Утилиты настройки параметров BIOS
Во время процесса самотестирования при включении питания в подпрограммы BIOS Setup (Настройка параметров BIOS) можно войти, нажав клавишу Del. В других типах BIOS для доступа к утилитам Setup может использоваться также комбинация клавиш Ctrl+Alt+Esc. Это меню дает возможность пользователю выбирать функции настройки и завершать выбор. Наиболее часто используются пункты меню Standard CMOS Setup (Стандартные параметры настройки BIOS), BIOS Features Setup (Настройка характеристик BIOS), и Chipset Features Setup (Настройка характеристик микропроцессорного набора). Выбор этих или любых других пунктов основного меню приведет к открытию соответствующих подменю.
Другие типовые пункты меню — Power Management (Управление электропитанием), PnP/PCI Configuration (Конфигурирование PnP/PCI), Integrated Peripherals Control (Управление встроенными периферийными устройствами) и Password Maintenance Services (Службы поддержки паролей). Конкретная утилита CMOS Setup может содержать те же опции, что и в приведенном примере, опции, которые выполняют такие же функции, но имеют другие названия, или вообще не содержать некоторых опций. В приведенном примере упоминаются также две утилиты, связанные с дисководами жестких дисков IDE, две опции запуска системы с двумя наборами параметров, выбираемых по умолчанию, и две опции выхода из утилиты.
Функции настройки стандартных параметров BIOS
В них приведена одна и та же основная информация. Они могут использоваться для установки текущего времени/календаря, параметров дисковода и типа видеодисплея, а также для указания типов ошибок, которые будут приводить к останову системы во время самотестирования после включения питания.
В BIOS используется военное обозначение времени (т.е. 13:00:00 = 1 p.m.).
Клавиши PgUp и PgDn используются для изменения параметра настройки после его выбора с помощью клавиш со стрелками. В этой версии BIOS поддерживается режим максимального использования светлого времени суток за счет добавления одного часа в момент перехода на летнее время и вычитания его при переходе на стандартное время.
Еще одна область этого экрана, которая может потребовать определенных усилий при настройке — раздел HDD Parameters (Параметры дисководов жестких дисков). Все BIOS поставляются со списком типов жестких дисков, которые они могут непосредственно поддерживать. Однако они предоставляют также возможность настройки дисков, определяемых пользователем. Исторически упомянутый тип называется типом «Туре 47», однако в списке эта запись может располагаться под любым номером.
Современные BIOS имеют опции Auto Detect (Автоматическое определение), позволяющие автоматически определять типы установленных в системе жестких дисков и автоматически загружать их параметры в BIOS. Системы с интерфейсами Enhanced IDE поддерживают до четырех дисководов IDE. Когда выбран пункт Auto Detect, во время выполнения процесса самотестирования после включения питания BIOS предпринимает попытку определить установленные в системе устройства IDE и спецификации и оптимальный режим работы этих устройств. Спецификации диска можно также выбрать из встроенного списка параметров дисков или же ввести непосредственно при выборе опции User (Пользовательские), расположенной в конце списка.
Для каждого типа дисков можно выбрать один из четырех режимов трансляции: auto (автоматический), normal (обычный), large (большой) и LBA. В автоматическом режиме BIOS определяет наилучший режим работы для данного диска. В обычном режиме BIOS поддерживает значения максимального количества цилиндров/ головок/секторов (Cyl/Hds/Sec, CHS), равные 1024/16/63. Для дисков больших размеров (имеющих более 1024 цилиндров или емкость свыше 528 Мб) используются режимы Large и LBA. Опция Large может использоваться для больших дисков, которые не поддерживают технологию адресации логических блоков (logical block addressing, LBA). Для тех же дисков, которые поддерживают упомянутую технологию, следует выбирать режим LBA. В этом режиме контроллер IDE преобразует адрес, выраженный в форме «сектор/головка/цилиндр», в адрес физического блока, что повышает скорость передачи данных. При изменении этой настройки BIOS следует соблюдать осторожность, поскольку ее неправильная установка может повлечь за собой потерю данных.
Аналогично, BIOS поддерживает стандартные формат VGA. В случае обнаружения ошибок во время выполнения процесса самотестирования после включения питания BIOS может быть настроена с целью останова системы при наличии различных типов ошибок или для их игнорирования и продолжения процесса начальной загрузки. Эти настройки выглядят следующим образом:
- No Errors (Ни при каких ошибках). Подпрограмма самотестирования после включения питания не останавливает систему ни при каких ошибках.
- All Errors (При всех ошибках). Подпрограмма самотестирования после включения питания останавливает систему в случае обнаружения любой ошибки и предлагает пользователю действия по ее устранению.
