Устройство и ремонт персонального компьютера (стр. 29 )

SiS вскорости представит чипсет 648DX — вариацию на тему уже выпускаемого 648, но с поддержкой DDR400. Нормальный, эволюционный путь, судя по всему, ничего существенного, кроме дальнейшего роста производительности. Гораздо интереснее вторая новинка, которая должна выйти немного позже, — SiS R658. Внимание! — это первый чипсет для платформы x86 с поддержкой Rambus DRAM не от Intel! Вот уж воистину — новость так новость. По сути, R658 будет по остальным характеристикам полностью повторять чипсеты 648-й серии, за тем единственным исключением, что поддерживаться будет не DDR, а RDRAM. Заявлен двухканальный контроллер, совместимый с PC800/ PC1066, т. е. фактически — почти как в i850E. Правда, о поддержке 32-битовых модулей PC3200/4200 пока информации нет.

VIA Technologies... тоже “ударилась в двухканальность”! Но все же в более традиционном для себя DDR-ключе — планируемый к выходу ближе к концу года чипсет P4X600 будет представлять собой по прочим характеристикам почти полную копию нынешнего флагмана P4X400, но оснащаться двухканальным контроллером DDR266/333 SDRAM. И что же у нас получится, если немного “отмотать пленку”? Intel (i850), NVIDIA (nForce), SiS (R658), VIA (P4X600).... Быть может, через пару-тройку лет у “продвинутых” пользователей слова “одноканальный контроллер памяти” будут вызывать лишь снисходительную улыбку? Кто знает...

Заключение

Покупая готовый компьютер или комплектующие для “самосбора”, мы все реже смотрим на микросхемы, легшие в основу системной платы, и все чаще — на характеристики конкретного продукта. Есть поддержка USB 2.0? FireWire? Быстрой памяти? Всех необходимых частот процессорной шины? Можно ли установить внешний 3D-акселератор? Это — важные характеристики, ибо они свидетельствуют о функциональности будущей системы. А вот как реализована та же поддержка USB 2.0 — за счет чипсета или же дополнительной микросхемы на плате — не все ли равно в конечном итоге? Да, можно возразить, что платы с дополнительными микросхемами, как правило, стоят дороже. Но тогда мы опять-таки приходим к еще одной характеристике конечного продукта, к чипсету никакого отношения не имеющей, — цене. Так давайте и будем оценивать характеристики, а не молиться волшебным сочетаниям букв и цифр типа “i850E” или “KT400”. В конце концов, что, многие из нас знают марки микросхем, установленных в наших телевизорах? Ну и что — хуже нам от этого стало?

6. Базовая система ввода-вывода и CMOS

6.1. Понятие микросхем: системного BIOS а и CMOS

6.1.1. МИКРОСХЕМЫ BIOS

BIOS (basic input/output system) - базовая система ввода-вывода - это встроенное в компьютер программное обеспечение, которое ему доступно без обращения к диску. На PC BIOS содержит код, необходимый для управления клавиатурой, видеокартой, дисками, портами и другими устройствами. Обычно BIOS размещается в микросхеме ПЗУ (ROM), размещенной на материнской плате компьютера (поэтому этот чип часто называют ROM BIOS). Эта технология позволяет BIOS всегда быть доступным, несмотря на повреждения, например, дисковой системы. Это также позволяет компьютеру самостоятельно загружаться.

PROM (programmable read-only memory - программируемая память только для чтения) - это чип памяти, данные в который могут быть записаны только однажды. То что записано в PROM, не вырубишь топором :) (хранится в нем всегда). В отличии от основной памяти, PROM содержит данные даже когда компьютер выключен.

Отличие PROM от ROM (read-only memory - память только для чтения) в том, что PROM изначально производятся чистыми, в тот время как в ROM данные заносятся в процессе производства. А для записи данных в чипы PROM, применяются специальные устройства, называемые программаторами.

EPROM (erasable programmable read-only memory - стираемая программируемая память только для чтения) - специальный тип PROM, который может очищаться с использованием ультрафиолетовых лучей. После стирания, EPROM может быть перепрограммирована. EEPROM - по сути похожа на PROM, но для стирания требует электрических сигналов.

EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory - электрически стираемая программируемая память только для чтения) - специальный тип PROM, который может быть очищен электрическим разрядом. Подобно другим типам PROM, EEPROM содержит данные и при выключенном питании компьютера. Аналогично всем другим типам ROM, EEPROM работает не выстрее RAM.

Специальный тип EEPROM, называемый Flash memory или Flash EEPROM, может быть перезаписан без применения дополнительных устройств типа программатора, находясь в компьютере.

В настоящее время, почти все материнские платы комплектуются Flash BIOS, BIOSом, который в любой момент может бытть перезаписан в микросхеме ROM при помощи специальной программы.

BIOS PC стандартизирован, поэтому, в принципе менять его, также как, например, операционные системы нет необходимости. Дополнительные возможности компьютера можно использовать только использованием нового программного обеспечения.

BIOS, который поддерживает технологию Plug-and-Play, называется PnP BIOS. При использовании этой технологии BIOS должен быть обязательно прошит во Flash ROM.

