs manipuleren. http://www.zdnet.com/downloads/ is hiervoor een portaalsite. Ook op www.tucows.com vind je hier een grote reeks van terug. Taakbeheer is een eenvoudige process viewer voor Windows XP, maar je vindt er zeker die heel wat meer details aangeven. 10.10.1 Labo 44: Process viewers Download een process viewer. Spreek met anderen binnen de klas af om verschillende viewers te downloaden zodat je ze kunt vergelijken en beoordelen. Hieronder vind je twee voorbeelden van interessante process viewers: TaskInfo 2002 en Advanced Task Manager. Beantwoord de volgende vragen door gebruik te maken van de gekozen process viewer. Hoeveel processen lopen er op jouw computer? Welk proces bevat de meeste threads? Welke proces heeft de hoogste prioriteit? Welke interessante informatie krijg je nog via de process viewer? VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 171
Advanced Task Manager TaskInfo 2002 Kun je per proces of thread volgen welke systeembronnen gebruikt worden? Kun je een volledig proces stoppen? Kun je een thread stoppen? Welke informatie krijg je per proces en per thread? Wordt er een relatie gelegd naar de gebruikte systeembronnen? VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 172
Start een nieuw proces op jouw computer en bekijk de resultaten. Druk met meerderen af op een printer in een peer-to-peer netwerkomgeving. Volg hierbij de processen en threads op de computer waaraan de printer verbonden is. 10.11 Virtuele systeemcomponenten In een computersysteem doen heel wat hard- en softwarecomponenten zich voor onder een andere gedaante dan hun hardwarespecificaties. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van schijfruimte als uitbreiding van het inwendig geheugen. Deze componenten worden dikwijls virtuele componenten genoemd. 10.11.1 Virtuele machines Een programma dat uitgevoerd wordt door een computer, wordt heel regelmatig een virtuele machine genoemd. De naam machine is misschien moeilijk te verstaan omdat je de indruk hebt dat het niet als een echte machine werkt. Als je de vergelijking maakt met een wasmachine is het misschien eenvoudiger te begrijpen: een wasmachine blijft een zelfde machine, ongeacht welke kleding je er in steekt. Dezelfde mogelijkheden blijven ter beschikking, ongeacht de inhoud van de machine. Je blijft dezelfde programma s en mogelijkheden hebben. Bij een computer is dit anders. Als je er een ander softwareprogramma op laat werken, krijg je andere mogelijkheden met de computer en kun je het als een andere machine gebruiken. Je kunt het als een schrijfmachine gebruiken als je er een tekstverwerker op installeert en als rekenmachine met een rekenblad. De kijk op software en software-ontwikkeling is geheel veranderd door elk softwareprogramma dat op een computer werkt als een virtuele machine te bekijken. Zo is het ook dat er meerdere virtuele machines terzelfdertijd op een computer kunnen werken en actief zijn. Het besturingssysteem regelt de werking van al deze verschillende machines. In technische termen zijn er verschillende virtuele machines beschikbaar: 16-bit, 32-bit en 64-bit toepassingen. Later verneem je meer over de werking hiervan. 10.11.2 Virtueel apparaat stuurprogramma's Zoals reeds eerder in deze tekst vermeld is een stuurprogramma een programma dat er voor zorgt dat het besturingssysteem contact kan leggen met dit apparaat. Het besturingssysteem kan dan de toegang tot dit apparaat doorgeven aan één toepassing. Een besturingssysteem kan echter de toegang tot een apparaat opsplitsen zodat meer dan één toepassing de bron tegelijkertijd kan gebruiken. Men spreekt van een virtualiserend stuurprogramma (virtualization driver) omdat het om een echt stuurprogramma gaat dat het werken met virtuele machines mogelijk maakt. Je maakt van één fysisch randapparaat op deze manier meerdere virtuele randapparaten. Zo'n programma heet een stuurprogramma voor een virtueel apparaat. Zo n stuurprogramma komt onder Windows XP meestal onder één van de twee onderstaande gedaantes voor. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 173