- Ряд опций типа «А11 But» («При всех ошибках кроме»). Подпрограмма самотестирования после включения питания останавливает систему в случае обнаружения любых ошибок кроме выбранных (например, всех кроме ошибок дисков или ошибок клавиатуры).
И, наконец, на этом экране отображается информация об использовании системной памяти. Отображаемые значения получены в ходе процесса самотестирования после включения питания и не могут быть изменены с помощью команд меню. BIOS отображает общий объем обнаруженного ОЗУ, объем базовой памяти, расширенной памяти и дополнительной памяти (между 640 Кб и 1 Мб). В большинстве BIOS общий отображаемый объем памяти не равен сумме базовой и расширенной памяти. Это связано с тем, что BIOS резервирует 384 Кб под теневую память.
Экран настройки характеристик BIOS.
Экран BIOS Features Setup (Параметры настройки характеристик BIOS) предоставляет доступ к параметрам, которые расширяют стандартные функции ISA BIOS. В BIOS имеется встроенная утилита предупреждения о наличии вирусов, которая выводит сообщения при любых попытках выполнения записи в загрузочный сектор таблицы логических разделов жесткого диска. Для обычной работы эта функция должна быть активизирована. Однако при выполнении модернизации ОС ее следует отключить. Встроенная утилита предупреждения о наличии вирусов проверяет загрузочный сектор диска на предмет изменений. Изменения, которые новая ОС будет пытаться выполнить в загрузочном секторе, будут интерпретироваться как действия вируса, поэтому утилита помешает выполнению модернизации. Если предупреждающее сообщение отображается в обычных обстоятельствах, в системе следует запустить полнофункциональную антивирусную утилиту. Экран Feature Setup используется для конфигурирования различных параметров начальной загрузки. В число этих параметров входит и определение последовательности начальной загрузки. Она может быть определена так, чтобы сначала система проверяла загрузочный сектор гибкого диска либо чтобы она проверяла жесткий диск, не проверяя гибкий диск.
Другими опциями начальной загрузки являются Floppy Drive Seek (Поиск дисковода гибких дисков), Num.lock Status (Состояние переключателя Numlock) и System Speed (Быстродействие системы). Опция Swap Floppy Drive (Поменять местами дисководы гибких дисков) активизируется для того, чтобы команды, предназначенные для логического дисковода А:, адресовались физическому дисководу В:. Эта опция применяется для локализации проблем, связанных с дисководом гибких дисков, в системе с двумя дисководами.
Организация кэш-памяти системной платы отображается в поле External Cache Memory (Внешняя кэш-память). BIOS содержит опции для управления линией А20 и функциями проверки четности системы. Работа линии А20 связана с переходом системы из реального режима в защищенный и обратно. При установке в режим Fast (Быстрый) линией А20 системы управляет микропроцессорный набор. При выборе режима Normal (Обычный), схема контроллера клавиатуры управляет функцией Gate А20 (Шлюз А20), которую ОС использует для активизации смены реального режима. Функция проверки четности системы используется для проверки наличия повреждений в данных, считываемых из памяти динамического ОЗУ.
Из этого экрана можно также изменить работу клавиатуры. Функция Typematic (Повторение набора) относится к способности клавиатуры повторять символы при удерживании клавиши в течение определенного периода времени. Это действие управляется двумя параметрами, устанавливаемыми на экране BIOS Features: Typematic Rate (Частота повторения) и Typematic Delay (Задержка повторения). Параметр Typematic Rate определяет частоту, с которой символы будут повторяться при удержании клавиши в нажатом состоянии. Параметр Typematic Delay определяет интервал времени между начальным нажатием клавиши и началом повторения символов. Как правило, функция Typematic активна, а ее параметры имеют значения, соответственно, 6 символов/с и 250 миллисекунд.
Функция Shadow (Теневая память) системы управляется из экрана BIOS Features, Она может использоваться для копирования различных подпрограмм программно-аппаратного обеспечения в верхнюю память. Это позволяет системе считывать подпрограммы программно-аппаратного обеспечения с 16-разрядной или 32-разрядной шины данных, а не с обычной 8-разрядной PC-совместимой Х-шины. Подобная технология ускоряет выполнение операций считывания подпрограмм программно-аппаратного обеспечения, однако уменьшает объем верхней памяти, доступный для загрузки драйверов устройств. Функции теневой памяти должны включаться для отдельных разделов памяти по мере необходимости.
