BIOS: базовая система ввода-вывода
Если не найден действенный главный загрузочный сектор или же работоспособное загрузочное устройство, печально известная BIOS очень старых компьютеров IBM отображает приведенные ниже строки командного интерпретатора ROM BASIC.
The IBM Personal Computer Basic
Version C1.10 Copyright IBM Corp 1981
62940 Bytes free
Интерпретатор IBM ROM BASIC!
Карты распределения памяти большинства компьютеров подобны совместимым с ними оригинальным системам IBM, за исключением модуля Cassette BASIC (также называемого ROM BASIC). Это может показаться удивительным, но на задней панели первых компьютеров IBM находилось гнездо для подключения кассетного магнитофона. Когда-то он использовался для загрузки программ и данных с кассетной ленты. Стоимость накопителей на гибких магнитных дисках в то время была очень высока, поэтому для подобных целей использовалась магнитная лента. За короткое время гибкие диски быстро упали в цене, поэтому кассетный порт в последующих системах IBM и в совместимых с ними больше не использовался.
Оригинальные компьютерные системы содержали не более 16 Кбайт памяти в базовой конфигурации. В этих системах не было накопителей на гибких магнитных дисках, что не позволяло загрузиться с дискеты или переписать на нее файлы. Большинство пользователей в то время могли заняться разработкой собственных программ на языке BASIC (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code) или воспользоваться сторонними программами. Первые версии IBM включали в себя интерпретатор языков BASIC, встроенный в микросхему ROM BIOS, конструкция которого позволяла обращаться к кассетному порту, расположенному на задней панели.
Как ни странно, в компьютерах IBM зависимость ROM BASIC сохранялась до начала 1990-х годов! Я бы сравнил это с наличием аппендикса у человека. ROM BASIC в системах IBM представляет собой рудиментарный ‘‘орган’’, который использовался в доисторических системах, но в настоящее время не имеет никакого функционального значения.
Для того чтобы получить какое-то представление о ROM BASIC, достаточно в одной из старых систем IBM отключить все имеющиеся дисководы. В этом случае при полном отсутствии загрузочных устройств большинством систем IBM будет выдан странный (образца 1981 года) экран ROM BASIC.
Сообщение ROM BASIC, приведенное в начале этого раздела, означало, что жесткий диск не распознается, поэтому его появление на экране монитора многих пользователей приводило в ужас. В системах, совместимых с IBM, интерпретатор Cassette BASIC отсутствовал, поэтому разработчикам пришлось придумывать различные сообщения для отображения ситуаций, возникающих при обращении системы IBM к этому языку. Аналоги, содержащие BIOS от компании AMI, выводят, например, малопонятное сообщение следующего содержания:
NO ROM BASIC — SYSTEM HALTED
Если главный загрузочный сектор (или загрузочное устройство) не найден, компьютеры IBM с более новой BIOS выводят на экран изображение, представленное на рисунке.
В сообщении на рисунке образно показано, что пользователь должен вставить загрузочный гибкий диск в дисковод A: и нажать клавишу .
Сообщения об ошибках загрузки AMI BIOS
Подробности Родительская категория: BIOS: базовая система ввода-вывода Категория: Plug and Play BIOS
В системах с AMI BIOS при отсутствии записи MBR или загрузочного устройства отображается такое сообщение:
NO ROM BASIC — SYSTEM HALTED
Это сообщение, казалось бы, указывает на проблемы в работе ROM BIOS, что совершенно не соответствует действительности. В микросхему AMI ROM не включен командный интерпретатор языка BASIC (как и все другие микросхемы ROM, кроме их очень старых версий в компьютерах IBM). Таким образом, вместо запуска интерпретатора BASIC или вывода на экран сообщения об отсутствии установленных загрузочных устройств пользователям приходится наблюдать неверное по своей сути сообщение. На самом деле сообщение указывает на то, что ни один из загрузочных носителей не содержит байты сигнатуры, ссылающиеся на работоспособную главную загрузочную запись (MBR) в первом физическом секторе носителя (будь то жесткий диск, компакт-диск и т.д.).
Сообщения об ошибках загрузки Compaq BIOS
Подробности Родительская категория: BIOS: базовая система ввода-вывода Категория: Plug and Play BIOS
В системах с Compaq BIOS при отсутствии записи MBR или загрузочного устройства отображается следующее сообщение:
Non-System disk or disk error
replace and strike any key when ready
Это сообщение тоже довольно странное, поскольку аналогичное (или очень похожее) сообщение выводится при отсутствии или порче системных файлов в загрузочной записи тома (VBR) DOS/Windows 9x/Me. Поэтому данное сообщение, выведенное, например, в системе Compaq, не дает понять, где искать проблему — в MBR, VBR или в системных файлах.
Сообщения об ошибках загрузки Award BIOS
Подробности Родительская категория: BIOS: базовая система ввода-вывода Категория: Plug and Play BIOS
В системах с Award BIOS при отсутствии записи MBR или загрузочного устройства отображается сообщение следующего содержания:
DISK BOOT FAILURE, INSERT SYSTEM DISK AND PRESS ENTER
По крайней мере, в нем нет ничего загадочного, и пользователю явно предписывается вставить системный диск и нажать .
Сообщение об ошибках загрузки Phoenix BIOS
Подробности Родительская категория: BIOS: базовая система ввода-вывода Категория: Plug and Play BIOS
Система, использующая Phoenix BIOS, в зависимости от характера возникшей ошибки выведет на экран одно из двух сообщений:
No boot device available —
strike F1 to retry boot, F2 for setup utility
No boot sector on fixed disk —
strike F1 to retry boot, F2 for setup utility
Первое сообщение выводится, если в системе не найдено загрузочное устройство или с него невозможно выполнить чтение; второе — если загрузочный сектор найден, но не содержит правильной сигнатуры.
Еще статьи.
- Сообщения об ошибках загрузки MBR
- Некорректная таблица разделов
- Ошибка загрузки операционной системы
- Ошибка отсутствия операционной системы
PCHELP62 — компьютерная помощь Рязань, ремонт компьютеров, обслуживание компьютеров, удаление вирусов, восстановление данных и файлов.
Содержит в себе дополнительные настройки BIOS. Также данный раздел может называться BIOS Features Setup или Advanced.
AddOn ROM Display Mode
Управляет выводом сообщений об инициализации устройств с собственным BIOS (SCSI- или RAID-адаптеров) и может иметь следующие значения:
Force BIOS — отображать на экране сообщения от дополнительных BIOS;
Keep Current — не отображать на экране сообщения от дополнительных BIOS.
AI Overclocking [AI Tuning]
Устанавливает способ определения тактовой частоты процессора (по умолчанию равен Auto, то есть, данные о частоте берутся из самого процессора).
AMD Cool’n’Quiet Control
Включает (значение Auto (Enabled))/отключает технологию Cool’n’Quiet. Данная технология уменьшает энергопотребление процессоров AMD Athlon 64.
APIC Mode [APIC Function][IOAPIC Function][Interrupt Mode]
Позволяет включать (enabled или on) и отключать (disabled или off) режим APIC, позволяющий увеличить количество доступных прерываний и ускорить их обработку.
Операционные системы Windows 95/98 не поддерживают режим APIC.
BIOS Flash Protect [Firmware Write Protect]
Установка данной опции равной Enabled приводит к запрещению обновления BIOS во время работы операционной системы.
BIOS Update [Pentium II Microcode]
Процессоры семейства P6 (Pentium Pro, Pentium II, Celeron, Xeon и т.д.) имеют особый механизм, называемый программируемым микрокодом, который позволяет исправить некоторые виды ошибок, допущенных при разработке и/или изготовлении процессоров за счет изменения микрокода BIOS. Поэтому BIOS для материнских плат необходимо регулярно обновлять.
Boot From LAN First
Если значение параметра равно Enabled, тогда сначала BIOS будет пытаться загрузить ОС с помощью сетевого адаптера. И лишь после неудачной попытки будет выполняться загрузка с локальных носителей.
Boot From Network [Boot From LAN]
Разрешает или запрещает загрузку компьютера из локальной сети (с помощью сервера, обеспечивающего удаленную загрузку).
Boot Other Device [Try Other Boot Device]
Разрешает загрузку компьютера с других устройств, не описанных в других параметрах BIOS.
Boot Sequence [System Boot Sequence]
Устанавливает последовательность опроса устройств, с которых может быть загружена операционная система.
Boot Sequnce
Определяет последовательность опроса устройств, с которых загружается операционная система.