Onder de gedaante van een DLL (Dynamic Link Library). Deze stuurprogramma s komen voor onder de extensie dll of sys. Dit is een bibliotheek van verschillende functies die vanuit verschillende programma s kunnen opgeroepen worden. De koppeling met deze bibliotheek is dynamisch, wat betekent dat de functie slechts opgeroepen wordt als het nodig is, als het programma werkt, bij runtime. Deze bibliotheek kan ook meerdere gelijktijdige oproepen verwerken. Zo'n stuurprogramma heeft soms de extensie VxD (virtual device driver). Dit heeft te maken met oudere 16-bit DOS-toepassingen. Deze programma s willen de hardware rechtstreeks aanspreken, maar Windows XP laat dit niet toe. Dan wordt als tussenstadium een VxD-stuurprogramma gebruikt. Windows XP activeert de virtueel apparaat stuurprogramma's alleen als ze nodig zijn (dynamisch). Het virtueel apparaat houdt de status van het apparaat bij voor elke toepassing die gebruik maakt van dit apparaat. Dit is nodig in een omgeving met meertakenverwerking. 10.11.3 Labo 45: Virtuele stuurprogramma s Hoeveel programma s met de extensie.vxd bevat jouw computer? Kun je in de naam van de bestanden uitmaken over welk virtueel stuurprogramma het gaat? In welke map staan de meeste ervan? Je kunt de geïnstalleerde stuurprogramma's per apparaat bekijken in Apparaatbeheer, te bereiken via Mijn computer, Eigenschappen, Hardware of via het Configuratiescherm. Vraag de Eigenschappen van een apparaat op via het snelmenu. Hier is gekozen voor de beeldschermkaart. In het tabblad Stuurprogramma vind je een knop Stuurprogrammagegevens VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 174
register Vind je op dit moment apparaten die aangesproken worden door middel van een VxD virtueel stuurprogramma? 10.12 Geheugenhiërarchie http://www.pcguide.com/ref/mbsys/cache/ De verschillende componenten van een pc zijn in de loop der jaren steeds sneller geworden. De snelheidsgroei van de processor overtreft echter ver die van de andere componenten: de snelste huidige processoren werken 1 000 maal sneller dan de eerste IBM pc. Er is ook snel geheugen ontwikkeld: statische RAM (SRAM). Dit geheugen is sneller dan dynamisch RAM (DRAM), maar ook veel duurder. Het kost gewoon te veel om gans het intern geheugen van een pc uit te voeren in SRAM. Op dezelfde manier zijn er ook harde schijven die veel sneller aanspreekbaar zijn dan bijvoorbeeld 10 milliseconden, maar ook deze zijn zeer duur. Door een trager intern geheugen en een tragere disk-toegang verliest de snelle processor echter veel van zijn waarde: hij moet voortdurend wachten. Daarom is een compromis uitgedokterd: cache. Dit cache-geheugen is klein, maar heel snel en wordt uitgevoerd in SRAM. Cache is een plaats om iets min of meer tijdelijk te bewaren. Moderne pc's gebruiken twee soorten cache: geheugencache en diskcache. Uit onderzoek blijkt dat de processor vaker informatie nodig heeft die hij recent al gebruikt heeft dan andere informatie. Hierop is het principe van caching gestoeld: de meest recent gebruikte informatie wordt bewaard in de cache wat het kleinste, maar het snelste geheugen is. Om orde in de chaos te scheppen regelt het besturingssysteem de geheugentoegang. Kleiner, duurder en sneller geheugen wordt aangevuld met groter, goedkoper en langzamer geheugen. De sleutel tot het succes ligt in de afnemende toegangsfrequentie. Hoe trager het geheugen, hoe groter de geheugenblokken die zullen gelezen worden en hoe minder het besturingssysteem hierin gaat lezen. geheugencache Inwendig geheugen Schijfcache Harde schijf verwijderbare media VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 175
