Текст книги "Тонкая настройка компьютера с помощью BIOS. Начали!"

Прерывания

В работе компьютера часто возникают ситуации, когда процессору необходимо отложить на время выполнение основной программы и обработать нажатие клавиши на клавиатуре, щелчок кнопкой мыши или другое событие, возникшее в одном из устройств. Для реализации этой задачи используется механизм прерываний. Прерывание (INT) – это приостановка процессором выполнения основной программы для обработки события, поступившего от внешнего устройства. В стандартном компьютере обычно доступны 16 прерываний, которые распределяются следующим образом:

□ 0 – системный таймер;

□ 1 – клавиатура;

□ 2 – контроллер прерываний;

□ 3 и 4 – последовательные порты COM2 и СОМ1;

□ 6 – контроллер дисковода;

□ 7 – параллельный порт;

□ 8 – часы реального времени (RTC);

□ 12 – PS/2-мышь;

□ 13 – математический сопроцессор;

□ 14 и 15 – первичный и вторичный каналы IDE-контроллера.

Прерывания с номерами 5, 9, 10, 11 изначально свободны и могут назначаться любому устройству. Прерывания 3, 4, 6, 7, 12, 14 и 15 в некоторых случаях могут быть переназначены другим устройствам, а прерывания 0, 1, 2, 8 и 13 – системные, и изменить их невозможно.

В современных компьютерах используется так называемый расширенный контроллер прерываний (Advanced Programmable Interrupt Controller, APIC), который разрабатывался для многопроцессорных систем. APIC ускоряет обработку прерываний и увеличивает их количество до 24.

Технология Plug and Play

В старых компьютерах ресурсы для некоторых плат расширения настраивались вручную, при этом нередко возникали конфликты, особенно после установки новой платы расширения. Решить проблему распределения ресурсов позволила технология Plug and Play, которая автоматически конфигурирует подключаемые устройства.

Чтобы воспользоваться всеми преимуществами Plug and Play, необходима поддержка этой технологии со стороны BIOS, операционной системы и подключаемого устройства. На сегодня она полностью применяется как в аппаратном, так и в программном обеспечении, а устройства без ее поддержки – уже редкость.

Глава 2
Устройство и работа BIOS

Назначение и функции BIOS

BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода-вывода) – это программа для первоначального запуска компьютера, настройки оборудования и обеспечения функций ввода-вывода.

BIOS записывается в микросхему flash-памяти, которая расположена на системной плате. Изначально основным назначением BIOS было обслуживание устройств ввода-вывода (клавиатуры, экрана и дисковых накопителей), поэтому ее и назвали «базовая система ввода-вывода». В современных компьютерах BIOS выполняет несколько функций:

□ запуск компьютера и процедуру самотестирования (Power-On Self Test, POST). Программа, расположенная в микросхеме BIOS, загружается первой после включения питания компьютера. Она детектирует и проверяет установленное оборудование, настраивает его и готовит к работе. Если обнаруживается неисправность оборудования, процедура POST останавливается с выводом соответствующего сообщения или звукового сигнала;

□ настройку параметров системы с помощью программы BIOS Setup. Во время процедуры POST оборудование настраивается в соответствии с параметрами, хранящимися в специальной CMOS-памяти. Изменяя эти параметры, пользователи могут конфигурировать отдельные устройства и систему в целом по своему усмотрению. Редактируются они в специальной программе, которую называют BIOS Setup или CMOS Setup. Настройке системы с помощью программы BIOS Setup будет посвящена большая часть этой книги;

□ поддержку функций ввода-вывода с помощью программных прерываний BIOS. В составе системной BIOS есть встроенные функции для работы с клавиатурой, видеоадаптером, дисководами, жесткими дисками, портами ввода-вывода и др. Эти функции использовались в операционных системах, подобных MS-DOS, и почти не применяются в современных версиях Windows.

Микросхемы BIOS и их расположение

Во всех современных компьютерах BIOS хранится в микросхеме на основе flash-памяти (Flash Memory). Такая микросхема может быть перезаписана с помощью специальных программ прямо на компьютере. Запись новой версии BIOS обычно называется перепрошивкой. Эта операция может понадобиться, чтобы добавить в код BIOS новые функции, исправить ошибки или заменить поврежденные версии.

В большинстве случаев flash-память устанавливается на специальную панель (рис. 2.1), что позволяет легко заменить микросхему при необходимости.

