Neviem čo sa stalo, ale môj počítač začal hrať klasickú muziku. Ale nie z reproduktorov, ale priamo z vnútra skrine! To musí byť nejaký vírus, alebo mi do skrinky vliezol duch Ludwiga van Beethovena! Poďte s nami spoznať peknú retročriepku, ktorá polahodí nostalgickému uchu.
Skúste sa do tohto okamihu vžiť. Hráte nejakú hru, ako napríklad legendárny Half-Life, s Gordonom Freemanom a niečo zrazu započujete. Hrá nejaká čudná muzika. Stlmíte reproduktory, alebo si zložíte slúchadlá a uvedomíte si že počujete melódiu „Pre Elišku“ (Für Elise), zrejme najslávnejšiu klavírnu skladbu na svete.
Odkiaľ to vychádza?
Do čerta, veď to ide rovno zo skrine môjho počítača! Čo sa to preboha deje?
Za všetkým stal jeden špeciálny hardvérový komponent a jeho naviazanosti na diagnostické a varovné mechanizmy. A čuduj sa svete, rozozvučať ho môžete aj dnes, pokiaľ sa tomu nebránite a zvládnete zaň utratiť 10 centov.
ČO VLASTNE V POČÍTAČI HRALO A K ČOMU TO SLÚŽILO
Ak sa okolo počítačov obšmietate už nejaký ten rôčik, určite dobre viete o signalizačnom tóne, ktorý sa ozval po tom ako ste zapli počítač.
Šlo o krátke pípnutie, či skôr zvukové „ťuknutie“, ktoré v základe oznamovalo, že úspešne prebehol tzv. POST test (Power On Self Test). Rudimentárny diagnostický mechanizmus BIOSu, ktorý po štarte overuje úspešné inicializovanie hardvéru a jeho základnú pripravenosť.
Pokiaľ sa objavili nejaké problémy, zvukové signály, tzv. beep kódy, vám mohli oznámiť aké. Neustále pípanie dlhých tónov mohlo napríklad značiť, že sa nepodarilo inicializovať RAM a je buď chybná alebo zle zapojená. Naopak krátke tóny mohli indikovať nedostatočné napätia z napájacieho zdroja, zatiaľ čo jedno dlhé a dve krátke pípnutia zas napríklad neúspešné inicializovanie grafickej karty.
Rôzni výrobcovia BIOSov používali rôzne kódy, pričom to čo ktorý znamenal ste obvykle našli v manuáli základnej dosky.
Jeden z významných výrobcov BIOSov, konkrétne firma Award/Unicore, sa v roku 1997 rozhodla, že pípanie v podobe krátkych a dlhých tónov nie je dostatočne veľavravné a pre jedno z hardvérových zlyhaní si vybrala signalizáciu v podobe prehrania azda najznámejšej Beethovenej skladby.
Konkrétne ho zvolila pre hardvérové zlyhanie ventilátora CPU a takisto v niektorých prípadoch aj pre prípad výrazných kolísaní napätia, pričom v akcii ho môžete vidieť na niekoľko sekundovom videu nižšie.
Tento detekčný obvod fungoval neustále, nielen pri štarte. Ak ste melódiu začuli, mali ste počítač ihneď vypnúť a problém riešiť, aby nedošlo k jeho poškodeniu prehriatím alebo prepätím.
Vo výsledku sa tak po niekoľko rokov, pravdepodobne až do prvej polovice prvej dekády tohto storočia, vyprodukovalo niekoľko miliónov základných dosiek s touto vlastnosťou.
Pravdaže, zlyhanie ventilátora CPU je pomerne raritná chyba, pretože jeho ložisko sa len tak ľahko nezasekne, takže zástup ľudí, ktorí sa s melódiou stretli, nebol prehnane veľký.
Tu každopádne vidíte jedného z nich, ako sa zmäteno na problém pýta na fóre technickej podpory počítačov Dell v roku 2004.
