Ограничения 8-разрядной шины ISA быстро стали очевидными. Накопители на гибком и жестком диске используют два из шести имеющихся прерываний, последовательные порты СОМ1 и COM2 занимают еще два прерывания (IRQ4 и IRQ3 соответственно), порт принтера LPT1 использует прерывание IRQ7. На одно оставшееся прерывание могут претендовать много устройств. Из трех имеющихся каналов прямого доступа к памяти (DMA) два занимают накопители на гибком и жестком дисках, поэтому свободным остается только один канал. Адресуется только 1 Мбайт памяти, а 8-разрядная шина данных является серьезным препятствием для увеличения скорости передачи данных. Для решения всех этих проблем проще всего было бы разработать новую шину с нулевого уровня, но это бы привело к тому, что все уже созданные платы расширения оказались бы непригодными к использованию.
Следующий шаг в эволюции компьютерных шин был инициирован появлением в 1984/85 годах компьютера IBM PC/AT на базе процессора Intel 80286. В них применялась новая 16-разрядная шина расширения ISA, которая стала также называться АТ-шиной. Количество системных ресурсов возросло, но при этом старые 8-разрядные платы расширения могли подключаться к шине. Разъем новой шины состоял из 62-контактного разъема старой шины и дополнительного 36-контактного двухрядного разъема, ряды контактов которого получили обозначения «С» и «D» , назначение контактов 62-разрядного разъема соответствует табл. 8.1. Разрядность шины данных была увеличена до 16 разрядов. Добавлены также 5 линий запросов прерываний и четыре канала DMA. Количество адресных линий было увеличено на четыре, добавлены также несколько управляющих сигналов. Тактовая частота шины увеличена до 8,33 МГц. Важно отметить, что хотя теоретически XT-платы могут работать на АТ-шиге, не все старые (XT) платы расширения будут работать на АТ-шине.
Сигналы шины AT
Линия —SBH E (System Bus High Enable) активна, когда шина данных работает в 16-разрядном режиме, и используются сигналы D8—D15. Когда верхние линии шины данных D8—D15 не используются (например, при использовании 8-разрядной платы расширения), линия -SBHE не активна. Если плата расширения требует 16-разрядного доступа к памяти, то должен быть возвращен сигнал -MEM CS16. Когда 16-рязрядная плата расширения обращается к портам ввода вывода, то должен быть активным сигнал -I/O CS16. Сигналы -MEMR (Memory Read — чтение из памяти) и -MEMW (Memory Write — запись в память), генерируемые платой расширения сообщают процессору или контроллеру DMA о том, что требуется доступ к памяти в пределах 16 Мбайт. Сигналы -SMEMR и -SMEMW указывают на доступ к памяти в пределах 1 Мбайт. Сигнал -MASTER используется платой расширения, когда она управляет шиной во время прямого доступа к памяти через канал DMA. Интересно отметить, что компактные интегрированные системы на базе шины AT используются и в настоящее время во встроенных системах и специализированных приложениях.
Совместное использование 8- и 16-разрядных ISA-плат
Архитектура 16-разрядной шины ISA была разработана на основе первоначальной 8-разрядной XT-шины компании IBM. Пойдя по пути расширения возможностей XT-шины при создании новой АТ-шины (вместо разработки с нуля), компания IBM добилась того, что стало возможным использовать более совершенные 16-разрядные платы расширения и, вместе с тем, обеспечить обратную совместимость с имеющимися 8-разрядными платами расширения. По большей части такая стратегия работает хорошо — шина ISA оставалась заметной частью персональных компьютеров на протяжении многих лет. Однако есть одна потенциальная проблема использования шины ISA, когда в нее установлены 8-ми и 16-разрядные адаптеры, имеющие ПЗУ, находящиеся в одной области памяти.
Для того чтобы понять причину возникновения этой проблемы, надо познакомиться со схемами расположения контактов шины, приведенными в табл. 8.1 и 8.2. Разъем состоит из двух сегментов—основного 62-контактного (А1-A31 и В1-В31) и дополнительного 36-контактного (С 1-С18 и D1-D18). Обратите внимание на то, что разряды адреса 17, 18 и 19 (контакты А14, А13 и А12) дублируются на контактах С8, С7 и Сб. Когда в системе установлена 16-разрядная плата, эти дублированные адресные линии используются при обмене данными в 16-разрядном режиме, задавая область памяти размером 128 Кбайт. Младшие 17 линий (А0-А16) определяют точное расположение ячейки памяти внутри 128-Кбайтной области. Если на 16-разрядной плате расширения присутствует память (ПЗУ или ОЗУ) внутри заданной 128-Кбайтной области памяти, к которой осуществляется обращение, то для сообщения системе о готовности к 16-разрядному обмену данными используются сигналы -MEM CS16 или —I/O CS16. Если эти сигналы не активны, данные передаются в 8-разрядном формате.
Проблема состоит в том, что 8-разрядные платы расширения также могут иметь память внутри этого 128 Кбайтного сегмента памяти. Но поскольку такие платы не могут обнаружить три дополнительные адресные линии, то они не отвечают системе. Если 16-разрядная плата начинает обмен данными в 16-разрядном в формате, а заданный адрес относится к памяти, размещенной на 8-разрядной плате, то 8-разрядная плата будет получать данные в 16-разрядном формате. С такими данными плата работать не может, поэтому будет казаться, что она неисправна. Поскольку большинство плат расширения получают для своих ПЗУ блоки памяти по 16 Кбайт в диапазоне от 768 Кбайт до 896 Кбайт (COOOOh — DFFFFh, иногда называемым резервом ПЗУ), то здесь и возникает большинство проблем.
