Wissenswertes Für alle diejenigen, die immer schon einmal wissen wollten wie das eine oder andere auf dem Rechner genau funktioniert, ist diese kleine Liste gedacht. Hier werden auch die Wünsche der Leserschaft umgesetzt. Bei Bedarf wird diese Liste gerne erweitert.

Der Interrupt  (Einführung)

Wozu braucht man so was und wie funktioniert das?

Zunächst folgendes: Rechner sind dumm! Die sind so was von dumm, die schwimmen sogar in Milch. Allerdings sind sie sehr schnell. Als nächstes merken wir uns, dass Rechner nur eines können, sie können in der CPU nur addieren, das allerdings mit einem Affenzahn. Jetzt merken wir uns noch dass Rechner nur Adressen addieren können. Damit erledigen sie alle Rechenvorgänge. Und jetzt weiter. Die CPU arbeitet nach dem Einschalten des Rechners munter vor sich hin und ist im wesentlichen mit sich selbst und dem auffrischen diverser Speicherzustände beschäftigt. Sobald jetzt aber eine Änderung eintritt (Tastendruck) muss der CPU mitgeteilt werden dass eine Änderung eintrat und wer dafür verantwortlich ist. Dazu dient der Interrupt, auch IRQ genannt. 

Beispiel:

Stellen wir uns die CPU wie eine Spinne im Netz vor, nach allen Seiten kann sie Informationen empfangen und senden. Solange nicht neues geschieht werkelt sie munter vor sich hin. Erst nach dem Eintreten einer Änderung (Fliege im Netz = Tastendruck) wird die Spinne munter und erkennt woher die Änderung kommt, also welcher IRQ verantwortlich ist. Dann kann die sie entsprechend handeln. Vergleichbar sieht es bei "richtigen" Rechner aus. Die CPU arbeitet munter vor sich hin, frischt die Speicherzustände auf und so weiter und so fort. Der oder die Anwender/in drückt nun eine Taste (Any Key) und der CPU wird über die Signalleitung Tastatur (IRQ 1) signalisiert, dass eine Taste gedrückt wurde. Jetzt erst "schaut" die CPU nach welche Taste gedrückt wurde. Dies erkennt sie aus der Speicheradresse die der Keyboard Controller ausgibt.

Ursprünglich wurden beim alten XT Rechner nur 8 Interrupts definiert. Dies waren die IRQ 0 - 7. Die Zuordnung im System erfolgte dabei wie in der linken Spalte abgebildet. Erst mit dem AT kamen weitere 8 hinzu, wir haben heute also 16 Interrupts mit denen wir beim PC arbeiten können.

Unterscheidung von Hardware- und Software Interrupts. 

Hardware Interrupts sind logischerweise für verschiedene Hardware Komponenten bestimmt, wie z.B. Tastatur, Maus, Drucker usw.

Aus Gründen der Kompatibilität werden heute noch zwei IRQ Kontroller verwendet, den ersten für die IRQ 0 - 7 also die alten IRQ. Mit dem zweiten Kontroller werden die weiteren 8 IRQ verwaltet. Die Steuerung erfolgt über die sog. IRQ Kaskade und geschieht über die IRQ 2 (Master) und 9 (Slave). Dies ist auch der Grund, weshalb man den IRQ 9 nicht nutzen sollte.

Software Interrupts sind für bestimmte Rechner Funktionen bestimmt, wie BIOS und DOS Interrupts. Korrekterweise sollte man hier von BIOS und Betriebssystem Interrupts sprechen, da die unterschiedlichen Betriebssysteme teils unterschiedliche Interrupts ansprechen bzw. nutzen.

Die Liste der Software Interrupts unter Windows 9X ist recht lang, dazukommt, dass die Hardware Interrupts auch in Software Interrupts interpretiert werden, schließlich arbeitet der Rechner ja mit Adressen und nicht mit Hardwaresignalen.

Die einzelnen Interrupts werden als Hexadresse dargestellt. So belegen die BIOS Interrupts den Bereich von 00h - 1Fh. DOS Interrupts belegen den nachfolgenden Bereich von 20h - 40h. Daran folgen die Anwender Interrupts mit dem Bereich von 40h - FFh. 

Aus der oben abgebildeten Tabelle können Sie entnehmen zu welchem Bereich welcher Interrupt gehört. Der Tastatur Interrupt mit der Adresse 09h gehört somit beispielsweise in den Bereich der BIOS Interrupts.

Eine brauchbare Übersicht über Ihr Rechnersystem erhalten Sie unter den Windows mittels MS Sysinfo. Ordner: Programme Zubehör, Systemprogramme: Sysinfo

Sie erhalten eine Übersicht der derzeit eingesetzten und damit belegten Ressourcen Ihres Rechners. Die vom System genutzten IRQ als auch die vom Anwender zugewiesenen sind recht klar ersichtlich. Somit ist es auch einfach einen freien IRQ für eine weitere Steckkarte zu finden. Weiterhin erhalten Sie hier auch Informationen über Konflikte, Ein- und Ausgabe Adressen, DMA Adressen und weitere mehr oder weniger sinnvolle Informationen.