Na niektorých doskách sa objavila na tento účel aj melódia skladby „It’s a Small, Small World“, z Disney filmu Mary Poppins, ktorá pri svojom rezkom a optimistickom duchu pôsobí v súvislosti s detekciou hardvérového zlyhania až komicky.
Varovanie v tejto súvislosti neskôr zaviedli aj iní výrobcovia BIOSov, avšak obvykle k tomu zvolili zvuk, ktorý pripomínal nejaký alarm.
Ten sa dal používateľsky interpretovať aj intuitívne, pretože ak sa takýto zvuk ozve z vnútra vášho počítača, začnete ho prirodzene vnímať ako varovanie o nebezpečenstve v súvislosti s hardvérovými komponentmi, na rozdiel od klavírneho veľdiela alebo zvuku z rozprávky.
Každopádne, v priebehu času sa tento druh ventilátorového varovania vytratil a na súčasných doskách už v súvislosti s nedetegovaním jeho točenia nič zvukového nestane. Nielen z dôvodu, že jeho otáčky sa dnes regulujú podľa záťaže, ale aj z hľadiska toho, že môže byť na jeho mieste vodný blok.
Avšak používanie „beep“ kódov pri úvodnom POST pretrvalo a používalo sa celé dekády. Do dôchodku ich vlastne poslal až moment, keď výrobcovia základných dosiek začali na hlásenie týchto problémov používať malé segmentové displeje, schopné zobrazovať dvojicu čísel alebo písmen.
Namiesto zvukových signálov v podobe krátkych a dlhých tónov sa tak na doske zobrazí len číslo chyby (alebo na lacnejších modeloch len zasvietia bodové LED), ktorého význam nájdete v manuály dosky. Dozviete sa tak, na akom komponente POST test zlyhal a prečo sa počítač nespustil.
PREČO TENTO ZVUKOVÝ MECHANIZMUS FUNGUJE EŠTE AJ DNES?
To, že pri dnešných herných či iných výkonných desktopoch tieto pípnutia po štarte nepočujete nie je dôsledok toho, že by sa už nepoužívali.
Nepočujete ich preto, že nemáte zapojený miniatúrny interný reproduktor. Váš počítač stále má dva nezávislé zvukové systémy.
Ten klasický, ktorý v súvislosti so zvukovým čipom a kodekom využívate pri bežných reproduktoroch a slúchadlách a takisto má aj ten archaický, schopný hrať jednoduché tóny. Ten nepotrebuje ku svojej práci žiadny operačný systém. Funguje v rámci základného firmvéru a je stále pripravený.
Originálny IBM PC, ktorý sa na začiatku 80. rokov minulého storočia stal základom dnešnej hardvérovej architektúry, obsahoval okrem iného aj jeden malý špecifický čip – Intel 8253. Používal sa ako programovateľný časovač, pričom obsluhoval napríklad funkčnosť časovača systémových hodín.
Keď sa prvé PC pripravovali na trh, IBM cítilo, že by mali podporovať aj zvuk, hoci aj veľmi základný. Kvalitný zvukový hardvér bola drahá záležitosť, avšak uvedomili si, že môžu použiť prítomný čip 8253 ako primitívny vlnový generátor, na tvorbu tónov.
Bol to príjemný bonus, ktorý v základe nič nestál. Hardvér bol skrátka prítomný. Následne stačilo do skrinky počítača integrovať ten najprimitívnejší reproduktor, ako to len bolo možné a zvuky boli na svete.
Dekády plynuli a trh počítačov sa menil. Zvuková karta, ktorá bola schopná sprostredkovať naozajstný pokročilý zvuk, sa stávala v počítačoch samozrejmosťou a na konci 90. rokov bol už prakticky každý domáci počítač vybavený nejakým relatívne dostatočne kvalitným integrovaným zvukovým riešením, prítomným na každej základnej doske.
