Запобігання конфліктів, що виникають при використанні ресурсів

 

Ресурси комп'ютера обмежені, а потреби в них воістину безмежні. Установлюючи в ПК нові плати адаптерів, ви істотно збільшуєте ймовірність виникнення між ними конфліктів. Якщо шина комп'ютера не запобігає їх автоматично, те цим доводиться займатися вручну. Які ознаки конфліктів, пов'язаних з неправильним використанням ресурсів? Одним з них є ситуація, коли який-небудь пристрій перестає працювати. Але можуть бути й інші ознаки, наприклад:

- дані передаються з помилками;

- комп'ютер часто зависає;

- звукова плата спотворює звук;

- миша не функціонує;

- на екрані зненацька з'являється "сміття";

- принтер друкує нісенітницю;

- неможливо відформатувати диск;

- Windows при завантаженні перемикається в безпечний режим.

 

Диспетчер пристроїв в Windows версіях відзначає конфліктуючі пристрою жовтою або червоною піктограмою. Це найшвидший спосіб виявлення конфліктів. Всі ресурси ПК розподіляються двічі - спочатку засобами BIOS потім засобами Windows, відповідно й розподіл ресурсів системи можливо на двох рівнях (BIOS -Windows).

Запобігання конфліктів вручну. Розподіл номерів IRQ засобами BIOS. У системі номера IRQ розподіляються між фізичними лініями двічі. Перший раз це робить системний BIOS при початковому завантаженні системи. Кожному Plug& Play-Пристрою (всі PCI, сучасні ISA, інтегровані пристрої), а точніше, його лінії переривання, призначається один номер з десяти можливих. Якщо номерів не вистачає, кілька ліній одержують один загальний. Якщо це лінії PIRQ, то нічого страшного - при наявності нормальних драйверів і підтримки з боку операційної системи (про це див. нижче) усе буде працювати. А якщо один номер одержують трохи ISA-Пристроїв або PCI- і ISA-пристрою, то конфлікт просто неминучий, і тоді потрібно втручатися в процес розподілу. Насамперед, потрібно відключити всі невикористовувані ISA-Пристрої (в системах без слотів ISA вони теж присутні) - порти COM1, COM2 і дисковід. Також можна відключити режими EPP і ECP порту LPT, тоді переривання IRQ7 стане доступно. В BIOS Setup нам знадобиться розділ "PCI/PNP Configuration". Є два базових способи вплинути на розподіли номерів IRQ: заблокувати конкретний номер і прямо призначити номер лінії PIRQ.

Малюнок 16 - Зовнішній вигляд екрана розділу BIOS "PCI/PNP Configuration"

З опції розділу "PCI/PNP Configuration можна домогтися правильного розподілу пріоритетів ліній переривань до пристроїв:

• PCI 1 IRQ Assigment: Auto (Auto, 3,4,5,7,9,10,11,14,15)

• PCI 2 IRQ Assigment: Auto (Auto, 3,4,5,7,9,10,11,14,15)

• PCI 3 IRQ Assigment: Auto (Auto, 3,4,5,7,9,10,11,14,15)

• PCI 4 IRQ Assigment: Auto (Auto, 3,4,5,7,9,10,11,14,15)

Тобто, можна руками міняти переривання для слотів і прив'язаних до них пристроїв. Якщо всі опції виставлені в Auto, то розподілом переривань займається автомат з алгоритмом, дуже схожим з алгоритмом системи ACPI.

Іноді буває вказівка переривань не цифрами, а буквами - A,B,C,D. Так само, як у випадку із цифрами, буквені переривання дозволяють собою управляти, при цьому найвищий пріоритет - у букви А.

Важливо - Якщо поміняти розподіл пріоритетів ліній переривань при інстальованій операційній системі з ACPI ядром, те операційна система більше не завантажиться, до виправлення цього значення назад на APIC. Якщо виставити опцію в PIC до інсталяції операційної системи, те ACPI-Ядро не буде використовувати віртуальні переривання, але буде слухати припис BIOS при збереженні енергозберігаючих функцій.

Використовуючи функції BIOS варто також відключити не використовувані пристрою:

• Midi Port Adress - можна відключити Міді порт

• Onboard Parallel Port - можна відключити LPT порт

• Onboard Audio - можна відключити вбудовану звукову плату

• Onboard LAN Control - можна відключити вбудований мережний адаптер

• USB Host Controller - можна відключити USB порти

• Onboard Serial ATA - можна відключити Serial ATA

• Onboard RAID - можна відключити RAID-Контролер.

Якщо зазначені вище пристрої не використовуються, то виставляння Disabled відключить їх і звільнить використовувані ними ресурси.

Розподіл номерів IRQ засобами Windows. Також номера переривань розподіляються операційною системою. Windows починає втручатися в зроблені BIOS'ом дії тільки в крайніх випадках. При наявності нормального BIOS описані тут прийоми не знадобляться. З боку користувача можливі два способи розподілу ресурсів ПК.

Перший спосіб - це повноцінне використання систем ACPI і IRQ Sharing. Якщо системи ACPI, а відповідно й APIC, включені, то операційна система вважає, що в неї 256 переривань, при цьому реальних переривань як було 16, так і залишилося. 240 переривань, що залишилися - це віртуальні переривання, які є клонами реальних. ACPI автоматично розподіляє переривання й не дозволяє користувачеві їх міняти. Якщо пристрій погоджується працювати в режимі кооперації з іншим пристроєм, тобто всі шанси, що ACPI посадить їх на одну фізичну лінію. Якщо не контролювати дану ситуацію, то на одному фізичному перериванні можуть виявитися практично всі пристрої, установлені в комп'ютері, навіть якщо є вільні переривання. Це приведе до сильного гальмування всієї системи й серйозних збоїв у роботі.

Рішення:

Плюс даного підходу у відсутності потреби втручання з боку користувача. Тобто, робити нічого не треба. Просто поставити в материнську плату відеоадаптер, процесор, пам'ять і так далі, а потім поставити операційну систему, що нормально підтримує ACPI. А це Windows XP або Windows 2000. Все. Комп'ютер запрацює. Саме в такому виді продаються майже всі комп'ютери, зібрані в країнах третього світу. Підхід простий: якщо працює й гальмує - те це не гарантійний випадок, а проблема користувача.

Другий спосіб полягає у відмові від використання ACPI і APIC, але з паралельним використанням IRQ Sharing. Відмова від систем ACPI і APIC означає, що операційна система знає про наявність у неї тільки 16 переривань, а не 256, але система IRQ Sharing дозволяє перебувати на одному перериванні декільком пристроям. При цьому відслідковувати картину переривань уже можна, і вибирати сусідів за своїм розсудом - теж.

Рішення: Для початку потрібно відключити всі порти, які не використовуються. Не користуєтеся LPT - відключити. Не користуєтеся другим COM-портом і додатковими USB-Каналами - та ж доля, відключити. Кожен пристрій повинне мати окреме переривання й ні з ким не перетинатися. Це питання пріоритетів і потреб, тому що при використанні даного способу половина комп'ютера виявляється відключеної, зате все інше працює як годинник. Найпершою зміною, з якого ми почнемо настроювання системи, буде заміна ядра операційної системи для відключення функцій ACPI. Як уже згадувалося раніше, після цього комп'ютер втратить всі енергозберігаючі функції й перестане сам вимикатися після завершення роботи операційної системи. Для цього потрібно зайти в контрольну панель, вибрати іконку «Система», потім перейти в закладку «Устаткування» і нажати на «Диспетчер пристроїв». Потім відкрити розділ «Комп'ютер» і подвійним кличем нажати на «Комп'ютер з ACPI». Вибрати закладку «Драйвер» і нажати на кнопку «Обновити».

Малюнок 17 - Зовнішній вигляд екранів

 

Вибрати «установку із зазначеного місця», а потім відмовитися від автоматичного пошуку драйвера й вибрати установку драйвера вручну. В вікні, що з'явилося, забрати галочку «тільки сумісні пристрої» і вибрати драйвер «Стандартний комп'ютер». Після натискання на кнопку «Далі» комп'ютер скопіює необхідні файли й піде на перезавантаження. Після перезавантаження комп'ютер почне знаходити ВСІ пристрої заново, включаючи системні пристрої, але буде знаходити драйвери для них в автоматичному режимі. Деякі пристрої не проходять автоматичну установку, але для них досить вибрати автоматичний пошук драйверів. Після цього комп'ютер ще раз перезавантажиться й після цього заробить у нормальному режимі. Все, система ACPI відключена. Для того, щоб знову включити ACPI, потрібно повторити всі вищеописані дії, тільки вибрати «Комп'ютер з підтримкою ACPI». Потім відкривши закладку властивостей конфліктуючих пристроїв виконаємо розподіл ресурсів вручну.

Системи Plug and Play. Системи Plug and Play (P&P). Уперше вони з'явилися на ринку в 1995 році, і в більшості нових систем використовуються переваги цієї технології. Раніше щораз при додаванні нового пристрою користувачі ПК повинні були пробиратися крізь "нетрі" перемикачів і перемичок, а результатом найчастіше були конфлікти системних ресурсів і непрацюючі плати.

Зараз специфікації Plug and Play застосовуються в стандартах ISA, PCI, SCSI, IDE і PCMCIA.

Щоб реалізувати можливості Plug and Play, необхідно наступне:

- апаратні засоби підтримки Plug and Play;

- підтримка Plug and Play в BIOS;

- підтримка режиму Plug and Play операційною системою.

Кожний із цих компонентів повинен підтримувати стандарт Plug and Play, тобто задовольняти певним вимогам.

Апаратні засоби. Під апаратними засобами маються на увазі як комп'ютери, так і плати адаптерів. Не треба думати, що в комп'ютері Plug and Play не можна використовувати старі адаптери шини ISA. Застосовувати їх можна, але, зрозуміло, переваг, які надає автоматична конфігурація, уже не буде. Можливості Plug and Play в BIOS реалізуються в процесі виконання розширеної процедури POST при включенні комп'ютера. BIOS ідентифікує й визначає розташування плат у слотах, а також налаштовує адаптери Plug and Play. Ці дії виконуються в кілька етапів.

1. На системній платі й платах адаптерів відключаються вузли що налаштовуються.

2. Виявляються всі ISA і PSI-Пристрою типу Plug and Play.

3. Створюється вихідна карта розподілу ресурсів: портів, ліній IRQ, каналів DMA і пам'яті.

4. Підключаються пристрої вводу-виводу.

5. Скануються ROM в ISA і PSI -пристроях.

6. Виконується конфігурація пристроїв програмами початковго завантаження, які потім беруть участь у запуску всієї системи.

7. Пристроям, що налаштовуються, передається інформація про виділені їм ресурси.

8. Запускається початковий завантажник.

9. Керування передається операційній системі.

Операційна система. У ПК можна встановити як нову версію Windows, так і розширення до наявної операційної системи. Операційна система повинна повідомити вас про конфлікти, які не були усунуті BIOS. В залежності від можливостей операційної системи ви можете настроїти параметри адаптерів вручну (з екрана) або виключити комп'ютер і змінити положення перемичок і перемикачів на самих платах. При перезавантаженні буде виконано повторну перевірку й видані повідомлення про що залишилися (або нових) конфліктах. Після декількох "заходів" всі конфлікти, як правило, усуваються.