Назначение системы BIOS и его устройство

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАБЕРЕЖНОЧЕЛНИНСКИЙ ИНСТИТУТ СОЦИАЛЬНО-

ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕСУРСОВ»

КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ

РЕФЕРАТ

Назначение системы BIOS и его устройство

Работу выполнил:

Студент ФМиИ 2-ого курса гр. 221

Мухаметшин Инсаф Маратович

Работу проверил:

Ст. преп. Шакиров Илгизар Асхатович

Набережные Челны

2014 год



План

Введение

Основные сведения о системной BIOS компьютера

Содержание основных разделов программы BIOS Setup

Настройка параметров компьютерной системы

Заключение

Список литературы



Введение

Слово BIOS - это аббревиатура на английском языке базовая система ввода/вывода: Basic Input Output System. Эта система представляет собой набор небольших программ, в функции которых входят начальное тестирование и обеспечение взаимодействия компонентов компьютерной системы между собой, а также с операционной системой и прикладными программами. По существу, BIOS является неким промежуточным слоем (интерфейсом) между программной и аппаратной частями компьютерной системы.

BIOS имеют различные контроллеры, видео-платы, дисководы, модемы, сканеры и другие внутренние и периферийные устройства компьютера. Это так называемые BIOS адаптеров, которые загружаются при запуске системы. Однако наиболее важной в компьютере является BIOS, расположенная на материнской плате и называемая системной BIOS. В системной BIOS находятся всё основное системное программное обеспечение компьютера, предназначенное для тестирования при включении питания аппаратных средств и управления ими, а также для распределения ресурсов между компонентами компьютера.

При работе компьютера операционная система обращается непосредственно к аппаратному обеспечению через BIOS. Такое обращение оказывается возможным потому, что в системной BIOS хранятся не только программы для тестирования, но и другие, предназначенные для активизации и управления аппаратным обеспечением во время работы компьютера. Такие программы называются драйверами устройств. При этом в каждой операционной системе - DOS, Windows 9x/NT/2000, OS/2, Linux или другой - для одного и того же устройства необходимы свои, вполне определённые драйверы. Поскольку программы-драйверы очень часто вызываются операционной системой и прикладными программами, они постоянно хранятся в BIOS, а не запускаются каждый раз при включении одного и того же устройства.

В системной BIOS содержатся драйверы основных компонентов, необходимые для начального запуска компьютера. Что же касается таких устройств, как видеоадаптеры, накопители CD-ROM, жёсткие диски с интерфейсом SCSI, звуковые адаптеры, сканеры, принтеры и др., то при запуске компьютера в них особой необходимости нет. Поэтому процедуры их инициализации в системной BIOS отсутствуют - нужные драйверы загружаются с жёсткого диска во время запуска операционной системы.

Таким образом, программы системной BIOS выполняются при запуске компьютера до загрузки операционной системы. В большинстве случаев PC-совместимых компьютеров системные BIOS содержат следующие основные программы:

Программа POST - самотестирование процессора, модулей оперативной памяти, набора микросхем, дисководов, клавиатуры и других жизненно важных компонентов компьютерной системы при включении её электропитания. Программа CMOS Setup Utility - конфигурирование компьютерной системы и настройка её параметров. Эта программа запускается после нажатия определённой клавиши во время выполнения процедуры POST. В старых компьютерах на базе процессоров 286 и 386 для запуска этой программы необходимо иметь спецальную дискету. Начальный загрузчик системы - выполнения поиска главного загрузочного сектора на дисковых устройствах. Программный код этого загрузчика выполняется, если последние два байта этого сектора (сигнатура) оказываются равными 55ААh. Драйверы BIOS - набор драйверов, предназначенных для взаимодействия операционной системы и аппаратных средств при запуске компьютера. При запуске DOS или Windows (в режиме защиты от сбоев) используются драйверы устройств только из системной BIOS.

Однако некоторые устройства при запуске компьютера, бывают, всё же, необходимы. Например, для отображения информации на экране монитора при загрузке компьютера требуется активизировать видеоадаптер, но его поддержка в системную BIOS не встроена. Дело в том, что в настоящее время имеется множество различных видеоадаптеров, и все их драйверы невозможно поместить в системную BIOS. Поэтому необходимые драйверы помещаются в в микросхемы BIOS на платах этих устройств. Системная BIOS при загрузке компьютера осуществляет поиск BIOS видеоадаптера и загружает ее до запуска операционной системы. Это предотвращает необходимость постоянной модернизации системной BIOS при появлении новых моделей устроойств, особенно тех, которые необходимы для начальной загрузки компьютера.