Als de geheugenhiërarchie van boven naar onder wordt doorlopen, geldt het volgende: De kosten per geheugenbit dalen. De capaciteit of grootte van het geheugen neemt toe. De toegangstijd neemt toe. De processor gaat minder frequent met dit soort geheugen contact zoeken. 10.12.1 Principe van caching De cache bevat een kopie van een deel van het hoofdgeheugen. Probeert de processor een "woord" te lezen in het hoofdgeheugen, dan wordt eerst gekeken of dit in de cache zit. processor overdracht woord cache overdracht blok hoofdgeheugen Is dit het geval, dan wordt het woord doorgegeven aan de processor. Is dit niet het geval, dan wordt eerst een blok uit het hoofdgeheugen naar de cache geschreven. Dit blok bestaat steeds uit een vast aantal "woorden". Vanuit de cache wordt het gevraagde "woord" dan doorgegeven aan de processor. Aangezien de meeste programma's lussen of herhalingen bevatten is er dikwijls een verwijzing naar dezelfde instructies. Die zitten dan al in de cache. Als het niet om dezelfde instructie gaat, moet meestal een volgende instructie opgehaald worden die ook al in de cache zit. Omdat er meer blokken in het hoofdgeheugen zitten dan dat er plaats is in de cache, kan een blok niet permanent in de cache blijven zitten. Wordt een nieuw blok naar de cache geschreven, dan wordt beslist waar die geplaatst wordt door een ingebouwd vervangingsalgoritme. Een voorbeeld van zo'n algoritme is LRU (least recently used) waarbij het "oudste" blok verdwijnt uit de cache. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 176
10.12.2 Virtueel geheugen http://howstuffworks.lycos.com/virtual-memory.htm Windows werkt met een programma voor virtueel geheugenbeheer. Indien een toepassingsprogrammeur een nieuwe toepassing ontwikkelt is het de bedoeling dat deze kan werken op elke computer met het betrokken besturingssysteem ongeacht de grootte van het fysische geheugen. (Meestal wordt wel met een minimale grootte geëist). Indien je bijvoorbeeld Microsoft Office XP koopt moet je niet vermelden of je dit gaat gebruiken op een computer met 128 MB RAM of 512 MB RAM. Het besturingssysteem lost dit op door het virtueel geheugenbeheer. Je kunt virtueel geheugen beschouwen als een alternatieve reeks van geheugenadressen. Het doel van virtueel geheugen is de totale adresruimte die een programma mag benutten te vergroten. Zo kan virtueel geheugen bijvoorbeeld dubbel zoveel adressen bevatten dan het eigenlijke intern geheugen. Inhouden van het virtueel geheugen die niet kunnen bijgehouden worden in het intern geheugen wegens plaatsgebrek worden bewaard op de harde schijf. M.a.w. een deel van de harde schijf wordt gebruikt als een uitbreiding voor het intern geheugen. Om het kopiëren van virtueel geheugen van en naar echt intern geheugen te vergemakkelijken, verdeelt het besturingssysteem het virtueel geheugen in bladen (pages) die elk een aantal vaste adressen bevatten. Ieder blad wordt op de harde schijf bewaard tot bij de uitvoering van het programma gegevens nodig zijn die er op staan. Het besturingssysteem kopieert het blad dan naar het intern geheugen, waarbij de virtuele adressen omgezet worden in fysische adressen. Bladen die in het intern geheugen staan en die al lang niet meer gebruikt zijn verhuizen daarbij terug naar de harde schijf. Hierbij zijn zoals bij cache, een aantal algoritmen mogelijk waarbij LRU ook veel gebruikt wordt. Het kopiëren van virtuele bladen naar en van geheugen heet swapping. Het bestand dat daarvoor gebruikt wordt is een swap-file of wisselbestand. 10.12.3 Labo 46: Wisselbestand Hoe groot is het intern geheugen op jouw computer? Waar kun je dat vinden? Waar vind je gegevens over het virtuele geheugen? Gebruik Taakbeheer om de grootte van het wisselbestand te bekijken. Zoek op welk deel van het besturingssysteem verantwoordelijk is voor het virtueel geheugenbeheer. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 177
