Вопросы и задания

1. Вычислите пропускную способность шины, необходимую для отображения на мониторе VGA (640x480) цветного фильма (30 кадров/с). Предполагается, что данные должны проходить по шине дважды: один раз от компакт диска к памяти, а второй раз от памяти к монитору.

2. Максимальная полезная нагрузка пакета данных, передаваемого по шине USB, составляет 1023 байта. Если предположить, что устройство может посылать только один пакет данных за кадр, какова пропускная способность для одного изохронного устройства?

Лекция 10. Bios и его настройки Введение

Как известно, прежде операционной системы в компьютере запускается встроенная в чип материнской платы программа BIOS (Base Input/Output System, основная система ввода-вывода). Назначение этого небольшого (256 Кб) программного кода - свести к "общему знаменателю" аппаратные различия компьютерного оборудования.

Надежная и эффективная работа ПК невозможна без правильно сконфигурированного BIOS. Конфликт между новейшим оборудованием и устаревшим кодом чипа - вещь довольно частая. В таком случае выход один: перепрошивка. Но если замена BIOS требует определенных навыков и знаний (без которых превращается в электронный вариант "русской рулетки"), то первичная настройка вполне под силу среднему пользователю. Более того, понимание правил включения компьютера необходимо для грамотного его использования.

BIOS представляет собой программу, записанную в микросхему по той или иной технологии ROM и, следовательно, не требующую питания, для того чтобы храниться там даже после выключения компьютера. В современных чипах используется технология Flash ROM, позволяющая перезаписывать BIOS без дополнительного оборудования. Но, в любом случае, перезапись BIOS - операция серьезная. Другое дело - настройка (SETUP) BIOS. Настройка позволяет "подогнать" стандартную версию BIOS под конкретную конфигурацию компьютера или ОС. Менять настройку BIOS можно хоть по несколько раз в день. Параметры настройки BIOS хранятся в энергозависимой CMOS RAM, которая питается от батарейки на материнской плате. Отсюда вывод: если у вас часто "слетают" установки компьютера или "вредничают" часы - скорее всего, пора менять батарейку.

Начальная загрузка компьютера

После включения питания напряжение подается на центральный процессор и другие микросхемы материнской платы. "Проснувшись", CPU запускает из микросхемы программу BIOS - и начинается процедура POST (Power On Self Test, инициализация при первом включении). Ее задача - просканировать и настроить все "железо".

Прежде всего формируется логическая архитектура компьютера. Подается питание на все чипсеты, в их регистрах устанавливаются нужные значения. Затем определяется объем ОЗУ (фактически доступный размер ОП), включается клавиатура, распознаются параллельные LPT- и последовательные COM-порты. На следующем этапе определяются блочные устройства - жесткие диски IDE и SCSI, флоппи-дисководы. Для устройств SCSI процедура несколько усложняется наличием собственной BIOS, которая берет на себя работу с соответствующим оборудованием и имеет собственную программу настройки. На заключительной стадии происходит отображение итоговой информации. После окончания работы POST BIOS ищет загрузочную запись. Эта запись, в зависимости от настройки, находится на первом или втором жестком диске, флоппи-диске, ZIP или CDROM. После того как загрузочная записи найдена, она загружается в память - и управление передается ей.

Источник таблица

питания системных ресурсов

ЦПУ

Основная

память

Энергонезависимая

Оперативная Память

1

3 2 13 6 9

B I O S

12 11 5 4 7 10 8

Устройства ввода/вывода

Шина PCI

Устройства

PLUG-N-PLAY

Устройства

Не PLUG-N-PLAY

Память

4

10

Рис. 10.1 Процесс загрузки

На рисунке 1 приведен стандартный процесс загрузки:

1. Включение питания.

2. Процессор начинает выполнение программы BIOS.

