Wszystko o BIOS-ie
Elementem czcym wszystkie komponenty obecnych komputer�w jest pyta g�wna, na kt�rej opr�cz r�nego rodzaju port�w komunikacyjnych i g�wnego chipsetu znajduje si ukad scalony, czsto nazywany BIOS-em komputera. W tym artykule postaramy si przybliy Pastwu pojcie BIOS-u komputera i jego funkcji.
Sowo BIOS jest skr�tem od angielskiej nazwy Basic Input/Output System - Podstawowy System Wejcia/Wyjcia - kt�ra okrela program zapisany w pamici staej ROM (Read Only Memory) lub obecnie czciej w tzw. pamici Flash komputera. Program ten czuwa nad prawidow wzajemn komunikacj systemu operacyjnego, poszczeg�lnych komponent�w komputera oraz jego urzdze zewntrznych (peryferyjnych). BIOS uaktywnia si w momencie wczenia komputera i przejmuje „wadz” nad nim do momentu zaadowania waciwego systemu operacyjnego z dysku twardego, dyskietki lub innego nonika pamici masowej. Po wczeniu zasilania najpierw testowany jest procesor, potem pami ROM i RAM, nastpnie sterowniki przerwa i inne ukady specjalizowane na pycie g�wnej, a w kocu urzdzenia peryferyjne, takie jak klawiatura, dyski itd. W ostatniej fazie testu wykrywane s rozszerzenia BIOS-u zlokalizowane na kartach sterownik�w; nastpuje ich inicjalizacja i uruchomienie niezbdnych podprogram�w.
W razie wykrycia jakichkolwiek bd�w wywietlany jest odpowiedni komunikat bd z goniczka komputera wydobywa si sygna. W dalszej czci procedury inicjalizacji BIOS-u komputer zaczyna dopomina si o system operacyjny. Przeszukuje on po kolei, w zalenoci od ustawienia, noniki pamici masowej, np. najpierw poszukuje go w pierwszej stacji dysk�w, a potem - gdy nie znajdzie - na pierwszym dysku twardym. Kolejno poszukiwania systemu mona zmieni przestawiajc odpowiedni opcj w programie konfiguracyjnym BIOS-u. Przyspiesza to start komputera (po co przeszukiwa zbdne miejsca). Niewane, jaki system operacyjny (Linux, Windows czy MS DOS) jest zainstalowany na komputerze, zawsze moe on korzysta z zasob�w maszyny dziki temu, e komputer ma BIOS, kt�ry udostpnia szereg funkcji obsugi poszczeg�lnych urzdze.
G�wny program BIOS-u jest zapisany w pamici ROM (obecnie: FlashROM), lecz poniewa korzysta on r�wnie ze zmiennych, to konieczne byo umieszczenie wartoci tych zmiennych w pamici RAM. Cz z tych zmiennych (np. aktualna data wraz z godzin, haso zabezpieczajce BIOS, ustawienia dysk�w twardych) musi by przechowywana w pamici przez cay czas, niezalenie od tego, czy komputer pracuje czy nie. Informacje te s przechowywane w podtrzymywanej bateryjnie pamici CMOS, a zmiany poszczeg�lnych wartoci dokonywane s za porednictwem specjalnego programu (SETUP) umieszczonego wraz z BIOS-em w kostce ROM.
Setup - konfiguracja
Program Setup umoliwiajcy zmian parametr�w BIOS-u, w zalenoci od producenta moe mie r�ny wygld, a nawet r�ni si interfejsem (zwykle Setup obsugiwany jest klawiatur, jednak BIOS-y niekt�rych producent�w, np. American Megatrends, dysponuj interfejsem okienkowym obsugiwanym myszk). Odpowiednie skonfigurowanie Setupu moe znacznie zwikszy wydajno komputera, jednak jeeli z czym przesadzimy albo wczymy niepotrzebnie jakie opcje, nasz komputer moe w og�le nie wystartowa lub odmawia nam posuszestwa co chwil. Proponuj wic rozpoczynanie „zabawy” z BIOS-em z du ostronoci - przy jakichkolwiek modyfikacjach ustawie naley spisa na kartce dotychczasow konfiguracj i w razie niepowodzenia, po ponownym wczeniu komputera, powr�ci do poprzednich ustawie.
Zanim zapoznamy si z funkcjami BIOS-u przedstawionymi w ramkach, warto pozna pokr�tce zasad dziaania komputera opisan w ramce „Komputer - jak to dziaa”. Po zapoznaniu si z ni moemy przej do modyfikacji ustawie BIOS-u. Naley w tym celu otworzy Setup - podczas uruchamiania wcisn klawisz „Delete” (w wikszoci komputer�w). Jeeli komputer pozwoli nam „wej” do BIOS-u, powinnimy zobaczy szereg opcji do wyboru , podzielonych na kilka kategorii opisanych w ramkach. Naley tylko wspomnie, e wymienione przez nas opcje nie musz by dostpne w kadej wersji BIOS-u, moe te tak si zdarzy, e pewne BIOS-y maj tych funkcji znacznie wicej lub te wystpuj one pod innymi nazwami albo w innych kategoriach. Dzieje si tak dlatego, e Setupy BIOS-�w z reguy nie udostpniaj wszystkich funkcji konfiguracyjnych BIOS-u i tu z pomoc mog przyj odpowiednie programy pozwalajce dokonywa zmiany niekt�rych ustawie BIOS-u z poziomu systemu operacyjnego. Moemy ich uywa
zamiast Setupu.
Jednym z nich jest np. TweakBIOS. Program ten po uruchomieniu pokazuje, jakie urzdzenia znalaz , kt�rych ustawienia BIOS-owe mona zmienia. Po wybraniu jednego z urzdze otwiera si okienko przypominajce Setup BIOS-u firmy Award, gdzie moemy dokonywa zmian.
Bardzo ciekaw cech tego programu jest ramka w prawym dolnym rogu, w kt�rej program wywietla podpowiedzi pomagajce ustawi BIOS tak, aby z komputera dao si wycisn tyle, ile tylko si da . Proponujemy „pobawi si” tym programem i sprawdzi, jak ustawienia BIOS-u mog wpywa na wydajno komputera. Nie ma powodu martwi si, e jeeli dokonamy niewaciwych zmian, komputer nam si zepsuje, gdy program ten w wersji shareware nie pozwala nagrywa zmian na stae i w przypadku jakiego bdu wystarczy uruchomi komputer ponownie, a BIOS „zaaduje” stare ustawienia.
Kolejnym programem jest BIOSAccess, kt�ry znacznie r�ni si interfejsem od opisanego wyej, gdy jest programem przeznaczonym dla rodowiska Windows. Pozwala on na zmian wielu parametr�w BIOS-u, wystarczy wybra odpowiedni kategori, np. „BIOS Setup”, i jednym klikniciem myszki mona zmieni np. sekwencj poszukiwania systemu operacyjnego.
Nastpnie naley potwierdzi wciskajc klawisz „OK” i z g�rnego menu wybra opcj „File (strzaka) Save & Reboot”. Komputer zapyta nas, czy zamkn wszystkie aplikacje i ponownie uruchomi komputer. Jeeli si na to zdecydujemy - komputer wystartuje ponownie ze zmienionymi przez nas ustawieniami w BIOS-ie. Wspomniane przez nas programy s jednymi z wielu, nie spos�b jest bowiem wymieni wszystkich pozwalajcych ingerowa uytkownikowi w ustawienia BIOS-u. Mamy jednak nadziej, e wyej opisane funkcje BIOS-u pozwol Czytelnikom na pewne eksperymenty z ustawieniami BIOS-u, proponowanymi przez producent�w.
CPU Soft Menu
Pozwala w prosty spos�b na dokonywanie ustawie zwizanych bezporednio z procesorem, jednak nie wszystkie pyty g�wne maj to menu. W pierwszej linii pokazany jest typ procesora zainstalowanego w naszym systemie. Dalej mamy moliwo zadeklarowania, w jaki spos�b maj by ustawiane parametry procesora (User Define - sami decydujemy o wszystkim lub Auto - program Setup ustawia wszystko za nas). W przypadku, gdy si zdecydujemy na konfiguracj manualn, moemy ustawi: czstotliwo taktowania zewntrznego zegara (External Clock), np. 100 MHz dla Pentium II; mnonik (Multiplier Factor), np. 4,5 dla Pentium II 450 MHz; czstotliwo taktowania portu dla karty graficznej AGP (AGPCLK/CPUCLK), np. 2/3 prdkoci zegara.
Nastpnie ustawiamy napicie zasilajce jdro procesora (Core Voltage). I tu zn�w moemy zdecydowa si na ustawienie automatyczne (CPU Default) lub sami zdecydowa, jakie ma by napicie. Zmiana napicia zasilajcego ma sens jedynie w ograniczonych przypadkach, kiedy np. chcemy uruchomi procesor z szybkoci wiksz od nominalnej (overclocking). Zawsze przy tym powinnimy pamita, by zmiana napicia nie bya wiksza ni o 10% wartoci nominalnej (w praktyce oznacza to maksymaln zmian o ok. 0,2 V).
Standard CMOS Setup Menu
Zawiera proste parametry konfiguracyje BIOS-u:
• Date - ustawiamy dat (miesic, dzie, rok).
• Time - ustawiamy aktualny czas (godzina, minuta, sekunda).
Dalej mamy moliwo rcznych ustawie parametr�w dysk�w twardych podczonych do komputera (nie polecamy zmienia tych ustawie rcznie, lepiej zdecydowa si na parametr auto, kt�ry powoduje wykrycie wszystkich dysk�w przy kadym starcie komputera). Nastpnie okrelamy, w jakie stacje dyskietek wyposaony jest nasz komputer. W przypadku, gdy mamy tylko jedn stacj dyskietek 3,5” ustawiamy: „Drive A: 3.5 in”, „Drive B: none”. Innych parametr�w nie polecamy zmienia.
BIOS BIOS-owi nier�wny
Producenci pyt g�wnych instaluj w swoich produktach BIOS-y r�nych firm, np. Award czy te American Megatrends (AMI), niekt�rzy - Acer, Compaq, Dell - dysponuj wasnym BIOS-em, dziki czemu mog si one znacznie r�ni od siebie interfejsem. Jednak wszystkie speniaj podobne, wrcz te same funkcje, przynajmniej w przypadku BIOS-�w pochodzcych z tej samej generacji pyt g�wnych.
O tym, jakiego producenta oprogramowaniem BIOS-u dysponuje nasza pyta g�wna, moemy przekona si na trzy sposoby. Pierwszy, najatwiejszy, polega po prostu na wczeniu komputera - to, co ujrzymy na ekranie to wizyt�wka BIOS-u. Podczas jej wywietlania mamy zazwyczaj moliwo wczenia odpowiedniego programu konfiguracyjnego za pomoc - najczciej - przycisku Del. Drugi spos�b nie wymaga w og�le wczania komputera, jednak konieczne jest obejrzenie pyty g�wnej. Na samej pycie znajduj si r�ne ukady, jeden z nich zawiera oprogramowanie BIOS-u i na nim zwykle znajduje si nalepka informujca, w kt�rej firmy BIOS dana pyta g�wna jest zaopatrzona. Ostatni metod jest uycie specjalnego programu, ju z poziomu systemu operacyjnego, kt�ry wywietli nam informacj o producencie i wersji BIOS-u. Informacja ta jest istotna do prawidowego funkcjonowania procesora, urzdze peryferyjnych czy te niekt�rych program�w.
Wersja jest zwizana z dat produkcji BIOS-u. Naley dba - o ile jest to moliwe - aby mie w miar nowy BIOS w swoim komputerze. Obecnie produkowane BIOS-y (umieszczane w pamici Flash) mona uaktualnia za pomoc specjalnych program�w dostarczanych przez producenta.
BIOS Features Setup Menu
Mamy tu moliwo zwikszenia wydajnoci komputera oraz dokonania zmian niekt�rych opcji wedug wasnego upodobania (np. kolejnoci przeszukiwania napd�w w poszukiwaniu systemu operacyjnego). Przedstawimy tylko standardowe funkcje wystpujce w wikszoci BIOS-�w.
• IDE HDD Block Mode - wczenie transferu blokowego powoduje, e komputer wczytuje z dysku do pamici bloki po kilka sektor�w naraz, co zwiksza wydajno twardego dysku. Trzeba jednak uwaa, gdy starsze modele dysk�w nie radz sobie z t opcj.
• Video BIOS Shadow - wczenie tej opcji powoduje skopiowanie BIOS-u karty graficznej z pamici typu ROM do szybkiej pamici RAM, co pozwala na szybszy dostp i ma wpyw na dziaanie program�w i system�w graficznych (MS Windows).
• CPU Level 1 Cache - pozwala wczy pami cache pierwszego poziomu.
• CPU Level 2 Cache - pozwala wczy pami cache drugiego poziomu.
• Quick Power On Self Test - jeeli chcemy, by proces uruchamiania komputera przebiega nieco szybciej, warto uaktywni opcj.
• Boot Sequence - umoliwia ustawienie kolejnoci przeszukiwania napd�w w poszukiwaniu systemu operacyjnego.
• Boot Up Floppy Seek - jeeli nie mamy stacji dyskietek w komputerze, naley t opcj koniecznie wyczy, w przeciwnym wypadku otrzymamy komunikat o bdzie.
• Boot Up NumLock Status - jeeli wczymy t opcj (On) komputer uruchomi si z klawiatur numeryczn dziaajc w trybie numerycznym, wyczenie tej opcji (Off) spowoduje, e standardowo klawiatura numeryczna bdzie ustawiona w trybie sterowania kursorami.
• Typematic Rate (Chars/Sec) - ustawiamy liczb znak�w wywietlanych na sekund podczas wcinicia i przytrzymania dowolnego klawisza.
• Typematic Rate Delay (Msec) - okrelamy (w milisekundach), po jakim czasie po naciniciu i przytrzymaniu dowolnego klawisza maj by wywietlane znaki.
• Security Option - jeli wybierzemy „System”, komputer bdzie prosi o podanie hasa podczas kadego uruchamiania. Wybranie opcji „Setup” bdzie wymuszao na uytkowniku podanie hasa tylko w momencie dostpu do ustawie BIOS-u, opcja ta bdzie jednak uaktywniona tylko wtedy, gdy wprowadzimy jakie haso posugujc si innym, przedstawionym niej menu programu Setup: Supervisor Password.
• Floppy Disk Access Control - za pomoc tego parametru ustawiamy atrybuty stacji dyskietek, moemy zezwoli uytkownikom na zapis i odczyt (R/W) lub tylko odczyt (Read Only).
Chipset Features Setup
To menu zawiera g�wnie opcje dotyczce parametr�w bufor�w pamici.
• SDRAM CAS Latency - ustawiamy czas, po jakim odczytana z pamici informacja jest dostpna (im mniejsza warto, tym mamy wydajniejszy system).
• SDRAM Idle Timer - pozwala ustawi czas zamknicia otwartej strony pamici SDRAM, mniejsza warto - wydajniejszy system.
• SDRAM RAS Precharge Time - podajemy,
co ile cykli ma by odwieana pami SDRAM; im mniej, tym lepiej.
• AGP Apreture Size - pozwala sprecyzowa, ile pamici RAM moe by uyte na tekstury wykorzystywane przez karty AGP.
• System BIOS Cacheable - powoduje buforowanie BIOS-u i co za tym idzie, zwikszenie prdkoci systemu, kt�ry odczytuje informacje BIOS-u z bufora (szybciej), a nie bezporednio z pamici FlashROM (wolniej).
• Memory Hole At 15M-16M - wczenie tej opcji rezerwuje obszar pamici (od 15 MB do 16 MB) do wykorzystania przez karty ISA, kt�re tego wymagaj. (Uwaga - pami z tego przedziau staje si niedostpna dla systemu).
• Parallel Port Mode - pozwala na wyb�r trybu pracy (ECP lub EPP lub oba naraz) portu r�wnolegego w naszym komputerze. Najlepiej wybra oba naraz, dziki temu uzyskamy pewno, e bd poprawnie funkcjonowa r�nego typu urzdzenia podczane do portu r�wnolegego.
• IDE Ultra DMA Mode - jeeli dysk twardy zainstalowany w naszym komputerze dziaa w trybie UDMA, naley uaktywni t opcj.
• IDE Master/Slave PIO DMA/Mode - pozwala ustawi dla konkretnego kanau IDE typ podczonego do niego napdu, dostpne s opcje: auto, 0, 1, 2, 3, 4.
PNP and PCI Setup
Konfiguracja slot�w do kart rozszerze.
• PNP OS Installed - pozwala okreli, czy uywamy systemu operacyjnego wspomagajcego obsug urzdze o charakterze Plug and Play.
• Slot IRQ - moemy dla poszczeg�lnych slot�w przydzieli konkretne przerwania lub zleci to systemowi (Auto).
• IRQ Used By ISA - pozwala okreli, czy dane przerwanie jest wykorzystywane przez kart rozszerze typu ISA.
• DMA Used By ISA - okrelamy, czy konkretny kana DMA jest uywany przez karty ISA.
• VGA BIOS Sequence - jeeli nasz komputer ma dwie karty graficzne (jedn opart na zczu PCI, drug AGP), moemy za pomoc tej opcji okreli priorytety dla tych kart.
Power Management Setup
Opcje znajdujce si w tym menu umoliwiaj redukcj poboru mocy przez nasz komputer.
• Power Management - mamy tu moliwo wybrania kilku, z g�ry okrelonych, typ�w ustawie (Max Saving, Min Saving), wyczenia jakichkolwiek funkcji oszczdzania energii (Disable) lub zdefiniowania ich samemu (User Define).
• HDD Power Down - ustawiamy, po jakim czasie bezczynnoci ma si wyczy dysk twardy naszego komputera.
• Suspend Mode - okrelamy czas, po kt�rym komputer przechodzi w stan czuwania (Suspend) lub moemy t funkcj wyczy (Disable).
• PWR Button - moemy ustawi, jak funkcj ma peni przycisk wyczania komputera (czy ma po prostu wycza komputer czy ustawia go w stan upienia - Suspend).
• PWR Up On Modem - pozwala uaktywni funkcj budzenia komputera przez modem.
• AC PWR Loss Restart - okrelamy, jak nasz komputer ma zareagowa na brak zasilania, moemy ustawi opcj ponownego uruchomienia, gdy ju komputer bdzie zasilany.
• Wake On LAN - pozwala uaktywni funkcj budzenia komputera przez sie lokaln.
• Automatic Power Up - moemy ustawi godzin, o kt�rej komputer ma si automatycznie uruchomi.
• Fan Monitor - pokazuje liczb obrot�w na sekund wiatraczka na procesorze.
• Thermal Monitor - pokazuje aktualn temperatur otoczenia procesora.
• Voltage Monitor - pokazuje napicia podawane na procesor.
Komputer - jak to dziaa?
W kadym komputerze znajduje si procesor (CPU) taktowany pewn czstotliwoci wyraan w megahercach (MHz), wynikajc z krotnoci czstotliwoci taktowania zegara (np. Celeron 333 MHz nominalnie jest taktowany 66 MHz zegara razy 5). Procesor jest umieszczony w specjalnym zczu na pycie g�wnej (MotherBoard), kt�ra ma magistrale np. ISA, PCI. Magistrala to rodzaj zcz na pycie (tzw. slot�w), w kt�re wkadane s karty rozszerzenia (graficzna, muzyczna itd.). Moe mie ona, w zalenoci od typu, r�n przepustowo mierzon w MBit/s oraz czstotliwo taktowania - pochodn czstotliwoci zegara, co w sumie okrela wydajno magistrali.
Procesor przetwarza informacje zgromadzone w pamici operacyjnej (RAM). Poniewa pami ta jest za wolna dla procesora, dane, nim do niego trafi, wdruj do szybkiej pamici cache (SRAM) drugiego poziomu (L2), umieszczonej na pycie g�wnej (tzw. External cache), no chyba e posiadamy procesor Pentium II lub Celeron, w kt�rym cache L2 jest zintegrowany z procesorem. Nastpnie informacje wdruj do pamici cache pierwszego poziomu (L1), znajdujcej si wewntrz koci procesora (tzw. Internal cache). To podw�jne buforowanie ma duy wpyw na prdko przetwarzania danych przez procesor.
Informacje ju przetworzone przez procesor zapisywane s na dysku twardym (HDD), kt�ry wsp�pracuje z innymi urzdzeniami komputera poprzez kontroler IDE lub SCSI. Kontroler w obecnie produkowanych pytach znajduje si na samej pycie. Prdko dysku zaley od prdkoci magistrali. Na og� pracujc na komputerze wykorzystujemy interfejs graficzny, kt�ry wymaga szybkiego przepywu informacji. To, czy i jak nasza karta graficzna poradzi sobie z tym zadaniem, zaley od prdkoci magistrali, z kt�r wsp�pracuje (dana karta moe wsp�pracowa tylko z magistral, dla kt�rej jest zaprojektowana, np. PCI, AGP).
Wpyw na to wszystko daje nam Setup BIOS-u.
Load BIOS Defaults; Load Setup Defaults
Dziki tym opcjom moemy powr�ci do standardowych ustawie Setupu BIOS-u. Jest to jednak wyjcie ostateczne, bo jak ostrzegaj sami producenci pyt g�wnych - ustawienia te nie s optymalne i dalekie od ustawie dla konkretnych konfiguracji.
• Supervisor Password - pozwala ustawi haso zabezpieczajce zar�wno system, jak i dostp do Setupu BIOS-u.
• User Password - pozwala ustawi haso zabezpieczajce system. Uwaga! Jeeli za pomoc jednej z dw�ch powyszych opcji ustawimy haso dostpu do systemu i nastpnie je zapomnimy, jedynym wyjciem bdzie skasowanie wszystkich ustawie BIOS-u za pomoc zwarcia odpowiednich wyprowadze na pycie g�wnej (proces ten jest opisany w kadej instrukcji do pyty g�wnej).
• IDE Autodetection - pozwala przeprowadzi automatyczne wykrywanie dysk�w twardych, w jakie wyposaony jest komputer.
• Save & Exit Setup - wybierajc t opcj, decydujemy si na zapisanie wszystkich dokonanych przez nas zmian w pamici CMOS i wyjcie z Setupu BIOS-u.
• Exit Without Saving - opuszczamy program konfiguracyjny BIOS-u z pominiciem dokonanych przez nas zmian.