Видеоадаптеры - они всегда снабжаются собственной микросхемой BIOS. SCSI-адаптеры - эти BIOS поддерживают не все SCSI-устройства: для накопителей CD-ROM, сканеров, ZIP- и других устройств с интерфейсом SCSI дополнительные драйверы необходимо загружать с диска. Сетевые адаптеры - предназначены для начальной инициализации устройств или нормального функционирования в бездисковых рабочих станциях и терминалах. Платы обновления IDE или дисковода - предназначены для поддержки функции загрузочного устройства при запуске компьютерной системы. Платы для решения проблемы Y2K - были актуальны в конце прошлого столетия для решения проблемы 2000 года; в них содержится корректная программа перехода в новое тысячелетие. 



Основные сведения о системной BIOS компьютера

Физически системная BIOS представляет собой микросхему (или набор микросхем) постоянной памяти ПЗУ, или ROM, расположенную на материнской плате. Поэтому такую микросхему часто называют ROM BIOS, а саму программу системной BIOS - BIOS материнской платы. ROM BIOS - это вставленная в панель материнской платы микросхема с 28 или 32 контактами; она снабжена голографической наклейкой и надписью-логотипом производителя данной BIOS. Часто микросхемы впаиваются прямо в системную плату. Микросхемы ROM BIOS могут иметь различный объём, но чаще он составляет 128 или 256 Кб.

Как правило, рядом с микросхемой ROM BIOS находится никель-кадмиевый аккумулятор либо литиевый элемент (батарейка), питающие микросхему CMOS и постоянно подзаряжаемый во время работы компьютера. Такие питающие элементы устанавливаются с целью сохранения информации в микросхемах ROM после выключения питания. Поэтому микросхему ROM часто называют энергонезависимыми, но это не совсем верно. Микросхемы ROM, всё же, нуждаются в автономном электропитании, поэтому память таких микросхем следовало бы называть памятью с автономным питанием.

Работа системной BIOS при включении компьютера 

Первое, что происходит при нажатии кнопки Power на корпусе компьютера, - это самотестирование его блока питания. При этом проверяются напряжения питания отдельных линий, и, если они в точности соответствуют требованию компьютерной системы, вырабатывается сигнал Power Good (напряжение в норме). Это происходит примерно через 0,1…0,5 с после включения компьютера, в зависимости от типа и качества блока питания. Только после этого на специальный вход центрального процессора одновременно с питанием подаётся сигнал Reset (сброс).По этому сигналу процессор обнуляет содержимое верхней части оперативной памяти, переходит к адресу FE000h системной (постоянной) памяти и начинает выполнение программ BIOS.

Далее процесс первоначальной загрузки компьютера имеет такую последовательность:

1. Включение в работу центрального процессора

2. Запуск программ системной BIOS

3. Поиск и инициализация BIOS адаптеров устройств

4. Тестирование оперативной памяти

5. Включение клавиатуры

6. Тестирование портов и подключённых к ним устройств

7 Инициализация дисководов и жёстких дисков

8. Распределение ресурсов между инициализированными устройствами

Результаты диагностики и инициализации аппаратных средств в качестве итоговой системной информации отображаются на экране монитора в виде таблицы. В этой таблице указаны следующие данные:

объём оперативной памяти;

подключенные IDE-устройства и режимы их работы;

включённые порты и используемые ими ресурсы;

сведения об устройствах, подключённых к шине PCI.

После завершения POST-теста и инициализации компонентов компьютера системная BIOS определяет, на каком дисководе находятся загрузочные файлы операционной системы. После нахождения этих файлов BIOS генерирует команду на их загрузку в оперативную память.

В ходе настройки аппаратных средств компьютерной системы в первую очередь настраиваются интерфейсы материнской платы. После достижения надёжности и чёткости взаимодействия всех устройств и компонентов можно пробовать добиваться оптимальной производительности компьютера, сохраняя в то же время надёжность его работы. Для этого в микросхемах ROM BIOS имеется специальная встроенная программа, которая даёт возможность пользователю устанавливать значения различных параметров компьютерной системы - условий и режимов работы внутренних компонентов и периферийного оборудования. Называется эта программа CMOS Setup Utility, что в дословном переводе с английского означает «Утилита установки (настройки) CMOS-памяти». Часто в литературе, как в отечественной, так и в зарубежной, эту программу часто называют просто BIOS Setup.

Содержание основных разделов программы BIOS Setup

Главные меню программ установки BIOS различных производителей и версий имеют, как правило, единую структуру. Время от времени в программы CMOS Setup Utility разных версий вносят довольно значительные изменения, смысл которых в том, что добавляются новые основные разделы и опции, позволяющие максимально использовать возможности новых материнских плат, и удаляются старые, исчерпавшие свою необходимость.

Рассмотрим основные разделы наиболее новой программы установки Phoenix-Award BIOS CMOS Setup Utility.