Boot Up Floppy Seek [Floppy Drive Seek at Boot]
Установка данного значения равным Disabled приводит к запрещению проверки существования в системе флоппи-дисководов для накопителей, содержащих 40 дорожек (выполняется проверка формата флоппи-дисководов). Поскольку дисководы на 40 дорожек (дискеты размером 360 Кбайт) не выпускаются уже с 1993 года, вряд ли у вас найдется такой дисковод.
Это позволяет повысить скорость загрузки компьютера.
Boot Up NumLock Status [Boot Up Num-Lock][Bootup Num-Lock][Numlock]
Позволяет включить клавишу NumLock при запуске компьютера. Для этого достаточно присвоить данной опции значение Enabled.
Boot Up System Speed [System Boot Up CPU Speed]
Позволяет повысить скорость работы системной шины и, соответственно, процессора, немного повысив частоту работы системной шины. Хотя чаще всего данный параметр и так установлен, поэтому вы можете только снизить скорость работы системной шины.
Данный параметр может принимать значения High и Low.
Boot Virus Detection [BootSector Virus Detection]
Если этот параметр запрещен, то до загрузки операционной системы BIOS переписывает загрузочный сектор во флэш-память и сохраняет его там. После включения этого параметра BIOS не будет загружать систему с жесткого диска, если содержимое boot-сектора отличается от сохраненного в памяти. Далее, по усмотрению пользователя, возможно либо загрузить систему с жесткого диска, либо с дискеты.
Burst Refresh [DRAM Burst at 4 Refresh]
Установка в Enabled включает пакетный режим регенерации памяти, что может повысить скорость работы компьютера.
Cache L1/L2/L3 [Cache RAM]
Отображает (значение параметра изменить нельзя) объем установленной кэш-памяти.
Case Opened
Отображает текущее состояние датчика вскрытия корпуса, и может принимать следующие значения:
Yes — корпус был открыт;
No — корпус не был открыт.
CDROM Boot Priority [CDROM Drives]
Определяет CD-привод для загрузки компьютера.
Clear Trusted Platform Module
Позволяет выполнить очистку TPM (все хранящиеся в нем ключи и пароли будут уничтожены).
Concurrent Refresh
Установка в Enabled разрешает одновременный доступ к оперативной памяти как процессору, так и чипсету системной платы (без необходимости ожидания завершения процесса регенерации данных оперативной памяти).
В некоторых случаях это может повысить скорость работы компьютера.
Core Multi-Processing [CPU Multi-Threading]
Позволяет отключить (Disabled или Off) все ядра, кроме первого (в многоядерном процессоре). Параметр следует использовать только в том случае, если вам нужно установить устаревшую операционную систему.
CPU EIST Function [EIST Function][Intel(R) SpeedStep Technology]
Включает (значение Auto или Enabled) или отключает (значение Disabled) режим EIST, позволяющий на основе анализа загруженности системы уменьшать энергопотребление процессоров Intel Pentium 4/Core 2 и снижать шум вентилятора.
CPU External Cache [CPU Level 2 Cache]
Позволяет включить/отключить внешний кэш процессора (L2). Это может понадобиться при обнаружении неполадок в работе кэша. Однако следует учитывать, что отключение кэша очень сильно снизит производительность процессора.
CPU Fast String
С помощью данной опции можно разрешить использование процессором дополнительных команд для работы со строками. Такие команды использовались в процессорах Pentium Pro, Pentium II и т.п.
Использование этих команд повысит скорость выполнения работы процессора.
CPU Internal Cache [CPU Level 1 Cache]
Позволяет включить/отключить внутренний кэш процессора (L1). Это может понадобиться при обнаружении неполадок в работе кэша. Однако следует учитывать, что отключение кэша очень сильно снизит производительность процессора.
CPU Internal Frequency
Позволяет указать частоту процессора.
CPU Internal Thermal Control
Включает (значение Auto) или отключает (значение Disabled) систему защиты от перегрева процессоров Intel.
CPU L1 Cache
Позволяет включить/отключить кэш первого уровня процессора.
CPU L2 Cache
Позволяет включить/отключить кэш второго уровня процессора.
CPU L2 Cache ECC Check [CPU Level 2 ECC Checking][CPU Level 2 Cache ECC Check]
Установка в Enabled включает механизм ECC (механизм коррекции ошибок) в кэш-памяти второго уровня процессора. Данный механизм применялся только на процессорах Pentium II, поэтому данный параметр можно изменять только на компьютерах с такими процессорами.
Это позволяет обнаружить и исправить ошибки в хранящихся в кэше данных, хотя при этом скорость работы процессора может понизиться.
CPU L3 Cache
Позволяет включить (Enabled) или отключить использование кэш-памяти третьего уровня (L3).
CPU Lock free
Установка данной опции равной Enabled приводит к разблокированию множителя частоты процессора.
CPU Speed (Frequency)
Отображает (значение параметра изменить нельзя) текущую тактовую частоту процессора.
CPU Type
Отображает (значение параметра изменить нельзя) тип и модель центрального процессора.
Delay For HDD (Secs)
Определяет количество времени в секундах, в течение которого BIOS будет ожидать инициализации жестких дисков при включении компьютера.
Delay IDE Initial [Hard Disk Pre-Delay][IDE Detect Time Out][AHCI CD/DVD Boot Time Оut]
Определяет время в секундах, в течение которого устройство IDE (после включения питания или перезагрузки) не будет опрашиваться BIOS компьютера. Это необходимо для того, чтобы жесткий диск смог раскрутиться.
Deturbo Mode
При включении параметра сигнал FLUSH# становится активным и никакие данные после этого не кэшируются процессором в свой кэш первого уровня процессорами архитектуры Pentium Pro (Pentium II, Deshutes и т.п.). Это замедляет работу компьютера.
Dual Display Function
Позволяет включить (значение Enabled) возможность одновременного использования двух мониторов (подключенных к интегрированному видеоадаптеру и к адаптеру, установленному в слот PCI-Express).
Enhanced C1 Control [Enhance Halt State][CPU Enhanced Halt][C1E Function]
Используется на компьютерах с процессорами Intel и позволяет включить (значение Auto или Enabled) или отключить (значение Disabled) использование режима C1E (режим пониженного энергопотребления процессора, наступающий при поступлении команды Halt).
Execute Disable Bit [No-Execute Memory Protect][Execute Disable Function]
Разрешает (значение Enabled или On) или запрещает (значение Disabled или Off) аппаратную поддержку защиты от вредоносных программ (DEP).
First Boot Device [Second Boot Device][Third Boot Device][1nd Boot Device][2nd Boot Device][3nd Boot Device]
Определяет первое, второе и третье устройство, с которого компьютер будет пытаться запустить загрузчик операционной системы. Сначала компьютер ищет загрузчик на первом устройстве. Потом на втором. А если ни на первом ни на втором устройстве нет загрузчика, тогда на третьем.
Возможные значения параметра:
Floppy — дисковод;
HDD-0 (IDE-0) — жесткий диск, подключенный к каналу Primary Master;
HDD-1 (IDE-1) — жесткий диск, подключенный к каналу Primary Slave;
HDD-2 (IDE-2) — жесткий диск, подключенный к каналу Secondary Master;
HDD-3 (IDE-3) — жесткий диск, подключенный к каналу Secondary Slave;
CDROM (CD/DVD) — привод для компакт-дисков, подключенный к одному из IDE-каналов;
LS-120 — устройство SuperDisk (LS-120);
ZIP-100 — ZIP-дисковод;
LS/ZIP — устройство SuperDisk (LS-120) или ZIP-дисковод;
USB FDD — дисковод с интерфейсом USB;
USB CDROM — привод для компакт-дисков с интерфейсом USB;
USB HDD — жесткий диск с интерфейсом USB;
USB-ZIP — ZIP-дисковод с интерфейсом USB;
SCSI — устройство с интерфейсом SCSI;
LAN (Network) — загрузка через локальную сеть;
ATA100RAID — RAID-массив из дисков IDE;
Disabled (None) — нет устройства.
Floppy Disk Access Control (R/W)
Отключение данного параметра позволяет запретить запись на дискеты, разрешая только чтение с них.
FSB Speed [Current FSB Frequency]
Отображает (значение параметра изменить нельзя) частоту внешней шины процессора.
Full Screen Logo [Full Screen LOGO Show][Show Boot Up Logo][Quiet Boot]
Разрешает (Enabled или On) или запрещает (Disabled или Off) вывод полноэкранной заставки с логотипом производителя во время загрузки компьютера.
Gate A20 Option [LOWA20# Select]
Позволяет управлять способом включения адресной шины A20, тем самым разрешая обращаться к оперативной памяти за пределом первого мегабайта.
В современных BIOS значение этого параметра всегда равно FAST.
Hard Disk Boot Priority [Hard Disk Drives]
Определяет очередность загрузки с жестких дисков, если их несколько.
HDD S.M.A.R.T. Capability [HDD SMART Monitoring]
Позволяет включить или отключить механизм S.M.A.R.T..
Кроме плюсов (возможность всегда знать о состоянии своего жесткого диска), данная технология имеет и некоторые минусы. Например, небольшое замедление скорости работы жесткого диска.
Hit ‘DEL’ Message Display
Разрешает (Enabled или On) или запрещает вывод подсказки с указанием клавиши для входа в BIOS Setup на экран.
Hyper Path 2
С помощью данной опции можно уменьшить время ожидания ответа при работе контроллера памяти с оперативной памятью. Для этого данной опции нужно присвоить значение Enabled.
Это позволит немного ускорить работу компьютера с оперативной памятью.
Однако, следует осторожно относиться к изменению этой опции и при уменьшении стабильности работы компьютера все вернуть обратно.
Hyper-Threading Technology [CPU Hyper-Threading][Hyper-Threading Function]
Позволяет включить или отключить поддержку процессором технологии Hyper-Threading.
Interrupt 19 Capture
Если присвоить данному параметру значение Enabled, тогда прерывание INT 19, которым завершается тестирование компьютера и которое используется для загрузки в ОЗУ первого сектора загрузочного диска, будет обрабатываться не только BIOS материнской платы, но и BIOS дополнительных IDE-, SCSI- или RAID-контроллеров.
Max CPUID Value Limit [Limit CPUID Max Val]
Ограничивает величину CPUID процессора значением 3. Для ОС Windows 9x/NT4 данный параметр нужно установить в значение Enabled или On, а для ОС Windows 2000/XP/2003 — в значение Disabled или Off.
Memory Test Tick Sound
С помощью данной опции можно запретить компьютеру выдавать звуковой сигнал при проверке доступного объема оперативной памяти. Для этого опции нужно присвоить значение Disabled.
Microcode Updation
Позволяет разрешить (значение Enabled или On) или запретить (значение Disabled или Off) возможность обновления микрокода процессора с помощью системной BIOS.
В некоторых версиях BIOS данный параметр изменить нельзя — только отображается его значение.
MPS 1.4 Support [MPS Version Control For OS]
Появляется только в BIOS материнских плат, допускающих установку нескольких процессоров. При запрещении устанавливается режим MPS 1.1.
MPS Table Version [MPS Revision]
Определяет используемую версию спецификации MPS для системы с несколькими процессорами. Возможные значения:
— 1.4 — новая версия MPS с расширенными возможностями, поддерживаемая Windows 2000/XP/2003;
— 1.1 — старая версия MPS.
OS Select For DRAM > 64M [Boot to OS/2]
Данный параметр необходим в том случае, если на вашем компьютере более 64 Мбайт ОЗУ, и вы намерены запустить операционную систему OS/2. В противном случае следует установить значение No (Non-OS2).
OS/2 Onboard Memory > 64
Если на компьютере используется операционная система OS/2 и установлено более 64 Мбайт оперативной памяти, тогда данный параметр позволяет разрешить использование большого объема оперативной памяти в этой операционной системе.
PCI Express Frequency [PCIE Clock]
Позволяет увеличить общую частоту, на которой работают шины PCI Express. Это позволяет ускорить работу компонентов, устанавливаемых в слоты PCI Express.
Однако, следует учитывать, что на данный момент компонентам хватает с лихвой и стандартной частоты шины PCI Express.
Возможные значения: Auto (стандартная частота, обычно 100 МГц), а также от 90 до 150 МГц.
PCI/VGA Palette Snoop [Palette Snooping][Multimedia Mode]
Если на компьютере, на котором установлена старая видеокарта, некорректно отображаются цвета, тогда можно попробовать включить данный параметр. Возможно это решит проблему.
PECI
Позволяет включить (Enabled или On) или отключить технологию PECI, реализованную в процессорах семейства Intel Core 2.
Performance Mode
Установка равной Enabled оптимизирует тайминги для внутренних компонентов системы
Это позволяет ускорить работу компьютера.
Processor Number Feature [Processor S/N]
В процессорах Pentium III позволяет отключить возможность предоставления серийного номера процессора сторонним программам.
PS/2 Mouse Function Control
Включение данного параметра резервирует прерывание IRQ12 только для порта мыши PS/2.
Данный параметр может принимать значения Enabled и Auto.
PS/2 Mouse Support
Определяет, когда должна появиться поддержка мыши, подключенной к порту PS/2 (во время загрузки компьютера или уже после загрузки операционной системы). По умолчанию параметр имеет значение Auto.
Quick Power On Self Test [Quick Boot]
После установки в Enabled будет выполняться частичная проверка количества памяти при загрузке компьютера (по умолчанию объем памяти проверяется три раза, а установка данного значения приводит к проверке только один раз, причем будет проверяться только количество памяти, но тестироваться память не будет).
С помощью данной опции можно немного ускорить загрузку операционной системы.
Следует учитывать, что после установки в Enabled при загрузке компьютера могут не определяться некоторые типы флеш-памяти, которые не обладают достаточно быстрой памятью (они просто будут не успевать заявлять о своем присутствии до окончания проверки компьютером объема доступной оперативной памяти).
RAID or SCSI Card Boot
Позволяет установить возможность загрузки операционной системы с накопителей, подключенных к разъему RAID IDE или SCSI.
Ratio Actual Value
Отображает (значение параметра изменить нельзя) текущее значение коэффициента умножения.
Ratio Status
Отображает (значение параметра изменить нельзя), доступно ли изменение коэффициента умножения для процессора.
Removable Device Priority [Removable Drives]
Определяет устройство со сменными носителями для загрузки компьютера.
Report No FDD For Win 95
Если вы используете операционную систему Windows 95 и у вас не установлен флоппи-диск A, тогда включение данного параметра позволяет освободить прерывание IRQ6. В противном случае операционная система будет все время пытаться обратиться к флоппи-диску A, которого нет, и это будет затормаживать работу компьютера.
Reset Case Open Status
Параметр используется для управления датчиком вскрытия корпуса. Присвоив ему значение Enabled, вы выполните сброс датчика открытия корпуса.
Security Option
Позволяет ограничить доступ к BIOS или самому компьютеру (операционной системе) путем установки пароля на вход. Параметр может принимать значения Setup (пароль требуется для входа в BIOS) и System (пароль требуется для включения компьютера). По умолчанию данному параметру присвоено значение Setup, а пароль отсутствует.
Small Logo (EPA) Show
Позволяет отключить или разрешить отображение логотипа EPA при загрузке компьютера.
Summary Screen [Boottime Diagnosis Screen]
После установки в Enabled во время загрузки компьютера будет выводиться полная информация о BIOS компьютера. Если же опция установлена в Disabled, будет выводиться только минимум информации.
SW Single Processor
Позволяет отключить (Enabled) все ядра, кроме первого (в многоядерном процессоре). Параметр следует использовать только в том случае, если вам нужно установить устаревшую операционную систему.
Swap Floppy Drive
Если данный параметр включен (Enabled), тогда дисководы A и B поменяются местами (то есть, дисковод A станет дисководом B, а дисковод B станет дисководом A).
System BIOS Shadow
Во времена операционной системы MS-DOS функции BIOS очень часто использовались не только в момент загрузки компьютера, но и во время работы операционной системы. При этом для ускорения работы операционной системы программисты придумали интересную возможность — копирование кода BIOS в оперативную память, чтобы ускорить доступ к ее функциям. Именно использованием этой возможности и управляет данная опция BIOS.
TCG/TPM SUPPORT [Trusted Platform Module]
Позволяет включить (Enabled или Yes) или отключить поддержку модуля TPM.
Thermal Management [CPU Thermal Monitor 2 (TM2)]
Задает один из двух режимов работы системы защиты от перегрева процессоров семейства Intel Pentium 4. Параметр может принимать следующие значения:
— Thermal Monitor 1 (TM1) — при перегреве пропускать несколько рабочих тактов;
— Thermal Monitor 2 (TM2) — при перегреве снижать внутреннюю тактовую частоту.
TPM Enable/Disable status
Отображает текущее состояние модуля TPM (включен или отключен, значение параметра изменить нельзя).
TPM Enabled [Execute TPM Command]
Позволяет включить или отключить TPM.
TPM Owner
Выбрав значение Clear, вы очистите TPM (все хранящиеся в нем ключи и пароли будут уничтожены).
TPM Owner Status
Отображает наличие владельца TPM (значение параметра изменить нельзя).
Typematic Delay (Msec)
Устанавливает задержку от момента нажатия клавиши до начала повторения символа клавиатурой. Данный параметр учитывается при использовании режима, включаемого параметром Typematic Rate Setting.