3. BIOS запускает процедуру самотестирования при включении питания (Power-On Self Test). Данная процедура определяет, сколько памяти установлено в компьютере, и подтверждает, что критически важные низкоуровневые аппаратные функции работают корректно. Любая ошибка индицируется последовательностью звуковых сигналов. После этого BIOS отключает все конфигурируемые устройства.

4. BIOS идентифицирует все периферийные устройства компьютера (жесткие диски, платы расширения и т.д.). Сначала ищутся устройства с автоматической настройкой конфигурации (plug-and-play). Каждому из них присваивается свой номер, однако активизация их на данном эта­пе не производится.

5. BIOS находит внешнее уст­ройство, на котором записана программа начальной загрузки (initial program load — IPL). Обычно это жесткий диск, диске­та или диск CD-ROM с операци­онной системой. Но данная роль может отводиться и сетевой пла­те, отвечающей за соединение с сервером. BIOS ищет также все вторичные IPL-устройства.

6. BIOS строит таблицу сис­темных ресурсов, выделяя каж­дому найденному устройству ре­сурсы так, чтобы не возникало конфликтов. Для этого использу­ется информация о конфигура­ции, хранящаяся в энергонезави­симой памяти.

7. Определяются и активизи­руются первичные устройства ввода (например, клавиатура) и вывода (скажем, монитор). Если в процессе загрузки происходит сбой, на экран выдается сообще­ние, предлагающее пользователю выбрать ранее сохраненные установки. Эти установки BIOS запи­сывает в энергонезависимую па­мять после последней удачной загрузки компьютера.

8. Ищутся компоненты, не поддерживающие автоматиче­ской настройки конфигурации в том числе и устройства, подклю­ченные к шине PCI. Информа­ция из их постоянной памяти за­носится в таблицу распределения ресурсов.

9. BIOS разрешает конфлик­ты устройств и настраивает кон­фигурацию выбранного загру­зочного устройства.

10. Активизируются устрой­ства с автоматической настрой­кой конфигурации. Программы, записанные в их постоянной па­мяти, вызываются с указанием соответствующих параметров.

11. Запускается программа начальной загрузки. Если по ка­ким-либо причинам загрузить операционную систему с устрой­ства, выбранного по умолчанию, не удается, BIOS последовательно пытается загрузить ее с альтерна­тивных устройств, перечислен­ных в списке.

12. Устройство начальной загрузки переносит операционную систему в оперативную память.

13. BIOS получает управле­ние над операционной системой, что позволяет ей распределять другие ресурсы.

BIOS содержит также про­грамму начальных установок, с помощью которой пользователь может настраивать конфигура­цию оборудования (определять пароли компьютера, задавать те­кущую дату и время и т.д.). Пос­кольку в процессе загрузки BIOS производит настройку конфигу­рации первичных устройств ввода и вывода, пользователь может самостоятельно вызвать програм­му начальных установок и опре­делить требуемые параметры ап­паратных средств. Имеется, в ча­стности, возможность выбора альтернативных устройств на­чальной загрузки (например второго жесткого диска), активи­зируемых в случае невозможно­сти загрузки с первичного уст­ройства.

Количество тональных сигналов и их длительность	Неисправность	Причина
1 короткий, 2 длинных	Ошибка видеосистемы	Дефект видеоадаптера или видеопамяти
1 короткий, 3 длинных	Ошибка клавиатуры	Неисправность клавиатуры или клавиатура не подключена
2 коротких	Стандартное НЕ	Обратить внимание на сообщение критическая ошибка на экране монитора
1 короткий	Ошибок нет

Рис.10.2 Звуковые сообщения об ошибках

Если в настройках SETUP BIOS есть ошибки, то они могут проявиться уже на этих стадиях (Рис.2), и до запуска ОС дело не дойдет. Но возможны и другие проявления неправильной настройки BIOS - медленная или нестабильная работа системы, внезапные перезагрузки. Поэтому давайте запустим программу настройки BIOS и предпримем небольшую экскурсию по ее лабиринтам.