Рис. 2.1. Примеры установки микросхемы BIOS на панель системной платы

В старых компьютерах встречались микросхемы BIOS в прямоугольном корпусе DIP32 (см. рис. 2.1, слева); в большинстве плат используются микросхемы BIOS в квадратном корпусе (см. рис. 2.1, в центре), а в новых платах можно встретить маленькие чипы с последовательным интерфейсом (см. рис. 2.1, справа). Обычно на них есть наклейка с обозначением версии BIOS, а если ее нет – маркировка чипа flash-памяти.

BIOS использует параметры конфигурации, которые хранятся в специальной CMOS-памяти. Свое название она получила по технологии изготовления чипов, где применялся комплементарный металлооксидный полупроводник (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). CMOS-память питается от специальной батарейки на системной плате, которая также используется для питания часов реального времени.

Процедура POST

Первое устройство, которое запускается после нажатия кнопки включения компьютера, – блок питания. Если все питающие напряжения окажутся в норме, вступает в работу центральный процессор, который считывает содержимое микросхемы BIOS и начинает выполнять записанную в ней процедуру самотестирования, или POST.

POST решает несколько основных задач.

1. Инициализирует и настраивает основные системные компоненты: процессор, чипсет, оперативную память и видеоадаптер.

2. Проверяет контрольную сумму CMOS и состояние батарейки. Если контрольная сумма CMOS ошибочна, будут загружены значения по умолчанию.

3. Тестирует процессор и оперативную память. Результаты обычно выводятся на экран (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Сообщения процедуры POST

4. Инициализирует и настраивает периферийные устройства: клавиатуру, мышь, дисководы, жесткие диски и др. Сведения об обнаруженных накопителях обычно выводятся на экран (см. рис. 2.2).

5. Распределяет ресурсы между устройствами и выводит таблицу с обнаруженными устройствами и назначенными для них ресурсами (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Итоговая таблица процедуры POST

6. Ищет и инициализирует устройства с собственной BIOS.

7. Вызывает загрузчик операционной системы.

После того как успешно завершилась процедура POST, запускается поиск загрузочного сектора, который может находиться на жестком диске или сменном носителе. Порядок опроса устройств устанавливается с помощью параметров BIOS First Boot Device, Second Boot Device, Third Boot Device или аналогичных, которые подробно описаны в гл. 7.

Версии BIOS

Как правило, для каждой модели системной платы нужна своя версия BIOS, поскольку в ней учтены особенности используемого чипсета и периферийного оборудования. Однако производителям плат невыгодно тратить время и средства на полный цикл разработки собственных BIOS, поэтому создание BIOS обычно разделяют на два этапа.

1. Производитель BIOS (наиболее известные – компании AMI, Award и Phoenix) разрабатывает ее базовую версию, в которой реализованы все функции, не зависящие от особенностей того или иного чипсета.

2. Производитель системной платы совершенствует базовую версию, учитывая особенности конкретной платы. При этом для одной и той же модели код BIOS может неоднократно изменяться уже после выпуска платы, например, чтобы исправить найденные ошибки или добавить поддержку новых устройств.

Таким образом, понятие «версия BIOS» может применяться, чтобы обозначить:

□ версию базового кода BIOS, выпущенного специализированной компанией: например, AwardBIOS 6.0 – шестая версия BIOS фирмы Award, которая используется во многих моделях системных плат, однако для каждой из них исходный код может дорабатываться с учетом особенностей чипсета и периферийных устройств;

□ версию BIOS для конкретной модели системной платы и различные модификации или обновления BIOS, предназначенные для одной и той же модели. Название такой версии BIOS обычно состоит из сокращенного обозначения модели платы, к которому добавлен номер модификации или обновления. При описании программы BIOS Setup термин «версия BIOS» будет подразумевать версию BIOS для конкретной модели системной платы.

Основные разработчики BIOS

В большинстве современных компьютеров используется одна из базовых версий BIOS.

□ AwardBIOS компании Award Software (www.phoenix.com), наиболее известного производителя BIOS. Очень популярной в свое время была AwardBIOS 4.51, позже появилась AwardBIOS 6.0, также получившая широкое распространение. В 1998 году фирма Award была куплена компанией Phoenix, однако все последующие разработки выходят под маркой AwardBIOS или Phoenix-AwardBIOS.

□ AMIBIOS компании American Megatrends (www.ami.com). Различные модификации AMIBIOS используются рядом ведущих производителей плат, например ASUS, ASRock, MSI и др.

□ PhoenixBIOS компании Phoenix Technologies (www.phoenix.com). Ее чаще всего можно встретить на ноутбуках и в системных платах некоторых производителей. Компания Phoenix, как уже упоминалось, владеет компанией Award и выпускает BIOS под этой маркой.

Иногда можно встретить версии BIOS, целиком разработанные производителями системных плат или ноутбуков: Intel, IBM, Toshiba, Dell и некоторыми другими известными компаниями. По функциям и интерфейсу такие версии BIOS не очень отличаются от BIOS компаний Award, AMI и Phoenix.

Глава 3
Программа BIOS Setup

В этой главе мы ближе познакомимся с программой настройки BIOS, которая может называться BIOS Setup Utility, CMOS Setup Utility или иначе. Часто используются сокращенные названия этой программы, например BIOS Setup или просто Setup. Иногда программу настройки называют просто «BIOS», но это не совсем корректно, поскольку BIOS Setup – это всего лишь один из компонентов BIOS. Далее в этой книге будет применяться термин BIOS Setup.

Вход в BIOS Setup

Чтобы войти в BIOS Setup, нужно во время первоначального тестирования компьютера нажать определенную клавишу или их комбинацию. Наиболее часто используется Delete, реже F1 или F2; есть и другие варианты. Узнать, за какой же клавишей закреплен вход в BIOS Setup, можно из инструкции к системной плате или из подсказки, которая появляется во время прохождения процедуры POST и имеет, например, такой вид: Press DEL to enterSETUP.

Если инструкции к плате нет, а экранная подсказка отсутствует, вы можете последовательно попробовать наиболее известные варианты:

□ Delete;

□ одну из функциональных клавиш: Fl, F2, F3, F10, Fll, F12;

□ Esc;

□ Ctrl+Shift+S или Ctrl+Alt+S;

□ Ctrl+Alt+Esc или Ctrl+Alt+Delete.

Кроме того, что необходимо знать клавишу для входа в BIOS Setup, нужно еще и правильно выбрать момент для ее нажатия – сразу же после появления соответствующей экранной подсказки. Если же вместо сообщений POST отображается логотип фирмы-изготовителя, попробуйте нажимать клавишу входа в Setup несколько раз с интервалом 0,5-1 секунда.

При первой попытке входа в Setup вас может ожидать сюрприз в виде окна с требованием ввести пароль. Это значит, что пользователь, работавший с BIOS Setup до вас, защитил вход в нее паролем. Подробнее о паролях читайте в гл. 8.

Интерфейс BIOS Setup и приемы работы с параметрами

Как правило, программа BIOS Setup имеет текстовый интерфейс и управляется с помощью клавиатуры. В главном окне BIOS Setup присутствует меню со списком основных разделов программы Setup. Главное меню BIOS Setup обычно расположено в два столбца (рис. 3.1); этот вариант используется в различных версиях AwardBIOS (Phoenix-AwardBIOS) и AMIBIOS. Данный интерфейс применяется в системных платах Gigabyte, MSI, Foxconn, ECS и многих других производителей.

Рис. 3.1. Главное окно программы настройки Phoenix-AwardBIOS 6.0

Другой распространенный вариант интерфейса BIOS Setup – со строкой меню в верхней части экрана. Такой интерфейс используется в PhoenixBIOS, IntelBIOS, а также в ряде версий AwardBIOS и AMIBIOS. Этот вариант интерфейса применяется в системных платах производства ASUS (рис. 3.2), ASRock, Intel и некоторых других.

Рис. 3.2. Вид программы настройки BIOS в системных платах ASUS

Несмотря на некоторые различия интерфейсов BIOS Setup, показанных на рис. 3.1 и 3.2, приемы работы с разделами и параметрами во многом схожи. Например, выбор нужного раздела, подраздела или параметра выполняется клавишами управления курсором, а для их открытия используется клавиша Enter.

Все разделы BIOS Setup имеют одинаковую структуру (рис. 3.3).

□ В верхней части окна выводится название текущего раздела или подраздела.

□ В левой части находится список доступных параметров выбранного раздела. Кроме отдельных параметров, могут присутствовать названия подразделов, обозначенные треугольными стрелками.

□ Справа от названий параметров выводятся их текущие значения. Если параметр и его значения отображаются бледным цветом, значит, либо он предназначен только для чтения, либо для его редактирования нужно изменить другой связанный параметр.

□ В правой части окна обычно выводится краткая справка по выбранному параметру, а в нижней части – подсказка по использованию функциональных клавиш.