Важно понимать, что эта проблема не является аппаратным конфликтом. Расположение ПЗУ различных плат расширения может не пересекаться между собой, но может оказаться, что несколько различных ПЗУ содержаться в одном и том же 128 Кбайтном сегменте системной памяти. Если одно из таких ПЗУ принадлежит 16-разрядной плате, а другое — 8-разрядной плате, то последняя, скорее всего, не будет работать из-за способа, которым 16-разрядная плата управляет работой шины. Решением данной проблемы в общем случае является замена 8-разрядной на 16-разрядную плату расширения. Можно также запретить работу ПЗУ 8-разрядной платы с помощью перемычки и использовать вместо нее ПЗУ системной BIOS.
Закат шины ISA
В настоящее время архитектура шины ISA считается устаревшей ввиду использования более прогрессивных шин PCI и AGP. Начиная с системных плат на базе Intel Pentium IV, шина ISA перестала поддерживаться (см. рис. 8.3), хотя некоторые выпускаемые системные платы продолжают иметь один или два разъема ISA для обеспечения обратной совместимости со старыми устройствами. Впрочем, найти их становится все труднее.
Использование 8-разрядной XT-шины началось в 1982 году. Для подключения к ней используется один двухрядный разъем с 62-мя контактами, размещенный на системной плате. Платы расширения, подключаемые к этому разъему, имеют соответствующую ответную часть. Шина имеет 8 линий данных и 20 адресных линий, вследствие чего ее адресное пространство располагается в пределах первого мегабайта системной памяти (основная память) компьютера IBM PC/XT. Шина также поддерживает подключения для шести линий запросов аппаратных прерываний (IRQ2—IRQ7) и трех каналов прямого доступа к памяти (DMAO—DMA2). Шина XT работает на тактовой частоте 4,77 МГц. Хотя сама шина является довольно простой, IBM не опубликовала временные диаграммы сигналов данных, адреса и управления. Поэтому первым производителям компьютеров приходилось находить соответствующие временные соотношения методом проб и ошибок.
Хотя и предполагалось, что любой разъем данной шины работает одинаковым образом, в ранних моделях персональных компьютеров с 8-ю разъемами расширения необходимо было вставлять одну из плат расширения в 8-й разъем (ближайший к источнику питания) для обеспечения специального сигнала выбора платы «card selected» на контакте В8. Требования синхронизации к 8-му разъему были также более строгими. В отличие от общепринятого мнения этот восьмой разъем не имел никакого отношения к шасси расширения IBM. Назначением 8-го разъема было обеспечение работы платы адаптера клавиатуры и таймера в одной из моделей компьютеров IBM, а именно 3270РС. Большинство клонов PC/XT не возлагали на восьмой разъем шины каких-либо специальных функций.
Сигналы шины XT
В табл. 8.1 приведена схема распределения сигналов для XT- и AT- версий шины ISA. Тактовая частота 14,3 МГц системного тактового генератора подается на контакт Oscillator, а системная тактовая частота 4,77 МГц подается на контакт Clock. Сигнал RESET DRV предназначен для сброса системы в исходное состояние. Двадцать адресных контактов (А0-А19) соединяют плату расширения с системной адресной шиной; сигнал ALE (Address Latch Enable — разрешение защелки адреса) указывает на то, что на шине сформирован адрес, который может быть декодирован. Восемь линий данных (D0-D7) соединяют плату с системной шиной данных.
Линия —I/O Channel Check (—ЮСНСК) предупреждает системную плату о возникновении ошибки на плате расширения. Обратите внимание на знак минус («—»), стоящий перед названием сигнала, который указывает на использование активной низкой логики. Сигнал —I/O Channel Ready активен, когда адресуемая плата расширения готова для обмена информацией. Если этот контакт находится в состоянии логического нуля, центральный процессор (ЦП) расширит цикл шины за счет дополнительных циклов ожидания. Шесть линий запросов прерывания (IRQ2-IRQ7) используются платой расширения для прерывания текущей работы и перехода на специальную программу — обработчик прерывания. Аппаратные прерывания IRQ0 и IRQ1 не доступны шине ISA, поскольку они обслуживают высокоприоритетную микросхему таймера и клавиатуры. Линии -I/O R (I/O Read) и -I/O W (I/O Write) сигнализируют о том, что процессор или контроллер DMA выполняют цикл доступа к устройству ввода/вывода на чтение или запись данных соответственно. Сигналы — MEMR (Memory Read — чтение из памяти) и —MEMW (Memory Write — записи в память) сообщают плате расширения, что процессор или контроллер DMA собираются читать данные из оперативной памяти или писать данные в нее.
Шина XT обеспечивает три запроса прямого доступа к памяти (DRQ1 —DRQ3), с помощью которых плата расширения может передавать данные в память компьютера или принимать данные из нее. Сигналы запроса DMA должны быть активными до момента установки соответствующих сигналов подтверждения прямого доступа к памяти: —DMA Acknowledge (с -DACK1 по -DACK3). Если сигнал AEN (Address Enable — разрешение адреса) активен, то управление обмена данными по шине осуществляется контроллером DMA. Наконец, сигнал Terminal Count (Т/С) сообщает о завершении прямого доступа к памяти.
Шина ISA (Industry Standard Architecture — архитектура промышленного стандарта), разъем которой показан на рис. 8.2, была первым стандартом архитектуры шины открытой системы, используемой в персональных компьютерах IBM-типа. Любой производитель компьютеров за определенную лицензионную плату мог использовать эту архитектуру. Поскольку никаких ограничений на использование шины ISA (называемой также «PC-шиной») не было, то она стала использоваться во всех последующих клонах IBM-совместимых компьютерах.
Применение стандартизированной шины не только породило тысячи производителей IBM-совместимых персональных компьютеров и устройств расширения, но также способствовало созданию и распространению стандартизированных операционных систем и прикладного программного обеспечения. Применялись как 8-разрядные, так и 16-разрядные шины ISA. Восьмиразрядная версия шины также называется шиной XT по имени компьютера, где она была использована (IBM PC/XT), соответственно 16-разрядная версия именуется также шиной AT, так как она впервые была использована в компьютере IBM PC/AT. С середины 1980-х годов все производители системных плат отказались от 8-разрядной XT-версии шины ISA в пользу более быстрой и гибкой 16-разрядной АТ-версии.
Теоретически модернизация BIOS выполняется быстро и легко, а результат редко бывает отрицательным. На практике проблемы при модернизации BIOS могут возникать и возникают, а при некоторых обстоятельствах они оказываются достаточно серьезными. В этой части главы рассматриваются возникающие при модернизации BIOS проблемы и способы их решения.
Симптом 7.103. Не запускается программа перепрограммирования микросхемы BIOS (flash loader utility)
Такая ситуация встречается при использовании программ перепрограммирования микросхем, которые были разработаны специально для конкретных системных плат. Причиной может быть то, что используемая программа перепрофаммирования предназначена для другой системной платы. Например, архив MR BIOS содержит программу перепрофаммирования микросхемы BIOS для определенных системных плат компании Intel. Имя файла этой профаммы будет похоже на имя образа файла BIOS (с расширением .BIO). При пере-профаммировании BIOS на большинстве системных плат используются программы 29C010.EXE и/или 28F010.EXE.
В большинстве случаях программа перепрограммирования микросхемы BIOS (специализированная или универсальная) определяет возможность перепрограммирования микросхемы ПЗУ BIOS. Если это не так, то выводится сообщение об ошибке и программа прекращает работу. Когда это происходит, то необходимо удостовериться в том, что положение переключателя «flash-protect» (защита от перепрограммирования) на системной плате разрешает процесс перепрограммирования BIOS. Если перепрограммирование BIOS разрешено, но программа перепрограммирования не хочет работать, то причина может заключаться в том, что вы пытаетесь установить обновленную версию BIOS, которая не предназначена для вашей системной платы. Убедитесь в том, что вы загрузили правильные версии обновленной BIOS и программы перепрограммирования микросхемы BIOS. Не пытайтесь принудительно перепрограммировать микросхему BIOS с помощью других программ перепрограммирования.
Симптом 7.104. При запуске программы перепрограммирования микросхемы BIOS появляется сообщение об ошибке «erase chip failure» (ошибка при стирании содержимого микросхемы)
Содержимое перепрограммируемой микросхемы перед записью новой версии BIOS необходимо очистить (обнулить). Программа перепрограммирования BIOS сообщает, что она не может стереть содержимое микросхемы, на что может быть несколько причин.
Напряжение питания перепрограммируемой микросхемы может быть установлено в значение, отличающееся от необходимого для данной микросхемы. Например, большинство перепрограммируемых микросхем BIOS питаются от 12 В, но некоторые производители сознательно устанавливают напряжение перепрограммирования на системной плате в значение 5 В. Это своеобразная «защита от записи» микросхемы BIOS, означающая, что вы не сможете перепрограммировать BIOS без предварительной установки перемычки напряжения питания на 12 В. Это также является защитой от определенного типа вирусов (например, знаменитый CIH), который пытается стереть BIOS и эффективно «убить» ваш компьютер. Обратитесь к руководству на системную плату для поиска и установки перемычек «flash voltage» (напряжение перепрограммирования) и «write protect» (защита от записи).
В других случаях производитель системной платы может установить такую перепрограммируемую микросхему BIOS, которую данная программа перепрограммирования не сможет стереть. Убедитесь в том, что вы загрузили корректную программу перепрограммирования и корректный файл новой BIOS, которые предназначены именно для вашей системной платы. Может быть, вам придется загрузить и использовать другую программу перепрограммирования микросхемы BIOS. Если альтернативной программы перепрограммирования для вашей системной платы не существует, то необходимо заменить микросхему BIOS.
Симптом 7.105. При запуске программы перепрограммирования микросхемы BIOS появляется сообщение об ошибке «flash chip not supported» (тип микросхемы не поддерживается)
В начале своей работы программа перепрограммирования проверяет тип перепрограммируемой микросхемы BIOS, установленной в компьютере, и определяет, может ли она безопасно читать и записывать данные в эту микросхему. Когда появляется такое сообщение об ошибке, то оно означает, что программа перепрограммирования не опознает тип установленной в компьютере микросхемы BIOS. Убедитесь в том, что вы загрузили корректную программу перепрограммирования и корректный файл новой BIOS, которые предназначены именно для вашей системной платы. Может быть, вам придется загрузить и использовать другую программу перепрограммирования микросхемы BIOS. Если альтернативной программы перепрограммирования для вашей системной платы не существует, то необходимо заменить микросхему BIOS.
Симптом 7.106. После установки новой BIOS система стала запрашивать пароль
BIOS хранит параметры настройки системы в микросхеме памяти CMOS, которая расположена на системной плате. Значения этих данных для новой BIOS (и способ организации этих данных) может отличаться отданных первоначальной BIOS, поскольку в новую версию BIOS могли быть добавлены новые команды и возможности. При первом запуске компьютера после установки новой BIOS, эта BIOS читает старые данные о настройке параметров и по ошибке полагает, что установлен пароль входа в систему.
Для решения проблемы необходимо обнулить старые параметры настройки системы в памяти CMOS. На некоторых системных платах установлена перемычка «Clear CMOS» (сброс памяти CMOS) или «Clear Password» (сброс пароля) рядом с микросхемой CMOS. Если эту перемычку установить в разрешающее положение, то при загрузке системы происходит обнуление данных (или только пароля, в зависимости от установленной перемычки) в памяти CMOS. Выключите компьютер и установите эти перемычки в исходное положение; затем перезапустите компьютер, войдите в программу CMOS Setup и восстановите параметры настройки системы. Либо просто используйте опцию BIOS Defaults (стандартные параметры настройки) для загрузки базовых параметров.
Симптом 7.107. После перепрограммирования BIOS и перезагрузки параметров настройки системы, система перестает опознавать установленные в ней накопители
Причина почти во всех случаях заключается в непредусмотренном обновлении системной платы, которые не были учтены в BIOS. На протяжении периода выпуска системной платы производитель может вносить в нее изменения как простые (изменение трассы соединительных дорожек) так и сложные (замена используемых на системной плате компонент). Например, после замены на системной плате микросхемы контроллера ввода-вывода, BIOS не смогла инициализировать контроллеры IDE, что привело к невозможности работы с жесткими дисками. В большинстве случаев необходимо связаться с производителем системной платы и определить, имеется ли новая микросхема BIOS для замены старой BIOS.
Симптом 7.108. После установки новой BIOS перестала работать печать в среде DOS или Windows
По всей видимости, новая версия BIOS использует стандартный режим работы (SPP) порта принтера, который не соответствует используемому на компьютере принтеру. Необходимо войти в программу CMOS Setup и изменить настройку параллельного порта, установив режим ЕРРили ЕСР, а также удостоверится втом, что для порта LPT1 установлен адрес 378h. Сохраните сделанные изменения и перезапустите компьютер.
Симптом 7.109. Не удается перепрограммировать MR BIOS, установленную на системной плате Super Micro
Системные платы Super Micro обычно используют перепрограммируемую микросхему 28F001, которая содержит блок начальной загрузки. Блок начальной загрузки не только работает как загрузчик операционной системы при восстановлении BIOS, но также содержит вектор стандартного перехода, который используется во время нормальной загрузки. Для использования MR BIOS на системной плате этого типа необходимо записать поверх этого блока начальной загрузки код начальной загрузки MR BIOS. Однако блок начальной загрузки в микросхеме ПЗУ защищен от записи и не может быть перезаписан. Блок начальной загрузки может быть перезаписан только при помощи программы перепрограммирования Super Micro, поскольку только она может перезаписать эту область ПЗУ. Для того чтобы на данной системной плате можно было использовать MR BIOS, необходимо использовать новую программу перепрограммирования от компании MR BIOS, которая предназначена специально для решения проблемы блока начальной загрузки:
1. Запустите программу перепрограммирования MRSUPER2.
2. Выберите опцию Backup (создание резервной копии) для создания резервной копии кода оригинальной BIOS.
3. После создания резервной копии выберите опцию Update и имя файла, содержащего новую версию MR BIOS. Разрешите процесс перепрограммирования.
4. После завершения процесса перепрограммирования выключите компьютер и установите перемычку J37 в положение 2-3. Эта перемычка должна находится в данном положении даже при следующем обновлении MR BIOS новыми версиями.
Для восстановления оригинальной Super Micro BIOS из файла резервной копии после установки MR BIOS выполните следующие действия:
5. Запустите программу перепрограммирования MRSUPER2.
6. Выберите опцию Update и задайте, имя файла резервной копии BIOS. Разрешите процесс обновления.
7. После завершения обновления выключите компьютер и установите перемычку J37 в положение 1-2.
Симптом 7.110. После модернизации BIOS компьютер не загружается
Это классическая проблема, с которой сталкиваются специалисты по обслуживанию компьютеров. После физической замены микросхемы (или микросхем) BIOS дважды проверьте правильность ориентации и установки микросхемы. Убедитесь в том, что все выводы микросхемы вставлены в гнезда и что выводы DIP-корпуса не были погнуты. Если заменялись «четные» и «нечетные» микросхемы BIOS, убедитесь в том, что они не были перепутаны местами в момент их установки. Если проблема остается, попробуйте установить исходные микросхемы BIOS — если они работают, то может оказаться неисправной вновь установленная микросхема.
Симптом 7.111. Во время перепрограммирования BIOS компьютер был случайно перезапущен или произошло отключение питания, после чего он перестал запускаться
Слабым местом перепрограммирования микросхемы BIOS, находящейся на системной плате является то, что этот процесс не должен прерываться. В противном случае BIOS окажется частично перепрограммированной, но полностью не работоспособной. В этом случае для исправления ситуации можно только заменить микросхему BIOS, обратившись к производителю компьютера или системной платы, или восстановить оригинальную BIOS с помощью блока начальной загрузки.
Симптом 7.112. Модернизация BIOS выполнена нормально, но после этого компьютер работает нестабильно, или появляются другие ошибки
Причин может быть несколько. В большинстве случаев была записана неверная версия BIOS (предназначенная, возможно, для системной платы, очень похожей на вашу) или BIOS была испорчена в период ее перепрограммирования. Если вы сделали файл с резервной копией оригинальной BIOS в период перепрограммирования, то повторите процесс и восстановите оригинальную версию BIOS. Если система работает, то надо проверить правильность версии файла, используемого для перепрограммирования BIOS (и повторить перепрограммирование, если есть возможность). Если вы не можете восстановить оригинальную версию BIOS, или проблемы остаются, то надо заменить микросхему BIOS. Если проблемы возникли после физической замены микросхемы BIOS, то причиной может быть то, что вы установили микросхему BIOS, предназначенную для другого компьютера или системной платы. В этом случае надо установить оригинальную микросхему BIOS.
Симптом 7.113. Модернизация BIOS проведена правильно, но производительность компьютера снизилась
Это частое (но редко обсуждаемое) следствие модернизации BIOS. Во многих случаях для восстановления производительности системы после установки новой BIOS необходимо поправить настройку параметров системы с помощью программы CMOS Setup. Если вы записали значения параметров настройки перед проведением модернизации BIOS, то вы можете войти в программу CMOS Setup и сравнить настройку системы с исходным вариантом. Возможно, что значения одного или нескольких параметров, управляющих производительностью, оказались модифицированы. Вот некоторые действия, которые можно предпринять для быстрой настройки (необходимо помнить, что не все приведенные ниже возможности могут иметь место во всех версиях BIOS).
■ Установите следующую последовательность загрузки (опция «Boot Sequence»): «C:/A:».
■ Установите опцию «Boot Up Floppy Drive Seek» в значение DISABLED.
■ Установите опцию «Boot Up System Speed» в значение HIGH.
■ Установите опцию «Quick Power-on Self Test» в значение ENABLED.
Для достижения наивысшей производительности системы выполните следующие действия:
ш Разрешите использование теневой памяти во всех случаях, если не используется адаптер, для которого требуется безусловный запрет теневой памяти для некоторого адреса. Использование теневой памяти для видеосистемы ускорит ее работу.
■ Установите опцию «Auto Configuration» в значение DISABLE.
■ Установите все временные параметры памяти в минимальные значения.
■ Разрешите опцию «Turbo Read Lead Off».
■ Разрешите опцию «Speculative Lead Off».
■ Разрешите опцию «Turn Around Insertion».
■ Увеличьте тактовую частоту работы шины ISA, установив параметр ISA Clock в значение «PCICLK/3».
ш Уменьшите 8-ми и 16-ти разрядное время восстановления до 1 (каждое).
■ Установите опцию «System BIOS Cacheable» в значение ENABLE.
■ Установите опцию «Video BIOS Cacheable» в значение ENABLE.
■ Параметр L2 Cache Cacheable Size (размер кэш-памяти второго уровня) установите в значение 512 MB (64 по умолчанию), если объем оперативной памяти превышает 64 Мбайт.
■ Параметр Pipeline Cache Timing установите в значение FASTEST, если общий объем конвейерной кэш-памяти равен 256 Кбайт (FASTEST — значение по умолчанию). При изменении значений параметров настройки системы в памяти CMOS изменяйте
только один параметр за один раз, после чего проверяйте стабильность работы и производительность компьютера.
Не каждая модернизация BIOS заканчивается успешно. Вы можете запрограммировать неправильную версию, процесс перепрограммирования может прерваться из-за отключения питания, либо вы можете столкнуться с проблемами функционирования драйверов или резидентных программ. Что делать в таких ситуациях? Обычно неправильная модернизация BIOS приводит к неработоспособности системы и возникает необходимость в замене микросхемы BIOS. В последнее время BIOS стали создаваться с блоком начальной загрузки, который защищен от записи во время процесса перепрограммирования BIOS. Если процесс перепрограммирования прервался, то вы можете использовать этот блок начальной загрузки для того, чтобы хотя бы запустить систему. После того как система запустится с загрузочного блока, вы можете восстановить файл исходной BIOS или попытаться вновь записать модернизированную версию BIOS. Процедура восстановления блока начальной загрузки для системной платы Intel Classic, R приведена ниже.
Для восстановления блока начальной загрузки требуется диск восстановления вашей BIOS. В большинстве случаев диск восстановления создается до начада процесса перепрограммирования. Если у вас нет диска восстановления, то его надо создать с помощью образа файла, который можно загрузить с сайта производителя BIOS. Например, можно загрузить файл INTELRD.EXE для BIOS системной платы Classic R по адресу www.firmware.com/support/recovery. Если есть работоспособная BIOS, то система может быть также зафужена с дискеты с целью последующего перепрограммирования микросхемы BIOS, образ которой в виде файла находится на дискете.
1. Выключите питание компьютера и отсоедините его от сети.
2. Поставьте перемычку «boot block» (блок начальной зафузки) в разрешающее положение. Может также потребоваться установка перемычки «write-protect» (защита записи) на перепрограммируемой микросхеме в положение, разрешающее запись.
3. Вставьте в накопитель диск восстановления. Если вы не сделали диск восстановления перед перепрограммированием BIOS, то найдите соответствующий образ диска на сайте производителя BIOS.
4. Включите компьютер.
5. После нескольких секунд засветится индикатор активности накопителя на гибком диске.
6. Через 20-30 с динамик выдаст одиночный звуковой сигнал, обозначающий начало процесса перепрограммирования.
7. Индикатор доступа к диску восстановления будет продолжать светиться, но на дисплее ничего не будет видно.
8. По прошествии 45-60 с динамик издаст два звуковых сигнала, свидетельствующих об окончании процесса перепрофаммирования. Индикатор активности накопителя на гибком диске может продолжать светиться.
9. Выключите компьютер и удалите дискету из накопителя.
10. Восстановите положение перемычки «boot block» (и перемычки «write protect», если она присутствует).
11. Включите компьютер и войдите в профамму CMOS Setup для восстановления параметров настройки системы.
Встроенное программное обеспечение дисководов (CD, DVD или жесткого диска) обновляется довольно редко, но могут возникнуть ситуации, связанные с исправлением найденных ошибок или с улучшением производительности или функциональности устройства. Например, компания Western Digital разработала обновление встроенного программного обеспечения для уменьшения механического шума с помощью «выравнивания износа». Это обновление программного обеспечения применимо для устройства WD Caviar моделей АС11200, АС22000, АС22500, АС33200, АС34000, АС34300 и АС35100. Обновление программного обеспечения предназначено только для уменьшения шума работающего устройства и никак не влияет на его производительность.
1. Загрузите из Интернета файл обновления программного обеспечения (для описанного обновления файл называется WDOVRLY4.EXE).
2. Скопируйте файл обновления встроенного программного обеспечения на загрузочную дискету.
3. Перезапустите систему с дискеты и запустите программу из командной строки.
4. Запущенная программа найдет имеющиеся накопители и определит, нуждаются ли они в обновлении. Дайте возможность программе обновить накопители, которые в этом нуждаются.
5. После завершения процесса обновления выключите компьютер. Перезапустите компьютер, и новое программное обеспечение начнет использоваться.
Как правило, видеосистему не модернизируют, но иногда появляются обновления встроенного профаммного обеспечения, которые исправляют аппаратную несовместимость или обнаруженные во встроенном профаммном обеспечении ошибки на видеокартах и фафических ускорителях. Например, плата Diamond Multimedia Viper V550 может быть модернизирована установкой BIOS версии 195CBIOS.EXE. Для обновления встроенного профаммного обеспечения видеокарты можно использовать методику, аналогичную описанной выше для модернизации BIOS системных плат.
1. Создайте зафузочную дискету.
2. Вставьте в накопитель «А» пустую дискету.
3. В командной строке операционной системы введите FORMAT A: /S (создание загрузочной дискеты).
4. Извлеките все файлы из 195CBIOS.EXE на дискету, установленную в дисководе А.
5. Перезапустите компьютер с гибкого диска. Запустится программа перепрограммирования, после чего начнется процесс обновления встроенного программного обеспечения.
6. Когда процесс завершится, удалите из накопителя гибкий диск и перезагрузите компьютер.
По мере того как компьютерные коммуникации раздвигают возможности классической телефонии, производители модемов часто выпускают свои изделия до окончательно утверждения очередного стандарта. Когда начинаются внедряться новые стандарты, пользователи часто могут воспользоваться повышенной скоростью передачи данных и производительностью модема за счет обновления встроенного программного обеспечения модема. Например, многие модемы, работающие в стандарте K56flex или Х2 (оба этих стандарта обеспечивают скорость передачи данных в 56 Кбит/с), можно модернизировать до уровня стандарта ITU V.90. Это делается по аналогии с модернизацией BIOS системных плат компьютера.
Прежде чем модернизировать свой модем, необходимо убедиться в том, что ваш Интернет-провайдер поддерживает стандарт V.90. Если такая поддержка отсутствует, то модернизировать свой модем не имеет смысла, поскольку вы будете офаничены скоростью передачи данных в 33,6 Кбит/с и не сможете воспользоваться преимуществами модернизированного модема.
Зафузите с сайта производителя полный набор средств обновления профаммного обеспечения, предназначенного для вашей модели модема. Перед этим необходимо узнать номер версии встроенного профаммного обеспечения используемого модема. Например, вы хотите обновить профаммное обеспечение модема Diamond Multimedia SupraExpress 561 SP с помощью файла V90_208X.EXE. Распакуйте (разверните архив ZIP) набор обновления профаммного обеспечения и прочитайте инструкции, касающиеся используемой вами операционной системы. В большинстве случаев вы можете обновить BIOS модема средствами Windows, не выходя из среды Windows. В среде Windows узнать версию встроенного профаммного обеспечения модема можно следующим образом.
1. Выберите пункт «Пуск | Программы Стандартные | Связь | HyperTerminal» (Start | Programs | Accessories | Communications | HyperTerminal).
2. Щелкните по значку HYPERTRM.
3. На предложение ввести имя введите TEST и щелкните по кнопке ОК.
4. На предложение ввести номер телефона введите произвольный номер. Убедитесь в правильности выбора модема в окошке «Connect using», затем щелкните по кнопке ОК.
5. Когда появится экран «Описание подключения» (Connect), щелкните по кнопке «Отмена» (Cancel).
6. На экране терминала введите ATZ и нажмите клавишу ENTER. В ответ должно появиться сообщение «ОК».
7. Введите ATI91 и нажмите клавишу ENTER, вы увидите такую запись: «SUPxxxx» — это будет номер модели вашего модема.
8. Введите ATI3 и нажмите клавишу ENTER. В результате будет отображена версия встроенного профаммного обеспечения.
9. Выйдите из профаммы HyperTerminal (в результате закроется соединение).
Есть несколько методов установки новой BIOS в ПК. Во всех случаях правильное решение основано на понимании имеющихся возможностей. Для целей данной книги мы рассмотрим четыре метода решения этой задачи:
1. Использование программной заплатки для BIOS.
2. Замена микросхемы BIOS.
3. Запись новой версии BIOS в микросхемы EPROM с использованием программатора.
4. Перепрограммирование («flashing») BIOS. Выбор метода зависит от возраста компьютера.
Программная заплатка для BIOS
Какими бы отвлекающими или раздражающими не были проблемы, связанные с BIOS, лишь немногие их них оказываются неисправимыми. Поскольку драйверы и резидентные программы функционально дополняют BIOS, они могут также исправлять недостатки функционирования BIOS. Многие недостатки BIOS могут быть уменьшены без открытия компьютера с помощью добавления корректирующих файлов в системные файлы CONFIG.SYS, AUTOEXEC.BAT, или в реестр Windows. Один пример: ошибка AMI BIOS, касающаяся работы порта COM2, может быть исправлена добавлением файла FIFO-OFF.COM в AUTOEXEC.BAT. Другой пример состоит в использовании драйвера для разрешения кэш-памяти в Cyrix CPU с целью увеличения производительности компьютера. Хотя такая тактика не решает проблему в корне, корректирующая программа позволяет продолжать работу на компьютере, по крайней мере, до тех пор, пока не появится версия BIOS, решающая возникшую проблему. Для получения программной заплатки или корректирующих файлов для BIOS надо найти сайт производителя этой BIOS. Такой подход больше подходит для старых компьютеров, для которых обновленные версии BIOS недоступны.
Замена микросхемы BIOS
Замена микросхемы BIOS является классическим решением многих проблем функционирования компьютера. Традиционные микросхемы ПЗУ выпускаются в корпусах DIP (рис. 7.2). ПЗУ DIP-типа традиционно используются в системных платах компьютеров IBM PC/XT (8088), PC/AT (286), 386-х, и многих 486-х системах. Начиная с поздних 486-х систем, стали применяться микросхемы ПЗУ в корпусе PLCC (такая микросхема имеет, как правило, квадратную форму с выводами, расположенными по периметру корпуса). Хотя в современных компьютерах широко используется микросхемы и другие компоненты, предназначенные для поверхностного монтажа, устройства BIOS остаются единственными элементами, реализуемыми в корпусах DIP или PLCC. Приобрести новые микросхемы ПЗУ можно у производителя системной платы или у поставщика BIOS, список которых приводится в конце этой главы.
Прежде чем начать замену BIOS, отключите питание компьютера и отсоедините сетевой шнур питания. Снимите кожух системного блока и найдите микросхему ПЗУ BIOS (одну или несколько) на системной плате. При работе внутри системного блока используйте антистатический браслет, чтобы не повредить системную плату разрядом статического электричества. Особое внимание обратите на ориентацию вывода 1 (ключа) микросхемы. При удалении нескольких микросхем запомните также, какая из них является «четной», а какая «нечетной». Соблюдайте осторожность при извлечении из разъема DIP-микросхемы. Для этого лучше использовать специальный инструмент извлечения DIP-микросхем. Можно также с помощью обычной плоской отвертки, плавно покачивая микросхему, извлечь ее из разъема. Обращайтесь осторожно с извлеченной микросхемой — возможно, вам ее придется вернуть на место. Для извлечения микросхемы в корпусе PLCC потребуется специальный инструмент.
Необходимо проявлять внимательность и при установке новой DIP-микросхемы. Если не все выводы микросхемы ровно и прямо войдут в гнездо, то они могут изогнуться и сломаться. Микросхемы PLCC-типа являются менее капризными, поскольку их выводы не могут согнуться, но при этом их необходимо устанавливать плотно без перекосов. Перед тем как включить питание, убедитесь в том, что микросхемы правильно ориентированы и полностью вставлены в разъемы. Неправильная ориентация микросхемы может привести к повреждению ПЗУ. Если после проведенных манипуляций система не инициализируется, то причиной может быть неплотная установка микросхем б гнезда, либо могли быть перепутаны «четные» и «нечетные» микросхемы ПЗУ. При необходимости дважды проверьте результаты своей работы. В зависимости от целей модернизации, можно заменить и контроллер клавиатуры, расположенный на системной плате.
Программирование микросхемы EPROM
Если вы имеете большой опыт модернизации BIOS, и есть доступ к оборудованию программирования микросхем EPROM, то вы можете программировать («прожигать») свои собственные ПЗУ. Термин EPROM (erasable programmable read-only memory) обозначает стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство. Поэтому, имея образ BIOS, вы можете перевести содержимое дискового файла BIOS в физическую микросхему. Этот метод носит название «BIOS-while-u-wait». Устройство программирования EPROM стоит не очень дорого и может быть куплено в магазине радиодеталей, но профессиональное устройство может стоить порядка 500$. Конечно, такая работа требует определенной технической подготовки и не предназначена для выполнения рядовым пользователем компьютера.
Возможность прожигания своих собственных микросхем EPROM дает преимущество специалисту, работающему на предприятии. Знающий специалист, умеющий писать программы на машинном языке, может внести полезные изменения в BIOS (например, добавить параметры нового жесткого диска в таблицу накопителей на жестких дисках). Можно также создать резервные копии старых BIOS для компьютеров, которые уже не выпускаются долгое время, а также другие BIOS для видеосистем или контроллеров накопителей. Конечно, вносимые в BIOS изменения могут привести к непредсказуемым последствиям: ошибки или недочеты могут вызывать зависание или крах системы. Но, поскольку вы вносите изменения в копию, а не в оригинальную BIOS, то всегда имеется возможность восстановить оригинальную микросхему.
К сожалению, обнаружение программных ошибок в BIOS является нелегким делом. Не существует тестов, проверяющих корректность работы BIOS. Производители BIOS редко публикуют свои ошибки, поэтому отсутствует и общий список симптомов, которые могли бы свидетельствовать об ошибках или несовместимости BIOS. Тем не менее, все проблемные ситуации в работе компьютера, связанные с BIOS, можно разделить на несколько категорий. Если симптом свидетельствует об одной из таких ситуаций, то можно обращаться непосредственно к производителю компьютера или системной платы.
■ В CMOS Setup недоступны или не сохраняются некоторые настройки. Практически все настройки системной платы осуществляются при помощи CMOS Setup. Если некоторые из этих настроек недоступны (отключены), или же при выходе некоторые значения параметров не сохраняются, это говорит об ошибке BIOS и служит поводом для ее модернизации.
■ BIOS некорректно опознает процессор. Если в системе установлена последняя модель процессора, то BIOS может опознавать ее некорректно или не опознавать совсем. Для правильной работы системы в большинстве случает требуется обновление BIOS.
■ Не удается работать с жесткими дисками большого объема. Даже с поддержкой режима LBA не все BIOS полностью поддерживают жесткие диски большого объема (критическими значениями емкости являются 40, 75 и 137 Гбайт). Это приводит к тому, что используемый объем диска оказывается существенно меньше фактического. Для устранения данной проблемы необходимо установить новую BIOS (или новый контроллер накопителя)
■ BIOS не поддерживает определенные типы памяти. Обычно проблемы такого рода начинаются при использовании модулей памяти большого объема (например, 512 Мбайт) или при использовании памяти нового типа (например, DDR). Если сам по себе системный чипсет поддерживает такую конфигурацию памяти, то обновление BIOS может обеспечить корректную работу системы и в данном случае.
■ Во время выполнения POST выводятся сообщения об ошибках. При этом устройства, к которым относятся данные сообщения (в частности, это могут быть игровой порт или дисковод на гибких дисках) работают нормально. Обновление BIOS обычно устраняет подобные ложные сигналы.
■ Система не развивает ожидаемой производительности. Иногда для полной поддержки какой-либо новой технологии (например, AGP 4X) необходимо установить последнюю версию системной BIOS. В противном случае некоторые важные настройки окажутся недоступными, а общая производительность системы может быть существенно ниже ожидаемой.
■ Некорректная поддержка управления питанием. Даная проблема, связанная с ошибками в реализации спецификации ACPI, может проявиться при модернизации операционной системы, в частности, при переходе на Windows XP. Это проявляется в ошибках при переходе в режим ожидания и возврате из него, а также при выключении компьютера. Обычно требуется обновить версию BIOS с тем, чтобы система полностью соответствовала требованиям операционной системы.
■ BIOS не обнаруживает определенные устройства. Обновление BIOS может понадобиться для корректной работы с CD-дисководами, с другими сменными накопителями (например, Iomega Zip), а также для поддержки возможности загрузки операционной системы с этих устройств. Кроме того, обновление BIOS может оптимизировать производительность этих копмонентов.
■ Наблюдаются проблемы в работе последовательных, параллельных или USB-nopmoe. Проблемы старых BIOS заявляют о себе при работе с различными портами. Если диагностические программы не обнаруживают ошибок в работе соответствующего порта, то можно заподозрить программную ошибку в BIOS. Обычно эти проблемы возникают в конкретных версиях операционных систем. Так, на некоторых системах третий USB-порт не работал под Windows 98SE без обновления BIOS. При наличии новой версии BIOS для устранения проблем следует установить ее.
■ Системная дата (время) обновляется некорректно. Несмотря на то, что 2000 год с его проблемой далеко позади, все еще встречаются системы с некорректным обновлением даты и времени. В особенности это касается високосных годов. При наличии проблем такого рода обновление BIOS может устранить эти ошибки.
■ Существуют, конечно, и многие другие случаи, в которых обновление BIOS является лучшим лекарством. При диагностировании какой-либо проблемы всегда следует проверить наличие новой версии системной BIOS и просмотреть сопроводительную документацию с тем, чтобы определить, не подходит ли данный случай под одну из уже устраненных ошибок.