Настройка PCI-шины: Арбитраж и Bus-Master

В современных системах механизмы арбитража значительно усовершенствованы, что привело к постепенному исключению пользовательских настроек арбитража из "BIOS Setup". Однако в более старых версиях BIOS всё ещё можно встретить некоторые из опций, описанных ниже.

Arbitration Priority

Этот параметр может иметь варианты значений, такие как "PCI First" и "ISA/DMA First". Выбор значения зависит от подключённых устройств. Например, "master"-устройство на ISA-шине может использовать DMA-каналы, где конечным инициатором захвата шины является DMA-контроллер. Пользователю необходимо выбрать шину с приоритетом в случае конкуренции между устройствами.

Также может встречаться вариант с выбором между "CPU" и "PCI".

CPU Priority

Эта опция определяет приоритет центрального процессора относительно других "master"-устройств в системе. Значения могут варьироваться: "Always Last", "CPU 2nd", "CPU 3rd", "CPU 4th". Это позволяет фиксировать приоритет процессора, в отличие от ротации приоритета у других устройств. Варианты "Disabled" и "Enabled" позволяют либо запретить, либо разрешить ротацию приоритета для CPU.

DMA/ISA Master Before PCI

Опция имеет стандартные значения "Enabled" и "Disabled". При выборе "Disabled" приоритет получает PCI-шина (аналогично "PCI First").

Master Priority Rotation

Опция задаёт режим ротации приоритетов для "master"-устройств на PCI-шине, что позволяет контролировать доступ процессора к шине. Возможные значения:

PCI Bus Arbitration

Параметр может быть установлен в значения "Rotating" или "Fixed". Другие возможные настройки: "Favor CPU" или "Favor PCI". Например, для потокового видео лучше выбрать приоритет для PCI-устройств, а для общего функционирования системы — для CPU. Опция "PCI Masters' Priority" также предлагает аналогичные значения.

Master Arbitration Protocol и другие режимы

Могут встречаться похожие функции, такие как "Master Arbitration Protocol", "PCI Arbitration Mode" и "PCI Arbit. Rotate Priority". Эти параметры управляют приоритетом устройств при конкуренции за шину.

PCI Arbiter Mode

Этот параметр может быть представлен в вариантах "Mode 1" и "Mode 2". Основная цель арбитража — минимизация времени, необходимого устройству для захвата шины. Обычно "Mode 1" считается более оптимальным, однако "Mode 2" может быть предпочтительнее при возникновении проблем.

Arbiter Priority on HB1

Опция от Phoenix BIOS. Возможные значения: "CPU" и "Slot 6 to Slot 9". "HB" в названии означает "Host Bridge". Здесь процессору может быть предоставлен наивысший приоритет, а другие PCI-устройства ранжируются по приоритету, начиная с шестого слота.

Теория приоритетов и их реализация рассмотрены. Следующим шагом будет изучение других особенностей "master"-устройств.

Bus Mastering

Эта опция ранее использовалась для разрешения или запрета работы устройств в режиме "Bus-Master" на шине ISA. Значения:

CPU Mstr DEVSEL# Time-out

Когда процессор в качестве "master"-устройства инициирует управляющий цикл, система ожидает сигнал DEVSEL (Device Select), который подтверждает начало цикла. Опция задаёт время ожидания сигнала в тактах PCI-шины:

Уменьшение значения увеличивает производительность, но может привести к сбоям в системе.

CPU Mstr Fast Interface

Опция позволяет включить или отключить скоростной "back-to-back" интерфейс для CPU как "master"-устройства. По умолчанию установлено "Enabled".

CPU Mstr Post-WR Buffer

Опция включает буфер отложенной записи. Значения:

CPU Mstr Post-WR Burst Mode

Позволяет включить пакетный режим для данных в буфере отложенной записи. Пакетный режим снижает необходимость адресации каждого слова данных, увеличивая производительность. Отключение режима возвращает стандартные операции чтения и записи.

Enable Master

Установка "Enabled" позволяет придать устройству статус "master" на PCI-шине, проверяя его возможность контролировать шину.

Master Prefetch And Posting

Опция включает предвыборку и использование буфера отложенной записи для "master"-устройств.

Master Retry Timer

Эта опция задаёт время, в течение которого CPU сохраняет статус "master"-устройства перед передачей управления другому устройству. Значения (в тактах PCI): 10 (по умолчанию), 18, 34 или 66.

PCI Bus Parking

Включение режима "парковки" ("Enabled") позволяет "запаркованным" устройствам временно контролировать PCI-шину, что улучшает их производительность. Однако это может замедлить работу других устройств. Режим особенно полезен для контроллеров жестких дисков.

PCI Master 0 WS Write

Опция "Enabled" устраняет время ожидания перед записями в PCI-шину, улучшая производительность. При "Disabled" добавляется такт ожидания для повышения стабильности, что может быть полезно при "разгоне" PCI.

PCI Master Access to ISA

Эта опция позволяет "master"-устройству на PCI-шине управлять обменом данными с ISA-шиной.

PCI Master Accesses Shadow RAM

Опция активирует возможность "master"-устройства на PCI-шине копировать содержимое ПЗУ в оперативную память, увеличивая быстродействие. Применяется для специализированных карт расширения.

PCI Master Read Ping-Pong и PCI Master Write Ping-Pong

Под термином "ping-ponging" ранее подразумевалось переключение страниц экранной памяти. Значения для данных опций одинаковы: "Disabled" и "Enabled", но их точное назначение пока не совсем ясно.

PCI Master Read Prefetch

Эта опция позволяет включить режим предвыборки для "master"-устройств на PCI-шине через "Enabled". При включении "master"-устройство может инициировать следующую инструкцию чтения ещё до завершения текущей операции. Контроллер интерфейса также участвует в этом процессе.

PCI Mstr Burst Mode

Опция включает высокоскоростной пакетный режим для информации во внутренних буферах отложенной записи PCI-шины, доступной "master"-устройству. Сюда также можно отнести опцию "PCI Master Burst Read".

PCI Mstr DEVSEL# Time-out

Аналогична опции "CPU Mstr DEVSEL# Time-out", но действует для PCI-устройств. Ряд значений остаётся тем же, по умолчанию устанавливается "4 PCICLK".

PCI Mstr Fast Interface

Аналогична опции "CPU Mstr Fast Interface", но применяется для устройств на PCI-шине.

PCI Mstr Post-WR Buffer

Опция аналогична "CPU Mstr Post-WR Buffer", только в качестве "master"-устройства выступает PCI-устройство.

Preempt PCI Master Option

При включении этой опции ("Enabled") операции чтения/записи на PCI-шине, даже если шина занята "master"-устройством, могут быть прерваны системными операциями, например, регенерацией памяти. Это предотвращает параллельную работу системных компонентов, снижая риск сбоев и потерь данных.

Shared PCI Master Assignment

Эта опция определяет, какой видеоадаптер будет использоваться как "PCI bus master". Значения следующие:

State Machines

Чипсет поддерживает четыре состояния, позволяющие управлять специфическими операциями CPU и/или PCI. Каждое состояние представляет собой оптимизированный процесс, включающий взаимодействие "master"-устройства и управляемой шины. Четыре режима работы:

Каждое состояние поддерживает следующие настройки, регулируемые через BIOS Setup:

Stop CPU at PCI Master

При включении этой опции ("Enabled") работа CPU может быть приостановлена, когда PCI-устройство инициирует захват шины. В настройке "Disabled" (по умолчанию) процессор не прерывает свою работу как инициатор шины.