Typematic Rate (Chars/Sec)
Определяет частоту повторения ввода символов при использовании режима, включаемого параметром Typematic Rate Setting.
Typematic Rate Settings
Позволяет включить/отключить установку скорости повторения ввода символов клавиатурой при нажатой клавише. Данная возможность работает только до запуска драйвера клавиатуры операционной системы.
User Access Level
Позволяет изменить уровень доступа к настройкам BIOS Setup. Он может принимать следующие значения:
No Access — доступ к BIOS запрещен;
View Only — доступ разрешен только для просмотра;
Limited — разрешено изменять лишь некоторые параметры, например Date или Time;
Full Access — разрешен полный доступ.
Video BIOS Shadow [Video ROM BIOS Shadow]
Определяет, будет ли выполняться копирование кода BIOS, отвечающего за работу с графикой, из ПЗУ в оперативную память. Это позволяет очень сильно ускорить работу операционных систем типа MS-DOS с функциями видео BIOS. Современные же операционные систем, например, Windows, не используют функции видео BIOS.
Если вы не пользуетесь операционной системой MS-DOS, тогда данную возможность лучше отключить.
Virtualization Technology [Vanderpool Technology][VT Technology][Secure Virtual Machine]
Включает (значение Enabled или On) или отключает (значение Disabled или Off) аппаратную поддержку виртуализации.
Virus Warning [Boot Warning][Virus Protection][Anti-Virus Protection][BootSector Virus Protection][Fixed Disk Boot Sector]
Позволяет определить, будет ли BIOS проверять при загрузке компьютера содержимое загрузочного сектора и таблицы разделов на корректность. А также, будет ли запрещать запись в загрузочный сектор.
Если не проверять загрузочный сектор, тогда скорость загрузки может немного повыситься, хотя в этом случае вы можете стать жертвой одного из вирусов, изменяющих содержимое загрузочного сектора. Кроме того, следует учитывать, что модификация загрузочного сектора может быть необходима некоторым программам (например, при установке операционной системы или тестовым программам для жесткого диска), поэтому включение данного параметра может помешать работе таких параметров.
Установка данной опции равной Enabled приводит к выполнению проверки на корректность загрузочного сектора и таблицы разделов жесткого диска при запуске компьютера. Если система определит, что загрузочный раздел был модифицирован, тогда она спросит у пользователя, выполнять ли загрузку далее.
Wait for ‘F1’ If Error
Включает (Enabled или On) или отключает приостановку загрузки системы, если во время загрузки возникает некритическая ошибка.
BIOS — Вопросы по настройке, перепрошивке и восстановлению — 46 страница
Здравствуйте, купил вообщем ноутбук eMachines e625, поставил сразу на него ХР(стояла виста) после чего при загрузке писала ошибку 0200: Failure fixed disk 0, но это ладно, поставил дрова нужные, перезагрузил а он мне при загрузке начал гнать про сетевуху чето, и какой-то интел. проблема сейчас такова, что после того как лазил по биосу, вышел из него, но при перезагрузки экран перестал гореть.. ошибка с 0200: Failure fixed disk 0 так же выскакивает, потому что писк при ней как был так и остался, но в сам биос не заходит больше. делал на ощупь, после нажимания кнопки F10 в нем и enter он должен перезагружаться но этого не наблюдается.. товарищи, помогите пожалуйста))) что можно теперь сделать с ним?
21 августа 2009 21:23
Администратор
Репутация: 2479
Сообщений: 32767
Bala, обновлять BIOS пробовали?
Модель ноутбука: Acer Aspire 5920G / Acer TravelMate 5520G / Acer Timeline 3810T
Жесткие диски в IBM PC XT и контроллеры MFM/RLL
Здесь собраны различные заметки по подключению жестких дисков MFM/RLL к компьютеру IBM PC XT и совместимых. К сожалению, полную информации по этому вопросу найти уже сложно, кроме того, потихоньку все уже забывается.
Основное внимание в этом документе обращено на вопросы “Как сделано?” и “Почему так сделано?”. Текст написан технарем и для технарей, поэтому тут много жаргона и предполагаются базовые знания организации, схемотехники и функций BIOS XT. Что касается внешней стороны “Как это включить?” то можно почитать раздел “Дополнительные материалы”.
BIOS XT и HDD
Как известно, компьютер IBM PC XT 5160 был вторым персональным компьютером после IBM PC 5150. Как и предшественник, IBM PC XT имел на материнской плате BIOS объемом 8K, который поддерживал основные устройства XT. Давайте рассмотрим поддержку устройств в BIOS IBM PC XT 5160.
BIOS XT содержит драйвера очень ограниченного числа устройств:
Драйвер контроллеров дисплея CGA или MDA, включая графические режиимы CGA и шрифты для них. Выбор типа контроллера осуществляется с переключателей на материнской плате.
Драйвер клавиатуры (сканкоды типа XT)
Драйвер COM-порта на 8250_UART
Драйвер принтера CENTRONIX и поддержка кнопки Print Screen
Драйвер флопи-контроллера на микросхеме i8272А.
На IBM PC XT драйвером в BIOS поддерживаются дисководы двойной плотности (96tpi) 40 дорожек, 2 стороны, 9 секторов. Таким образом, в BIOS XT имеется поддержка дискет 360К и только. Количество флопиков выбирается с переключателей на материнской плате, от 1 до 4. Все флопики с точки зрения BIOS одинаковые, по 360К.
На PC поддержка дисковых устройств осуществляется через прерывание BIOS INT 13, самые важные вызовы конечно же “Прочитать сектор”(INT 13/AH=02h) и “Записать сектор”(INT 13/AH=03h). BIOS поддерживает до 4-х флопии-приводов 360К с номерами устройств от 0 до 3.
Стандартный BIOS XT обрабатывает также вызов INT 19 (Boot) и поддерживает загрузку с нулевого устройства, которое, как несложно догадаться, является флопиком 360К. Фактически, обработчик INT 19 состоит из вызова INT 13 “Прочитать сектор” c первого сектора дискеты (Boot Sector) в память по адресу 0000:7С00H (на 1Кб меньше 32К). Если в конце сектора есть сигнатура AAH/55H, то это скорее всего нормальный Boot Sector и BIOS передает туда управление.
Таким образом, “стандартный” BIOS XT не содержит никаких драйверов жестких дисков, вся поддержка содержится в Optional ROM BIOS платы контроллера.
Материалы для дополнительного чтения:
Роберт Журден. Справочник программиста на персональном компьютере фирмы IBM. Глава 5: Дисковые накопители
Питер Нортон. Программно-аппаратная организация IBM-PC
Ralf Brown Interrupt List http://www.ctyme.com/rbrown.htm
Исходники BIOS из IBM PC XT Technical Reference Section 5
Важное отличие XT от AT286/386/+ : В BIOS IBM PC AT и старших машин дополнительно содержится драйвер “стандартного” 16-битного MFM контроллера жестких дисков Western Digital на чипсете WD1010. Машина IBM 5170 (это полное название AT-шки) продавалась сразу с жестким диском и контроллером WD1003-WA. Поэтому “стандартный” 16-битный MFM контроллер не имеет BIOS-а на борту, он ему просто не нужен, т.к. драйвер содержится в основном BIOS-е материнской платы AT. Далее, оказывается, что контроллер “внутре” любого IDE диска полностью совпадает по системе команд и регистрам с MFM WD1003-WA (плюс расширения). Это нисколько не удивительно, поскольку стандарты IDE разрабатывала та же фирма Western Digital. Этот набор регистров называется Task File, он стандартный и одинаковый у 16-битного MFM и обычных IDE и работает одинаково. Поэтому машине AT с IDE диском и контроллером тоже не нужны никакие дополнительные BIOS-ы.
Второе важное отличие AT286/386/+ — это наличие CMOS Clock. Это такие специальные часы с маленькой памятью на батарейке. В памяти хранятся настройки CMOS Setup, так что CMOS заменяет кучу переключателей. В одной из ячеек CMOS-памяти хранится так называемый “тип жесткого диска”. На самом деле это просто индекс (номер) в большой таблице BIOS, где хранятся параметры C/H/S дисков. Количество таких фиксированных типов постоянно росло, доросло до 46 и в конце концов это всем надоело. Сделали User Type = 47, в котором количество дорожек, головок и секторов можно задавать вручную.
UPD Для совсем нердов — последние редакции BIOS для IBM PС XT 5160 умеют работать с флопиками 1.2Mb. Но для этого нужно заменить штатный контроллер флопиков на контроллер с поддержкой высокой плотности.