11 Codering 11.1 Bit en byte Digitale informatie bestaat uit een opeenvolging van enen en nullen. Een eenheid van informatie in een computersysteem is een bit afgekort 1 b. Een bit kan slechts twee waarden hebben: 0 of 1. In een chip wordt de waarde van een bit (0 of 1) bepaald door een elektrische spanning. Als deze bijvoorbeeld 0 volt is, wordt dit als een 0 gelezen, als deze bijvoorbeeld de maximale spanning 5 volt is, wordt dit als een 1 gelezen. Een reeks van 8 bits heet een byte (afgeleid van: by eight). Een byte wordt afgekort door 1 B. 11.2 Afgeleide eenheden De maat waarmee geheugencapaciteit wordt gemeten gaat als volgt: 1 byte = 8 bit 1B= 8 b 1 kilobyte = 1 024 byte 1 kb = 1 024 B 1 megabyte = 1 024 kilobyte 1 MB = 1 024 kb 1 gigabyte = 1 024 megabyte 1 GB = 1 024 MB Zo kun je verder gaan rekening houden met de waarden in onderstaande tabel. Naam afkorting grootte Kilo k 2 10 = 1 024 Mega M 2 20 = 1 048 576 Giga G 2 30 = 1 073 741 824 Tera T 2 40 = 1 099 511 627 776 Peta P 2 50 = 1 125 899 906 842 624 Exa E 2 60 = 1 152 921 504 606 846 976 Zetta Z 2 70 = 1 180 591 620 717 411 303 424 Yotta Y 2 80 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 11.3 Talstelsels Een talstelsel is een rekenkundig systeem waarmee uitgaande van een beperkt aantal cijfers (dit aantal is tevens het grondtal van het talstelsel) grote telwaarden in de vorm van getallen kunnen worden voorgesteld. Elk gekozen grondtal n maakt een nieuw talstelsel. Zo ken je naast het decimale stelsel (met grondtal 10) ook nog: octaal - hexadecimaal - binair - sextaal of hexaal - ternair- factorieel... Aan de hand van de benamingen van het talstelsel kun je vlug zien welke het grondtal is van deze talstelsels: 8 16 2 6 - VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 178
11.4 Omzettingen tussen talstelsels 11.4.1 Voorbeeld Het getal 1234 in een talstelsel met grondtal n, heeft als decimale waarde 1 * n³ + 2 * n² + 3 * n 1 + 4 * n 0 De waarde van een cijfer in een getal in een willekeurig talstelsel is dat cijfer vermenigvuldigd met het grondtal van het getalstelsel verheven tot de macht die overeenkomt met de plaats van het cijfer in het getal, waarbij je van rechts naar links, beginnend bij 0, de volgorde van de cijfers telt. 11.4.2 Binair naar decimaal Om een binaire waarde naar een decimale waarde om te zetten dient het gewicht van elke binaire bit bepaald te worden. Binaire getallen maken gebruik van het grondgetal 2. Voorbeeld: 1001101 omzetten naar een decimale waarde 1 0 0 1 1 0 1 = 1 * 2 6 + 0 * 2 5 + 0 * 2 4 + 1 * 2 3 + 1 * 2 2 + 0 * 2 1 + 1 * 2 0 = 64 + 0 + 0 + 8 + 4 + 0 + 0 = 77 11.4.3 Hexadecimaal naar decimaal Elk cijfer heeft een bepaald gewicht en dit gewicht hangt af van de cijferplaatsing in het geheel. Het laatste cijfer heeft gewicht 0 (16 0 = 1). Het cijfer daarvoor heeft als gewicht 1 (16 1 = 16), het cijfer daarvoor 16 2 = 256 en zo verder. Voorbeeld: 24CE omzetten naar een decimale waarde 24CE = 2 * 16 3 + 4 * 16 2 + 12 ( C ) * 16 1 + 14 ( E ) * 16 0 = 8192 + 1024 + 192 + 14 = 9422 11.4.4 Decimaal naar binair Er zijn twee methoden om decimale waarden om te zetten naar binaire. Volgens de eerste methode kijk je of je de opeenvolgende machten van 2 van het getal kunt aftrekken. Je vertrekt met een zo hoog mogelijke macht van 2, vermindert de macht telkens met 1 en indien mogelijk trek je deze macht van 2 af van het resterende getal. Voorbeeld: 205 omzetten naar binair 205 = 128 + 64 + 8 + 4 + 1 = 1 * 2 7 + 1 * 2 6 + 0 * 2 5 + 0 * 2 4 + 1 * 2 3 + 1 * 2 2 + 0 * 2 1 + 1 * 2 0 = 11001101 De tweede methode werkt als volgt: voer een gehele deling uit van het decimale getal door 2. Er zal een rest overblijven. Ga door met delen tot de uitkomst 0 is geworden. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 179