Функции настройки характеристик микропроцессорного набора
Экран Chipset Features (Характеристики микропроцессорного набора) содержит информацию по расширенным параметрам настройки, которую разработчики систем и обслуживающий персонал используют для оптимизации работы микропроцессорного набора.
Опция Auto Configuration (Автоматическое конфигурирование) выбирает предопределенные оптимальные значения для данного микропроцессорного набора. Если эта функция активна, многие поля экрана пользователю не доступны. Когда эта функция отключена, параметры настройки микропроцессорного набора считываются из BIOS системы. На этом экране можно устанавливать большое число параметров конфигурирования памяти системы. К ним относятся время состояния ожидания для операций считывания и записи асинхронного статического ОЗУ, а также для считывания из памяти EDO и ОЗУ страничного режима. Параметры состояния ожидания для более медленных устройств ввода/вывода и памяти ISA также конфигурируются на этом экране (опции 16-bit ISA Memory (16-разрядная память ISA) и I/O Command WS (Состояние ожидания команды ввода/ вывода)). Опция Local Memory 15-16М (Локальная память 15-16 Мб) определяет отображение в микропроцессорном наборе, используемое для смещения более медленной памяти устройства ISA в более быструю память локальной шины, что позволяет увеличить производительность системы.
На экране Chipset Features можно активизировать специальные операции страничного режима работы динамического ОЗУ. Когда эта опция отключена, контроллер памяти микропроцессорного набора закрывает страницу динамического ОЗУ после каждого обращения. Когда же она активна, контроллер оставляет страницу открытой вплоть до следующего обращения. Функции DRAM Refresh period (Период обновления динамического ОЗУ) и Data Integrity (Целостность данных) устанавливаются здесь же. Данный конкретный микропроцессорный набор поддерживает как режим проверки четности, так и режим проверки и исправления ошибок (error checking and correcting, ЕСС). ЕСС — это метод проверки данных, при котором применяется математический алгоритм, служащий не только для обнаружения ошибок, но и для генерации корректных данных в случае возникновения ошибки.
Доступ к шинам системы также управляется через экран Chipset Features. В приведенном примере микропроцессорного набора внутренний буфер используется для управления потоком информации между различными шинами системы. Микропроцессорный набор манипулирует буфером линии ISA, буфером основного кадра и буфером кадра VGA, согласуя быстродействие различных шин. Когда опция Passive Release (Пассивное размещение) активна, микропроцессор системы может обращаться к динамическому ОЗУ в течение периодов пассивного размещения. Если же она отключена, к локальной памяти может обращаться только устройство управления передачей данных по шине.
Существуют параметры, позволяющие объединять байты в шине данных. К этим опциям относятся Linear Merge (Линейное слияние), Word Merge (Слияние слов) и Byte Merge (Слияние байтов). Контроллер памяти микропроцессорного набора проверяет активные линии адресной шины системы, дабы определить, могут ли присутствующие в шине данных элементы объединяться в единый блок.
И, наконец, экран Chipset Features поддерживает три режима быстрой записи: Fast Back-to-Back Write (Быстрая каскадная запись), PCI Write Burst (Пакетирование записи PCI) и Ml Linear Burst (Линейное пакетирование Ml). Будучи активными, эти режимы позволяют системе выполнять последовательные циклы записи PCI в быстром или пакетном режиме.
Рассматриваемый пример BIOS имеет функцию РпР, которая превращает добавление периферийных устройств в более автоматизированный процесс. Устройства PCI поддерживают функцию РпР. Система опрашивает их во время начальной загрузки или при их включении в систему, чтобы определить необходимые для них системные ресурсы. Эти требования сравниваются со списком уже присутствующих в системе устройств, и для вновь устанавливаемых устройств выделяются необходимые системные ресурсы, такие как каналы прерываний (IRQ) и прямого доступа к памяти (DMA).
Функции конфигурирования PnP/PCI
BIOS хранит информацию о распределении системных ресурсов и в случае необходимости предоставляет ее ОС. Для задействования всех преимуществ РпР BIOS операционная система должна быть PnP-совместимой. В большинстве современных PC-совместимых компьютеров стандартными ОС являются РпР-совместимые Windows.
Эта утилита настройки параметров BIOS может автоматически конфигурировать все устройства РпР, если автоматический режим активизирован. В этом случае поля распределения IRQ и DMA системы исчезают, поскольку BIOS присваивает их установленным устройствам. Когда процесс конфигурирования осуществляется вручную, каждый ресурс может быть назначен либо в качестве унаследованного устройства, либо в качестве устройства PnP/PCI. Унаследованное устройство — устройство, которое совместимо с первоначальным гнездом ISA и требует определенных параметров настройки ресурсов. Устройство PnP/PCI должно быть совместимо со спецификацией РпР.
