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:
- "1 PCI" – процессор получает доступ после завершения текущей транзакции на PCI-шине, что может замедлить другие устройства.
- "2 PCI" – доступ предоставляется после двух завершённых транзакций, ускоряя работу других устройств на PCI-шине.
- "3 PCI" – процессор получает доступ после трёх транзакций, что снижает его приоритет, но оптимально для PCI-устройств.
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:
- "Enabled" – разрешено;
- "Disabled" – запрещено.
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:
- "3 PCICLK";
- "4 PCICLK";
- "5 PCICLK";
- "6 PCICLK" (по умолчанию).
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:
- "NA";
- "1";
- "2";
- "4" (по умолчанию).
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.
- "Enabled" – разрешено;
- "Disabled" – запрещено.
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:
- "VGA" – встроенный графический адаптер может работать как "PCI bus master".
- "Slot #1" – видеокарта в первом слоте PCI-шины функционирует как "master"-устройство.
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:
- "CC" ("CPU master to CPU bus")
- "CP" ("CPU master to PCI bus")
- "PP" ("PCI master to PCI bus")
- "PC" ("PCI master to CPU bus")
Каждое состояние поддерживает следующие настройки, регулируемые через BIOS Setup:
- "Address 0 WS" – время задержки для декодирования адреса, установленного процессором или устройством. "Enabled" – без задержки.
- "Data Write 0 WS" – аналогично, для записи данных по целевому адресу. "Enabled" – без задержки.
- "Data Read 0 WS" – аналогично, для чтения данных из целевого адреса. "Enabled" – без задержки.
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.