Zusammenfassen kann man dieses kleine Programm als durchaus gut beschreiben, zumal es kostenlos ist, da es ohnehin im Lieferumfang bereits enthalten. Selbstverständlich können Sie auch andere Programme nutzen um sich die Verteilung der Interrupts und der sonstigen Systemressourcen anzuschauen. Die Auswahl solcher Programme ist recht groß und es gibt mittlerweile immer mehr Freeware Programme.

Grundlegend soll ein Wärmeleitmittel zwischen Kühlkörper und CPU die Unebenheiten zwischen beiden Oberflächen egalisieren und für eine bessere Übertragung von Wärme und Kälte sorgen. Dazu trägt man Idealerweise zwischen CPU und CPU Kühler eine geringe Menge der Wärmeleitpaste auf, etwa halb so groß wie eine kleine Erbse. Diese kleine Menge reicht vollkommen aus, es sollen ja nur die Oberflächenunterschiede ausgeglichen werden. Zuviel Paste kann durchaus schädlich sein, daher sollte man wirklich sparsam sein und die Herstellerangaben beachten. Die Hersteller wollen die Paste verkaufen und geben schon die maximale Menge an, daher sollte man es nicht übertreiben.

Wärmeleitpasten bestehen aus unterschiedlichen Stoffen. Sehr gerne werde Kombinationen aus Silberoxid, Metalloxid, Carbon und diversen anderen Stoffen verwendet um einen hohen Wärmeleitwert zu erzielen. Der reine Silbergehalt kann bei hochwertigen Pasten recht hoch sein. Der Wärmeleitwert differiert zwischen den unterschiedlichen Pasten. Eigentlich wäre ein flüssiges, nicht leitendes Metall ideal, aber Quecksilber ist sehr giftig, sehr gut leitend und verdunstet zudem leicht. Daher wird gerne auf plastische Silberverbindungen zurückgegriffen. Leider sind die meisten Wärmeleitpasten teils hochgiftig und lassen sich aus der Kleidung kaum auswaschen. Daher gilt: Nach dem Gebrauch unbedingt Händewaschen! Die Einsatzgebiete der Pasten belaufen sich in Temperaturbereichen von -40°C bis hoch zu über 170°C. Die optimale Viskosität liegt bei etwa 0°C und etwa 130°C. Auch hier differieren die Angaben der Hersteller. Auch wenn es einige Hersteller nicht zugeben, Wärmeleitpasten altern, trocknen aus und andern den Wärmeleitwert im Laufe der Zeit. Daher sollte eine gebrauchte Paste keineswegs noch mal eingesetzt werden. Das gleiche gilt auch für Wärmeleitfolien.

Leitpaste Titan TTG-S101 Silver Greace 1,5g in Spritze:
Leitpaste zur besseren Übertragung von Wärme und Kälte zwischen der zu kühlenden Oberfläche und dem Kühler. Ideal eingesetzt zwischen CPU und CPU-Kühler. Die Leitpaste enthält 10% Silberanteil. Mit der Spritze ist ein optimales und zielgenaues Auftragen möglich. Die Spritze ist Wiederverschliessbar, daher reicht der Inhalt für mehrere Anwendungen.

Silver Grease Wärmeleitpaste
Injektions Spritze mit 0,5 Gramm Wärmeleitpaste. Reicht bei sparsamer Anwendung für mindestens 5 Anwendungen. Herstellerangaben zur Zusammensetzung: Silikon: 30%, Carbon: 20%, Metalloxid: 25%, Silberoxid: 25%

Arctic Silver 3 Wärmeleitpaste
Besteht aus 99,9prozentig reinem Silber, das zu einem Anteil von über 80% in der Paste enthalten ist. Nachfolger von Arctic Silver 2. Verbessert wurden vor allem die Verarbeitungs- und Langlebigkeitseigenschaften, so dass sich die Anschaffung dieser hochwertigen Paste mit dem ausgezeichneten Wärmeleitwert von über 8 W/mK jetzt erst recht lohnt.

Neben den klassischen Wärmeleitpasten gibt es noch Wärmeleitfolien (Pads) und Wärmeleitkleber. Während sich die Wärmeleitfolien als sehr kostengünstig erwiesen haben, wird Wärmeleitkleber im Professionellen Bereich eingesetzt. Vergleichbar einem Mehrkomponenten Kleber wird dieser Wärmekleber erst kurz vor dem Einsatz angerührt, dafür ist dies ein exzellentes Mittel für die Wärmeleitung und ein guter Isolator. Leider klebt es auch wie die Hölle, muss mit definiertem Druck angepresst werden und wird daher im Hobby PC Bereich nur ungern eingesetzt. Während man allerdings bei Peltierelementen auf herkömmliche Paste und Folien verzichten sollte, sind gerade hier die Wärmeleitkleber in ihrem Element.

http://www.balkhausen.com/de/neu/dhaupt.htm Wärmeleitfolien
http://www.mark-tronik.de/ Wärmeleitpasten und Folien