Рис. 3.3. Структура окна программы BIOS Setup

В программе BIOS Setup можно использовать следующие управляющие клавиши:

□ ←, ↑, ↓, → (клавиши управления курсором) – перемещение по разделам и параметрам;

□ Enter – вход в выбранный раздел, выполнение указанной команды или открытие всплывающего окна со списком значений определенного параметра;

□ Page Up/Page Down (или +/– на дополнительном цифровом блоке клавиатуры) – изменение значения выбранного параметра; нажимая указанные клавиши несколько раз, можно последовательно перебрать все доступные значения изменяемого параметра;

□ Esc – выход из раздела в главное меню, а при нажатии в главном меню – выход из BIOS Setup с отменой всех изменений;

□ F1 – вызов справки по работе с BIOS Setup;

□ F2 – смена цветной палитры программы BIOS Setup (этот параметр доступен не во всех версиях BIOS);

□ F5 – восстановление предыдущих значений для выбранного раздела: будут возвращены те значения, которые были на момент входа в программу BIOS Setup (в некоторых версиях BIOS эта клавиша используется для установки значений по умолчанию);

□ F6 – установка для выбранного раздела значений по умолчанию (команда Load Fail-Safe Defaults); в некоторых версиях BIOS для этих целей могут использоваться другие клавиши, например F5 или F9;

□ F7 – установка для выбранного раздела оптимизированных значений (команда Load Optimized Defaults);

□ Fl 0 – выход из BIOS Setup с сохранением всех внесенных изменений, при этом нужно подтвердить действия с помощью клавиш Y и Enter.

ВНИМАНИЕ

В отдельных версиях BIOS значения функциональных клавиш F1-F10 могут быть другими, поэтому перед их использованием лучше свериться с руководством к системной плате или с подсказкой в нижней части экрана.

Выход из BIOS Setup

Для выхода из BIOS Setup есть два способа:

□ с отменой всех внесенных изменений;

□ с сохранением всех внесенных изменений.

Для выхода с отменой внесенных изменений выберите в главном окне команду Exit Without Saving, после чего обычно появляется окно с сообщением Quit Without Saving (Y/N)? (рис. 3.4), в котором нужно нажать клавиши Y и Enter. Вы выйдете из BIOS Setup, а компьютер продолжит загрузку.

Рис. 3.4. Окно подтверждения выхода из BIOS Setup с отменой всех внесенных изменений

Выход с отменой изменений нужно использовать в следующих случаях:

□ когда вы не планировали вносить каких-либо изменений, а только просматривали текущие значения параметров;

□ если вы не уверены в правильности действий либо случайно изменили один или несколько параметров.

Для выхода с сохранением всех внесенных изменений выберите в главном окне команду Save & Exit Setup – появится окно с сообщением SAVE to CMOS and EXIT (Y/N)? (рис. 3.5). Нажмите клавиши Y и Enter, при этом все настройки будут сохранены, а компьютер продолжит загрузку. Если вы передумали вносить изменения в CMOS, нажмите N и Enter или же воспользуйтесь клавишей Esc.

Рис. 3.5. Окно подтверждения выхода из BIOS Setup с сохранением внесенных изменений

Выход с сохранением изменений используйте только в том случае, если вы уверены в правильности своих действий и не допустили ошибок или оплошностей, редактируя параметры.

Если на вашем компьютере используется программа настройки BIOS со строкой меню в верхней части, выберите в главном меню пункт Exit, где вы сможете найти описанные выше команды Exit Without Saving и Save & Exit Setup.

Примеры редактирования параметров BIOS Setup

Представьте, что вам нужно загрузить компьютер с загрузочного компакт-диска, например, с дистрибутивом Windows. Для этого нужно изменить порядок загрузки в BIOS так, чтобы привод для компакт-дисков стал первым в списке загрузочных устройств.

Если на вашем компьютере используется интерфейс BIOS с главным меню в два столбца, последовательность действий может быть следующей.

1. Перезагрузите компьютер.

2. На начальных этапах самотестирования (POST) нажмите клавишу входа в BIOS (обычно это Delete или F2). Дождитесь появления главного окна BIOS Setup. Если вы не вовремя нажали клавишу и вместо входа в Setup загрузилась операционная система, снова перезагрузите компьютер и повторите попытку.

3. С помощью клавиш управления курсором выберите в главном окне программы нужный раздел (в нашем примере это Advanced BIOS Features) и нажмите Enter.

4. Запомните, а лучше запишите текущие значения параметров выбранного раздела, чтобы в случае неосторожных действий вы смогли вернуть исходные значения измененных параметров.

5. Параметр, определяющий первое загрузочное устройство, обычно называется First Boot Device (1st Boot Device), поэтому выберите его из списка. Для него нужно установить значение CDROM или CD/DVD. Изменить значение выбранного параметра можно одним из двух способов:

■ последовательно нажимайте клавиши Page Up/Page Down (или +/-на цифровом блоке клавиатуры), пока не установится нужное значение параметра;

■ нажмите Enter, выберите в появившемся окошке (рис. 3.6) нужное значение и снова нажмите Enter. Этот способ удобнее, но не поддерживается некоторыми старыми версиями BIOS.

6. Выйдите в главное окно программы с помощью клавиши Esc.

Рис. 3.6. Редактирование параметра во всплывающем окне

7. Для выхода из BIOS Setup с сохранением внесенных изменений выберите команду Save & Exit Setup и в появившемся окне подтвердите ваши намерения нажатием клавиш Y и Enter.

ВНИМАНИЕ

Никогда не выходите из BIOS Setup с сохранением изменений, если вы по неосторожности или из любопытства тронули какой-либо параметр. В таком случае нужно выйти из BIOS Setup с отменой всех внесенных изменений, затем опять войти и заново отредактировать нужный параметр.

8. Проверьте действие внесенных изменений, выполнив загрузку с компакт-диска.

9. Снова перезагрузите компьютер и верните прежнее значение параметра First Boot Device, после чего попробуйте загрузить компьютер в обычном режиме.

Для версий BIOS с горизонтальной строкой меню последовательность действий по смене загрузочного устройства будет несколько иной.

1. Перезагрузите компьютер и войдите в BIOS Setup.

2. С помощью клавиш ← и → выберите в главном меню программы раздел Boot. Запомните или запишите текущие значения параметров.

3. С помощью клавиш ↓ и ↑ выберите параметр 1st Boot Device и установите для него значение CDROM (CD/DVD) (рис. 3.7) одним из описанных выше способов.

Рис. 3.7. Редактирование списка загрузочных устройств

4. С помощью клавиш ← и → перейдите в раздел Exit и выполните команду Exit & Save Changes. Подтвердите ваши действия нажатием Enter в появившемся окне.

5. Попробуйте загрузиться с компакт-диска, после чего верните прежнее значение параметра 1st Boot Device.

Советы по безопасной работе с BIOS Setup

Работа в BIOS Setup связана с определенным риском, поскольку при неудачном или неосторожном изменении параметров система может работать нестабильно или не функционировать вовсе. Есть несколько простых советов, которые позволят свести возможный риск к минимуму.

□ Старайтесь вообще не экспериментировать с BIOS на компьютерах, которые обрабатывают или хранят важную информацию. Перед настройкой или разгоном системы с помощью BIOS позаботьтесь о резервном копировании важных данных.

□ Прежде чем изменить параметры, всегда запоминайте, а лучше записывайте их старые и новые значения. Это позволит вам вернуть прежнее состояние системы, если с новыми настройками она будет работать нестабильно. Можно также сфотографировать экраны BIOS Setup цифровой камерой.

СОВЕТ

В новых системных платах для сохранения параметров можно использовать профили BIOS (см. далее).

□ Не изменяйте параметры, значения которых вам неизвестны. Если вы не нашли описание интересующего параметра в книге, обратитесь к руководству по эксплуатации системной платы.

□ Не редактируйте за один сеанс несколько не связанных между собой параметров. При сбое системы будет очень сложно определить, какой из измененных параметров вызвал проблему.

□ Не разгоняйте компьютер без соответствующей подготовки. Подробнее о разгоне читайте в гл. 6.

К сожалению, в реальной жизни не всегда можно все предусмотреть и случается, что после изменения настроек BIOS компьютер перестает нормально работать или не работает вообще. Если причина только в неправильной установке параметров BIOS, то систему можно вернуть к жизни несколькими способами.

□ Если после перезагрузки компьютера вы можете войти в BIOS Setup, нужно сразу же установить прежние значения отредактированных параметров. Напомню, что все изменения должны быть записаны заранее.

□ Если вы не записали внесенные изменения, не стоит менять все параметры подряд, этим вы только усугубите ситуацию. В таком случае можно попробовать восстановить работу системы, загрузив параметры по умолчанию с помощью команды Load Fail-Safe Defaults. После этого нужно будет заново настроить систему на оптимальную работу.

□ Иногда компьютер может вообще не включаться из-за неправильных установок BIOS. В таком случае придется выполнить сброс настроек BIOS (см. гл. 5).