Роль BIOS в работе компьютера - Ремонт компьютеров на дому
Роль BIOS в работе компьютера

Вы уже знаете, какую функцию выполняет встроенная программа BIOS при запуске компьютера — его включении или перезагрузке. Однако BIOS играет довольно большую роль и в дальнейшей работе компьютерной системы. Пользовательские настройки, сохранённые в BIOS, во многом определяют эффективность работы компьютерной системы в целом или её отдельных подсистем. Поэтому следует выполнить выбор и настройку параметров BIOS с большой тщательностью.

Многие функции BIOS будут поясняться далее, при описании тех или иных параметров. Здесь же оценим роль BIOS при работе компьютера.
Настройка работы процессора. Прежде всего, в современных компьютерных системах с помощью BIOS определяется такой основной параметр работы компьютера, как тактовая частота процессора. В старых компьютерных системах частота тактового генератора материнской платы управлялась перестановкой перемычек на самой плате. Теперь тактовая частота процессора может быть задана непосредственно в BIOS, в том числе и автоматически.

  1. Кроме того, с помощью настроек BIOS пользователь может разрешить процессору производить кэширование строк или применять быстрый интерфейс обмена данными с чипсетом материнской платы. Можно также управлять количеством буферов отложенной записи процессора.
  2. BIOS позволяет определить приоритет процессора перед другими устройствами при управлении системной шиной, что играет не последнюю роль для скорости работы тех или иных программ. Разные программы обращаются к различным устройствам в разной степени, поэтому оптимальное значение этого параметра можно подобрать только исходя из потребностей конкретных программ на конкретной компьютерной системе. Здесь же можно задать время, по истечении которого управление системной шиной будет автоматически переходить к следующему устройству.
  3. С помощью BIOS можно установить задержку считывания данных процессором при обмене ими с жёстким диском. Это снизит быстродействие системы, однако поможет стабилизировать работу системы, если процессор пытается считывать данные из порта раньше, чем они становятся доступными для считывания.

Замечание. Почти всегда понижение быстродействия работы системы путем изменения какой-либо настройки ВIOS повышает стабильность, и наоборот, повышение быстродействия приводит к уменьшению стабильности работы и повышению риска зависаний и даже потери каких-либо данных. Таким образом, пользователю при настройке параметров системы часто приходится выбирать, грубо говоря, между скоростью и стабильностью работы системы.


¦  С помощью BIOS можно разрешить или запретить процессору выполнять несколько команд за один такт. Разумеется, имея такое раз
решние, процессор работает гораздо быстрее (буквально в разы), и ему почти всегда следует разрешать работать в таком режиме. Однако если из-за этого возникают сбои в работе, то будет лучше, если процессор выполняет одну инструкцию за один такт. При общем понижении быстродействия это положительно скажется на стабильности работы системы.
¦  С помощью BIOS можно разрешить или запретить программам счи тывание уникального идентификационного номера процессора.
В некоторых случаях бывает полезно разрешить процессору останавливаться на то время, пока управление системной шиной захвачено каким-либо другим устройством, или же на время, пока шина сбрасывает накопленные данные на нужные устройства. При этом стабильность работы системы должна повыситься, так как процессор будет меньше нагреваться. Скорость работы от этого, скорее всего, снизится.
¦  С помощью BIOS можно настраивать даже такой параметр, как напряжение, которое подаётся на ядро процессора. Между прочим, при
неаккуратном обращении с этим параметром можно даже вывести процессор из строя вообще. Небольшое увеличение напряжения на
ядре процессора может помочь, однако при «разгоне» компьютера.

К этому вопросу мы ещё вернёмся.


Определение скорости работы шин. Как известно, скорость работы системы в целом во многом зависит от скорости работы системной шины, шины PCI и шины памяти. Кроме того, скорость работы процессора также зависит от скорости системной шины, поскольку скорость его работы вычисляется как скорость работы системной шины, умноженной на коэффициент ускорения, который у большинства современных процессоров фиксирован. При возникновении каких-либо сбоев, вызванных слишком высокой скоростью работы шин, можно попытаться этот параметр снизить, что повысит стабильность работы системы.
В BIOS можно установить соотноIDEние скоростей работы системной шины, шины памяти и шины PCI, а также произвести другие настройки: например, разрешить или запретить устройствам захватывать управление системной шиной, назначить приоритеты устройств при таком управлении и т. д.


Определение скорости работы оперативной памяти. Очень часто сбои, которые возникают при работе компьютера, бывают связаны с неправильным считыванием данных из оперативной памяти. Такие проблемы, как правило, удаётся очень просто решить, изменив настройки BIOS.


