Как войти в BIOS Setup utility

Программа установки параметров BIOS Setup Utility недоступна пользователю во время работы компьютера. Вход в BIOS Setup Utility обычно выполняется путем нажатия клавиши [Del] во время загрузки компьютера. Так же встречаются версии BIOS, вход в настройки которой выполняется с использованием других клавиш или их сочетаний.

В данной лабораторной работе для входа в BIOS будет использован наиболее распространенный вариант (клавиша [Del]).

Порядок выполнения работы

Часть

На персональном компьютере включить программу для тестирования материнской платы и заполнить таблицу (например, программа CPU-Z)

Характеристика	Значение
Производитель материнской платы
Наименование материнской платы
Форм-фактор
Процессорный интерфейс
Северный мост
Южный мост
Частота системной шины
Тип оперативной памяти
Количество слотов для ОП
Максимальная пропускная способность ОП
Максимальный объём оперативной памяти
Количество слотов PCI
Пропускная способность IDE
Название поддерживаемого протокола для IDE
Количество разъёмов USB
Пропускная способность USB
Наличие встроенной звуковой карты
Наличие встроенной видеокарты
Наличие встроенной сетевой карты
Количество портов LPT
Количество портов COM
Количество портов PS/2
Количество игровых портов
Количество аудиоразъёмов

Часть

Опираясь на теоретический материал

1. Узнать тип и версию BIOS/ UEFI.

2. Узнать дату создания BIOS /Uefi.

3. Установленный и максимально поддерживаемый размер памяти.

4. Определить параметры накопителей, подключенных к каналам стандартного IDE/SATA-контроллера.

5. Определить текущий порядок опроса накопителей при загрузке.

6. Изменить порядок опроса накопителей при загрузке так, чтобы в первую очередь опрашивался CDROM, затем жесткий диск. Остальные носители не опрашиваются.

Отчет

Отчет должен содержать:

¾ наименование работы;

¾ цель работы;

¾ задание;

¾ последовательность выполнения работы;

¾ ответы на контрольные вопросы;

¾ вывод о проделанной работе.

Контрольные вопросы

1. Перечислите программы для тестирования материнской платы.

2. Какие основные производители чипсетов?

3. Дайте определение термину утилита?

 

Лабораторная работа № 2 Тестирование ЦПУ ПК и запись характеристик.

Тема программы: Процессор персонального компьютера

Цели: изучение общих принципов структурной организации ЦП, а также алгоритма выполнения процессором команд; изучить характеристики процессора.

Время выполнения: 1 часа

Оборудование: учебный персональный компьютер.

Программное обеспечение: операционная система, презентация, тестовые программы.

Теоретические основы

На рисунке 1 представлены важнейшие компоненты микропроцессора, а также его связь с основной памятью при помощи трех магистралей данных, адресов и управления. В состав МП входят устройство управления (УУ), арифметическо-логическое устройство (АЛУ) и набор регистров.

Устройство управления предназначено для управления работой всех компонентов микрокомпьютера и обеспечения должного взаимодействия различных компонентов друг с другом. Управление осуществляется с помощью импульсных сигналов, посылаемых УУ на соответствующие входы управляемых компонентов. Кроме того, УУ может получать ответные сигналы с управляемых компонентов.

Рисунок 1 – Микропроцессор и его связи с основной памятью

Физически УУ представляет собой цифровую электронную схему, на вход которой поступают коды подлежащих выполнению операций, а входом являются серии управляющих сигналов. Восприняв код той или иной операции, УУ формирует цепочку управляющих сигналов и подает их в нужные точки микрокомпьютера.

Арифметическо-логическое устройство предназначено для исполнения арифметических и логических операций. Основу АЛУ составляет операционный блок – цифровое электронное устройство, которое может настраиваться на различные операции и непосредственно осуществлять их. Настройка операционного блока на конкретную операцию и последовательность шагов ее выполнения обеспечиваются с помощью управляющих сигналов от УУ.

Регистры являются важными элементами микропроцессора. Регистр – это электронное цифровое устройство для временного запоминания информации в форме двоичного числа или кода. Запоминающим элементам в регистре является триггер, который может находиться в одном из двух состояний. Одно из этих состояний соответствует запоминанию двоичного нуля, а другое – запоминанию двоичной единицы. В общем случае регистр содержит несколько связанных друг с другом триггеров – по одному триггеру на каждый разряд запоминаемого двоичного числа. Число триггеров в регистре называется разрядностью регистра. Например, регистр из восьми триггеров – это 8-разряюный или 8-битовый регистр (так как каждый разряд регистра обеспечивает хранение одного бита информации).