Standard CMOS Features

Это - раздел так называемых стандартных настроек компьютера, который содержит самые архаичные параметры, появившиеся ещё 20 лет назад, когда CMOS Setup Utility представляла собой отдельную программу, не входящую в системную BIOS. Опции этого раздела позволяют задавать базовую системную информацию для некоторых аппаратных средств (таких как жёсткие диски, различные дисководы), а также устанавливать системную дату и время. Здесь же находятся информационные поля, в которых указано количество установленной в компьютере памяти.

Обычно изменять параметры это раздела не требуется: стандартные установки никак не влияют на производительность компьютера, а лишь определяют его конфигурацию. Исключение составляют те случаи, когда разрядился питающий элемент микросхемы CMOS-памяти или происходит какой-либо другой сбой, приведший к потере информации, либо вы изменили конфигурацию вашей компьютерной системы. Тогда, безусловно, придётся заново устанавливать все нужные конфигурационные значения параметров этого раздела.

Очень важно поддерживать соответствие между вводимыми здесь параметрами аппаратных средств компьютера и действительными характеристиками подключённых устройств. Если, например, в этом окне будет неверно указан тип жёсткого диска, то запуск компьютера станет невозможным.

Advanced BIOS Features

Этот раздел содержит набор дополнительных параметров общего назначения, не связанных со специфической конфигурацией компьютера. В нём сосредоточено большое количество предварительных установок, необходимых для эффективной работы компьютера. Параметры данного раздела позволяют определить режим работы компьютерной системы, такие как процесс первоначального тестирования, порядок загрузки системы (т.е. порядок опроса устройств на наличие загрузочной записи), режимы работы клавиатуры и памяти, работа кэш-памяти и многое другое. Некоторые опции дают возможность ускорить запуск компьютера или повысить надёжность его работы.

Advanced Chipset Features

Этот раздел играет ключевую роль в оптимизации работы компьютера. Опции данного раздела позволяют настраивать работу оперативной памяти, чипсета материнской платы и других устройств компьютера. Большинство значений раздела устанавливают скорость работы компонентов конфигурации относительно частоты работы материнской платы (для процессора - это внешняя частота). Некоторые современные чипсеты материнских плат позволяют также применять устанавливаемый здесь асинхронный режим, в котором частота работы памяти не совпадает с частотой центрального процессора.

Современные модули оперативной памяти хранят описание своих параметров внутри себя, что обеспечивает автоматическую настройку режима доступа к ним. Однако это отнюдь не гарантирует, что такой режим будет оптимальным. Это особенно справедливо для материнских плат прошлых лет выпуска - тогда и микросхемы SPD использовались не повсеместно, и типичные временные диаграммы обращения к памяти были иными. Настройка характеристик памяти особенно существенна, если свой компьютер вы приобрели не в готовом виде, а собирали его самостоятельно или с помощью друзей, либо даже поручили это фирме-продавцу. Цель такой сборки - сформировать работоспособную компьютерную систему, а уж оптимизация её параметров, как правило, либо откладывается на будущее, либо вообще не принимается во внимание.

Изменяя значения опций этого раздела можно значительно повлиять не только на производительность, но и на стабильность работы компьютера. Поэтому ошибочные установки параметров могут привести к тому, что компьютер вообще не будет запускаться.

Integrated Peripherals

Данный раздел содержит опции для настройки устройств, интегрированных с чипсетом материнской платы, и в значительной мере сводится к возможности просто отключить некоторые устройства. Такое отключение необходимо, если данное интегрированное устройство конфликтует с другим устройством, реализованном в виде платы расширения.

В разделе Integrated Peripherals, кроме того, можно настроить параметры интерфейсов IDE, встроенных последовательных и параллельных портов, а также интегрированный в современные материнские платы контроллер инфракрасного излучения (хотя сам порт чаще всего не устанавливается).

В некоторых версиях BIOS этот раздел отсутствует, но связанные с ним опции обязательно имеются в каком-нибудь другом разделе.

Power Management Setup

В этом разделе назначение всех опций связано с функциями энергопотребления компьютера. Они позволяют на уровне BIOS управлять электропитанием компьютера и его переходом в режим пониженного энергопотребления - в так называемый «спящий» режим.

Поскольку операционная система Windows сама способна управлять электропитанием компьютера, то соответствующие опции лучше отключить.

PnP/PCI Configurations

Этот раздел используется для управления тонкой настройкой распределения ресурсов компьютерной системы между устройствами, подключёнными к шине PCI - каналы DMA, прерывания, порты ввода/вывода. Такие устройства имеются во всех современных компьютерах, и они, как правило, соответствуют стандарту Plug and Play. При работе таких устройств операционная система сама выделит им прерывания и каналы прямого доступа к памяти, если в этом возникнет необходимость.