Диски MFM
Компьютер IBM PC XT 5160 в отличии от просто IBM PC 5150 продавался уже с жестким диском аж на 10 магабайт. В качестве поставщика IBM выбрала популярного тогда производителя винтов Seagate с моделью диска ST-412. Компания Seagate к тому времени уже была известна как производитель жестких дисков для мини-компьютеров, например она выпускала жесткий диск ST-506 на 5 мегабайт, который применялся в мини-компьютерах DEC (RD50) с точно такими же шлейфами. Вскоре и другие производители выпустили множество совместимых моделей: Western Digital, Kalok, Tandon, Micropolis e.t.c. Таким образом, интерфейс модели винтов ST-506/412 фирмы Seagate стал де-факто “стандартом” в отрасли персоналок и названием интерфейса для подключения древних жестких дисков.
Способ записи (кодировка битов) на такой жесткий диск был MFM (Modified Frequency Modulation). Таким образом, по названию способа записи и сами жесткие диски стали называться MFM. А интерфейс для подключения у них был уже знакомый нам ST-506/412.
Материалы для дополнительного чтения:
ST 506/412 OEM Manual Фирменное руководство от Seagate на диски ST-506 и ST-412
OA — IBM 10MB Fixed Disk Drive Содержит схему электроники ST-412
Пример для изучения возможностей разгона ST-506/412: контроллер повышенной плотности Perstor PS180-16F
Шлейфы MFM
Интерфейс ST-506/412 состоит из двух шлейфов: узкого и широкого. По широкому идут управляющие сигналы: переключение головок, шаг, сигналы индекса (один на оборот) и т.д. По узкому шлейфу идут данные MFM для чтения и записи в виде диф-пар. Частота тактирования для передачи данных была 10MHz, что по тем временам было довольно много, поэтому и применялись дифпары, на контроллерах стоял специальный ФАПЧ и т.д.
Согласно стандарту ST-506/412 к одному контроллеру может подключаться до 4-х жестких дисков и имеются 4 сигнала DS0..DS3 (Drive Select). К сожалению, большинство контроллеров позволяют подключить только 2 жестких диска.
Применяется радиально-шинное подключение. Это означает, что управляющий (широкий) кабель — общий для всех дисков в системе (шина), а кабели данных (узкие) идут индивидуально от контроллера к каждому диску.
Поскольку управляющий кабель представляет из себя шину, то необходимо на концах кабеля ставить терминаторы — небольшие резисторные сборки. Это напоминает правила подключения SCSI: терминаторы должны стоять на концах кабеля, то есть на контроллере и “дальнем” диске. На “среднем” диске терминаторы необходимо отключать. Узкие шлейфы не терминируются, там стоят специальные приемопередатчики, обычно такие же как для EIA RS-422.
Шлейф (собственно сам кабель) — Ribbon cable (ленточный кабель) — толщина AWG24 на 34 и 20 проводников соответственно.
Коннектор краевого разъема 34 пин — EC34, AMP P/N 88373-3, Molex 15-35-1351 или совместимый.
Коннектор краевого разъема 20 пин — EC20, AMP P/N 88373-6, Molex 15-35-1201 или совместимый.
Коннекторы для присоединения к контроллеру — IDC, Insulation-displacement connector на 34 и 20 пинов.
Номинал резисторов для терминирования — сборка 220/330 ом.
Для упрощения подключения жестких дисков часто применяют управляющий кабель “с перекруткой”. Аналогичная схема часто применяется для кабеля флоппи-дисков. В этом случае, все флоппи-диски переключаются на адрес B: (DS1), а “перекруткой” жил кабеля подменяют сигналы DS0 и DS1. C кабелем MFM можно проделать то же самое, только перекручиваются другие жилы.
Дополнительные материалы для чтения:
4294826724.pdf ГОСТ 280143-98 Интерфейс накопителя на магнитных дисках (ИМД-М). Советское прочтение стандарта ST-506/412.
Контроллеры для XT и их BIOS
Оригинальная IBM PC XT 5160 продавалась с OEM контроллером жесткого диска фирмы Xebec 1210
Контроллер Xebec 1210 — довольно интеллектуальное устройство: на борту целый процессор Z80, ПЗУ с микрокодом, собственный контроллер DMA i8237 и т.д. Такая схемотехника не является строгим каноном, например, контроллеры WD1002-WX и Seagate ST-11M для XT полностью совместимы, но в качестве процессора используют однокристальную ЭВМ i8051 и т.д.
Контроллер Xebec 1210 поддерживал два жестких диска Seagate ST-412 и имел на борту ПЗУ (Optional ROM), то есть расширение BIOS. Интерфейс между BIOS и Optional ROM, как известно, является стандартом на IBM PC: во время POST процедуры BIOS материнской платы XT сканирует область дополнительных ROM и, если находит сигнатуру, пытается эти ROM запустить. Получив управление BIOS контроллера, в свою очередь, тестирует жесткий диск (читает 1-й сектор) и переписывает на себя вектора прерываний INT 13 и INT 19 (включается первым в цепочку). Если же диск неисправен — выводится ошибка 1701.
Новый обработчик INT 13H добавляет поддержку физических дисковых устройства с номером 80H (и 81H для второго диска). Обработка старых устройств (как мы помним — флопиков с номерами 00H и 01H) передается предыдущему обработчику INT 13 (стрый адрес сохраняется на INT 40). Новый обработчик INT 19 меняет логику загрузки: сначала пытается загрузиться с флопика, а в случае неудачи — с первого жесткого диска (устройство 80H).
BIOS контроллера XT использует некотрые ячейки BDA (BIOS data area), а кроме того, он заполняет область FDPT (Fixed Disk Parameter Table), на которую указывает INT 41 (INT 46 для второго диска). Обратите внимание, этот вектор используется не для вызова, а именно как x86 FAR-указатель на данные параметров жесткого диска. Указывать он может как прямо на таблицу в области ROM контроллера диска, так и в память. Для таблички FDPT часто используется или область старших прерываний (INT C0-C3 и INT C4-C7) которые не использует никто кроме ROM Basic, или область стека BIOS 0000:0500h, что конечно чревато ее затиранием. Иногда используют последний килобайт памяти 9000:FС00 (там же размещается EBDA (Extended BIOS Data Area)) и остается 639К вместо 640К. Для устройств с нормерами от 82H и выше таблицы FDPT не ведется, их параметры можно узнать только через INT 13H функцию 8H.
При старте MS-DOS опрашивает BIOS и FDPT на наличие жестких дисков в системе. Поддержка MS-DOS для жесткого диска устроена также несколько сложнее, чем для дискеты. Появилась поддержка Таблиц Разделов (Partition Table) и специальная программа FDISK в составе DOS (начиная с 2.0) для работы с разделами. Загрузчик в Boot Sector-е жесткого диска тоже несколько сложнее — он проверяет таблицу разделов и грузится с первого “активного” раздела. Когда загружается MS-DOS, он присваивает устройству 80H (а точнее, первому активному разделу) символическое имя C:, так как на уровне BIOS никаких имен нету, только номера.
Следом за Xebec, другие производители также выпустили на рынок массу контроллеров для XT. Самой, пожалуй, популярной была серия Western Digital WD1002-WX. Благодаря тому, что IBM опубликовала полные спецификации, контроллеры WD были практически совместимы с Xebec на уровне регистров, хотя и сделаны на других чипах. Кроме WD часто встречались контроллеры фирм Longshine, DTC и SMC OMTI. Даже фирма Seagate поспешила на рынок со своими контроллерами ST-11M и ST-11R (странно что они сразу не выпустили контроллер XT ISA-8 для своего сверх-популярного диска ST-412). В СССР также выпускались машины с жестким диском MFM. ПЭВМ “Искра-1030” имела контроллер жесткого диска, повторяющим ранний WD1002-WX на микросхемах — клонах набора WD. ПЭВМ “ЕС-1841” имела контроллер — близкий аналог Xebec.
Дополнительные материалы для чтения:
OA — IBM Fixed Disk Adapter содержит схему контроллера Xebec (IBM 59×7921) и листинг его BIOS
WD1002S-WX2 XT MFM OEM Manual содержит блок-схему контроллера и описание принципов его работы.
SNOA710 AN-413 Disk Interface Design Guide and Users Manual. Много полезной информации от TI
AN-0413 Оригинал AN-0413 от NS
Документация на чип WD42C22C для жестких дисков и контроллеров — может работать как в режиме XT-BUS так и AT-BUS.
Документация на чипы CL-SH260 и CL-SH360 для построения XT и AT контроллеров жестких дисков MFM.
Форматирование жесткого диска MFM
Перед тем, как использовать жесткий диск MFM, необходимо записать на него служебную информацию для поиска секторов на дорожке — Sector address (см. выше про Soft Sectors). Поскольку разметка у разных контроллеров может отличаться, необходимо проводить эту операцию или после замены контроллера или для нового MFM диска. Нанесение служебной информации называется низкоуровневое форматирование (Low-level format, LLF). Эта операция отличается от создания служебных структур операционной системы: разбиение на разделы (partitioning) и создания файловой системы (собственно formatting или высокоуровневый формат).
BIOS контроллера XT (точнее его называть Optional ROM) INT 13 для этого предоставляет еще одну важную функцию: форматирование дорожки (INT 13/AH=05h). Самые древние контроллеры требовали внешнюю программу форматирования, которая просто вызывала форматирование для всех дорожек на диске. Позже программу форматирования зашили в ту же ПЗУ BIOS контроллера. Чаще всего Optional ROM контроллера диска сидит по адресу C800:0000, поэтому в разных популярных изданиях можно увидеть советы запуска форматирования из отладчика на g=C800:0005 (это не всегда так у различных контроллеров).
Встроенный форматтер на разных контроллерах имеет разный интеллект. В простейшем случае он просто начинает форматировать все дорожки/головки не задавая лишних вопросов, в других случаях ведет длинный диалог с пользователем. Вызов в BIOS тоже никуда не делся и появилось множество красивых диалоговых программ форматирования (они имеют проблемы с трансляцией, но об этом ниже).
После низкоуровневого форматирования получается жесткий диск, у которого все сектора читаются-пишутся (если они не сбойные), но пока забиты нулями (или каким-то другим мусором). Чтобы диск увидела система (например DOS), необходимо создать на диске таблицу разделов (утилитой fdisk) и создать структуру файловой системы (утилитой format).
Дополнительные материалы для чтения:
Low-Level Format Via DEBUG Как отформатировать диск через DEBUG и вызовы BIOS
Разное
Геометрия
Как уже написано выше, диск MFM с физической точки зрения состоит из XXX дорожек (Cylinders) и YY головок (Heads) и “свободного” пространства на дорожке. Возникает два вопроса:
Каким образом дорожка форматируется на сектора ?
Как контроллер (и DOS) может узнать геометрию MFM диска C/H/S ?
Давайте сначала ответим на второй вопрос. Краткий ответ такой: автоматически определить геометрию MFM диска — невозможно. Ни MFM диск ни контроллер не могут сообщить физические параметры диска. Процесс тут идет с другой стороны: именно пользователь задает параметры жесткого диска для контроллера. Для этого надо, например, найти производителя и марку жесткого диска. Во времена MFM ходили огромные списки из десятков и сотен моделей жестких дисков, содержащие C/H/S. Для машин IBM AT+ необходимо было найти в BIOS подходящий тип и прописать CMOS (позже появился User Type). Для XT контроллеров все было проще. Самый первый оригинальный Xebec 1210 поддерживал только Seagate ST-412: 306 дорожек и 4 головки. Поздние версии Xebec и WD1002 получили два джампера, которые позволяли выбрать 4 различных типа диска. Но на самом деле, с этих джамперов просто считывался индекс (номер) в таблице C/H/S внутри BIOS-а и при некотором знакомстве с организацией Optional ROM можно их найти и прописать туда любые параметры на любой из 4-х типов (да, нужно прошить УФПЗУ).
Более того, если у нас есть например жесткой диск MFM в котором 820 дорожек и 8 головок, то можно задать контроллеру параметры 615/6 и все будет работать, не используя диск полностью.
Другие контроллеры XT имели 3 джампера (и 8 типов дисков) или даже 4 джампера (и 16 типов). В дальнейшем появилась другая идея: хранить параметры диска прямо на диске — или в секторе номер 1 головки 0 стороны 0 или в специальном скрытом секторе перед первым. Если MFM диск исправен, то этот сектор всегда можно прочитать и контроллер считывает параметры оттуда. Особенно эта идея получила развитие в контроллерах фирмы Longshine. Там даже можно было сделать Split drive, то есть один физический диск отформатировать в два: 80H и 81H — это иногда требовалось для больших (по тем временам) дисков. Понятно, что место, где хранится конфигурация недоступно через обычные функции INT 13.
Чтобы разобраться с секторами, надо взять в руки калькулятор и немного посчитать. Итак, диск крутится со скоростью 3600 RPM то есть 60 оборотов в секунду. Данные на него поступают со скоростью 5 Mbit/s (при тактировании 10MHz). Получается, что на дорожку теоретически влезает 1/60 * 5000000 = 83333 бит = 10416 байт. То есть, теоретически на дорожку можно записать примерно 20 секторов по 512 байт. Однако, практически, сектора должны иметь заголовки, а между секторами должны быть промежутки (GAP). Поэтому остановились на цифре 17 секторов на дорожку. Такое впечатление, что сначала хотели сделать ровную цифру 16, но оказалось, что надежно влезает 17. Кстати, на дискете 360К — 9 секторов на дорожке а не 8 именно по той же причине.
Формат записи на дорожку и форматы заголовков (Soft Sectors) отличается в разных контроллерах, именно поэтому они несовместимы между производителями и моделями. Наиболее хорошо документирован формат дорожки в контроллерах WD в документации на чипсет.
Таким образом, у BIOS MFM контроллера, конечно, можно запросить геометрию (INT 13/AH=08h), но он возвратит только ту, которую … мы сами в него записали (джамперами или из CMOS на AT). Более продвинутые жесткие диски IDE имеют команду определения геометрии, но чаще всего возвращают не настоящую физическую геометрию, а так называемую логическую, после процедуры трансляции.
Дополнительные материалы для чтения:
CSC Hard Drive Bible http://www.bitsavers.org/pdf/csc/
Трансляция
Как несложно догадаться, трансляция прячет настоящие физические параметры диска, выдавая наружу некие логически “дорожки” и “головки”. Самый простой пример трансляции был выше, это Split Drive, когда один большой диск с точки зрения BIOS видится как два меньших по размеру. Другой популярный тип трансляции — это пересчет 26 секторов у RLL винчестера в 17 секторов “псевдо”-MFM для всякого старого софта.
Тут надо сказать, что IDE диски практически всегда работают с трансляцией, а физические параметры отдают только очень старые музейные модели. Во первых, большинство IDE дисков внутри вообще имеют не MFM, и даже не RLL, а другие продивинутые способы кодирования. Скорость вращения IDE дисков тоже быстро вышла за “стандартные” 3600 RPM (и скорость “с блина” давно превышает 5Mbit/s). Кроме того, большинство современных IDE имеет переменное число секторов на дорожке (Zone Recording), а наружу транслирует постоянное. Не следует забывать и об автоматической замене плохих секторов, которые “снаружи” не видны . Современные FLASH диски вообще не имеют никаких дорожек и головок, а показывают исключительно логические C/H/S.
Самое интересное, что система команд IDE имеет как команду “Установить параметры” INITIALIZE DRIVE PARAMETERS (91H) (унаследованную от древнего IBM PC AT с контроллером WD1003-WA) так и “Считать параметры” IDENTIFY DRIVE (ECH). Иногда это приводит к забавным результатам, когда в BIOS у жесткого диска одни параметры, а в операционке (например Linux) — другие. Хорошо если емкость совпадает. Или при переносе IDE жесткого диска с современной на старинную машину вдруг геометрия чудесным образом меняется, перестает соответствовать записям в Boot-секторе и система (в лучшем случае) не грузится.
Другая побочная проблема трансляции — это то, что программы форматирования пытаются работать с логическими секторами/дорожками. IDE диски по этой причине вообще не подлежат форматированию пользователем, это происходит на заводе или на специальном инженерном стенде в ремонтной мастерской.
Еще надо пару слов сказать об LBA. Это такой радикальный шаг отказа от геометрии C/H/S вообще. Диск LBA доступен как массив секторов 512 байт просто по номеру сектора. Никаких дорожек и головок нету вообще. Хотя LBA жесткие диски до сих пор отдают “геометрию” (конечно же логическую) для совместимости. Для поддержки LBA пришлось даже немного дополнить сервис BIOS INT 13H. В SCSI дисках геометрии также нету и вся видимость дорожек и головок создается BIOS-ом контроллера SCSI.
Материалы для дополнительного чтения (относится больше к AT+, но полезно):
Phoenix BIOS Enhanced Disk Drive Specification v1.1 определяет правила трансляции и вводит дополнительные функции INT 13
RLL
Очень большое количество легенд связано с RLL дисками и контроллерами. Давайте разберемся.