Многие регистры специализированы по своей функции. Так, существуют регистр-аккумулятор или просто аккумулятор, программный счетчик, регистр команд, регистр адреса памяти и т.д. Аккумулятор входит в АЛУ и предназначен для хранения одного из операндов перед выполнением операции в АЛУ или для кратковременного запоминания результата операции. Операнд – это данное, используемое в текущей операции. Например, в операции суммирования операндами являются оба слагаемых.

Программныйсчетчик (счетчик команд, регистр адреса команды) служит для формирования и запоминания адреса очередной выполняемой команды. После выполнения каждой команды программный счетчик содержит адрес следующей команды, по которому эта команда хранится в памяти микрокомпьютера.

Регистр команд используется для хранения кода текущей выполняемой команды. Входящий в состав команды код операции используется, как уже говорилось, для формирования в УУ определенной серии управляющих сигналов, зависящей от конкретного кода операции. Оставшаяся часть кода команды может содержать информацию об адресах операндов, участвующих в выполнении данной команды.

Регистр адреса памяти служит для запоминания адреса кода команды, операнда или результата операции во время извлечения (чтения) команды или операнда из памяти или записи результата операций в память. Регистр адреса памяти может входить не в состав МП, а в состав элементов памяти микрокомпьютера.

Изменить роль специализированных регистров или даже узнать их содержимое программным путем нельзя, т.е. эти регистры, как говорят, программно-недоступны. Но в состав МП входят и регистры, которые программист может использовать в своей программе. Такие регистры микропроцессора называются программно-доступными. Состав и назначение их различны в разных типах микропроцессоров. Однако среди них почти всегда имеются регистр слова состояния процессора (РССП) и несколько регистров общего назначения (РОН).

Регистр слова состояния процессора хранит слово состояния процессора (ССП), отражающее информацию о состоянии МП и выполняемой им программы в каждый данный момент времени.

Регистры общего назначения обычно не имеют конкретного функционального назначения. Программист может в своей программе задействовать их так, как он считает нужным. Чтобы отличить РОНы друг от друга им присвоены уникальные имена (или номера), которые и записываются в программе.

Основная память. Микропроцессор может обрабатывать только те данные, которые находятся в основной памяти. Основная память обычно состоит из двух частей – ОЗУ и ПЗУ.

Оперативное запоминающее устройство обеспечивает чтение находящихся в нем данных и запись в него новых данных. В микрокомпьютерах ОЗУ обычно реализуется как энергозависимая память, т.е. такая память, содержимое которой разрушается (“стирается”) при выключении микрокомпьютера.

Постоянное запоминающее устройство обеспечивает только чтение данных, которые однажды были записаны в ПЗУ. Таким образом, содержимое ПЗУ не может быть изменено микропроцессором, оно постоянно (отсюда и название этого вида памяти). Это устройство создается как энергонезависимая память: ее содержимое не “стирается” при выключении питания микрокомпьютера. Запись нужных данных в ПЗУ осуществляется на специальных устройствах, вне микрокомпьютера. В ПЗУ помещают обычно некоторые особо важные или не подлежащие изменению программы и разнообразные константы.

Основная память представлена в совокупности блока ячеек памяти и регистра адреса. Процесс чтения (выборки) информации из ячейки или записи (занесения) информации в ячейку называется доступом к памяти. Для доступа к памяти предварительно по магистрали адреса в регистр адреса должен быть помещен адрес той ячейки, к которой производится доступ.

В состав МП входит генератор тактовой частоты. Он предназначен для синхронизации (т.е. согласования во времени) работы компонентов микрокомпьютера. Генератор формирует периодическую последовательность импульсов с частотой от нескольких сотен килогерц до нескольких мегагерц в зависимости от типа микропроцессора. Напомним, что герц – это единица измерения частоты колебаний, равная одному колебанию в секунду.

Регистры

Регистры процессора можно разделить на следующие группы:

· регистры общего назначения;

· сегментные регистры;

· регистр указателя команд и флаговый регистр;

· регистры дескрипторов;

· управляющие регистры;

· регистры системных адресов;

· отладочные регистры;

· тестовые регистры.

Регистры общего назначения являются 32 разрядными. При этом для сохранения совместимости с младшими моделями процессор 80386 поддерживает структуру регистровых файлов процессоров 8086 и 80286, действительны все наименования, применявшиеся для обозначения 16- и 8-разрядных регистров.

Процессоры класса Pentium

Процессоры Pentium фирмы Intel представляют пятое поколение процессоров семейства 80х86. По базовой регистровой архитектуре и системе команд они совместимы с 32-битными процессорами, но имеют 64-битную шину данных, благодаря чему их иногда ошибочно называют 64-разрядными. По сравнению с предыдущими поколениями процессоры Pentium имеют следующие качественные отличия:

· Суперскалярная архитектура: процессор имеет два параллельно работающих конвейера обработки (U-конвейер с полным набором и V-конвейеи с несколько ограниченным набором инструкций), благодаря чему он способен одновременно выполнять две инструкции. Однако преимущества этой архитектуры полностью реализуются только при специальном режиме компиляции ПО;

· Применение технологии динамического предсказания ветвлений совместно с выделенным внутренним кэшем команд объемом 8 Кбайт обеспечивает максимальную загрузку конвейеров.

· Применение технологии динамического предсказания ветвлений совместно с выделенным внутренним кэшем команд объемом 8 Кбайт обеспечивает максимальную загрузку конвейеров.

· Внутренний (Level 1) кэш данных объемом 8 Кбайт в отличие от 486 работает с отложенной (до освобождения внешней шины) записью и настраивается на режим сквозной или обратной записи, поддерживая протокол MESI.

· Внешняя шина данных ради повышения производительности имеет разрядность 64 бит, что требует соответствующей организации памяти.

· Встроенный сопроцессор за счет архитектурных улучшений (конвейеризации) в 2-10 раз превосходит FPU-486 по производительности.

· Введено несколько новых инструкций, в том числе распознавание семейства и модели CPU.

· Применено выявление ошибок внутренних устройств (внутренний контроль паритета) и внешнего интерфейса шины, контролируется паритет шины адреса.

· Введена возможность построения функционально избыточной двухпроцессорной системы.

· Реализован интерфейс построения двухпроцессорных систем с симметричной архитектурой (начиная со второго поколения Pentium).

· Введены средства управления энергопотреблением.

· Применена конвейерная адресация шинных циклов.

· Сокращено время (количество тактов) выполнения инструкций.

· Введена трассировка инструкций и мониторинг производительности.

· Расширены возможности виртуального режима — введена виртуализация флага прерываний.

· Введена возможность оперирования страницами размером 4 Мб (вместо 4 Кб) в режиме страничной переадресации (Paging).

Все Pentium-процессоры имеют средства SMM, возможности которых расширялись по мере появления новых моделей.

Средства тестирования включают возможность выполнения встроенного теста BIST (Built-in Self Test), обеспечивающего выявление ошибок микрокодов, программируемых логических матриц, тестирование командной кэш-памяти, кэш-памяти хранения данных, буфера быстрой переадресации и ROM. Все процессоры имеют стандартный тестовый порт IEEE 1149.1, позволяющий тестировать процессор с помощью интерфейса JTAG.

Процессоры Pentium MMX (P55C) — новое поколение процессоров, основанное на ММХ-технологии, которая ориентирована на мультимедийное, 2D - и SD-графическое и коммуникационное применение. В логическую архитектуру Pentium введены восемь 64-битных регистров, 4 новых типа данных и 57 дополнительных мнемоник инструкций для одновременной обработки нескольких единиц данных SIMD (Single Instruction Multiple Data). Одновременно обрабатываемое 64-битное слово может содержать как одну единицу обработки, так и 8 однобайтных, 4 двухбайтных или 2 четырехбайтных операнда. В остальных командах обеспечивается совместимость с Pentium. На самом деле, регистры MMX физически расположены в стеке регистров FPU, так что новых регистров этот процессор не предоставляет, и чередование использования программой инструкций FPU и MMX приводит к снижению эффективности работы, связанному с необходимостью пересылок данных из стека в память и обратно. Эффективность MMX вызывает некоторые сомнения, поскольку те функции, для которых они целесообразны, с успехом выполняются акселераторами графических карт, которые стали уже обыденными.