Конфигурирование платформ IBM PC. Назначение утилиты Setup BIOS, интерфейс и основные настройки

Платформа – это концепция разработки компьютерной системы, ее внутреннего устройства.

Архитектура компьютера или компьютерной системы – это реализация платформы (концепции) в отдельно взятых проектах компьютера, например в IBM AT, Pentium, Pentium II и.д.

Конфигурация – это реализация заранее определенной архитектуры и платформы в устройстве конкретного компьютера по заказу пользователя или самим пользователем.

В настоящее время в мире разработано много платформ, на базе которых создаются компьютеры различного назначения. Наиболее распространенной является платформа IBM PC. Законодателем этой платформы является фирма IBM. Подавляющее число компьютеров на базе этой платформы созданы с использованием модульного принципа. Как мы уже отмечали, компьютер  собирается  из унифицированных узлов. В то же время его архитектура (его строение, внешний вид) изменяется фирмами-изготовителями в широких пределах в зависимости от требуемой производительности, объема памяти и функционального назначения. Все компьютеры на платформе IBM PC, как правило, программно совместимы.

Особенность компьютеров, построенных на платформе IBM PC — это взаимосвязь операционной системы и аппаратной ее части.

Операционная система – это набор программ и модулей, служащий для управления работой компьютера и предоставления пользователю набора услуг. В платформе IBM PC операционная система разделена на две части: одна часть ее размещена в BIOS (базовой системе  ввода-вывода), другая – в виде системных программ на внешних магнитных носителях.

Широкое распространение за рубежом (не в нашей стране) получили компьютеры фирмы Apple Macintosh. Это очень производительные компьютеры. Проблемы совместимости программных продуктов и высокая стоимость сдерживают их использование в нашей стране. И это несмотря на то, что фирма Apple впервые создала персональный компьютер, законодателем в области создания различных платформ остается фирма IBM.

Платформа AS-400. Создана фирмой IBM в противовес платформе IBM PC; снабжается операционной системой абсолютно независимой от аппаратных средств. Архитектура аппаратных средств и операционной системы формируется в зависимости от круга решаемых задач. Все аппаратные составляющие обслуживаются независимыми микропроцессорами. Оперативная и внешняя дисковая память представляют собой единое адресное пространство. Компьютерные сети на базе AS-400 реализованы в банковских системах и в государственных учреждениях западных стран.

RISC-платформа. Создана на базе графических станций рядом фирм, например DEC, IBM, Hewlett-Packard. Она жестко ориентирована на компьютерную графику и разработку чертежей (имела ограниченный набор команд). До недавнего времени эта платформа отличалась от других самой высокой производительностью. За один такт работы процессора в ней выполнялось до 10 и более операций. Однако этот подход был использован в процессорах нового поколения Pentium II, Pentium III и  в аналогичных моделях  фирм  AMD и Cyrix. Производительность персональных компьютеров существенно повысилась при сохранении их универсальности и достигла уровня графических станций, созданных на базе RISC-процессоров.

BIOS («basic input/output system» – базовая система ввода/вывода) – это встроенное в компьютер специальное программное обеспечение, которое ему доступно без обращения к жёсткому диску. Оно предназначено для сбора информации о системе и определения подключенного оборудования. BIOS содержит инструкции по управлению клавиатурой, дисплеем, дисковыми накопителями, портами ввода/вывода, а также множеством дополнительных функций. Как правило, эти данные не могут быть изменены. Выполняемые на компьютере программы могут только их считывать.

Обычно, BIOS находится в микросхеме ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), она же ROM («Read Only Memory» – память только для чтения). Размещается на материнской плате компьютера (этот чип часто называют ROM BIOS). BIOS энергонезависима и всегда доступна, несмотря на повреждения, например, дисковой системы. Это также позволяет компьютеру загружаться автоматически.

Поскольку доступ к RAM («Random Access Memory» – память с произвольным доступом или оперативная память) осуществляется значительно быстрее, чем к ROM, поэтому многие производители компьютеров создают системы таким образом, чтобы при включении компьютера выполнялось копирование BIOS из ROM в оперативную память. Задействованная при этом область памяти называется «Shadow Memory» (теневая память).

Во время загрузки компьютера центральный процессор считывает x86-инструкции из BIOS. Данные инструкции запускают последовательности тестирований, которые сокращенно называются POST (Power On Self Test). В частности, BIOS начинает проверять работоспособность системных устройств:

• инициализирует системные ресурсы и регистры чипсетов;
• систему управления электропитанием;
• тестирует оперативную память (RAM);
• включает клавиатуру;
• тестирует последовательные и параллельные порты;
• инициализирует дисководы и контроллеры жестких дисков;
• отображает итоговую системную информацию.

В процессе этих тест-последовательностей BIOS сравнивает данные системной конфигурации с информацией, хранящейся в CMOS («complementary metal-oxide semiconductor» – полупостоянная память). CMOS-чип обновляет информацию, хранящуюся в нем, каждый раз, когда устанавливается какой-либо новый компонент компьютера. Таким образом, он всегда содержит самые последние сведения о системных компонентах.

После того как все POST-задания завершены, BIOS приступает к поиску программы загрузки операционной системы и ждет ответа от нее. Когда ответ получен, программа помещается в память, откуда происходит загрузка системной конфигурации и драйверов устройств. И в завершение, когда операционная система загружена, если компьютер работает под управлением «Windows», запускаются программы папки «Автозагрузка».

В BIOS содержится также программа настройки конфигурации компьютера «Setup». Она позволяет установить некоторые характеристики устройств компьютера (типы видеоконтроллера, жёстких дисков и дисководов, режимы работы с оперативной памятью, запрос пароля при начальной загрузке и т.д.). Мы будем рассматривать параметры, влияющие на производительность компьютера. Программа настройки вызывается при нажатии, как правило, клавиши <Del> в начале загрузки.

Производя изменение настроек «Setup», запоминайте или записывайте прежние значения, чтобы можно было к ним вернуться. Но, в любом случае, Вы сможете восстановить предыдущие настройки, войдя в «Setup» и выбрав в меню Exit пункт Discard Changes. Или можно восстановить настройки принятые по умолчанию – пункт «Load Setup Defaults» (или клавиша <F5>).

Аналогичного результата можно добиться, если обнулить CMOS, замкнув специальные контакты или переставив соответствующий джампер на материнской плате (смотрите в документацию материнской платы) или вынуть батарейку на материнской плате.

• BIOS