¦  В BIOS, прежде всего, настраивают скорость доступа к памяти: чем
меньше время доступа, тем више быстродействие компьютера. Однако то время не должно быть слишком малым, иначе система не успеет считать нужные данные. В этом случае следует увеличить время доступа к памяти. Как правило, при этом сбои в работе волIDEбным образом исчезают.
¦  Помимо времени доступа, BIOS позволяет достаточно тонко настраивать временные характеристики при работе с памятью. Например,
существует параметр, который позволяет подстроить скорость работы с оперативной памятью путем введения времени задержки между фор
мированием адреса данных и началом считывания данных.


Данные в оперативной памяти организованы в виде матрицы. При запросе на чтение данных чипсет вначале выдает сигнал CАS#, содержащий номер ряда (строки) данных, а затем САS#, содержащий номер столбца данных. После этого, по идее, можно начинать считывать данные с выводов модуля памяти, но это не так. Нужно, чтобы модуль памяти успел сформировать устойчивый сигнал, иначе данные считать будет невозможно или будет велика вероятность ошибки.


Для эффективной работы необходим оптимальный подбор интервала между установкой сигнала САS# и началом считывания данных с выводов модуля памяти. Разумеется, меньшее значение в целом повышает быстродействие системы, однако при этом возникает риск более неустойчивой её работы.


¦  Регенерация памяти. Данные в оперативной памяти находятся в неустойчивом состоянии. Другими словами, если записать в память
некоторые данные оставить все как есть, через некоторое время данные оттуда сами собой исчезнут. Поэтому для поддержания памяти сохран
ности данных необходимо время от времени обновлять данные во всех ячейках памяти. Этот процесс называют регенерацией памяти.
Чем чаще производится регенерация памяти, тем више стабильность работы системы, поскольку снижается риск самопроизвольной потери данных из памяти. С другой стороны, чем чаще система отвлекается от основной работы на регенерацию памяти, тем медленнее она работает в целом. Исходя из этого, выбирают такой максимальный интервал для регенерации памяти, при котором сбои ещё не возникают. Вообще говоря, значение интервала регенерации памяти во многом зависит от качества самих модулей памяти, так как качественные модули могут дольше удерживать данные.


Настройка скорости и режима обмена данными с накопителями. Обмен данными со стандартными накопителями, например с жёсткими дисками, может выполняться в различных режимах. Например, для IDE-винчестеров это режим PIO mode от 0 до 4, а также UDMA-33, 66 100 и можно установить в BIOS, следя за тем, чтобы заданный скоростной режим обмена данными аппаратно поддерживался самим накопителем.

Определение скорости и других параметров работы видеоадаптера. Современные видеоадаптеры обычно подключаются к шине АОР. Эта шина может работать в нескольких скоростных режимах, которые обозначаются как 1х, 2х, 4х и Sх. Последний режим — самый быстрый, однако не все карты поддерживают корректную работу в этом режиме.


В BIOS определяются и другие параметры настройки видеоадаптера. Например, параметр, определяющий максимальный объем системной памяти, который разрешается отвести под работу с видеоизображением, а именно — под хранение текстур. Обычно нормальный вывод изображения возможен, если под хранение текстур отведено не менее 16 Мбайт памяти.


Определение системного времени. Современные операционные системы обычно дают доступ к этому параметру BIOS непосредственно из самой системы, поскольку его изменение не сказывается на стабильности работы. Однако системное время и дата — параметры, важные для работы многих программ, поэтому они хранятся и устанавливаются именно в BIOS. Благодаря этому компьютер не «забывает» дату и время даже при полном отключении питания.


Определение параметров работы чипсета материнской платы. Настройки работы чипсета — дело тонкое, поэтому почти всегда пользователю лучше «попросить» BIOS сконфигурировать данные параметры автоматически. Однако при ручной настройке становится доступным множество параметров.