В отдельно взятом микропроцессорном наборе каналы IDE системной платы согласованы с работой шины PCI. Функция PCI IRQ Map То (Отображение IRQ PCI) дают возможность пользователю устанавливать для системы карту отображения IRQ устройств PCI. Поскольку интерфейс PCI в данном примере микропроцессорного набора имеет два канала, он требует обслуживания двух каналов прерываний. Поля прерываний первичного и вторичного устройств IDE по умолчанию принимают значения, соответствующие двум каналам IDE PCI.Первичный канал имеет более низкий номер прерывания, чем вторичный. Обычно для каналов IDE резервируются следующие прерывания ISA: IRQ14 для первичного канала и IRQ15 для вторичного. Вторичный канал IDE может быть деактивирован с помощью опции PCI IDE Second Channel (Второй канал IDE PCI). Этот параметр настройки обычно используется, чтобы в систему можно было добавить подключаемую плату хост-адаптера IDE. Эта настройка отключает только вторичный встроенный в плату канал IDE. На этом экране можно установить также тип действия, необходимого для переключения прерывания. Обычно опция PCI IRQ Activated By (IRQ PCI активируется) устанавливается в значение Level (Уровнем), если только в систему не устанавливается устройство, для которого требуется ISA-совместимое, запускаемое по фронту прерывание.
Функции настройки встроенных периферийных устройств
В большинстве систем стандартные функции ввода/вывода платы многоканального ввода/вывода (Mн/O) встроены в системную плату. В этих системах экран integrated Peripherals (Встроенные периферийные устройства) BIOS предоставляет параметры конфигурирования и активизации соединителей дисководов IDE, контроллера дисководов гибких дисков, встроенных универсальных асинхронных-приемопередатчиков и встроенного параллельного порта.
Экран Integrated Peripheral используется для активизации встроенного в системную плату контроллера IDE. Как упоминалось ранее, второй канал IDE можно активизировать или отключить независимо от первого каната, при условии активности контроллера. Любое из четырех возможных устройств, подключенных к интерфейсу, может быть сконфигурировано в качестве ведущего или ведомого.
Каждое устройство IDE можно также активизировать для поддержки режимов программируемого ввода/вывода (programmed input/output, PНO). Поле PНO позволяет пользователю выбрать для каждого устройства любой из четырех режимов PIO (0-4). Режим PIO определяет, с какой скоростью будет выполняться передача данных между дисководом и системой. Как правило, с увеличением значения режима уровень производительности устройства повышается.
В режиме 0 скорость передачи данных устанавливается равной 3.3 Мбит/с при времени цикла 600 нс. В режиме I скорость передачи данных повышается до 5.2 Мбит/с при времени цикла 3.3 нс. В режиме 2 скорость повышается до 8.2 Мбит/с при использовании времени цикла 240 нс. Наиболее быстродействующие дисководы поддерживают режимы 3 и 4 PIO в соответствии со спецификацией ATA-2 В этих режимах применяются соответственно скорости передачи данных 11.3 Мбит/с при времени цикла 180 не и 16.6 Мбит/с при времени цикла 120 нс. Чтобы можно было воспользоваться этими режимами, порт IDE должен располагаться в такой локальной шине, как шина PCI.
Если выбрана опция Auto Mode (Автоматический режим), система определяет, какой режим наиболее подходит для каждого устройства. Если выбран режим работы FIFO, система устанавливает для каждого устройства специальные буферы FIFO, ускоряющие передачу данных между устройством и системой.
Для большинства дисководов жестких дисков опция IDE HDD Block Mode (Режим блокирования дисководов жестких дисков IDE) должна быть активной. Эта настройка, называемая также режимом передачи больших блоков (Large Block Transfer), многокомандным режимом (Multiple Command) и режимом многосекторного считывания /записи (Multiple-Sector Read/Write), поддерживает работу дисковода LBA, чтобы в дисководе можно было использовать логические разделы, размеры которых превышают 528 Мб.
Другими функциями MI/O, поддерживаемыми через утилиту настройки параметров BIOS, являются активизация контроллера дисководов гибких дисков, выбор адресации логического СОМ порта и рабочих режимов двух встроенных универсальных асинхронных приемопередатчиков системы, а также выбор логической адресации и рабочих режимов параллельного порта.
Универсальные асинхронные приемопередатчики могут быть сконфигурированы для поддержки полудуплексного или полнодуплексного режима передачи через инфракрасный порт, если только системная плата им оборудована. Это позволяет на коротких расстояниях выполнять беспроводный обмен данными с последовательными периферийными устройствами.
Порт параллельного принтера может быть сконфигурирован для работы в качестве обычного Р С - AT - совместимого стандартного параллельного порта (standard parallel port, SPP), в качестве расширенного двунаправленного параллельного порта (extended parallel port, ЕРР), в качестве быстродействующего, буферизованного двунаправленного порта (порта с расширенными возможностями — extended capabilities port, или ЕСР) или в качестве комбинированного порта ЕСР+ЕРР. Обычно следует выбирать настройку для обычного порта, если только и аппаратура порта, и программный драйвер не поддерживают возможностей ЕРР и/ил и ЕСР.
Функции расширенного параллельного порта
Когда режим ЕРР выбран в регистре конфигурирования порта, активизируются стандартный и двунаправленный режимы. В соответствии со спецификацией ЕРР, функции контактов порта переопределяются.
Если режим ЕРР активен, порт может работать либо в качестве стандартного двунаправленного параллельного порта, либо в качестве двунаправленного порта ЕРР. Программное обеспечение, управляющее портом, будет определять, какой тип работы требуется в данном конкретном случае. Если никакой цикл чтения, записи или адресации ЕРР не выполняется, работа порта и его управляющие сигналы соответствуют порту SPP. Однако, когда программа требует цикл чтения, записи или адресации ЕРР, все регистры порта активизируются и сигнальные линии начинают выполнять функции, определенные выбранным стандартом ЕРР.
Существуют две известных спецификации ЕРР: ЕРР 1.7 и ЕРР 1.9. Тип порта ЕРР должен выбираться в разделе Integrated Peripherals (или аналогичном) утилиты CMOS Setup.
Режим ЕСР
По сравнению с режимами SPP и ЕРР режим ЕСР обеспечивает ряд преимуществ. Он обеспечивает более высокую производительность, нежели любой из остальных двух режимов. Как и в режиме ЕРР, контакты интерфейса переопределяются при выборе режима ЕСР в BIOS системы.
В режиме ЕСР параллельный порт работает в прямом (от хоста к периферийному устройству) и обратном (от периферийного устройства к хосту) направлениях. Для выполнения надежной передачи данных через порт в полудуплексном режиме в нем применяется квитирование с взаимной блокировкой. Возможности порта ЕСР позволяют его использовать в равноправных приложениях.
Порт ЕСР совместим со стандартным портом LPT и используется в ситуациях, при которых не требуется выполнение каких-либо операций чтения или записи ЕСР. Тем не менее, он поддерживает также высокоскоростные операции прямого доступа к памяти для выполнения передачи данных как в прямом, так и в обратном направлении.
Прежде чем начать работу в режиме ЕСР, система проверяет периферийное устройство, подключенное к порту, убеждаясь в его способности выполнять операции ЕСР. Эта операция реализуется в режиме SPP. После этого система инициализирует регистры порта. В частности, она устанавливает разряд направления в контроллере порта, чтобы активизировать драйверы ЕСР и установить режим порта в ЕСР.
Хост-компьютер может изменять направление работы порта, изменяя значение режима в контроллере, а затем согласовывая параметры настройки прямого/обратного канала. Затем режим снова устанавливается в ЕСР. Во время обычной работы команды и данные могут проходить через порт. Передачи ЕСР могут выполняться в режимах прямого доступа к памяти (DMA) или программируемого ввода/вывода. Передачи в режиме DMA используют стандартные службы PC DMA. Для этого метода хост должен установить направление порта и запрограммировать его контроллер DMA, введя в него информацию о требуемом количестве байтов и об адреса памяти.
Функции управления энергопотреблением
Поля Power Management (Управление энергопотреблением) дают возможность пользователю выбирать один из трех режимов снижения энергопотребления: doze (спящий), standby (дежурный) и suspend (режим приостанова). Эти режимы энергосбережения совместимые со стандартом Green PC («Зеленого ПК») переводят систему в режим меньшего потребления электроэнергии. В спящем режиме частота тактового генератора микропроцессора снижается по истечении определенного периода бездействия. В дежурном режиме дисководы жестких дисков и видеосистема отключаются по истечении периода бездействия. И, наконец, вся система, за исключением микропроцессора, отключается в режиме приостанова. Определенные системные события, такие как активизация IRQ и DRQ, «пробуждают» систему из этих режимов и восстанавливают обычное функционирование.
Опции Password Setting (Установка пароля) позволяют вводить и изменять пароли. Защиту с помощью пароля можно установить в системе таким образом, что ввод пароля будет требоваться при каждой начальной загрузке системы и при входе в утилиту Setup, либо же только при вызове утилиты Setup.