Начнем с того, что RLL — это на самом деле такой метод кодирования битового потока. Он хорош тем, что уменьшает количество перепадов (фронтов) в потоке. Для наиболее широко распространенного в контроллерах XT метода RLL(2,7) скорость уменьшается практически на 50%. Это позволяет поднять битовую скорость при сохранении той же полосы. В большинстве RLL контроллеров битовая скорость составляет 7.5Mbit/s, причем “скорость перепадов” и соответственно спектр сигнала получается не намного больше, чем у MFM на 5Mbit/s. Это позволяет записать больше информации на жесткий диск, но предъявляет повышенные требования к самому жесткому диску (минимальный джиттер — неравномерное вращение “блина”, качественный маршевый двигатель, подшипники и головки, минимальные искажения в тракте чтения/записи) и к контроллеру (схема ФАПЧ).
Емкость нетрудно прикинуть. При скорости вращения 3600 RPM емкость дорожки составляет 1/60 * 7500000 = 125000 бит = 15625 байт то есть примерно 30.5 секторов по 512 байт. Из за требований организации промежутков и заголовков стабильно удается записать 26 секторов.
Таким образом, RLL диск — это просто “очень хороший” MFM. Например, фирма Seagate выпускала жесткий диск модели ST-238R, предназначенный для записи 30Mb данных методом RLL. На самом деле, это просто очень качественный аналог модели ST-225, на который влезало 20Mb методом MFM с такой же геометрией 615/4. Что будет, если отформатировать ST-238R на MFM контроллере ? Просто очень надежный MFM небольшой емкости 615/4/17. А наоборот, если отформатировать ST-225 на RLL контроллере ? Получится не очень ненадежный RLL повышенной емкости 615/4/26. Вот и все.
Скорость передачи
Интересно оценить скорость передачи контроллеров MFM и RLL на XT.
Как известно, частота шины ISA-8 составляет 4.77MHz. Контроллер жесткого диска работает по DMA. Согласно схемотехнике оригинальной IBM PC XT, цикл DMА может происходить в каждый 5-й цикл шины, плюс добавляется один цикл ожидания. Итого, получается, что максимальная теоретическая скорость передачи по DMA может достигать 4.77 / 6 = 0.795 Mб/c = 795 Кб/c. Это скорость передачи непрерывного блока. Поскольку блоки еще надо обрабатывать, а контроллер DMA — перепрограммировать каждый блок и т.д. то скорость передачи не может достигнуть максимальной.
С другой стороны, диск вращается со скоростью 3600RPM, то есть каждую 1/60 секунды “с блина” приходит 17 секторов по 512 байт. Итого: 60 * 17 * 512 = 522240 или 522Кб каждую секунду. Опять же, это без переходов с дорожки на дорожку т.е. 60 раз в секунду одни и те же сектора, чего при реальной работе не бывает. Скорость передачи RLL несколько выше : 60 * 26 * 512 = 798720 или 799Кб/c, что даже несколько превышает предел скорости DMA.
На практике все намного хуже. Контроллер сначала считывает сектор во внутренний буфер, а только потом передает его в память машины. На это требуется время. Оригинальный контроллер Xebec давал скорость около 85Кб/с при интерливе 6:1 и около 105Кб/с при интерливе 5:1. Контроллеры WD1002 несколько быстрее — 200..300Кб/с.
Интерлив
Для чего придумали интерлив (чередование) ? Дело в том, что машины тогда были довольно медленные. XT вместе с контроллером просто не успевала обрабатывать поступающую информацию, и сектор на вращающемся диске успевал “убежать” из под считывающей головки. Чтобы прочитать следующий сектор N+1, надо было ждать целый оборот диска. Идея пришла очень простая. Поскольку все сектора имеют внутри номер, то сектора можно записывать не подряд. Например, у нас на дорожке 9 секторов, и нам надо прочитать сектора 2 и 3. Записываем сектора в таком порядке:
1 4 7 2 5 8 3 6 9
Пока мы разбираемся с сектором 2 под головкой “проскакивают” сектора 5 и 8, а сектор 3 оказывается в нужное время в нужном месте. Тут получается интерлив 3:1, то есть один читаем, два пропускаем, читаем. Для чтения всех 9-ти секторов подряд нам нужно три оборота шпинделя. Соответственно, суммарная скорость “с блина” тоже падает, но зато нам не нужно ждать целый оборот для поиска следующего сектора. При интерливе 1:1 получилась бы самая высокая скорость, но далеко не все контроллеры и машины успевали обработать такой поток.
Программа форматирования большинства XT контроллеров позволяет задавать интерлив вручную. Как правило, оптимальное значение зависит от скорости материнской платы в TURBO моделях и модели контроллера. Обычно скорость плавно возрастает от примерно 80Кб/с на интерливе 6:1, а потом резко падает (сектора успевают “убежать”). На TURBO материках 12MHz и хорошем контроллере иногда достижим интерлив 2:1 и скорость передачи до 400Кб/с.
Существуют несколько программ, которые могут подобрать оптимальный интерлив для данной комбинации материнской платы плюс контроллер, например OPTUNE или CALIBRATE.
Дополнительные материалы для чтения:
Несколько контроллеров
Довольно интересен вопрос установки нескольких контроллеров жесткого диска на XT.
Краткий ответ такой: это во многом вопрос везения и добросовестности программистов Optional ROM.
Тут надо учитывать, что существовал целый “зоопарк” различных дисковых решений. Кроме MFM и RLL контроллеров для XT существовали 8-битные SCSI адаптеры (например Seagate ST-01, Trantor T-130B или Future Domain TMC950). На закате XT существовали даже адаптеры для подключения 16-битного IDE: например Silicon Valley Computer ADP50L. Недавно был разработаны подобный XTIDE контроллер для ISA-8 и контроллер Compact Flash (XT CF Lite). Все они имеют набортный BIOS (Optional ROM), обслуживают дисковый INT 13 и поддерживают загрузку через INT 19.
Самое первое требование к устройствам на шине ISA-8 — это отсутствие конфликтов по портам ввода-вывода I/O, прерываниям IRQ, каналам DMA и адресам размещения Optional ROM. Поскольку в XT нету никакой поддержки Plug-n-Play, отсутствие конфликтов целиком ложится на пользователя.
Во время POST-процедуры BIOS материнской платы сканирует адресное пространство в поисках Optional ROM и запускает их. Эти BIOS-ы контроллеров переписывают вектора INT 13 и INT 19 и должны сохранять старое значение для передачи по цепочке. “Хороший” BIOS должен проверить наличие других контроллеров жесткого диска и выбрать следующее значение номера диска BIOS 81H, 82H и т.д. Нередки конфликты при заполнении области параметров дисков FDPT INT 41 и т.д. Фирма Western Digital для контроллеров WDXT-GEN гарантирует совместную работу двух контроллеров в системе. Все прочие комбинации требуют тестирования.
Важное замечание: BIOS материнской платы просматривает область Optional ROM и запускает их последовательно от C000 до EFFF. Поэтому работоспособность готовой системы иногда сильно зависит от порядка следования BIOS-ов в адресном пространстве. Например, иногда наблюдается такая ситуация: если BIOS контроллера MFM имеет адрес C800H, а контроллера SCSI — адрес CA00H — то система работает. А если наоборот — то система не загружается.
Современный BIOS контроллера XT-IDE, например, содержит целый Boot Manager, который позволяет выбрать загрузочное устройство (исходные тексты BIOS XTIDE доступны).
XT контроллер на AT
Что будет, если поставить 8-битный контроллер XT MFM/RLL в ISA-слот машины AT 286 или выше ?
Как мы помним, в BIOS-е AT-совместимых машин имеется драйвер “стандартного” 16-битного MFM контроллера WD1003-WA. Геометрия диска считывается из CMOS (точнее — считывается Тип Диска — индекс, а далее в таблице BIOS ищется геометрия).
BIOS контроллера XT не использует ни CMOS ни таблицу типов оттуда и не перекрывается по портам I/O (XT=320H против AT=1F0H), истользует одно младшее прерывание (обычно IRQ=5) и один канал DMA. Поэтому, обычно, он вполне совместим с AT контроллером WD1003-WA и с IDE Task File (что как мы помним, практически то же самое). При этом BIOS AT работает со своими дисками, а BIOS контроллера XT — со своими. Если AT-дисков в машине нет (например, в BIOS AT стоит Drive Type = 0), то контроллер XT становится единственным, его диск получает номер 80H при старте его Optional ROM, а активный раздел на нем — букву C: после загрузки DOS.