De resten worden gebruikt voor de binaire waarde. De eerste rest vertegenwoordigt de least significant bit (laagste bitwaarde) en de laatste restuitkomst is de most significant bit (hoogste bitwaarde). Het voorbeeld laat zien hoe dit in elkaar steekt. Voorbeeld: 1 035 omzetten naar een binaire waarde. 1035 / 2 517 R = 1 517 / 2 258 R = 1 258 / 2 129 R = 0 129 / 2 64 R = 1 64 / 2 32 R = 0 32 / 2 16 R = 0 16 / 2 8 R = 0 8 / 2 4 R = 0 4 / 2 2 R = 0 2 / 2 1 R = 0 1 / 2 0 R = 1 Resultaat: 10000001011 11.4.5 Decimaal naar hexadecimaal Ook hier wordt de deelmethode gebruikt, maar nu uiteraard door 16 Voorbeeld: 1 202 omzetten naar een hexadecimale waarde. 1202 / 16 75 R = 2 75 / 16 4 R = 11 of B 4 / 16 0 R = 4 Resultaat: 4B2 11.4.6 Omzettingstabel Om omzettingen te doen kun je ook gebruik maken van onderstaande omzettingstabel waarin ook het octaal talstelsel vermeld wordt. OMZETTINGSTABEL decimaal binair octaal hex 0 0000 0 0 1 0001 1 1 2 0010 2 2 3 0011 3 3 4 0100 4 4 5 0101 5 5 VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 180
6 0110 6 6 7 0111 7 7 8 1000 10 8 9 1001 11 9 10 1010 12 A 11 1011 13 B 12 1100 14 C 13 1101 15 D 14 1110 16 E 15 1111 17 F 16 10000 20 10 11.4.7 Omzetting door gebruik van de rekenmachine Je kunt voor de omzetting een rekenmachine gebruiken die deze omzettingsfuncties bezit, o.a. Rekenmachine van Windows. Kies in de menuoptie Beeld de keuze Wetenschappelijk. Als je het bovenstaande intikt, en je klikt op het keuzerondje Dec, dan krijg je het volgende omzettingsresultaat. 11.4.8 Omzetting door gebruik van een specifiek pakket Je kunt zelf een programma schrijven om de omzetting te doen tussen de verschillende talstelsels, of je kunt gebruik maken van een bestaand softwareprogramma. Een voorbeeld vind je op de website omzetting.html. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 181
11.4.9 Labo 47: Omzetting tussen talstelsels Probeer de voorbeelden die in het eerste gedeelte van de cursus voorkomen uit met de rekenmachine en met een omzettingspakket. Zoek op Internet naar andere omzettingsprogramma's. Probeer ook hiermee een reeks omzettingen te doen. 11.5 De ASCII-code 11.5.1 Codering Alle gegevens worden door de computer bijgehouden in bits en bytes. Een byte is een combinatie van 8 opeenvolgende bits. Een groepje van acht 'enen' en 'nullen'. Zo n groepje kan samen een letter, teken of code voorstellen. De byte 10100111 stelt het decimaal getal 167 voor. Met dit decimaal getal komt een afgesproken karakter overeen. De meeste computers gebruiken de ASCII-code om het verband tusesn het getal uit de 8 bits van 1 byte en het karakter te bepalen. Met elk getal tussen 0 en 255 leg je met de ASCII-code (American Standard Code for Information Interchange) een link naar een teken. Niet alleen letters en cijfers worden op deze manier voorgesteld maar ook besturingscodes voor randapparaten. Deze worden vastgelegd in de eerste 32 ASCIItekens. Het feit dat er 255 karakters kunnen gebruikt worden in een ASCII-code is te begrijpen door het feit dat 255 = 256 1 = 2 8 1 (er zitten 8 bits in een byte). De standaard ASCII-tabel gebruikt slechts 7 bits voor elk karakter (totaal 128 karakters met een decimale code van 0 tot 127). Ze is gebaseerd op het Engels en echt gestandaardiseerd. De tekens die overeenkomen met een getalwaarde tussen 128 en 255 zijn niet volledig gestandaardiseerd en worden gebruikt voor niet-engelse karakters, grafische en wiskundige symbolen. VVKSO Ondersteuning IB Beheer van computersystemen en netwerken met Windows XP - pagina 182