  1. Например, можно разрешить чипсету производить повторное чтение данных из оперативной памяти в кэш-память. Повторное чтение инициируется в том случае, если система обнаруживает, что первая попытка чтения данных в пакетном режиме завершилась неудачно. Включение данной функции повышает стабильность работы системы в целом.
  2. Здесь же можно указать количество тактов ожидания при получении чипсетом данных с устройств ввода-вывода. Поскольку чипсет функционирует быстрее этих устройств, то существует вероятность, что какое-либо из них не успеет вовремя выполнить запрос чипсета на получение тех или иных данных. Поэтому перед любым получением или передачей данных на устройства (кроме процессора) чипсет приостанавливается на несколько тактов.
  3. Можно немного изменять напряжение, подаваемое на цепи ввода-вывода процессора и системного контроллера чипсета. Стандартное значение этого напряжения составляет 3,3 В и отличается от напряжения, которое подаётся на ядро процессора. Обычно лучше оставить значение, установленное по умолчанию (это может быть конкретное значение, обычно 3,3 В, или же значение Auto). Более того, бездумное изменение этого параметра может привести к печальным последствиям. Например, чрезмерное повишение напряжения может привести к нестабильной работе или даже выходу из строя системной шины, системного контроллера и т. д. Однако настройка этого параметра может иногда помочь при «разгоне» компьютерной системы.
    ¦  Можно также разрешить или запретить использовать специальный встроенный буфер материнской платы, в который записываются данные при обращении к оперативной памяти устройств, подключённых к шине PCI. В большинстве случаев использование такого буфера повышает производительность, так что лучше его разрешить, хотя по умолчанию это обычно запрещено. Есть и ещё некоторые тонкости, которые будут рассмотрены дальше.
  4. Определение скорости и других параметров работы кэш-памяти. Во-первых, с помощью BIOS можно отключать и включать использование различных блоков кэш-памяти. Кроме того, можно разрешить или запретить процессору режим пакетной передачи данных при работе с кэш-памятью второго уровня. Кэш-память второго уровня расположена обычно на отдельной микросхеме, в отличие от кэш-памяти первого уровня, которая находится, как правило, на одном кристалле с процессором. Поэтому обмен данными между процессором и кэшпамятью второго уровня происходит намного медленнее, чем с кэшпамятью первого уровня (но всё же намного быстрее, чем напрямую с оперативной памятью). Несмотря на это, при работе с кэш-памятью второго уровня также можно использовать пакетный режим передачи данных, что даёт некоторый прирост производительности.
    Теоретически использование пакетной передачи данных при работе с кэш-памятью второго уровня может иногда привести к сбоям, что отрицательно скажется на стабильности работы системы. Однако это происходит крайне редко, так что в большинстве случаев режим пакетной передачи данных при работе с кэш-памятью второго уровня следует включать.
    ¦  В BIOS можно установить время, за которое выполняется один цикл в режиме пакетной передачи данных. Не вдаваясь в подробности, поясним, что каждый такой цикл состоит из четырёх этапов. Второй, третий и четвертый этапы выполняются за один такт каждый, а первый этап может выполняться либо за четыре, либо за три такта.
    Если выделить на это четыре такта, повышается вероятность передачи всех данных без ошибок, и, как результат, повышается надёжность работы системы.
    С другой стороны, чтобы повысить производительность системы, можно вместо четырёх выделить три такта для первого этапа цикла передачи данных. Теперь, весь цикл совершается за IDEсть тактов вместо семи, чем достигается значительная экономия времени. Однако это может привести к понижению стабильности, так как повышается риск ошибочного завершения цикла.
  1. В BIOS устанавливают также временную задержку перед чтением данных из кэш-памяти и перед записью данных туда. Увеличение времени таких задержек приводит к более стабильной работе системы в целом, хотя и замедляет работу.
  2. Можно определить время, отведённое на цикл записи данных в кэш-память, а также настроить другие параметры.

Настройка портов ввода-вывода. На уровне BIOS можно разрешить или запретить системе использовать те или иные порты ввода-вывода, например последовательные или параллельные. Здесь же можно зарезервировать те ли иные прерывания или каналы DMA, а также назначить адреса ввода-вывода для каждого порта.


Кроме того, если порт поддерживает различные режимы работы (напри­мер, параллельный порт часто может работать в трёх режимах — SРР, ЕРР и ЕСР), то нужный режим следует выбрать именно в BIOS.


Настройка интегрированных модулей материнской платы. Современные материнские платы часто имеют дополнительные интегрированные модули: звуковой модуль, сетевой модуль и т. д. Все эти возможности можно включить, отключить или настроить в BIOS. Например, если в системе установлена звуковая карта, вам вряд ли потребуется ещё и встроенный звуковой модуль материнской платы. В этом случае его лучше отключить, чтобы не расходовать зря системные ресурсы.


Распределение прерываний и каналов прямого доступа к памяти (DMA). Зачастую современные операционные системы предпочитают сами заниматься настройкой прерываний и распределением DMA-каналов. Однако иногда необходимо жёстко закрепить какое-либо прерывание или канал за конкретным устройством. В этом случае в BIOS, как правило, можно это сделать по отноIDEнию к тому или иному слоту для плат расширения. Обычно к таким мерам прибегают, если в системе имеются какие-либо нестандартные или «капризные» устройства, требующие точных настроек и параметров.

Управление питанием компьютера. С помощью BIOS можно включить ту или иную систему управления питанием, например АСРI или АРМ.

всех данных без ошибок, и, как результат, повышается надёжность работы системы.
С другой стороны, чтобы повысить производительность системы, можно вместо четырёх выделить три такта для первого этапа цикла передачи данных. Теперь, весь цикл совершается за IDEсть тактов вместо семи, чем достигается значительная экономия времени. Однако это может привести к понижению стабильности, так как повышается риск ошибочного завершения цикла.

Кроме того, здесь же можно настроить дополнительные функции, например разрешить компьютеру автоматически включаться при звонке на модем, при щелчке мыши или же просто по расписанию, в указанное время.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить