Apic mode в bios что это
В данной статье пойдет речь о вопросе управления энергопотреблением в современных компьютерах, выражаясь в специфической терминологии — Power Managment. Нет-нет, не закрывайте окно браузера, считая, что вас это не касается, поскольку вы не являетесь владельцем ноутбука и не состоите в партии зеленых. Речь пойдет о гораздо более интересных вещах: совместной инициативе Intel, Microsoft и Toshiba — ACPI, и одном из наиболее интересных ее практических воплощений в Windows98/NT — технологии OnNow, должной обеспечить "постоянно доступный PC".
Итак, что же собственно это такое — ACPI? Для начала, наверное, стоит расшифровать эту аббревиатуру. ACPI, в переводе на человеческий язык, означает Advanced Configuration and Power Interface. Или, говоря по-русски, "интерфейс расширенного конфигурирования и управления питанием". Его задача — обеспечить взаимодействие между операционной системой, аппаратным обеспечением и BIOS системной платы.
Посмотрим сначала, что творится в этой области сегодня. Большинство материнских плат, даже вышедших на базе таких относительно новых чипсетов как VIA Apollo MVP3 или Intel 440BX, не поддерживают расширенное управление энергопотреблением ACPI, несмотря на то, что по идее, ACPI-совместимым считается еще аж 430TX, а сам ACPI был анонсирован в апреле 1996 года. Его использование начинается только сегодня, по мере того, как для вышедших недавно материнских плат создаются новые версии BIOS, частично поддерживающие ACPI.
- Совместная работа компонентов системы отсутствует, как таковая: диски начинают раскручиваться, когда это совершенно ненужно, экран гаснет во время работы, поскольку текстовый редактор забыл отметиться у операционной системы, и т.д.
- BIOS системной платы, операционная система и приложения бьются друг с другом за контроль над аппаратным обеспечением компьютера. Но любое внешнее относительно материнской платы оборудование не участвует в процессе управления энергопотреблением — когда вы добавите в систему встроенный модем, сможет ли он как-то при установке высказать BIOS свои пожелания? И куда его пошлет BIOS?
- Имеющееся управление энергопотреблением в основном ограничено материнской платой и отличается крайней тупостью. Ну, например, Windows98 скидывает на винт своп-файл. Даже идиоту должно быть ясно, что винт в этот момент активен, этот факт можно даже не проверять. А BIOS системной платы все равно проверяет.
- Необходимость выключать или перезагружать компьютер при добавлении новых устройств. Кое-где уже наметился прогресс (USB, например), но все равно, до полной горячей замены еще далеко.
- Ну и, наконец, приложения не заботятся об экономии потребляемой компьютером энергии, да и работают не ахти. Выдерните из включенного компьютера видеокарту — наверняка ведь Word зависнет. ;-)
Итак, повторюсь, основная задача ACPI — способность разумно включать и выключать PC и подключенную к нему периферию. Причем, помимо принтеров, сетевых карт, дисководов CD-ROM и прочая и прочая, могут быть и такие, пока еще экзотические устройства, как телевизор, видеомагнитофон, музыкальный центр. И конечно речь идет об умной активации PC. Так, чтобы видеоплеер при установке в него кассеты смог разбудить PC, который включил бы телевизор.
Однако на данный момент ACPI может интересовать среднего пользователя только как теоретическая архитектура. Куда интереснее основанная на нем технология OnNow, уже сегодня могущая предоставить кое-какие вполне осязаемые приятности. Ее цели: убрать задержки при включении и выключении компьютера, позволить обслуживающим приложениям, таким как дефрагментация диска или проверка на вирусы выполняться в то время, когда компьютер выключен, и вообще, улучшить общую картину энергопотребления PC.
- G0 — обычное, рабочее состояние
- G1 — suspend, спящий режим
- G2 — soft-off, режим, когда питание отключено, но блок питания находится под напряжением, и машина готова включиться в любой момент
- G3 — mechanical off — питание отключено напрочь
- S1: (standby 1) останавливаются тактовые генераторы CPU и всей системы, но при этом состояние памяти остается неизменным. Выход из S1 осуществляется мгновенно.
- S2: (standby 2) также останавливаются тактовые генераторы CPU и всей системы, но к тому же отключается питание кэша и CPU, а данные, хранившиеся там, сбрасываются в основную память. Включение также происходит достаточно быстро.
- S3: (suspend-to-memory) по замыслу, именно этот режим должен был быть OnNow, но по воле разработчиков пока так не получилось. Должны обесточиваться все компоненты системы, кроме памяти, в которой сохраняются необходимые данные о состоянии CPU и кэша. Включение с восстановлением предыдущего состояния PC действительно происходит Now, то есть практически сразу.
- S4: (suspend-to-disk) то, что реализовано в каком-то виде сейчас. Все компоненты системы обесточиваются, а данные о состоянии процессора и содержимое кэша и памяти записываются в специально отведенное место на жестком диске. При этом пробуждение может занимать значительное время.
Режим S3 (настоящий OnNow) не может быть реализован из-за того, что существующие системные платы не имеют схем разделенного питания компонентов. Поэтому, до выхода следующего поколения материнок OnNow в полном объеме реализован быть не может. Пока же, путем модификации BIOS, можно добиться только некой эмуляции — S4.
Первой же материнской платой, которая будет иметь раздельные схемы питания для своих узлов и будет, таким образом, поддерживать режим S3 станет ASUS P2B-E — модификация давно известной системной платы P2B от Asustek. Кроме возможности suspend-to-memory, кстати, P2B-E будет иметь 5 слотов PCI. В серийное производство эта плата будет запущена в ноябре текущего года.
Но вернемся к нашим баранам. Спецификацию OnNow разрабатывала небезызвестная вам фирма Microsoft. Угадайте с трех попыток, кто по этой спецификации должен стать управляющим центром компьютера по всем этим вопросам? Первые два ответа можно не считать, правильно — Windows.
- Автоматическое скачивание файлов из Internet и выполнение системных задач. Так, Internet'овское приложение может быть настроено для того, чтобы в 3 ночи включить компьютер, просмотреть несколько сайтов, и скачать вновь появившиеся файлы. Естественно, если оно поддерживает API OnNow. То же самое относится к таким программам, как антивирусы, резервное копирование, Scandisk, наконец.
- Сохранение сетевых соединений. Так, при выключении компьютера, или даже при его "засыпании", сетевое соединение рвется, файлы закрываются и т.д. При возникновении подобной ситуации, приложение, написанное с учетом OnNow, автоматом выполнит автосохранение используемых файлов на локальном диске и после включения компьютера и восстановления соединения, без криков позволит пользователю продолжить работу.
- Обработка специфических событий. Так, факс-модем способен находиться в состоянии приема 24 часа в сутки, независимо от того, включен компьютер или нет. Если он выключен, при входящем звонке модем его включит и запустит нужную программу.
В общем, я полагаю, тенденцию вы уловили. Компьютер, постоянно находящийся наготове.
Обидно, однако, что пока с практическим использованием ACPI очень дела обстоят неважно. Возьмем самое яркое видимое и единственное на данный момент проявление ACPI в Windows 98 — Hibernate (по-русски — зимняя спячка). Проще говоря, это то самое хваленое сбрасывание данных из оперативной и видеопамяти на винт, с последующим быстрым восстановлением при включении компьютера. Таким образом, у нас получается аналог спящего режима, когда к вашим услугам предоставлены всегда запущенные приложения, но с нулевым потреблением энергии. Так вот, после появления в вашем компьютере версии BIOS, поддерживающей ACPI и некоторых манипуляций с установкой Windows 98, у вас действительно в Control Panel/Power Management появится пара вожделенных пунктов:
И соответствующий пункт в закладке Advanced:
Я уже не говорю о не так хорошо заметных проявлениях в списке системных устройств:
Как вам нравятся такие устройства, как ACPI System Button или Composite Power Source?
Однако, небольшое но. Ох уж это но, всегда оно появляется. Как обычно, новая технология отказывается работать в Windows сразу и без ошибок. Эта печальная практика затронула и OnNow. В Windows 98 фактически он не работает. До выхода Service Pack 1 все ограничится этими красивыми, но, к сожалению, бесполезными картинками. Сегодня в Windows'98 не работают ни Hibernate, ни вообще, какие либо функции управления питанием через ACPI. Весь контроль над ними берет на себя APM. Взять тот же Composite Power Source (по-русски говоря, — блок питания в корпусе): при входе в спящий режим через ACPI он должен выключаться, а при входе через APM (сегодня) — не выключается. Улавливаете разницу в уровне контроля над железом?
Итог: любимый город может спать спокойно. По крайней мере, до 99 года, когда выйдет SP1 для Windows 98, а комплектующие и программы научатся работать в паре с ACPI.
Возможно, однако, что OnNow будет все же работать через BIOS, в обход операционной системы. Например, плате ASUS P2B-E не будет требоваться команда Windows 98 для перехода в S3 (suspend-to-memory), а уже давно вышедшая плата Aopen AX-6BC умеет делать S4 (suspend-to-disk) не пользуясь средствами операционной системы.
Данная опция присутствует практически во всех современных версиях BIOS и имеет, как правило, всего два состояния – 32 bit и 64 bit. Мало кто из числа пользователей в курсе о предназначении данной функции, а также о выставлении правильного ее значения на том или ином компьютере.
В данной статье мы дадим ответы на эти вопросы и вы узнаете дл чего нужна опция hpet mode в BIOS и какое значение ей нужно выставлять.
За что отвечает hpet mode?
Еще до того, как в современных компьютерах появилась опция HPET, ее предшественником были таймеры RTC (Real Time Clock – часы реального времени). Эти таймеры нужны для генерации временных прерываний, которые используются компьютерными программами в процессе работы.
Из -за низкой тактовой частоты RTC и как следствие – низкой скорости работы производителей программного и аппаратного обеспечения такая ситуация не устраивала.
В 2005 году совместными усилиями INTEL и AMD появился на свет таймер событий высокой частотности, который получил название High Precision Event Timer (HPET).
Новый таймер позволил улучшить работу мультимедийных приложений, в том числе и игр, повысив плавность их работы.
Начиная с Windows 7, во всех современных операционных системах присутствует поддержка таймера HPET.
У него есть два режима работы 32 и 64 битный. И в зависимости от версии операционной системы опция hpet mode переключает эти самые режимы.
Какой значение выставлять hpet mode? 32 или 64 bit?
Значение опции hpet mode прямо пропорционально версии операционной системы, используемой на конкретном компьютере. Если у вас 32 битная windows (x86), то hpet mode нужно выставить значение 32 bit, если Windows 64 битная (x64), то и hpet mode лучше присвоить 64 bit.
В случае, когда на компьютере установлено несколько операционных систем с различной разрядностью, то hpet mode лучше присвоить значение 64 bit.
Также стоит учесть, что в большинстве версий BIOS прежде чем получить возможность выставления режима работы HPET, нужно ее активировать опцией HPET Support.
Другие идентичные названия опции: APIC Mode, IOAPIC Function, Interrupt Mode.
Опция BIOS Setup ACPI APIC Support используется для того, чтобы включить или выключить поддержку контроллера APIC на материнской плате. Эта опция имеет всего два варианта (Enabled — Включено и Disabled — Выключено).
Принцип работы
Чтобы уяснить принцип работы этой опции, следует разобраться с тем, для чего вообще нужен контроллер прерываний. Контроллер прерываний – это расположенный на материнской плате чип, который обрабатывает запросы к процессору, поступающие от аппаратных устройств, таких, как платы, вставленные в разъемы расширения, накопители, порты, и т.д. Эти запросы и называются аппаратными прерываниями.
APIC представляет собой новую версию контроллера прерываний, которая в 90-х гг. пришла на смену широко использовавшемуся до этого PIC. Контроллер APIC был разработан компанией Intel и впервые стал применяться в персональных компьютерах на базе процессора Pentium. Аббревиатура APIC расшифровывается, как Advanced Programmable Interrupt Controller – улучшенный программируемый контроллер прерываний.
Контроллер прерываний APIC предназначен для обработки аппаратных прерываний, поступающих от устройств и состоит из двух основных компонентов – это так называемый контроллер локального APIC (Local APIC или LAPIC), располагающийся в самом процессоре (точнее говоря, в каждом процессорном ядре) и чип контроллера ввода/вывода APIC(I/O APIC), располагающийся на материнской плате. Таким образом, количество локальных контроллеров прерываний LAPIC соответствует количеству процессорных ядер, установленных в компьютере.
Связь между обоими контроллерами осуществляется по системной шине, хотя во многих старых компьютерах для этой цели существовала специальная шина. Кроме того, раньше, до появления процессоров семейства Pentium поколения P54C, LAPIC находился не в самом центральном процессоре, а располагался в виде отдельного микроконтроллера на материнской плате. Контроллеров I/O APIC в системе также может быть несколько – до 8 штук. Если в системе нет ни одного I/O APIC, то контроллеры LAPIC вообще не используются, независимо от того, присутствуют ли они в ядрах процессора или нет, и вместо них обработкой прерываний занимается старый контроллер 8259 PIC.
Внедрение улучшенного контроллера прерываний позволило усовершенствовать обработку аппаратных прерываний, а кроме того, увеличило количество доступных в системе прерываний. Стандартное количество прерываний для I/O APIC составляет 24, а максимальное – 64. Таким образом, APIC существенно расширил возможности персонального компьютера по обработке аппаратных прерываний, ведь до внедрения технологии APIC контроллер PIC поддерживал всего лишь 16 прерываний.
Кроме того, поддержка APIC является составной частью технологии ACPI (Advanced Configuration and Power Interface, модернизированный интерфейс конфигурирования и питания).
Технология APIC разрабатывалась преимущественно для работы на многопроцессорных системах, там, где требуется надежная система для распределения аппаратных прерываний, идущих от устройств к процессорам. На сегодняшний день система контроллеров LAPIC используется как на однопроцессорных, так и на многопроцессорных системных платах компьютеров.
Следует помнить, однако, что для того, чтобы технология APIC работала, требуется и поддержка со стороны программного обеспечения, прежде всего, операционных систем. Все современные операционные системы, такие как Microsoft Windows XP, Windows Vista, Windows 7 и 8, поддерживают контроллер APIC.
Стоит ли включать опцию?
Поддержка APIC со стороны операционной системы обуславливает и целесообразность включения или выключения опции ACPI APIC Support. Если у вас на компьютере установлены старые версии ОС, такие, как Microsoft DOS, Microsoft Windows 95, Windows 98, Windows Millenium (до Windows NT), то имейте в виду, что они не поддерживают APIC и разработаны с расчетом на работу с устаревшим контроллером прерываний PIC. Из этого следует, что велика вероятность того, что эти операционные системы будут нестабильно работать с включенной опцией поддержки контроллера APIC, или не будут работать вообще. Если такое происходит, и вы уверены в том, что проблемы с операционными системами происходит из-за включенной поддержки улучшенного контроллера прерываний APIC, то вам стоит выключить данную опцию.
При отключении опции контроллер APIC будет работать, эмулируя контроллер 8259 PIC, и, таким образом, старые операционные системы смогут работать, обращаясь к нему. Если же у вас установлена современная операционная система, начиная с Windows 2000, то вы можете смело включить эту опцию, поскольку поддержка технологии APIC сделает вашу систему более производительной. Кроме того, обязательной является включение данной опции в системе, где установлено несколько процессоров.
В статье о прерываниях IRQ мы уже упоминали такой термин, как APIC. Возможно, читателям хотелось бы узнать чуть подробнее об этой технологии.
Сначала разберемся с тем, что же означает само это словосочетание. Аббревиатура APIC расшифровывается как Advanced Programmable Interrupt Controller (усовершенствованный программируемый контроллер прерываний).
Advanced Programmable Interrupt Controller – это контроллер прерываний, разработанный Intel и пришедший на смену ранее использовавшемуся контроллеру PIC (программируемому контроллеру прерываний).
Принцип работы контроллера
Контроллер выполнен в виде двух раздельных устройств. Одна часть контроллера размещена прямо в ядре процессора (так называемый Local APIC, или LAPIC), другая (I/O APIC) — на материнской плате.
В современных компьютерах LAPIC содержится в каждом процессорном ядре, присутствующем в системе. В первых реализациях APIC LAPIC и I/O APIC были связаны друг с другом при помощи специальной шины. В современных системах для связи обеих контроллеров служит системная шина.
Преимущества
Основное преимущество APIC по сравнению с PIC – это поддержка многопроцессорных систем. Да и разрабатывался этот контроллер преимущественно для систем с несколькими процессорами. Все дело в том, что в системах, где установлено несколько процессорных ядер, крайне важно поддерживать параллельность работы всех процессоров. А для этого нужна была такая система, которая могла бы доставлять прерывания одновременно всем процессорам. Поэтому основная обязанность APIC – это распределение прерываний между процессорами.
В однопроцессорных системах введение APIC также оказалось полезным новшеством. В частности, Advanced Programmable Interrupt Controller позволил устройствам PCI отказаться от привязки к прерываниям шины ISA, что привело к улучшению производительности систем. Сам же набор стандартных прерываний был расширен с доступных в шине ввода/вывода ISA 16 прерываний до 24.
История возникновения
APIC впервые появился в системах, основанных на процессорах 486 DX. Сначала его предполагалось использовать лишь в многопроцессорных решениях, но впоследствии он появился и в однопроцессорных.
В системах, основанных на процессорах 486, а также ранних Pentium (до архитектуры P54C), контроллер LAPIC был установлен не в процессоре, а на системной плате.
Полностью поддержка контроллера на уровне ОС появилась лишь начиная с Windows XP, в Windows 2000 была доступна лишь ограниченная поддержка.
Присутствие в BIOS
Большинство пользователей компьютера может при желании включить или выключить поддержку данной технологии в программе BIOS Setup. Обычно для этой цели служит опция BIOS ACPI APIC Support. Однако стоит помнить, что отключение поддержки APIC в BIOS обычно приводит к невозможности загрузки современных операционных систем, начиная с Windows 2000. При этом многие старые ОС, такие как Windows 95, 98 и ME могут нестабильно работать с этой опцией, поскольку они разрабатывались с учетом поддержки PIC.
Также стоит учитывать, что поддержка APIC является составной частью технологии ACPI, поэтому если вы выключите в BIOS саму поддержку ACPI, то вы не сможете использовать и Advanced Programmable Interrupt Controller.
Заключение
APIC – новый, разработанный компанией Intel программируемый контроллер прерываний, впервые использовавшийся в системах, основанных на старших моделях линейки процессоров Pentium. Введение этого контроллера позволило улучшить обработку прерываний, как в многопроцессорных, так и в однопроцессорных решениях.
Опция ACPI Function предназначена для включения поддержки технологии ACPI в BIOS персонального компьютера. Опция имеет всего два значения – Enabled (Включено) и Disabled (Выключено).
Принцип работы
Все пользователи давно привыкли к гибким возможностям по управлению энергопотреблением современного персонального компьютера. К примеру, разнообразные режимы приостановки работы, такие, как режим Stand by или Hybernation, используемые в операционных системах линейки Windows, позволяют быстро останавливать и возобновлять работу компьютера без его полной перезагрузки, сохраняя при этом текущие данные пользователя. Особенно важно использование функций энергосбережения в портативных компьютерах – ноутбуках и нетбуках, которые в большинстве случаев работают от встроенной аккумуляторной батареи, емкость которой в значительной степени ограничена.
Гибкое управление энергопотреблением компьютера стало возможным благодаря повсеместному распространению технологии ACPI (Advanced Configuration and Power Interface, Усовершенствованный интерфейс конфигурирования и управления питанием). Кроме того, данная технология отвечает за поддержку расширенного контроллера прерываний APIC.
Однако воспользоваться преимуществами технологии ACPI пользователь сможет лишь в том случае, если в BIOS его компьютера включена поддержка данной технологии. За включение поддержки технологии отвечает функция BIOS ACPI Function. Выбор значения Enabled позволяет включить поддержку технологии в BIOS, а выбор значения Disabled – выключить.
Кроме того, для работы интерфейса ACPI необходима его поддержка со стороны операционной системы. Технологию ACPI поддерживают практически все существующие на текущий момент операционные системы линейки Windows, начиная с Windows 98 SE.
Стоит ли включать параметр?
Если у вас на ПК установлена современная ОС, поддерживающая технологию ACPI, такая, как Windows 98 и более новая, то в таком случае опцию лучше всего включить. В противном случае вы не сможете управлять состояниями энергопотребления персонального компьютера. Однако если вы, до сих пор используете одну из старых ОС, то включение опции не имеет особого смысла.
Следует иметь в виду, что нужное значение опции необходимо выбрать до установки операционной системы. В противном случае переключение варианта опции в BIOS может привести к неработоспособности уже установленной ОС.
Читайте также: