Прошивка bios
Цель:
Исправление ошибок технических релизов BIOS. Маркировка текущих продуктов полностью должна соответствовать официальному релизу BIOS-систем.
Поддержка современных наборов команд CPU, а также режимов их работы.
Актуально для устаревших систем – поддержка накопителей большого размера (>4G >8G > 12G >120G и т.д.).
Изменение существующих режимов функционирования чипсета и периферии.
Сброс параметров авторизации, а также модификация кодов для лицензионной установки OS MS начиная с Vista.
Модификация режимов энергопотребления
Обязательна резервная копия рабочей версии BIOS!
Boot Block содержит инструкции по разархивации системного BIOS.
Поскольку системный BIOS архивирован, то емкость микросхем EPROM/CMOS приводится не в МБ, а в Мбит.
Типовые емкости микросхемы: 1, 2, 4, 6, 8, 12 и т.д.
Емкость существующего EPROM четко соответствует программируемому пространству (скачанному BIOS)!
Файл BIOS, как правило, идет с расширением bin!
Как правило, прошивается микросхема BIOS без boot block. Прошивка boot block необходима: для полного обновления микросхемы EPROM, например, с целью ее использования на другой материнской плате.
Наличие/отсутствие boot block обязательно проверять в полученном bin файле!
Предпочтительно осуществлять прошивку BIOS в монопольном режиме консольной ОС!
Менеджеры управлению памятью в высоких адресах должны быть отключены!
himem.sys
emm386.exe
Микросхема EPROM по уровням сигнала записи, а также разводке обязательно соответствует текущим возможностям MB. Кроме того, обязательно должно диагностироваться ПО прошивки BIOS!
Наличие UPS на момент прошивки обязательно!
Прошивка
Наиболее предпочтительно использование программатора.
Использование функций MB.
Использование функций MB для восстановления системного BIOS.
Старт с совместимой по параметрам EPROM системы в консольной версии ОС.
Извлечь исправную EPROM микросхему из работающей системы (диэлектриком)
Установка программируемой микросхемы EPROM с учетом ключа.
Программирование ПЗУ.
Извлечение прошитой микросхемы, установка предыдущей.
Hard перезагрузка обеих систем.
В большинстве BIOS новые настройки используются после Load System Defaults.
С целью повышения работоспособности большинство производителей реализуют технологию дублирующую системный BIOS (Twin BIOS, Dual BIOS).
Лекция 11
Отличительные настройки bios
1. Virus Warning (Anti Virus) – блокировка системных низкоуровневых обращений в область MBR HDD. Разметка диска, то есть формирование PT (Partition Table), блокируется путем перехвата обращений к накопителю на основе LBA-адреса, следовательно, имеет смысл для полностью сконфигурированной системы.
2. Halt on errros – блокировка загрузки системы в зависимости от ошибок аппаратуры
- all, but keyboard
- -> All (оптимальный вариант)
- …
- None
3. Режимы конфигурирования аппаратуры (IRQ & IO)
- manual
- PnP
- ACPI
Все 3 режима предназначены для конфигурирования прерываний и адресов ввода-вывода каждого из устройств в системе.
Маскируемые и немаскируемые прерывания:
- Маскируемые – отключаемые, блокируемые, игнорируемые: оборудование, контроллеры.
- Немаскируемые прерывания – внутренние прерывания CPU: DBZ (Devision By Zero), JZ (Jump Zero) …
PnP – первый и, на данный момент, устаревший стандарт автоматической настройки оборудования. Соответствующая версия протокола PnP обязательно поддерживается чипсетом и платами расширения!
ACPI – усовершенствованный протокол конфигурирования оборудования и управления питанием.
Опция меню BIOS:
PnP OS Installed – имеет смысл для ОС, не поддерживающих ACPI. (< 2000 Win).
Hardware Reset (в разделе ACPI) – имеет смысл однократно перед установкой свежей ОС на существенно обновленное оборудование.
Установленная в определенном режиме ACPI, ОС, старше win2k, жестко привязывается к настройкам системы. Таким образом, изменение режимов ACPI BIOS может полностью заблокировать загрузку ОС!
HDD LBA (Block Mode) – влияет на размерность накопителя, корректно определяемого BIOS. Имеет смысл для накопителей небольшого размера (8-32 гБ).
Режимы работы накопителя DMA, PIO…
Определенные версии магнитно-оптических дисков либо не поддерживают, либо некорректно работают в режиме DMA!
Режимы работы SATA.
USB Legacy – поддержка клавиатуры и мыши стандарта USB
Если включено, на шину USB подается питание в дежурном режиме!
Net Boot ROM – ППЗУ для удаленной бездисковой загрузки системы (тонкий клиент).
Формирование Boot Rom как правило связана с компоновкой Net BIOS в бинарном коде утилитами от производителя MB. Серверные версии Net Boot Rom используют меню для конфигурации.
CPU Virtualization – опция для свежих процессоров, предусматривает аппаратно-программный интерфейс, позволяющий задействовать ресурсы вычислительной системы напрямую к Hipervizor’у. Hipervizor (1. 2008Server 2. CitrixXEN). Ключевое преимущество виртуализации – 95-98% увеличение производительности, очень высокий КПД.