Справедливости ради следует отметить, что существуют и “продвинутые” AT 16-bit ISA MFM/RLL контроллеры, которые не соответствуют WD1003-WA (например, Seagate ST-21/ST-22 или многие DTC) и которые имеют собственный BIOS на борту и “отзываются” на собственных I/O адресах. Как правило, они не используют данные из CMOS и прекрасно уживаются в качестве второго контроллера с WD1003-WA или единственными в системе. Такие “продвинутые” MFM/RLL карты очень напоминают SCSI ISA-16 контроллеры, также имеющие собственный BIOS. Для них надо проверять ресурсы шины ISA, но как правило, они тоже работают совместо с XT контроллерамии.
XT-BUS
Большое количество вопросов связано с дисками XT-BUS. На самом деле, предком XT-BUS можно считать устройство типа Hardcard (или WD FileCard). После изобретения малогабаритных 3-дюймовых жестких дисков некоторые фирмы выпустили ISA-8 карточки, содержащие контроллер и диск на одной раме (или длинной плате). Причем иногда электроника накопителя и контроллера настолько сливалась, что кабелей ST-506/412 просто не было. Поэтому, вполне логично было выпустить диски, имеющие шлейф, в котором фактически передается минимальный вариант шины ISA-8, а контроллер расположен прямо на плате электроники диска (XT Attachment).
Таким образом, XT-BUS шина, это просто “удлинитель” урезанной шины ISA-8. На XT-BUS шлейф выведены “младшие” 2 линии адреса, 8 бит данных, сигналы дешифрации, Reset, а также заведены сигналы одного канала DMA и один IRQ. По набору команд контроллер “внутри” жесткого диска XT-BUS практически полностью соответствует ISA-8 контроллеру WD1002-WX и даже располагается на тех же адресах (320h или 324h). BIOS контроллера располагается “снаружи”, на плате (а не внутри диска), в отдельной ПЗУ или входит в состав BIOS-а материнской платы (на EuroXT).
XT-BUS полностью НЕсовместим с AT-BUS IDE, хотя использует такой же 40-жильный шлейф и IDC-коннекторы. Это становится понятно хотя бы по той причине, что “внутри” XT-BUS диска контроллер имитирует 8-битный WD1002-WX, а внутри AT-BUS IDE диска — 16-битный WD1003-WA с TaskFile.
Стандарт XT-BUS не получил широкого распространения. Было выпущено очень мало моделей жестких дисков XT-BUS и очень мало контроллеров ISA-8 XT-BUS в виде отдельной платы: например, WDXT-150 (где стоял дешифратор шины XT-BUS, коннектор IDC-40 и Optional ROM BIOS) или Seagate ST05X. Хотя… компьютеры Schneider Euro-XT выпускались с XT-BUS на материнской плате и получили некоторое распространение в Европе. Отдельно стоит упомянуть уникальный жесткий диск Seagate ST-351AX, который переключался джампером между стандартами XT-BUS и AT-BUS IDE.
Распайка шлейфа XT-BUS:
RST B1 A1 GND SD7 B2 A2 GND SD6 B3 A3 GND SD5 B4 A4 GND SD4 B5 A5 GND SD3 B6 A6 GND SD2 B7 A7 GND SD1 B8 A8 GND SD0 B9 A9 GND ^CS1 B10 A10 GND AEN B11 A11 GND ^IOW B12 A12 GND ^IOR B13 A13 GND ^DACK B14 A14 GND DRQ B15 A15 GND IRQ B16 A16 GND A1 B17 A17 RSVD A0 B18 A18 GND ^PRICS B19 A19 GND ^ACTIVE B20 A20 GND
Список (практически полный) жестких дисков XT-BUS:
Western Digital
Miniscribe 8225XT (20 MB )
Miniscribe 8450XT (40 MB )
Seagate ST-325X (20 MB )
Seagate ST-325A/X (20 MB )
Seagate ST-351X (40 MB )
Seagate ST-351A/X (40 MB )
HMD-755 (20 MB )
HMD-765 (40 MB )
25-1045 (20 MB )
25-1046 (40 MB )
Фирма Conner выпускала “близнецы” — жесткие диски CP-2024XT и CP-2024AT c XT-BUS и AT-BUS (IDE) интерфейсом соответственно (и еще чуть позже пару CP-4044XT/CP-4044AT).
XT-BUS и терминология
В настоящее время существует некоторое количество терминов, описывающих различные аспекты и способы подключения дисков к контроллеру и шине.
Термин IDE (Integrated Drive Electronics, “электроника, встроенная в привод”) первоначально означал конструктив, т.е. тот факт, что электроника контроллера (или большая ее часть) перенесена на сам жесткий диск. Название было введено фирмой Western Digital в 1986 году как торговое название для новых (тогда) жестких дисков. Первые продукты WD действительно представляли собой контроллер, прикрученный к диску с интерфейсом ST-506. Один из первых полноценных IDE жестких дисков был 40 мегабайтный 3.5” диск Conner CP341 для компьютера Compaq Portable III. Термин IDE первоначально относился именно к конструктивному исполнению, но стал обозначать и интерфейс подключения диска к контроллеру и протокол обмена и набор регистров (Task File в стиле WD1003-WA). Обычно термин “IDE” относится именно к 16-битному интерфейсу для присоединения диска к шине ISA-16 IBM AT-совместимых компьютеров, поэтому употребляется без уточнения, что это “AT IDE”. Формально говоря, можно сказать и “XT IDE диск”, если мы желаем описать (в первоначальном смысле термина) жесткий диск с интегрированным контроллером для подключения к XT ISA-8, но такой термин употребляется редко.
Термин EIDE опять же ввела компания Western Digital для обозначения дисков, размер которых превышал 528Mb, а скорость обмена была поднята до 16Mb в секунду. Позднее почти все наработки EIDE были включены в стандарт ATA-2 или FastATA.
Термин ATA был введен в 1994 комитетом ANSI X3.221-1994 под названием “AT Attachment Interface for Disk Drives”. Это стандарт именно на интерфейс (шлейф) жесткого диска, его протоколы и регистры. Первая версия стандарта называлась ATA-1, а дальше пошли ATA-2(1996), ATA-3 и т.д. все более и более скоростные и объемные. Стандарт ATA более точно определил форматы и скорости обмена с диском, самый медленный 3.3Mb/s получил название PIO-0 (Parallel I/O). Стандарт ATA-2 вобрал в себя EIDE, а в стандарте ATA-4 появилась спецификация ATAPI (AT Attachment Packet Interface) для присоединения ленточных и магнитооптических накопителей и даже флоппи-дисков. Наиболее широкое применение ATAPI получил для подключения CD-ROM накопителей, так называемые IDE CD-ROM на самом деле работают по ATA-4 ATAPI стандарту. Аналогично термину “ATA” также иногда применяется термин “XTA” (XT Attachment), но надо учитывать, что ни название, ни протокол не стандартизованы.
Когда появились контроллеры и диски Serial ATA, то обычный 16-битный IDE/ATA стали называть PATA (Parallel ATA).
Наконец, термин AT-BUS относится более к электрическим и логическим протоколам шлейфа и применяется для обозначения того факта, что электрические сигналы и протокол обмена являются производными от параметров шины ISA-16 компьютера IBM PC AT 5170. Термин не стандартизован. Аналогично, XT-BUS относится к шлейфу для подключения диска к 8-битной шине ISA-8.
Также следует упомянуть разработку “XT IDE” c Vintage Computer Forum. Это контроллер для шины ISA-8 для подключения обычных 16-битных IDE/ATA дисков. Название авторское и применяется именно для этой разработки.
К сожалению, сейчас нередко путают XT-BUS и XT-IDE.
Еще один интересный (но редко используемый) режим имеется у карточек Compact Flash. Как известно, электрический интерфейс Compact Flash может представляться или 16-bit шиной PCMCIA или шиной IDE. В режиме PCMCIA карточка Compact Flash работает как PCMCIA/ISA-16 контроллер IDE на “альтернативных” адресах 0x1e0 и т.д., а в режиме IDE — как обычный IDE “диск” (TrueIDE mode). Оказывается, в стандарте ATA-2 и Compact Flash определен дополнительный 8-битный режим работы для подключения Compact Flash к “простым” 8-битным системам (в ATA-3 этот режим пропал). Примерно 2/3 карт Compact Flash точно следуют спецификации и поддерживают 8-bit mode, а еще в этом режиме могут работать IBM Microdrive диски. Такой режим чрезвычайно упрощает схемотехнику ISA-8 контроллера, фактически он состоит из дешифратора адресов порта и BIOS и панельки под ПЗУ. Пример такого адаптера: XT CF Lite. Также компания LoTech выпускает адаптер для ISA-8 для Compact Flash ATA-2 карт: ISA CompactFlash Adapter.
Дополнительные материалы для чтения: