Тақырып 2

# Тақырып 2. BIOS аналық плата және чипсеттер

Мақсат: функциялар, чипсет тағайындау және BIOS қарастыру.

Жоспар:

1. Солтүстік және оңтүстік чипсет мостлері.

2. BIOS микросхемасы және оның конфигурациясы.

1. Солтүстік және оңтүстік чипсет мостлері

Чипсет нақты аудармасында (chipset) «микросхемалар жинағы» дегенді білдіреді. Чипсетті, сонымен қатар жүйелік логиканың жинағы деп те атайды, бұл бір немесе екі микросхема, арналғандар процессор, жад, енгізуді/шығару порттары және компьютерды қалған компонентері арасындағы әрекеттерді ұйымдастыруға арналған. Компьютерлік техниканың дамуы, ПК бөлек элементтері арасындағы әрекеттерді ыңғайлы болуы үшін ұйымдастыруға арналған. Тек қана i486 процессорының пайда болуы, бөлек микросхемалар бір-екі үлкен микросхемаларды біріктірді, және оны чипсет деп атады.

PCI шинасын жасаумен чиптсеттіңи бөлек микросхемалары - мостлер деп атады, осыдан мынадай терминдер пайда болды: чипсеттің солтүстік мості (North Bridge) және оңтүстік мості (South Bridge), солтүстік мост процессормен қосылады, ал оңтүстік мостм - солтүстікпен. –Кейбір жағдайларда өндірушілер солтүстік және оңтүстік мостді бір микросхемаға біріктіреді, және сондай шешімді бірчипті деп атайды, ал егер екі микросхема, онда ол екімостлі схема.

Чипсеттің солтүстік мості жад контроллерінде дәстүрлі қосылған (AMD64 архитектуралы процессорларға арналған чипсеттерден басқа), графикалық шинаның контроллері (AGP немесе PCI Express x16), оңтүстік мостмен әрекеттесу интерфейсі және процессормен әрекеттесу интерфейсі. Кейбір жағдайларда чипсеттің солтүстік мості интерфейске сәйкес келетін кеңейту картасымен әрекеттесуді ұйымдастыру үшін қосымша сызықтар PCI Express x1 тұруы мүмкін.

Чипсеттің оңтүстік мостіне енгізу-шығару құрылғыларымен әрекеттесу ұйымдастыру функциясы жүктеледі. Оңтүстік мост қатты диск контроллері (SATA және/немесе PATA), USB-контроллер, желілік контроллері (тек қана МАС-деңгейлі), РСІ-шина контроллері және РСІ-Express-шиналар, үзіліс контроллері және DMA-контроллері. Сонымен қатар оңтүстік мостге әдетте дыбыстық контроллер кірістіріледі, және мұндай жағдайда сыртқы чипсетке кодектің микросхемасы керек. Сонымен қатар, оңтүстік мост аналық платада тағы екі маңызды микросхемалармен қосылады: ROM-жады BIOS микросхемасымен және Super I/O микросхемасымен, жүйелі және паралельді порттарға және флоппи – дисководқа жауап береді.

Солтүстік және оңтүстік мостлерді бір-біріне қосу үшін арнайы бөлінген шина қолданылады, және де әр түрлі өндірушілер, бұл үшін әр түрлі шинаны (әртүрлі өту қабілеттілі) қолданады:

- Intel - DMI (Direct Media Interface),

- ULi - HyperTransport ;

- VIA - V-Link;

- SiS — MuTIOL;

- ATI - HyperTransport, PCI Express ;

- NVIDIA - HyperTransport.

Чипсеттің аты солтүстік мост атымен сәйкес келеді, бірақ нақ солтүстік және оңтүстік мостлердің жиынтығын нұсқау дұрыс болып табылады, сондықтан көптеген жағдайларда бір чипсеттің солтүстік мості оңтүстік мостлердің әртүрлі нұсқаларымен сәйкес келеді.

Чипсет кез келген аналық платаның негізі болып келеді. Аналық платаның функционалдылық фактісі процессор типін қамтамасыз ететін өнімділігінің 90%-ы нақты чипсетпен анықталады, сонымен қатар шеткі құрылғыларды қосудың функционалды мүмкіншілігіне тәуелді.

Чипсетов таңдауы қазіргі таңда маңызды және егер процессорларды барлығы екі компания шығарса: Intel и AMD, онда чипсеттерді Intel, және VIA, және SiS, және NVIDIA, және ATI, және ULi өндіреді.

2. BIOS микросхемасы және оның конфигурациясы.

BIOS термині аналық платада орнатылған барлық жабдықтауды басқаруға жауап беретін бағдарламаны анықтайды, Нақты BIOS жүйелік платаның ажырамас құрастырушы келеді.

BIOS аббревиатурасы - Basic Input/Output System (енгізу/шығару базалық жүйесі). IBM PC алдыңғы жүйесінде, BIOS негізгі тағайындауымен енгізу-шығару функцияларының қамтамасыз ету операциялық жүйе интерфейсіне арналған аппаратурамен әрекеттесу, бірақ соңғы кезде оның тағайындауы және функциялары маңызды кеңейді.

BIOS басқа маңызды функциясы әрбір компьютерді қосуларынан кейін тестілеу процедурасы (POST, Power On Self Test) барлық аналық платада орнатылған жабдықтау (қосымша плата кеңейтуден басқа) болып табылады. Тестілеу процедурасына кіреді:

· электркоректенуді басқару жүйесінің жұмысқа қабілеттілігін тексеруі;

· жүйелік ресурстар және чипсет регистрлер инициализациясы;

· оперативті жадты тестілеуі;

· пернетақтаны қосуы;

· порттардың тестілеуі ;

· контроллерлердің инициализациясы, анықтама және қатты дисктердің қосуы.

Инициализация барысында және BIOS жабдықтау тестілеулері берілгендерді жүйе конфигурациясының ақпараттарымен салыстырады, жүйелік платада орналасқан арнайы жадта энергиятәуелділі - CMOS сақталады. CMOS чипінде берілгендердің сақталуы анайы батарейкамен қамтамасыз етіледі және ақпарат BIOS баптауының әрбір өзгертілуінде жаңартылып отырады. Сол себепті жад жүйелік компоненттер туралы соңғы мәліметтерді сақтайды, ағымдағы дата және уақыт, сонымен қатар, BIOS кіруге немесе операциялық жүйе жүктелуіне орнатылған парольді сақтауы мүмкін. Назар аударыңыз: қатардан шығуда, батарейкаға зақым келуі немесе өшірілуі CMOS жадындағы барлық берілгендер нөл болады!

IBM PC уақытымен BIOS орындайтын үшінші маңызды функция, операциялық жүйе жүктелуі болып табылады. Қазіргі BIOS, операциялық жүйенің жүктелуін тек қана иілгіш (FDD) немесе қатты (HDD) дискпен ғана емес, сонымен қатар CD-ROM, ZIP, LS-120, SCSI-контроллері т.с.с. мүмкіндік береді. Құрылғыдағы жүктелу ақпаратын оқып, BIOS программаны іздеуге кіріседі, операциялық жүйе жүктеу немесе жүктеу сауалын басқа құрылғыға береді. Жауап алғанда, жүктеу программасы оперативті жадқа орналаса бастайды, және жүйелік конфигурацияда жүктелу және операциялық жүйенің құрылғы драйверлерінде болады.

Pentium процессорының пайда болуымен, BIOS бір функцияны орындайтын болды - тұтыныушы қуат басқару, ал түрлердің – форм-фактор АТХ аналық платаның пайда болуымен және қоректену көзінің қосу және өшіру функциясы, ACPI (Advanced Configuration and Power Interface – спецификациясы, конфигурацияның ілгері жылжыған интерфейсі және тұтынушы қуатты басқару). Сонымен бірге АРМ (Advanced Power Management - ілгері жылжыған тұтынушы қуатты басқару)спецификациясы да бар. Ерекшелігі ACPI – ОЖ негізгі құралдарымен, ал АРМ – BIOS құралдарымен іске асырылады

Пайдаланушы интерфейстің әртүрлі нұсқалары және әртүрлі өндірушілерінің сыртқы ұқсастығы, BIOS жүйелік шақыруы қатал стандартталған.

BIOS программалық жабдықтамасын өңдейтін фирмалар, бүкіл тарих бойынша оның пайда болуы өте аз болған. Ең белгілі үшеуін ерекшелеуге болады: Award Software (Award BIOS), кезінде Phoenix Technologies Ltd (PhoenixBIOS қазірге дейін ноутбуктарда кездеседі), American Megatrends, Inc. (AMI BIOS) және Microid Research (MR BIOS). Дегенмен, бүгінгі күні компьютерлердің басым көпшілігінде Award Software компаниясының BIOS әртүрлі нұсқалары қолданылады.

BIOS физикалық тұрғыда энергиятәуелділгі қайта программалайтын флэш-жадта орналасады, ол аналық платаның арнайы негізге орнатылады (бұл микросхемада – BIOS үшін программалық жабдықтама өңдеуші фирмасының жарық голографиялық жапсырма бар). Компьютері қоректенуі сөнуінен кейін, бұл жадтағы ақпарат өшірілмейді және көп уақыт сақталауы мүмкін. BIOS жазбасы үшін тапсырыс бойынша ТЖҚ микросхемасын әзірлеу пайдасыз және тіпті қауіпті. Пайдасыз, өйткені аналық платаның әрбір тиражында кішкене салыстырмалық бпар, ал қауіпті себебі жаңа аналық платаның жарыққа шығуынан кейін және кең сатылым басында түзету керек қателіктер пайда болады. Эксперттер, плата сатылымынан бастап, 4-6 ай ішінде негізгі қателіктер жойылу керек деп есептейді. Бұл қателіктер жұмыспен бірге, көп пайдаланушылардың қатысуынсыз, экзотикалық жабдықтаумен пайда болады

Әдибиет: 1, бет. 12-45; 12, бет. 15- 58

Бақылау сұрақтар

1. Чипсетов негізгі функциялары?

2. Чипсеттің солтүстік мостіне не кіреді?

3. Чипсеттің оңтүстік мостіне не кіреді?

4. Солтүстік және оңтүстік мостлердің байланысы үшін қандай шиналар қолданылады?

5. Чипсеттерді өндіретін белгілі фирмаларды атап шығыңыздар?

6. BIOS термині нені анықтайды?

7. BIOS қандай функцияларды орындайды?

8. POST тестінің қадымдар жүйелілігіне не кіреді?

9. CMOS жадында не сақталады?

10. BIOS микросхема өндірісімен қандай фирмалар шұғылданады?