PC Health Status

Этот раздел предназначен для отображения информации о состоянии отдельных компонентов компьютера, таких как центральный процессор и чипсет. Здесь отображается температура, напряжения питания, скорости вращения вентиляторов, но только в том случае, если в системе имеется встроенный механизм мониторинга соответствующих параметров.

Frequency/Voltage Control

В этом разделе можно выставить нестандартные значения частот процессора, модулей памяти, системной шины или графического акселератора, задать повышенное напряжения питания на этих компонентах компьютера.

Настройка параметров компьютерной системы

Установка даты и времени

В каждом компьютере имеется устройство, которое непосредственно не влияет ни на производительность, ни на стабильность работы компьютера, но без которого не могут нормально функционировать ни операционная система, ни прикладные программы. Это - часы реального времени.

Жёсткие диски

IDE HDD Auto Detection

Автоматическое определение и отображение на экране монитора параметров жёсткого диска.

IDE Primary Master/Slave и IDE Secondary Master/Slave

Здесь устанавливается информация о типе дисководов, которая должна включаться в документацию от поставщика ваших жёстких дисков. Если вы выбираете Auto, BIOS автоматически определяет параметры данного дисковода на этапе POST и показывает IDE для него. Если дисковод не установлен, выберите None.

Capacity, SIZE

Здесь устанавливается емкость используемого жёсткого диска. Емкость диска можно вычислить, умножив последовательно число цилиндров на число головок, на число секторов и на 512 байтов.

Halt On, Error Halt, POST Error Halt, POST Errors

Опция Halt On по умолчанию имеете значение AllErrors. Это означает, что при запуске и самотестировании при обнаружении ошибки загрузка будет прекращена. Остановку загрузки из-за какой-либо ошибки можно отменить с помощью этой опции.

Процесс загрузки

Boot Up System Speed Опция выбора тактовой частоты процессора при загрузке. Значение "Low" переводит процессор в режим работы с половинной тактовой частотой и без использования внутренней кэш-памяти. Естественно, что изначально понижается пропускная способность системной шины. Такой режим может потребоваться при работе со старыми программами или платами расширения, а также при возможных проблемах при запуске системы. По умолчанию всегда устанавливается значение "High". Boot Virus Detection Определение вируса в загрузочном секторе. Смысл этого параметра отличается от "Virus Warning" и заключается он в следующем. Если этот параметр запрещен ("Disabled"), то до загрузки операционной системы BIOS переписывает загрузочный сектор во флэш-память и сохраняет его там. Но при этом никаких последствий для системы и пользователя не возникает. При установке параметра в "Enabled" BIOS не будет загружать систему с жесткого диска, если содержимое boot-сектора будет отличаться от сохраненного в памяти. При этом система выводит сообщение, и пользователю, далее, предоставляется возможность либо загрузить систему с жесткого диска, либо с дискеты. Virus Warning

Предупреждение о вирусе. Разрешение этого параметра ("Enabled") запрещает любую запись в загрузочный сектор жесткого диска или таблицу разделов (partition table). При попытке изменения этих областей BIOS останавливает систему с выводом на экран монитора соответствующего сообщения, а также звукового сигнала. При этом пользователь может либо pазpешить запись, либо запpетить ее.

Технически эта задача решается следующим образом. На этапе проведения POST-теста перед входом в процедуру обработки дискового сервиса (INT13h) устанавливается транзитный программный модуль, который анализирует входные параметры функции и детектирует две ситуации: попытку записи в BOOT Sector и попытку форматирования 0-й дорожки. Если система условий выполняется, вместо дисковой операции выдается предупреждающее сообщение и звуковой сигнал. На соответствующем шаге теста выполняется перестановка вектора INT13h на транзитный контролирующий модуль, если в "BIOS Setup" включен данный режим. Данный алгоритм, в зависимости от прошивок, может видоизменяться, но суть останется прежней. Подобным образом BIOS отслеживает ситуацию и при работе операционной системы.

Опция введена для защиты от так называемых boot-вирусов, поражающих загрузочный сектор. Стандартные действия при этом - запуск антивирусных программ, прежде всего с защищенных дискет.

Эта опция должна быть обязательно отключена при форматировании жесткого диска, при вводе команды "FDISK /MBR", при инсталляции операционных систем. Кроме того, некоторые диагностические программы при обращении к boot-сектору могут вызвать появление сообщения о "вирусной атаке", что не отражает текущую ситуацию. Применение этой функции не имеет смысла в случае использования SCSI- и ESDI-дисков, поскольку они используют собственный BIOS на контpоллеpе.

Еще одним из возможных вариантов параметра может быть значение "ChipAway", с одной стороны это значение - аналог "Enabled", с другой - это один из варинтов встроенного антивируса. При старте машины выводится надпись "ChipAway Virus Enabled", что не должно пугать пользователя.