В отличие от виртуализации, эмуляция работает поверх ОС и соответствующего программного эмулятор -> существенно снижается производительность, однако возможно эмулирование любых аппаратных платформ (i386, Motorola, PC). Виртуализаторы (гипервизоры) жестко привязаны к определенной платформе.
Лекция 12
….переписать….
EXE формат практически не ограничен в размере (объем определяется характеристиками ОС и файловой системы).
Так как формат COM фиксирован, он имеет строгую организацию по размещению данных и команд. Первых 100h (256 байт) - для данных, для команд – все оставшееся пространство в рамках сегмента.
(рис 12.1)
Таким образом, первая команда, которая выполняется, имеет адрес CS:00.
Для COM файлов смещение в CS 100h.
RISС – усеченный набор команд, только базовый функционал, сложные команды реализуются путем комбинации простых; меньшее энергопотребление, меньше тепловыделение, выше тактовая частота. Идеально подходит для промышленного применения в рамках специализированных задач.
CISC – полный набор команд, более сложный CPU, как правило с меньшей тактовой частотой.
MISC – средний набор команд, большинство современных CPU создаются по этой архитектуре.
Стек используется для:
Сохранение/восстановление состояния CPU выполнении прерывания и подпрограмм.
Для передачи фактических и формальных параметров подпрограмме
Для возврата результатов из подпрограмм.
Стек, в отличие от других регистров, растет в области исполняемого кода, так как в случае переполнения стека уничтожается глючная программа (поскольку стек доходит до начала собственного сегмента, и не заходит в области других программ).
Лекция 13
Типичные проблемы переполнения стека:
Слишком большая глубина вложенности подпрограмм
Неправильные (слишком большие) значения фактических параметров (огромные массивы) – вместо пересылки самих значений, передавать адрес, где они размещаются (то есть использовать указатели)
Double i;
Double *a;
a = &i;
sizeof(a);
sizeof(i);
Слишком большая глубина рекурсии
Статично формируемые EXE-файлы на последнем этапе компиляции оснащаются загрузчиком – формирует окружение, в рамках которого может функционировать приложение на базе согласованной обработки данных их различных сегментов.
Этапы компиляции:
Синтаксический анализ всего исполняемого кода.
Подстановка вместо инструкций и подпрограмм языка высокого уровня соответствующих им бинарных кодов, пригодных для выполнения CPU.
Компоновка (linking) – расстановки адресов входа, вызова модулей и подпрограмм, включение в исполняемый файл функциональных модулей (файлы шрифтов, драйвера, read-only базы данных).
Как правило, для EXE-шников, объем стека формируется компилятором и в ряде случаев для специфичных задач может быть изменен через его параметры.
Исходя из структуры формата EXE, он является более накладным, поэтому в раде случаев системные утилиты и модули (если позволяет объем) могут быть конвертированы в COM формат, средствами “exe2bin” – внешняя команда DOS.
Принстонская архитектура – продолжение
AGP – усовершенствованный графический порт. Ключевое преимущество – запрос на выделение видеопамяти в момент исполнения приложения. Видеопамять выделяется для: хранения каркасных моделей(точки привязок графических объектов), текстур, z-буферизации.
Текстура – графический объект, отражающий информацию о цветовой и поверхностной структуре реального объекта.
z-буферизация – глубина прорисовки сцены, относительно точки наблюдателя с цветом взаимного перекрытия объектов, вплоть до линии горизонта.
При этом статическая видеокартинка занимает объем, расчитанный из разрешения экрана h*w, умноженное на глубину цвета v.
S = (h*w*v)/8
V - глубина цвета, определяет количество комбинаций цветов.
Память для хранения статичного изображения, как правило, размещается на адаптере.
AGP – 32-битный интерфейс с частотой 64МГц, впервые реализовавший принцип удвоения частоты по обработке информации как по фронту, так и по затуханию тактового импульса (интерфейсы x2, x4, x8).
К сожалению AGP- узкоспециализированный графический интерфейс, полностью планируемый в замене стандартом PCI-express.
PCI
PCI – наиболее широкий по своей номенклатуре, подключаемых видов устройств. Является параллельным интерфейсом
В первой версии 32бита 33 МГц на 5В , с дальнейшим развитием версия 2 66, и далее 100МГц, и напряжением уже 3,3В.
PCI-X (extended) – параллельная шина PCI повышенной разрядности (64бита) – встречается как правило в серверных решениях.
PCI-express – интерфейс, использующий совокупность последовательности каналов передачи данных масштабируемый как по числу сигнальных линий, так и по совокупным характеристикам каждого из них.
PCIe – x2 - сигнальные
PCIe – x4 – модемы и прочее
PCIe – x8
PCIe – x16 - видеоадаптер
В принстонской архитектуре шина PCI является посредником N-S – узкое место архитектуры, кроме того PCI – параллельная разделяемая шина.
Дальнейшее развитие архитектуры вылилось в хабовое построение чипсета на основе усовершенствованной высокоспециализированной шины, связывающей северный и южный хаб.