Dvadsať rokov po štarte PC platformy už na prastarú metódu generovania zvuku nebolo pri bežnej práci ani pomyslenie. V počítačoch však zostala stále zakorenená, predovšetkým práve ako vždy prítomné signalizačné zariadenie.
Tieto zvuky totiž boli dostupné vždy a okamžite, bez potreby asistencie operačného systému. Navyše boli dostupné aj v prípade, že používateľ klasické reproduktory nemal, alebo boli vypnuté.
V tomto čase už pravdaže v počítačoch žiadny čip Intel 8253 neexistoval. Jeho pôvodný účel ako generátor prerušení bol už smiešne zastaraný a dávno preč. Jediná funkcia, ktorá ho v počítačoch po dvoch dekádach potrebovala, bolo práve pôvodne „bonusové“ generovanie tónov.
Keďže však šlo o primitívny integrovaný obvod, ktorého činnosť po dvadsiatich rokoch vyzerala ako príklad 1+1 na stole vysokoškolského profesora matematiky, jeho funkcionalita bola kompletne zaintegrovaná do južného mostíka čipovej súpravy základnej dosky.
Funkcia tak stále existovala a ničomu neprekážala a navyše, po presunutí do južného mostíka bola z hľadiska potrebných obvodov stále zadarmo.
Pôvodný jednoduchý tónový PC Speaker, veľký ako dlaň, umiestnený na prednom panely skrinky počítača, bol na prelome 80 a 90. rokov rýchlo nahradený extrémne jednoduchým riešením o veľkosti gombíku, v podobe malej kovovej platničky.
V tejto dobe už výrobcovia hardvéru tlačili na pílu optimalizovania výrobných nákladov až na kosť. Počítače boli už bežnou vecou a predávali sa vo veľkých objemoch, pričom pri predajoch nejakého hardvéru na úrovni miliónov či desiatok miliónov kusov vie odobratie každej niekoľkocentovej či dokonca niekoľkodolárovej položky priniesť značné peniaze.
Aj maličké piezoelektrické alebo kovoplatničkové „bzučiaky“ boli ešte na konci minulého storočia osadzované (skryto) na predné panely skriniek, pričom ste ich k základnej doske pripájali do rovnakého súboru konektorov, ako sa zapájali štart a reset tlačidlá predného panelu a signalizačné LED.
S nástupom 21. storočia sa táto prax postupne vytrácala a keďže výrobcovia základných dosiek tento reproduktor potrebovali, aby mohli hlásiť chyby POST testu, začali ho osádzať na pevno na základnú dosku, alebo čo bolo častejšie, skrátka ho len pridávať do krabice s doskou ako príslušenstvo na pripojenie.
To napokon skončilo po roku 2010, kedy sa na doskách začali rozširovať segmentové displeje najprv na drahších modeloch základných dosiek a následne signalizačné LED na tých lacnejších. Dnes už tento reproduktorík v skrinkách alebo škatuliach základných dosiek budete hľadať márne.
Pokiaľ ho však máte doma odložený napríklad z minulosti, môžete ho aj k moderným desktopom stále pripojiť. A pokiaľ ho nemáte, môžete si ho kúpiť za 10 centov napríklad na Aliexpresse, alebo si za euro nechať poslať celú hrsť.
Ja osobne tento reproduktorík stále pripájam, viac menej zo zvyku. Je však stále aj užitočný vďaka zvukovej signalizácii úspešne prebehnutého reštartu, respektíve prebehnutej hardvérovej inicializácie pri spustení, ktorá sa dá spoznať aj naslepo.
Zostáva ešte ale posledná nedoriešená otázka. Ako je možné, že tento mechanizmus je funkčný po viac ako 40 rokoch aj na dnes vyrábaných a predávaných počítačoch? Veď už pred 20 či 30 rokmi sa používal iba na jeden účel, pričom už viac ako 10 rokov sa nepoužíva ani na ten.
Nečakanú odpoveď nájdete ukrytú za skratkou ADA, ktorá patrí americkému zákonu na pomoc ľudom s fyzickými postihnutiami (American’s with Disabilities Act).
Behom všetkých tých dekád, kedy tento zvukový systém v počítačoch existoval, začal byť v mnohých prípadoch využívaný na signalizácie rôznych asistenčných a pomocných technológií. Mnohé pritom boli zapracované aj do operačného systému Windows, ktorý dokázal cez tento systém odosielať zvuky v rámci svojho „Beep() API“, teda voľne preložené ako „tútacieho“ aplikačného rozhrania.
Tento rudimentárny zvuk sa generuje napríklad pri aktivácii tzv. „StickyKeys“ mechanizmu, čo je v našich končinách prekladané ako „písanie jedným prstom“. V základe ide o systémovú funkciu pre hendikepovaných, umožňujúcu písanie klávesových skratiek.
Napríklad skratku CTRL+SHIFT+ESC môžete s jej pomocou aktivovať postupne, klávesu po klávese, vďaka čomu ju môžu používať nielen osoby s jediným prstom na ruke, ale napríklad aj osoby ovládajúce počítač slamkou v ústach, v prípade ochrnutia zabraňujúceho hýbať rukami a nohami.
Ak chcete tento typ zvuku na dnešných operačných systémoch počuť, stlačte rýchlo po sebe 5× klávesu SHIFT. Windows sa vás opýta, či chcete funkciu písania jedným prstom aktivovať, pričom sa ozve špecifický tón vytvorený práve pre jednoduché reproduktory v skrinkách.
Trochu paradoxné je, že aj keď je váš počítač schopný tento zvuk prehrať a gombík PC Speakeru máte k svojej základnej doske pripojený, zo skrinky sa tento zvuk ozve len na 32-bitových systémoch Windows.
Softvérový obslužný mechanizmus tohto zvuku bol v rámci Windows historicky naviazaný hlboko v útrobách win32k.sys ovládača a keď Microsoft vyvíjal 64-bitové systémy, tento režim do 64-bitového variantu pôvodne nepreniesol, pretože ho nepovažoval kvôli zastaranosti za potrebný.
S nástupom týchto systémov do veľkého rozšírenia, predovšetkým v rámci Windows Vista a Windows 7 však narazil práve na ADA zákon a mechanizmus pre svojich pôvodných 6 separátnych „beep“ zvukov pre PC Speaker musel do systému na silu doprogramovávať, pretože ich podľa zákona nemohol prestať prehrávať.
Tieto mechanizmy sa totiž postupom času zapracovali do rôznych vládnych noriem a nariadení. V rámci USA a iných krajín môže byť tak napríklad prakticky nemožné nakupovať počítače pre vládne či aj súkromné veľké organizácie, ktoré odobrali asistenčné funkcie pre hendikepovaných, podobne ako nemôžete len tak postaviť budovu, ktorá by ignorovala požiarne predpisy.
Microsoft to nakoniec vo svojich 64-bitových systémoch vyriešil emuláciou, pri ktorej svoje „beep“ zvuky posiela klasicky do bežnej zvukovej sústavy a počujete ich preto zo svojich reproduktorov či slúchadiel.
To platí pravdaže len o Windows. Váš BIOS tento problém nemá a „gombíkový“ reproduktor dokáže stále ovládať natívne. Ak ho teda k doske pripojíte, tak signalizačné pípanie POST testu, ku ktorému dochádza ešte pred štartom operačného systému, budete stále počuť reálne a autenticky.
Nuž, niekedy bývajú retročriepky nielen lahodou pre oko, ale aj pre ucho.
Ďalšie drobné čriepky z IT histórie hľadajte na našom webe každý štvrtok večer a takisto pod rovnomenným kľúčovým slovom.