Memory Test Tick Sound

Опция, позволяющая сопровождать тест памяти периодическими звуковыми сигналами. Рекомендуется устанавливать в "Enabled" для озвучивания пpоцесса загpузки и дополнительного подтверждения, в частности, правильности установок "CPU clock speed/Turbo switch".

Security Option

Опция, позволяющая ограничить доступ к системе и к "BIOS Setup", или только к "BIOS Setup". Выбор "System" блокирует загрузку компьютера и доступ к "BIOS Setup". Вход в систему тогда возможен только при вводе правильного пароля. Выбор "Setup" не ведет к блокировке загрузки ПК, но блокирует вход в "BIOS Setup". По умолчанию - "Setup". Оба указанных значения рассматриваемой опции могут активизироваться лишь в том случае, если в главном меню системной BIOS одновременно задан пароль для администратора и пользователя.

Первоначальное тестирование компьютера

Quick Power On Self Test

Быстрый тест компьютера после включения питания. Разрешение этого параметра приводит к некоторому сокращению времени на начальное самотестирование компьютера POST, особенно при значительных объемах оперативной памяти. Следует только учесть, что память, например, в этом случае не тестируется, а только проверяется ее размер. Сокращение времени тестирования происходит также за счет пропуска некоторых пунктов проверки. Если при работе ПК возникают какие-либо проблемы, то лучше при его включении осуществлять полный тест.

Option ROM Scan

С помощью данной опции пользователь может разрешить или запретить системной BIOS осуществлять поиск и инициализацию дополнительных BIOS, расположенных на платах расширения. Опция используется, как правило, при работе с интерфейсом SCSI для инициализации BIOS, находящейся на SCSI-контроллере. При загрузке через сеть поиск осуществляется на сетевых платах.

Определение загрузочных устройств операционной системы

Boot Sequence

Последовательность начальной загрузки системы. Определяется последовательность опроса накопителей для загрузки операционной системы. Эти устройства обозначаются либо буквами для физических жестких дисков и обычных дисководов, либо названием устройства, например "CDROM" для накопителей CD-ROM. Поддерживаются устройства LS-120, Iomega ZIP, ATAPI CD-ROM, IDE- и SCSI-диски.

Boot Up Floppy Seek

Поиск дисковода при загрузке компьютера. Так можно перевести название этой функции. Но смысл функции значительно шире, поскольку BIOS проверяет, есть ли дисковод для дискет и идет ли речь при этом о 40- или 80-тидорожечном дисководе. При этом обеспечивается проверка работоспособности дисководов гибких дисков. Поскольку все современные дисководы имеют 80 дорожек (с 1993 года дисководы на 40 дорожек не выпускаются. Они поддерживали формат в 360 КБ), то эта функция необязательна.

Необходимо заметить, что BIOS не может определить разницу между 720K, 1.2M, 1.44M или 2.88M типами дисководов, т.к. все они имеют 80 дорожек. Имеет смысл установить эту опцию в "Disabled" (иначе - "Enabled"), что позволит сократить общее время тестирования ПК после включения.

Boot From LAN First

При установке в "Enabled" BIOS предпримет попытку первоначальной загрузки из сетевого загрузочного модуля, прежде чем пытаться загрузиться с локального носителя.

Swap Floppy Drive

Перестановка дисководов. Опция, позволяющая "поменять местами" дисководы A: и B: и сделать загрузочным дисковод B: (или наоборот). Опция имеет смысл только при наличии двух дисководов в компьютере и необходимости сделать загрузочным дисковод 5.25". При этом дисководы меняются местами только логически, а не физически.

Настройка работы чипсета материнской платы

APIC Mode

Здесь можно задать режим работы программируемоо контроллера прерываний.

Auto Configuration

Опция автоматического конфигурирования параметров доступа к основной памяти. Опция обычно находится в разделах "Advanced Chipset Setup" или "Chipset Features Setup" и позволяет настроить время доступа к модулям памяти в автоматическом режиме либо в "ручном" режиме и в соответствии со спецификациями применяемых модулей памяти. Чтобы выйти на режим пользовательской настройки, достаточно установить параметр в "Disabled". Значение " Auto" (автоматическая конфигурация) устанавливается по умолчанию.

Среди возможных фиксированных значений обычно встречаются значения "60 ns" и "70 ns" для модулей памяти с соответствующим быстродействием в наносекундах. Опция может называться также "DRAM Auto Configuration" или " Auto Configure EDO DRAM Tim" ("tim" - это timing). В последней опции параметр "Enabled" заменил " Auto ", в остальном отличий нет.

Значительно большие различия оказываются в том случае, когда под опцией " Auto Configuration " "скрывается" настройка параметров доброй половины соответствующего раздела "BIOS Setup". Тогда автоматически конфигурируются параметры кэш-памяти, основной памяти, регенерации и даже скорость ISA-шины.

NA# Enable

Опция включения/отключения сигнала NA (Next Address). Установив "Enabled", мы включаем механизм конвейеризации, при которой чипсет сигнализирует центральному процессору о выдаче нового адреса памяти еще до того, как все данные, переданные в текущем цикле, будут обработаны. Естественно, что включение такого режима повышает производительность системы.

Single ALE Enable

Разpешение одиночного сигнала ALE. Немножко информации. Пин B28 на шине ISA - это сигнал BALE (Bus Adress Latch Enable - разрешение защелкивания адреса). Это сигнал стробирования адресных разрядов. Может использоваться устройствами ввода/вывода для заблаговременной подготовки к предстоящему обмену информацией. Эта линия становится активной всякий pаз пpи появлении на шине адpеса. Стоит добавить, что этот сигнал использовался еще во времена 808x-х процессоров. Сигнал этот используется редко.

Устанавливая "Enabled", активизируем одиночный сигнал ALE вместо множественных сигналов-стробов во время ISA-циклов. В какой-то степени выбор параметра был привязан и к скорости системной шины, т.е. пропускной способности системы. Поэтому установка в "Enabled" могла привести к замедлению быстpодействия видеоканала.

Эта функция всегда оставалась достаточно "темной" функцией "BIOS Setup". "Disabled" рекомендовано.

Опция может называться также "ALE During Bus Conversion" с возможными вариантами выбора:

"Single" (одиночный)

"Multiple" (множественный)

Естественно, что при потоковой работе ISA-шины (т.е. множественных циклов чтения/записи) предпочтительнее была бы установка опции в "Multiple". Но какой правильный выбор должен был сделать пользователь, всегда оставалось загадкой.

Некоторые чипсеты имели поддержку усовершенствованного режима, при котором выдача множественных сигналов ALE производилась во время одиночных циклов шины. Функция BIOS при этом называлась "Extended ALE", а параметрами служили "Disabled" и "Enabled".

В наиболее "древних" версиях BIOS весь смысл сказанного выше был заключен в опции под названием "Quick Mode".

I/O Voltage

С помощью этой опции предоставляется возможность изменять напряжение питания в цепях ввода/вывода процессора и «северного» моста чипсета материнской платы с целью повышения стабильности работы компьютерной системы, например, при увеличении частот процессора и шин.

Chipset Special Features

Специальные возможности чипсета. Данный параметр разрешает/запрещает все новые функции, появившиеся в 430-х наборах Intel (HX, VX или TX) по сравнению с FX. Если установлено "Disabled", чипсет функционирует как 82430FX.

Настройка работы процессора

System Thermal

Установка режима наблюдения за системной температурой. Выбор вариантов для данной функции невелик. Установка "Ignore" блокирует возможность перевода центрального процессора на безопасный режим работы. Параметр "Monitor" позволяет системе отслеживать возможность появления опасной ситуации.

В данном случае речь идет о достижении CPU критической температуры, устанавливаемой в поле "CPU Critical Temperature". При достижении центральным процессором этой температуры внутренняя частота процессора снижается до величины, устанавливаемой в процентах в поле " Thermal Slow Clock Ratio".

BIOS Update bios компьютер микросхема

Обновление BIOS. Процессоры семейства P6 (Pentium Pro, Pentium II, Celeron, Xeon) имеют особый механизм, называемый "программируемым микрокодом", который позволяет исправить некоторые виды ошибок, допущенных при разработке и/или изготовлении процессоров, за счет изменения микрокода. Обновления микрокода остаются в BIOS и загружаются в процессор в процессе выполнения инструкций BIOS. Именно поэтому для BIOS материнских плат с указанными выше процессорами необходимо регулярно обновлять.

CPU Fast String

Быстрые операции со строками. Разрешение этого параметра позволяет использовать некоторые специфические особенности архитектуры семейства Pentium Pro (Pentium II, Deshutes и т.п.), в частности, возможность кэширования операций со строками. Hадо только понимать, что и в самой программе должны быть выполнены условия для включения этого механизма. Эти условия указаны в документации на любой процессор данного семейства. Параметр рекомендуется оставлять в состоянии "Разрешено".

CPU Ratio

Опция предназначена для задания коэффициента умножения рабочей частоты центрального процессора. Чтобы иметь возможность правильно применить эту опцию, коэффициент умножения должен быть разблокирован.

CPU Speed

Эта опция позволяет вручную установить тактовую частоту центрального процессора

Auto - автоматическое определение тактовой частоты в зависимости от идентифицированного при самотестировании типа процессора;

Manual - задание тактовой частоты пользователем вручную.

Processor Number Feature

Опция для установки автоматического считывания и вывода информации о встроенном серийном номере процессора Pentium III в BIOS материнских плат, поддерживающих его установку. Для реализации такой возможности, естественно, требуется значение параметра как "Enabled". Во всех остальных случаях устанавливается значение "Disabled". Оно же устанавливается по умолчанию.

Stop CPU at PCI Master Когда опция включена ("Enabled"), работа центрального процессора может быть приостановлена в момент инициирования PCI-устройством захвата шины. Установка в "Disabled" (по умолчанию) не позволяет прерывать работу CPU как задатчика шины. Для прерывания тогда может потребоваться использование дополнительных функций "BIOS Setup".

Настройка кэш-памяти

Burst Write

Опция позврляет или запрещает процессору использовать режим Burst для записи пакетов данных в кэш-память второго уровня.

CPU External Cache

Разрешается/запрещается внешний кэш процессора. Запрещать какой-либо вид кэш-памяти следует только в случае необходимости искусственно замедлить работу компьютера, например, при установке какой либо старой платы расширения.

CPU Internal Cache

Разрешается/запрещается внутренний кэш процессора. Запрещать какой-либо вид кэш-памяти следует только в случае необходимости искусственно замедлить работу компьютера, например, при установке какой либо старой платы расширения.

CPU Level 1(2) Cache

Разрешается/запрещается кэш первого (второго) уровня для процессоров архитектуры Pentium Pro (Pentium II, Deshutes и т.п.). Запрещать какой-либо вид кэш-памяти следует только в случае необходимости искусственно замедлить работу компьютера, например, при установке какой либо старой платы расширения.

CPU Level 2 Cache ECC Check

Опция включения/отключения коррекции ошибок кэша второго уровня у процессоров архитектуры Pentium II и выше, которые поддерживают эту опцию. К примеру, процессоры Pentium II поддерживает коррекцию ошибок, начиная с частоты в 333 МГц. ECC-коррекция несомненно повышает надежность системы, но при этом ее работа, как правило, несколько замедляется. В некоторых процессорах допущены ошибки, и включение этого режима может привести к нестабильной работе системы. К тому же фактор надежности играет значительную роль только в сетевых средах.

Cache Read Timing

Здесь устанавливается значение задержки перед считыванием данных из кэш-памяти второго уровня в режиме ожидания Wait-States. Данная опция может принимать следующие значения:

0 WS - (по умолчанию) задержка перед считыванием отсутствует. Рекомендуется в большинстве случаев;

1 WS - осуществляется задержка на один цикл ожидания. Это значение рекомендуется устанавливать при нестабильной работе кэш памяти в режиме Wait-Statеs.

Cache Write Cycle

Эта опция устанавливает процессорное время (в циклах), отводимое на запись даных в кэш-память второго уровня.

Display Cache Window Size

Определяет размер кэшируемой системной памяти, используемой для работы видеосистемы компьютера.

System BIOS Casheable

Эта опция разрешает или запрещает кэширование системной BIOS. При значении, равном Enabled, быстродействие выполнения команд программ BIOS повышается.

Настройка оперативной памяти

CAS# Latency Задержка CAS - CL. Важнейшая характеристика чипа памяти, определяющая минимальное количество циклов тактового сигнала от момента запроса данных сигналом CAS (фактически - команда чтения) до их появления и устойчивого считывания с выводов модуля памяти. Возможные значения параметров:

2T

3T

Значение в 3 такта устанавливается по умолчанию. Уменьшение параметра нужно осуществлять крайне осторожно.

Другое название опции - "CAS# Latency Clocks".

Столь важная характеристика памяти сохранила свою "важность" и с внедрением памяти типа SDRAM, а опция стала называться "SDRAM CAS# Latency" (или реже "SDRAM CAS Latency Time").

Отметим, что меньшее значение увеличивает производительность системы (установка в 2 такта в сравнении с 3-мя ускоряет систему на 1-2%). Рекомендуется устанавливать меньшее значение для SDRAM с быстродействием 10 нс или лучше.

CPU to DRAM Page Mode

Когда опция установлена в "Disabled", контроллер памяти закрывает страницу памяти после доступа к ней. Когда опция включена (по умолчанию), страница памяти остается открытой на случай повторного обращения к ней. Такой режим работы памяти более производителен.

В различных версиях BIOS можно найти опции с одинаковыми названиями, но различными значениями параметров. Например, "CPU to DRAM Page Mode" может предоставить для выбора значения "Use Paging" и "No Paging". Возможны и следующие вариации: "Always Open" и "Closes", "Page Closes", "Stays Open" и "Closes If Idle", "Normal" и "Disabled".

В некоторых случаях усовершенствованный (enhanced) механизм работы чипсета и контроллера памяти позволяет с помощью дополнительной информации об открытой странице памяти сохранять ее некоторое время открытой даже при отключенной опции: "DRAM Enhanced Paging", "Enhanced Page Mode", "Enhanced Paging".

DRAM Data Integrity Mode

Опция включения/отключения проверки целостности памяти. Включение опции позволит системе отслеживать и корректировать однобитные ошибки. Так же будут обнаруживаться двухбитные ошибки, но без исправления. Использование режима коррекции ошибок обеспечивает увеличение стабильности и целостности данных в системе, правда, при небольшой потере производительности. Если в системе не используются ECC-модули памяти, то опция должна быть отключена.

DRAM RAS to CAS Delay

Задержка между RAS и CAS. Во время доступа к памяти обращения к столбцам и строкам выполняются отдельно друг от друга. Этот параметр и определяет отстояние одного сигнала от другого. Параметр может принимать значения:

3 - три такта задержки

2 - два такта задержки

Загрузка параметров BIOS, заданных по умолчанию, и выход из программы BIOS Setup

Load BIOS Setup Defaults

Значения параметров BIOS Setup Defaults задаются по умолчанию и устанавливаются производителем конкретной материнской платы для обеспечения работы материнской платы. Если вы выбрали этот режим, на экране появится сообщение, предлагающее нажать клавишу <Enter> для его реализации либо клавишу <Esc> - при отказе от этого. Режим BIOS Setup Defaults функционирует с неким «запасом прочности», позволяющим вручную настроить отдельные параметры компьютерной системы для повышения её производительности.

Load High Performance Defaults

Производители материнских плат обеспечивают такой режим повышенной производительности работы компьютера, предусмотрев для этого несколько более рискованные значения отдельных параметров системы. При этом с целью повышения производительности ужесточается большинство синхронизаций и сводятся к минимуму временные задержки. Это, в свою очередь, требует наличия в системе высококачественных компонентов, таких как адаптер VGA, модули RAM-памяти и т.п. В этом случае режим High Performance Defaults функционирует нормально, однако производители рекомендуют его только в качестве исследовательского инструмента для оверклокеров и опытных пользователей, не гарантируя при этом долговременной устойчивой работы компьютера. Об этом BIOS выдаёт даже сообщение.

В случае сбоев в работе или зависаний компьютера в режиме High Performance Defaults следует очистить CMOS-память и вернуться к более мягкому режиму BIOS Setup Defaults.

Power-On Defaults

Эта опция обеспечивает наиболее консервативные настройки компьютера: кэш выключен, значения Wait State максимальные и т.д. Выбрав этот пункт можно быть уверенным, что система система загрузится. Если этого не происходит, то, скорее всего, возникли проблемы с аппаратными средствами (например, неправильно установлены джамперы на каких-либо устройствах или компонентах). В таком случае BIOS оповестит Вас.



Заключение

Базовая система ввода-вывода находится в микросхеме ПЗУ, размещенной на системной плате ПК, что делает BIOS доступным в любое время, даже в случае повреждения дисковой системы компьютера. Кроме того, такая организация BIOS позволяет компьютеру самостоятельно загружаться. Сегодня почти все системные платы комплектуются ПЗУ с прошитым в них BIOS, который в любой момент можно перезаписать при помощи специальной программы. С точки зрения защиты информации отсутствие исходных текстов программного кода BIOS делает его "черным ящиком", который не обеспечивает прозрачность загрузки защищаемого ПК. Учитывая все это, можно сказать, что BIOS выступает одним из ключевых элементов в создании надежно защищенного ПК, однако типовые массовые решения, широко представленные на рынке, не позволяют заказчикам обеспечить должный уровень безопасности информации.

Технология доверительной загрузки призвана решить эту проблему путем запуска ОС только после проведения ряда контрольных процедур: авторизации пользователя для разграничения прав на модификацию системы; проверки целостности технических и программных средств защищаемого компьютера, в том числе исполняемых файлов и файлов настроек безопасности; предотвращения загрузки ОС с внешних устройств посредством их физического отключения до завершения процедур авторизации и контроля. Как предполагается, данная процедура будет гарантировать, что проведена санкционированная загрузка ОС и компьютер работает в штатном защищенном режиме.

Таким образом, вполне очевидно, что в настоящее время существует острая необходимость в продукте, обеспечивающем доверительную загрузку ОС. Аппаратная реализация такого решения требует больших финансовых и временных затрат, поэтому актуальной представляется задача разработки программного средства доверительной загрузки ОС, которое сможет служить функциональной заменой “стандартной” базовой системы ввода-вывода (BIOS).



Список литературы

Справочное руководство ROM BIOS. Методические материалы. Часть 1. ТПП “СФЕРА”.М. 1991 г.

Справочное Руководство по IBM PC. Методические материалы. Часть 2. ТПП “СФЕРА”.М. 1991 г.

Брябрин В.М. “Программное обеспечение персональных ЭВМ”.М. “НАУКА", 1990 г.

Размещено на Allbest.ru