Определить тип микросхемы ПЗУ, установленнолй на материнской плате, несложно. Для этого необходимо посмотреть на маркировку чипа ROM (28 или 32-контактная микросхема с наклейкой производителя BIOS), отодрав наклейку. Маркировка означает следующее (ххх означает три произвольных цифры):

28Fxxx - 12V Flash память

29Cxxx - 5V Flash память

29LVxxx - 3V Flash memory (раритет)

28Cxxx - EEPROM, почти то же, что и Flash память

27Cxxx - с окошком. EPROM: только для чтения, требует программатор для записи и ультрафиолетовую лампу для стирания

PH29EE010: SST ROM Чип - перепрошиваемый

29EE011: Winbond чип - 5V Flash память

29C010: Atmel Chip - 5V Flash память

Любые другие микросхемы, не имеющие окошка с маркировкой, не начинающейся с цифр 28 или 29, являются, скорее всего не Flash-памятью. Если же на микросхеме есть окошко - это верный признак того, что это не Flash.

6.2.1. Системные BIOS

BIOS (Base Input-Output System) — Базовая система ввода-вывода, набор системных программ, записанный в ПЗУ. В частности, содержит модуль начальной загрузки, который получает управлением сразу же после включения питания компьютера. Поскольку доступ к RAM (оперативной памяти) осуществляется значительно быстрее, чем к ROM, многие производители компьютеров создают системы таким образом, чтобы при включении компьютера выполнялось копирование BIOS из ROM в оперативную память. Задейтвованная при этом область памяти называется Shadow Memory (теневая память).

ПЗУ типичной BIOS занимает 128 Кбайт (до 1 Mбайт) верхней области памяти системы — UMA (upper memory area) в диапазоне адресов с EOOOOh no FFFFFh (внутри первого мегабайта памяти компьютера). Вопреки бытующему представлению, BIOS — это не единая программа, а набор отдельных служебных программ достаточно малого размера. BIOS состоит из трех частей (рис. ниже): программы начальной диагностики — POST (Power-On Self - Test), программы настройки параметров системы — CMOS Setup, и служебных системных подпрограмм. Каждая из подпрограмм BIOS выполняется в определенный момент времени в зависимости от состояния компьютера.

6.2.2. POST

Хотя многие начинающие специалисты по обслуживанию ПК знают, что POST проверяет работоспособность компьютера, мало кто из них догадывается, что эта система управляет всем процессом запуска компьютера. POST управляет практически всеми действиями по инициализации ПК, выполняет низкоуровневые диагностические проверки и надежно проверяет основные обрабатывающие компоненты компьютера, включая программное обеспечение, находящееся в ПЗУ, а также системную память. POST проверяет центральный процессор, инициализирует системный комплект контроллеров, проверяет память CMOS, где хранятся параметры настройки системы, и заполняет таблицу векторов прерываний для процессора по адресам с 0000h no 02FFH. Затем POST устанавливает область стека BIOS в диапазоне адресов памяти с 0З00H по 03FFH, загружает область данных BIOS в нижнюю память по адресам с 0400h no Q4FFh, производит поиск дополнительных микросхем ПЗУ BIOS различных адаптеров и выполняет загрузку операционной системы с имеющегося диска.

6.2.3. Программа настройки параметров системы (CMOS Setup)

Параметры настройки любого ПК хранятся в небольшой микросхеме CMOS ОЗУ, потребляющей мало энергии. Доступ к этим параметрам осуществляется с помощью служебной программы CMOS Setup, являющейся составной частью BIOS. На старых П К, созданных на основе микропроцессоров 1286 и 1386, эта программа находилась вместе с операционной системой на гибком магнитном диске. Этот установочный диск нередко терялся или выходил из строя от частого употребления. Начиная с последующих моделей компьютеров на основе микропроцессора 1386, программа CMOS Setup стала частью системной BIOS. В период загрузки системы POST собирает информацию о системной аппаратуре и сравнивает ее с параметрами, хранящимися в CMOS. Если расхождений не обнаруживается, то аппаратура считается работоспособной, и процесс начальной загрузки системы продолжается. В противном случае загрузка прекращается, и выводится сообщение об ошибке настройки системы. Версии программы CMOS Setup сильно отличаются от производителя к производителю и от системной платы к системной плате, поэтому нет единого стандарта параметров настройки и места их расположения в памяти CMOS.

6.2.4. Системные процедуры

Служебные системные подпрограммы (также называемые служебными подпрограммами BIOS) представляют собой набор отдельных функций, образующий программный слой между аппаратурой и операционной системой. Именно универсальность этих функций позволяет одну и ту же операционную систему использовать на персональных компьютерах с различными системными платами, архитектурами шин, типами процессоров и комплектов интегральных микросхем. Эти служебные подпрограммы вызываются посредством механизма программных прерываний. Обычно прерывание заставляет процессор прекратить выполнение текущей работы и передать управление по адресу расположения служебной подпрограммы, которая специально предназначена для обработки данно­го прерывания. Когда программа обработки прерывания завершит свою работу, происходит восстановление состояния процессора на момент возникновения прерывания, и программное управление возвращается в то место, где была прервана работа процессора. Существует большое количество событий, которые могут вызвать прерывание процессора. Источниками прерываний может быть сам процессор, аппаратура или программа.