BIOS. Optimales Hardware-Setup GERMAN

BIOS

Klaus Dembowski

BIOS Optimales Hardware-Setup

Markt+Technik Verlag

Die Deutsche Bibliothek – CIP-Einheitsaufnahme Ein Titeldatensatz für diese Publikation ist bei Der Deutschen Bibliothek erhältlich.

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10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 05 04 03 02 01

ISBN 3-8272-6118-X © 2001 by Markt+Technik Verlag, ein Imprint der Pearson Education Deutschland GmbH, Martin-Kollar-Straße 10–12, D-81829 München/Germany Alle Rechte vorbehalten Lektorat: Jürgen Bergmoser, [email protected] Herstellung: Claudia Bäurle, [email protected] Einbandgestaltung: H2 Design, München Satz: reemers publishing services gmbh, Krefeld (www.reemers.de) Druck und Verarbeitung: Freiburger Graphische Betriebe Printed in Germany

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

9

1

Einführung

11

1.1 1.2

BIOS-Probleme in aller Kürze Etwas BIOS-Geschichte Schalter statt BIOS-Setup BIOS-Hersteller und -Versionen

12 14 14 15

2

Aufgaben und Funktionen des BIOS

23

2.1 2.2 2.3 2.4

Der Power On Self Test und die PC-Initialisierung Laden des Betriebssystems Zugang zum BIOS – Die BIOS-Interrupts BIOS-Setup Hardware-Monitoring

23 24 27 31 36

3

Grundlegendes BIOS-Setup

39

3.1 3.2 3.3

Aufruf des BIOS-Setup und die wichtigsten Tasten Date und Time Hard Disks – Festplatten und ATAPI-Geräte Die Controllereinstellung Kapazitätsbeschränkungen Diskettenlaufwerke Das BIOS setzt den richtigen Anschluss voraus Optionen für die Diskettenlaufwerke Video Halt On Memory

39 42 43 46 47 48 49 52 53 54 54

1.3

3.4

3.5 3.6 3.7

6

Inhaltsverzeichnis

4

BIOS-Hardware

4.1

Chipsets Chipsets für den Sockel 7 Chipsets für Pentium II, III, IV und Celeron Chipsets unterschiedlicher Hersteller Athlon-Chipsets CMOS-RAM und Echtzeituhr CMOS-RAM-Bausteine und Akkus Löschen des Passwords und des kompletten CMOS-RAMs BIOS-Speicherbausteine Das Shadow-RAM für das BIOS

57 59 67 87 90 94 102 107 111 116

5

CPUs und Speicher konfigurieren

119

5.1

Einstellungen für die CPU Überprüfung des Prozessors und seines Umfeldes Einstellungsdaten CPUs per BIOS-Setup einstellen Die verschiedenen Takte im Zusammenspiel Speichereinstellungen Typen im Überblick Automatische Speichererkennung BIOS-Setup-Parameter für den Speicher Auffrischung Adressierung Burst-Timing und Lead Off Wartezyklen Erkennung von Speicherfehlern Optionen für SDRAMs Optionen für RAMBus-Speicher Allgemeine Speicheroptionen Der Cache-Speicher Cache-Realisierungen Cache-Betriebsarten Cache-Einstellungen

119 120 129 148 155 160 160 171 174 177 178 179 179 180 181 187 188 190 191 193 198

6

Plug&Play-Praxis

201

6.1

Plug&Play-Funktionalität PCI-Plug&Play ISA-Plug&Play Herstellerspezifisches Plug&Play Die PC-Ressourcen Der Speicherbereich Der Ein-/Ausgabe-Bereich Die Interrupt-Kanäle Die DMA-Kanäle

202 203 205 207 209 213 214 219 226

4.2

4.3

5.2 5.3

5.4

5.5

6.2

57

Inhaltsverzeichnis 6.3

Das Plug&Play-Setup PCI CONFIGURATION SETUP PNP/PCI Configuration Plug&Play-Boot-Optionen Extended System CMOS DataRAM (ESCD) Optionen für den Plug&Play-Setup On-Board Devices, Integrated Peripherals Parallel-Port Serielle Schnittstellen – Serial Ports IR-Controller USB-Controller Weitere On-Board-Einheiten

228 229 232 236 239 241 243 244 248 249 250 253

7

Optionales und optimierendes Setup

255

7.1

Features Setup Virus Warning Gate A20 Option Keyboard Features Security Option IDE-Einstellungen Treiberprobleme gemeistert IDE-Optionen Bussystem-Optionen ISA-Bus-Einstellungen PCI-Bus-Einstellungen AGP-Einstellungen SCSI – Small Computer System Interface Die verschiedenen SCSI-Standards im Überblick Ressourcenbelegung und grundsätzliche Konfiguration SCSI-BIOS-Einstellungen

255 256 257 257 259 259 266 272 274 274 275 277 283 285 287 290

8

Power Management für PC und Notebook

297

8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6

Einfache Stromsparfunktionen Advanced Power Management Advanced Configuration and Power Management Interface BIOS-Optionen für den Power Management Setup Die Stromsparmodi der Monitore Monitor Plug&Play Notebook-Besonderheiten

300 305 306 315 320 322 324

9

BIOS-Fehlersuche und -behebung

331

9.1

Der grundlegende PC-Check Safety First Achtung, Hitze zerstört die CPU Das Mainboard läuft Direkte BIOS-Fehlermeldungen Beep-Fehlermeldungen POST-Codes POST-Code- und Analyse-Karten

332 333 333 334 345 355 358 375

6.4

7.2

7.3

7.4

9.2 9.3 9.4

7

8

Inhaltsverzeichnis 9.5

BIOS-Update BIOS-Identifizierung Die Programmierung Andere BIOS-Chips aktualisieren

387 390 401 418

10

Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

425

10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9 10.10 10.11 10.12 10.13 10.14 10.15 10.16 10.17 10.18 10.19 10.20 10.21 10.22 10.23 10.24

A – BIOS-Setup-Einträge B – BIOS-Setup-Einträge C – BIOS-Setup-Einträge D – BIOS-Setup-Einträge E – BIOS-Setup-Einträge F – BIOS-Setup-Einträge G – BIOS-Setup-Einträge H – BIOS-Setup-Einträge I – BIOS-Setup-Einträge J – BIOS-Setup-Einträge K – BIOS-Setup-Einträge L – BIOS-Setup-Einträge M – BIOS-Setup-Einträge N – BIOS-Setup-Einträge O – BIOS-Setup-Einträge P – BIOS-Setup-Einträge Q – BIOS-Setup-Einträge R – BIOS-Setup-Einträge S – BIOS-Setup-Einträge T – BIOS-Setup-Einträge U – BIOS-Setup-Einträge V – BIOS-Setup-Einträge W – BIOS-Setup-Einträge Y – BIOS-Setup-Einträge

426 433 436 441 448 451 454 455 459 463 463 465 467 470 472 475 486 487 489 501 504 506 507 509

Glossar

511

Anhang Zum Inhalt der CD

551

Was ist der BIOS-Setup Power Index?

553

Power Index

553

Stichwortverzeichnis

571

9.6

Vorwort Dieses Buch befasst sich ausführlich mit dem BIOS von Personal Computern. Ein Basic Input Output System ist in jedem PC enthalten, auch wenn man vielfach keinerlei Notiz davon nimmt, denn es arbeitet gewissermaßen für den Anwender unsichtbar mit dem Mikroprozessor des Computers zusammen. Dieser benötigt – damit er überhaupt starten kann – eine Minimal-Software, die sich in einem speziellen Baustein befindet, der als BIOS-Chip bezeichnet wird. In diesem Buch geht es jedoch nicht um die BIOS-internen Routinen, also wie man einen PC programmieren kann, sondern vielmehr darum, wie ein so genanntes BIOS-Setup optimal auszuführen ist. Die hier zu tätigenden Einstellungen bestimmen die jeweilige Ausstattung und Leistungsfähigkeit eines PC und sind von enormer und grundlegender Bedeutung. Ein PC sollte derart eingestellt werden, dass sämtliche PC-Hardware-Einheiten optimal genutzt werden können, was in der Praxis allerdings nicht immer (sofort) funktioniert. Dies kann an fehlenden oder auch fehlerhaften Windows-Treibern liegen oder auch daran, dass die einzelnen PC-Einheiten dem Betriebssystem nicht in korrekter Art und Weise oder überhaupt nicht bekannt gemacht worden sind. Ein korrektes BIOS-Setup ist daher die erste Voraussetzung für einen ordentlich funktionierenden PC. Wenn im BIOSSetup z.B. ein Laufwerk nicht richtig eingestellt worden ist, wird es auch von Windows nicht erkannt und steht somit nicht zur Verfügung, da kann man noch so viele Windows-Konfigurationsversuche unternehmen. Der Umgang mit dem BIOS-Setup ist trotz Plug&Play keineswegs einfacher geworden, was nicht zuletzt daran liegt, dass es hierfür keinen allgemeinen Standard gibt. Mitunter tauchen geradezu kryptisch anmutende Einstellungsoptionen im BIOS-Setup auf, deren Bedeutungen sich dem Anwender kaum erschließen. Was beispielsweise mit Einstellungen wie Manual

10

Kapitel – Vorwort

Throttle Ratio oder Random Number Generator zu bewerkstelligen ist und was diese oder jene Option für Auswirkungen auf den PC-Betrieb hat, bleibt doch meist im Dunklen. Daher soll dieses Buch für die Konfiguration und die Optimierung sowie auch die Fehleranalyse und anschließende Fehlerbehebung ein hilfreicher Leitfaden sein. Es würde keinen Sinn machen, das BIOS-Setup isoliert zu betrachten. Als Schnittstelle zwischen der Hardware (dem Chipset auf dem Mainboard) und der Software (dem Betriebssystem) kommt dem BIOS eine überaus wichtige Funktion innerhalb eines PC zu. Aus diesem Grunde sind in diesem Buch auch Informationen zur Hard- und Software zu finden, die das Wechselspiel mit dem BIOS – und was im Einzelnen im BIOS-Setup zu konfigurieren ist – aufzeigen sollen. Mein Dank gilt den zahlreichen Anwendern, die mich laufend mit PCProblemen konfrontieren, wobei sich oft herausstellt, dass das BIOS-Setup nicht in Ordnung ist, sowie Ute, Nina und Nicholas für ihre Geduld und die tatkräftige Unterstützung auch bei diesem Buch. Klaus Dembowski

Kapitel 1 Einführung Die Abkürzung BIOS steht für Basic Input Output System, was so viel heißt wie grundlegendes Eingabe/Ausgabe-System und sich zunächst sehr allgemein anhört. Dieser Bestandteil ist aber neben dem Mikroprozessor letztendlich das wichtigste Teil in einem Personal Computer, ohne das der Mikroprozessor und damit auch der PC überhaupt nicht funktionieren kann. Wie noch genau erläutert wird, enthält ein bestimmter Baustein auf der Hauptplatine (dem Mainboard) dieses Basic Input Output System, so dass man diesen Baustein bzw. das BIOS theoretisch einfach der Kategorie Hardware zurechnen könnte, wie andere Chips auf dem Mainboard eben auch, auf die der PC-Anwender ohnehin keinen (direkten) Einfluss nehmen kann. So einfach ist es aber nicht, denn in diesem Baustein ist eine Software abgespeichert, die sich aus einer Vielzahl von einzelnen Programmroutinen zusammensetzt und eben für die grundlegende Kommunikation mit der gesamten PC-Hardware zuständig ist. Diese Routinen sind im Prinzip nur für Hardware-Programmierer von Interesse, also wie man beispielsweise auf dieser untersten Software-Ebene mit der Druckerschnittstelle oder einer Maus kommunizieren kann. Das Betriebssystem DOS setzt direkt auf diese BIOS-Routinen auf, während alle anderen bekannten Betriebssysteme, wie die verschiedenen WindowsVarianten oder Linux, diese Routinen nur für das Hochlaufen – den Bootprozess des PC – benötigen und daraufhin eigene, leistungsfähigere Software, die so genannten Software-Treiber oder kurz Treiber verwenden. Demnach wird ein Windows- oder auch Linux-Programmierer in der Regel die jeweils systemeigenen Software-Schnittstellen verwenden und nicht etwa die BIOS-Routinen. Das BIOS selbst ist demnach weder für den Programmierer, der auf der Basis eines Betriebssystems – Ausnahme: reines DOS – programmiert, interessant, und erst recht nicht für den typischen PCAnwender.

12

Kapitel 1 – Einführung

Im Gegensatz sollte zu diesen internen BIOS-Routinen, die ihm für den täglichen Umgang mit dem PC nichts nützen, sich aber jeder PC-Anwender mit dem BIOS-Setup auskennen. Setup heißt einstellen, und jeder, der schon einmal Windows installiert hat (Windows-Setup) oder dem System auch nur eine zusätzliche Einheit bekannt machen musste, weiß, was damit gemeint ist. Das System ist eben so einzustellen, dass alle PC-Hardware-Einheiten optimal genutzt werden können, was in der Praxis allerdings nicht immer (sofort) funktioniert. Dies kann an fehlerhaften Windows-Treibern liegen oder auch daran, dass die PC-Einheiten, die im PC stecken, dem Betriebssystem nicht in korrekter Art und Weise oder auch überhaupt nicht bekannt gemacht worden sind. Wie erwähnt, enthält das BIOS die grundlegende Software für die Kommunikation mit der Hardware, die sich aber von PC zu PC stark voneinander unterscheiden kann. Es sind unterschiedliche Mikroprozessoren und Festplatten, verschiedene Schnittstellen (z.B. Seriell, Parallel, USB) und andere Einheiten mehr anzutreffen. Welche Einheiten tatsächlich im PC vorhanden sind, ist per BIOS-Setup festzulegen, und das BIOS verwendet dann hierfür die entsprechenden Routinen. Damit die getätigten BIOS-Festlegungen nicht nach dem Ausschalten des PC verloren gehen, werden sie automatisch in einem speziellen Speicherbaustein (CMOS-RAM) auf dem Mainboard, der heutzutage Bestandteil des Chipsets ist (später dazu mehr), gespeichert und bleiben erhalten, weil das CMOS-RAM an einen Akku oder eine Batterie angeschlossen ist.

1.1

BIOS-Probleme in aller Kürze

Ein korrektes BIOS-Setup die erste Voraussetzung für einen ordentlich funktionierenden PC, und wenn im BIOS-Setup womöglich ein Laufwerk nicht korrekt eingeschaltet worden ist, wird es auch von Windows nicht erkannt und steht somit nicht zur Verfügung, da kann man noch so viele Windows-Konfigurationsversuche unternehmen. Was den Umgang mit dem BIOS-Setup leider etwas undurchsichtig macht, sind die folgenden Umstände, denen in diesem Buch ausführlich Rechnung getragen wird: ■

Wenn ein Handbuch zum PC bzw. dem hier eingesetzten Mainboard mitgeliefert wird, sind hier meist nur äußerst dürftige Aussagen zum BIOS-Setup zu finden.

■

In vielen Fällen betreffen die BIOS-Angaben im Handbuch nicht das tatsächlich vorhandene BIOS.

■

Viele Einträge im BIOS-Setup muten geradezu kryptisch an.

■

Die möglicherweise direkt im BIOS-Setup zu findenden Erläuterungen (als Online-Hilfe) sind sehr knapp gehalten und beschränken sich vielfach nur auf die Aussage, dass diese oder jene Option ein- oder ausgeschaltet (enable, disable) werden kann.

■

Meist sind die BIOS-Optionen in englischer Sprache gehalten, die auch dem geübten Englischsprachigen viel Interpretationsfreiraum lassen.

BIOS-Probleme in aller Kürze ■

Selbst wenn das BIOS-Setup in deutscher Sprache ausgeführt ist (u.U. ist die Sprache im BIOS-Setup umzuschalten), kann man sich unter den eingedeutschten Bezeichnungen ebenfalls nichts Konkretes vorstellen. Vielfach führt der eingedeutschte Begriff sogar in die falsche Richtung oder auch völlig in die Irre.

■

Es sind eine Vielzahl an Einstellungsoptionen möglich, die vom Hersteller des PC, dem des Mainboards, dem des BIOS und auch vom PCTyp (z.B. Athlon, Pentium III) selbst abhängig sind.

■

Ein BIOS-Setup erstreckt sich meist über mehrere Seiten, die keineswegs einheitlich und unmissverständlich aufgebaut sind.

■

Bestimmte Einstellungsoptionen stehen in Wechselwirkung zueinander, was nicht immer unmittelbar zu erkennen ist. Beispielsweise wird die Festplatte nicht erkannt, wenn der dazugehörige Controller, den man auf einer völlig anderen BIOS-Setup-Seite einzuschalten hat, eben abgeschaltet ist.

■

Selbst PCs mit gleichem Mainboard und scheinbar identisch erscheinender Hardware-Ausstattung können unterschiedliche BIOS-Versionen beherbergen, so dass diese PCs auch unterschiedlich leistungsfähig sein können.

■

Der betreffende PC- oder Mainboard-Hersteller passt das BIOS softwaretechnisch an die jeweils vorhandene Hardware an, wobei auch fehlerhafte Versionen keine Seltenheit sind.

■

Ein Betriebssystem wie Windows ist durchaus in der Lage, Informationen in bestimmte Bereiche des CMOS-RAMs zu schreiben, was dazu führen kann, dass der PC daraufhin nicht mehr bootet. Probleme haben hier in der Vergangenheit einige Mainboards mit VIA-K133Chipset (Athlon, Duron) bereitet.

■

Der Aufruf des BIOS-Setups wird durch eine bestimmte Taste oder auch Tastenkombination vorgenommen, was sich von Hersteller zu Hersteller voneinander unterscheiden kann.

■

Einige Hersteller von PCs (z.B. IBM, Compaq, Dell) implementieren ein BIOS-Setup, der nicht ohne Weiteres vom Anwender aufgerufen werden kann. Hierfür ist eine zusätzliche Software (auf Diskette oder CD) notwendig oder man betätigt eine bestimmte Tastenkombination, so dass der Bootmanager auf eine spezielle Servicepartition wechselt, von der aus die Einstellungen vorgenommen werden können. Ist die Festplatte beschädigt, wird auf jeden Fall eine Service-CD oder -Diskette vom Hersteller benötigt.

■

Einen verbindlichen Standard für ein BIOS-Setup gibt es nicht, und jeder Hersteller kann hier im Grunde genommen gerade das zur Verfügung stellen, was er für nötig oder wichtig hält.

13

14

Kapitel 1 – Einführung

1.2

Etwas BIOS-Geschichte

Das BIOS eines aktuellen PC ist eng verknüpft mit dem Urahnen aller PCs, dem PC der Firma International Business Machines, kurz IBM, der Anfang der achtziger Jahre das Licht der Welt erblickte. Als Mikroprozessor wurde ein 8088 (intern 16 Bit, extern 8 Bit) verwendet, der mit 4,7 MHz getaktet wurde, und 256 Kbyte standen dabei als Arbeitsspeicher (DRAM) zur Verfügung. Diese Kenndaten sind von denen heutiger PCs zwar meilenweit entfernt, allerdings hat auch damals schon ein BIOS seine Arbeit verrichtet. Die Hardware war zwar eine andere, aber das grundlegende Prinzip, das lautet: das BIOS als softwaretechnische Schnittstelle zwischen der PCHardware und dem Betriebssystem, ist nach wie vor gültig.

1.2.1

Schalter statt BIOS-Setup

Zu damaliger Zeit gab es jedoch noch kein CMOS-RAM, das die PC-Konfiguration speicherte, und demnach auch kein BIOS-Setup. Statt dessen wurde das Setup über kleine Schalter (DIP-Schalter) auf dem Mainboard und auch auf den einzelnen PC-Steckkarten (Grafikkarte, Speicherkarte) durchgeführt. Steht ein bestimmter Schalter in der On-Position, bedeutet dies beispielsweise, dass ein Diskettenlaufwerk vorhanden ist, ist der Schalter in der Off-Position, ist eben keines vorhanden. Nach dem Einschalten des PC werden vom Mikroprozessor mit den Routinen im BIOS-ROM die jeweiligen Schalterstellungen abgefragt, wodurch die jeweilige PC-Ausstattung dann festgestellt werden kann.

Bild 1.1 Bei den ersten Mainboards gab es noch kein BIOS-Setup. Die HardwareAusstattung wie Laufwerke oder Grafikadapter wurde statt dessen per DIPSchalter eingestellt.

BIOS-Hersteller und -Versionen

Dies ist ein fehlerträchtiges und eher unkomfortables Verfahren, wurde jedoch trotz aller Weiterentwicklungen der PC-Technik jahrelang weiter praktiziert, und wer eine Einsteckkarte in ISA-Technik (Industry Standard Architecture) besitzt, wird auch hier kleine Schalter oder Steckbrücken (Jumper) erkennen können, die für die Konfigurierung zuständig sind. Erst mit dem PCI-Standard (Peripheral Component Interconnect), der unter dem Begriff Plug&Play firmiert, was so viel heißt wie Einstecken und Loslegen, sind diese manuellen Einstellungselemente verschwunden, und eine derartige Einsteckkarte sollte auch automatisch vom BIOS konfiguriert werden können. Diese manuellen Einstellungselemente (DIP-Schalter, Jumper) lassen sich jedoch auch weiterhin auf fast allen neuen Mainboards finden, und zwar in erster Linie für die Festlegung von Taktfrequenzen (Mikroprozessor, Bussysteme, siehe Kapitel 5) und der Betriebsspannung für die CPU (Central Processing Unit, den Mikroprozessor). Stimmen die hiermit festgelegten Parameter für die eingesetzte CPU nicht, kann sie erst gar nicht starten und damit auch nicht mit dem BIOS kommunizieren und das Bild für das BIOS-Setup aufblenden. Dieser wurde mit dem Nachfolger des PC, dem 1984 als AT (Advanced Technology) bezeichneten Computer von IBM eingeführt. Der AT verfügte über eine 80286 CPU (16 Bit intern und extern), die mit maximal 8 MHz lief, der Speicher war auf immerhin 640 Kbyte angewachsen, und es gab erstmalig eine Festplatte (20 Mbyte). Das CMOS-RAM wurde in einem Baustein mit einer Echtzeituhr kombiniert und von einem Akku gespeist, so dass die Uhr auch bei ausgeschaltetem Computer weiterläuft und die per BIOS-Setup eingestellten Daten erhalten bleiben. Das BIOS-Setup war seinerzeit jedoch noch nicht bei allen 286-PC im BIOS-ROM integriert, sondern es war zuweilen ein separates Programm auf Diskette (die regelmäßig verloren ging) notwendig. Erst mit den 80386-PCs ist es gebräuchlich, dass das BIOS-Setup direkt aus dem BIOS-ROM über eine bestimmte Taste oder auch Tastenkombination aufgerufen werden kann.

1.3

BIOS-Hersteller und -Versionen

Die CPUs und weitere wichtige elektronische Einheiten für den IBM-PC wurden von Intel hergestellt, und die Software – bestehend aus BIOS-Routinen und dem darauf aufsetzenden Disk Operation System (DOS) – wurde von einer bis dato eher unbekannten kleinen Firma namens Microsoft entwickelt. Microsoft hatte vereinbart, dass das DOS nicht exklusiv für IBM, sondern auch für andere Firmen zur Verfügung stehen sollte, so dass es davon zwei Versionen gab: PC-DOS (für IBM) und MS-DOS (MicrosoftDOS). Damit war es für andere Firmen prinzipiell kein Problem, ebenfalls einen zum IBM-PC kompatiblen Computer zu bauen, zumal die hierfür benötigten elektronischen Bausteine auch (heute noch) einzeln erhältlich sind und in anderen elektronischen Geräten Verwendung finden.

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Kapitel 1 – Einführung

Das BIOS war allerdings exklusiv für IBM lizenziert worden. Obwohl IBM wichtige Details des PC von vornherein offen legte und sogar Schaltpläne des PC und Listings der BIOS-Routinen in ihren technischen Handbüchern veröffentlichte – was die Entstehung von IBM-kompatiblen PCs geradezu herausforderte –, wurde jede Firma, die das BIOS kopierte oder auch als Basis für eine eigene Version hernahm, verklagt, was zu recht beachtlichen Zahlungen an IBM führte. Firmen wie NEC, Panasonic, Sanyo oder auch Commodore gehörten dabei zu diesen »Übeltätern«. Die Hersteller der PC-Nachbauten, die selbstverständlich kompatibel zum Original sein sollten, mussten demnach eigene BIOS-Versionen entwickeln, was letztendlich das größte Problem beim PC-Design und auch den Schlüssel zur PC-Kompatibilität darstellt. Damit dies auf legale Weise passieren konnte und IBM nicht doch noch eigene Routinen in einem BIOS eines anderen Herstellers entdecken konnte, wurden von mehreren Firmen große Anstrengungen unternommen. Eine Heerschar von College-Absolventen, bei denen man sich ziemlich sicher sein konnte, dass sie noch nie ein BIOS analysiert hatten, wurden quasi in Quarantäne gesteckt, erhielten alles, was sie benötigten, und entwickelten so in einzelnen Schritten eigene BIOS-Routinen, wobei ihnen untereinander nicht unbedingt klar war, wofür sie da eigentlich programmierten. Nur wenige Leute waren eingeweiht und hatten das große Ziel vor Augen: Ein BIOS, das nichts mit dem IBM-BIOS gemein hat, aber kompatibel ist, so dass ein DOS damit problemlos zurechtkommt.

Bild 1.2 Diese Bausteine enthalten ein BIOS der Firma AMI, die Anfang der neunziger Jahre einen Marktanteil von ca. 80% hatte.

BIOS-Hersteller und -Versionen

Die erste bekannte Firma, der dieses Kunststück gelangt, war Compaq, die von drei ehemaligen Mitarbeitern der Firma Texas Instruments gegründet worden war. Texas Instruments hatte zur damaligen Zeit recht erfolgreich programmierbare Taschenrechner (TI 58, TI 59 usw.) entwickelt. Der Compaq Portable aus dem Jahre 1983 enthielt das erste, nicht von IBM »abgekupferte« BIOS, und einer der Leute, die daran maßgeblich beteiligt waren, ist der Gründer der Firma Phoenix Technologies, die auch heute noch BIOS-Versionen entwickelt. 1984 wurde Phoenix Technologies am Markt recht bekannt, als das Phoenix PC Compatibility Package erschien, bestehend aus Quellcode und verschiedenen Software-Werkzeugen zur Erstellung eigener BIOS-Versionen, was daraufhin auch viele andere (Hardware) Firmen durchführten, die sich nicht vom Preis für dieses Package von $290.000 abschrecken ließen. Zwei Jahre später stellte die Firma AMI (American Megatrends Incorporated) ebenfalls ein eigenes BIOS und ein dazugehöriges Entwicklungs-Package (BIOS Configuration Package, BCP) vor, das die Hardware-Hersteller verstärkt zur softwaremäßigen Anpassung ihrer Mainboard-Designs einsetzten. Gegenüber dem Phoenix-Package war es einfacher zu handhaben und das BIOS-Setup der bekanntesten AMI-BIOS-Versoin – HiFlex-BIOS – erscheint auch logischer und zudem optisch ansprechender (erstmals farbig). Im Jahre 1991 waren über 80% aller PCs (80486) mit einem AMI-BIOS ausgestattet.

Bild 1.3 Das AMI-HiFlex-BIOS hat im Erscheinungsbild und Bedienungskomfort Maßstäbe gesetzt.

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18

Kapitel 1 – Einführung

Diese Marktsituation änderte sich jedoch zu Ungunsten von AMI, als der technologische Schritt von reinen ISA- zu ISA/PCI-Designs stattfand, und es erscheint im Nachhinein so, als ob AMI das hiermit verbundene Plug&Play »verschlafen« hat.

Bild 1.4 Spartanisch: ein BIOS-Setup der Firma Award in früheren Jahren

Neben Phoenix und AMI war auch die dritte bekannte BIOS-Firma seit Mitte der achtziger Jahre aktiv – Award. Deren BIOS-Versionen hing aus Anwendersicht (für das Setup) das gleiche Manko an wie den Versionen von Phoenix: Sie waren sehr knapp gehalten oder auch unübersichtlich, die verschiedenen Setup-Seiten uneinheitlich und von optischer Gestaltung konnte keine Rede sein. Die Firma Award schaffte es jedoch frühzeitig, mit der Einführung von PCI auch ein passendes BIOS zur Verfügung zu haben. Darüber hinaus hatte man von AMI offensichtlich gelernt, denn die BIOS-Setup-Seiten waren von nun an in ihrer optischen Erscheinung stark an die anwenderfreundlicheren von AMI angelehnt. Im Gegenzug stellte die Firma AMI etwas später ihr WIN-BIOS vor, das von der Oberfläche her stark an Windows 3.1 erinnert und sich auch mit einer Maus bedienen lässt. Für Chipsets und Mainboards von Intel wurden in den 386/486-Zeiten Award-BIOS-Versionen verwendet, später orientierte sich der Marktführer Intel schwerpunktmäßig an Phoenix und beteiligte sich auch an dieser Firma. Die Firma Award hat im Grunde genommen für fast jeden Chipset rechtzeitig eine BIOS-(Roh)Version parat gehabt, so dass es nicht verwun-

BIOS-Hersteller und -Versionen

dert, dass dementsprechend auch so gut wie jeder Mainboard-Hersteller mit einem Award-BIOS arbeitet und dieses (mit Hilfe des Award-BIOSPackage) jeweils an seine Hardware anpassen kann.

Bild 1.5 Das AMI-WIN-BIOS verfügt über eine grafisch gestaltete Oberfläche und lässt sich auch mit einer Maus bedienen.

Im Jahre 1998 wurde die Firma Award in Phoenix Technologies integriert, so dass es nunmehr als zweiten bekannten BIOS-Hersteller nur noch AMI gibt, dessen Markbedeutung im Bereich der PC-BIOS-Versionen jedoch immer mehr zu schrumpfen scheint. Interessanterweise sind jedoch neue Mainboards der Firma Intel (z.B. für den Pentium 4) mit einem AMI-BIOS ausgestattet, was nicht immer zu erkennen ist, da das BIOS nicht als AMIsondern als Intel-Version ausgegeben wird. Phoenix konzentriert sich in den letzten Jahren mehr auf BIOS-Versionen für Notebooks und auch Grafikchips, während die Award-Abteilung weiterhin BIOS-Versionen für alle möglichen Chipsets und MainboardHersteller produziert.

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20

Kapitel 1 – Einführung

Bild 1.6 Das Eingangsmenü zu den einzelnen Setup-Seiten bei einem aktuellen BIOSSetup der Firma Award

Der Zusammenschluss der Firmen Phoenix und Award hat zur Folge, dass man sich bei der Angabe: Der PC verfügt über ein Award-BIOS nicht mehr darauf verlassen kann, dass es sich dabei um das bedienerfreundlichere handelt (vgl. Abbildung 1.6), denn unter Award-BIOS kann nun auch das eher gewöhnungsbedürftigere der Firma Phoenix daherkommen, was bei Award als Medallion-BIOS bezeichnet wird. Von der Funktion und Stabilität her kann man prinzipiell keinen Unterschied bei den BIOS-Versionen der verschiedenen Hersteller ausmachen und letztendlich ist der Mainboard-Hersteller für die optimale Anpassung an sein Mainboard-Design verantwortlich. Daher ist dieser auch die erste Anlaufstelle bei vermeintlichen BIOS-Problemen, wie man es auch eindrucksvoll den jeweiligen Internetseiten entnehmen kann, und nicht etwa der BIOS-Hersteller selbst. Was im jeweiligen BIOS-Setup an Optionen zur Verfügung steht, unterliegt somit ebenfalls der Verantwortung des Mainboard-Herstellers, wobei man im Allgemeinen aber davon ausgehen kann, dass AMI- und PhoenixBIOS-Setup-Versionen nicht derart viele Einstellungsmöglichkeiten bieten, wie es bei den Award-Standard-Versionen der Fall ist. Einerseits kann dies gewissermaßen als Selbstschutz verstanden werden, denn es schränkt Fehleinstellungen durch den Anwender ein, welche durchaus zu einem »toten« PC führen können. Andererseits wird möglicherweise PC-Leistung verschenkt oder bestimmte Hardware-Einheiten sind überhaupt nicht zum Funktionieren zu bewegen. Je mehr sich einstellen lässt, desto größer ist die Gefahr, eine unpassende Option zu aktivieren oder auch eine unglückliche Kombination von Setup-Parametern einzustellen, was die merkwürdigsten PC-Probleme nach sich ziehen kann. Aus

BIOS-Hersteller und -Versionen

der Praxis lässt sich aber konzedieren, dass man eigentlich am besten fährt, wenn möglichst viele Optionen vorhanden sind und man auch tatsächlich versteht, was diese bedeuten und zur Folge haben.

Bild 1.7 Ein aktuelles Award-BIOS-Setup kann auch mit einem Phoenix-Layout versehen sein, was auch unter Award-Medallion-BIOS firmiert.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass es noch weitere BIOS-Hersteller gibt oder gab (Mr. BIOS, Quadtel, Chips&Technologies), die jedoch gegenüber Award/Phoenix keinerlei Marktbedeutung (mehr) haben. Firmen wie IBM oder Compaq erstellen traditionell eigene BIOS-Versionen, die ausschließlich in deren eigenen PCs Verwendung finden. Aus diesen Gründen werden sich die Erläuterungen in diesem Buch in erster Linie auf die gebräuchlichsten Award-BIOS-Versionen beziehen.

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Kapitel 2 Aufgaben und Funktionen des BIOS Im ersten Kapitel wurde bereits auf die BIOS-Routinen hingewiesen, die sich in einem Speicherbaustein auf dem Mainboard befinden. Da diese Software quasi unveränderlich abgespeichert ist, wird sie auch als Firmware bezeichnet. Gleichwohl ist es bei allen aktuellen BIOS-Versionen möglich, den Inhalt des BIOS-Speicherbausteins zu verändern, was üblicherweise als BIOS-Update (siehe Kapitel 9.5) bezeichnet wird. Das BIOS hat zusammengefasst die folgenden wesentlichen Aufgaben, die in diesem Kapitel näher erläutert werden: ■

Durchführung des Power on Self Test (POST, Selbsttest): System zurücksetzen und die Hardware überprüfen

■

BIOS-Routinen für die Kommunikation mit der Hardware initialisieren

■

Bereitstellung des BIOS-Setups: Aufblenden der Meldung und Anwendereingriff zulassen

■

Implementierung von Diagnose- und Testfunktionen: beispielsweise die automatische Detektierung der Festplatten-Typen sowie die fortlaufende Kontrolle von Betriebsspannungen und Temperaturen (HardwareMonitoring)

2.1

Der Power On Self Test und die PC-Initialisierung

Nach dem Einschalten des PC laufen eine Reihe verschiedener Vorgänge ab, bis auf dem Monitor ein Bild erscheint und das Betriebssystem von der Festplatte geladen werden kann. Bis zu diesem Punkt ist das BIOS verantwortlich. Zunächst wird dabei die Hardware initialisiert und ein Selbsttest durchgeführt. Der Selbsttest wird gemeinhin als Power On Self Test – kurz POST – bezeichnet und überprüft die einzelnen Bestandteile des PC. Wird

24

Kapitel 2 – Aufgaben und Funktionen des BIOS

während dieses Tests ein Fehler festgestellt, sind drei Ausgabemöglichkeiten gegeben, bei denen der PC dann stehen bleibt: 1.

Jeder durchgeführte Test einer PC-Einheit wird durch die Ausgabe eines POST-Codes an eine bestimmte I/O-Adresse (meist 80h) quittiert. Zur Anzeige dieser Codes wird eine spezielle Einsteckkarte benötigt, die in einen Steckplatz (Slot) auf dem Mainboard einzustecken ist. Näheres zur POST-Diagnose ist im Kapitel 9.4 zu finden.

2.

Ausgabe eines Beep-Codes. Ein akustisches Signal, das durch eine typische Tonfolge auf einen bestimmten Fehler hinweist. Drei kurze Töne signalisieren beispielsweise einen Fehler im DRAM-Speicher (Arbeitsspeicher).

3.

Direkte BIOS-Fehlermeldung wie beispielsweise: Cache Memory Bad (Fehler im Cache-Speicher) oder Parity Error (nicht lokalisierbarer Speicherfehler).

Die schwerwiegendsten Fehler, wie beispielsweise ein defekter Chip, werden durch einen POST-Code signalisiert, was man ohne eine entsprechende Diagnose-Karte nicht bemerken wird, denn der PC schweigt, außer dem laufenden PC-Netzteil ist kein Geräusch zu vernehmen und es wird kein Ton und erst recht kein Bild auf dem Monitor produziert. Falls ein akustisches Fehlersignal (Beep-Code) zu hören ist, ist der POST zwar schon einen Schritt weitergekommen, allerdings muss ein derartiger Fehler nicht von einem Konfigurationsproblem herrühren, sondern es kann genauso gut ein Hardware-Fehler vorliegen, was ebenfalls für die letzte grundlegende BIOS-Fehlermeldung gelten kann, die immerhin als Text auf dem Monitor erscheint, so dass zumindest auch noch das Bussystem und die hieran angeschlossene Grafikkarte in Ordnung sind. Allgemein lässt sich allerdings feststellen, dass, je weiter der POST vorankommt, es desto wahrscheinlicher ist, dass sich das jeweilige Problem zumindest durch einen Bauteilaustausch (z.B. Speicher, Einsteckkarte) beheben lassen kann.

2.1.1

Laden des Betriebssystems

Nach absolviertem, korrektem Selbsttest wird als letzter Schritt des POST der Interrupt 19 (Urlader, Bootstrab Loader) ausgelöst. Der Boot-Record wird vom Laufwerk (z.B. A: Diskette, Spur 0, Sektor 0) in den Speicher übertragen. Er enthält ein Programm zum Laden des DOS sowie Parameter für die Diskette oder die Festplatte. Mit Hilfe dieser Parameter wird die Position der FAT (File Allocation Table) ermittelt, die vereinfacht dargestellt das Inhaltsverzeichnis und/oder das Dateisystem des Datenträgers repräsentiert. Daraufhin kann die erste Datei IO.SYS geladen werden, die mit dem Versteckt-Attribut geführt wird. Sie ermöglicht im Wesentlichen die Installation zusätzlicher BIOS-Routinen und die Informationsspeicherung über die Laufwerke. Ebenfalls als versteckte Datei kommt nun das Programm MSDOS.SYS ins Spiel, das für die Umsetzung der DOS-Befehle in BIOS-Aufrufe verantwortlich ist und den eigentlichen Kern des Betriebssystems darstellt.

Der Power On Self Test und die PC-Initialisierung

Bild 2.1 Das vereinfacht dargestellte Funktionsprinzip des Zusammenspiels zwischen Hard- und Software mit dem ROM-BIOS als Schnittstelle zur Hardware

Nach dem Laden des Kommando-Interpreters COMMAND.COM, dem Manager des Betriebssystems, ist der Bootvorgang im Prinzip abgeschlossen und das Betriebssystem initialisiert. Die Speicheraufteilung stellt sich dann, wie in Tabelle 2.1 angegeben, dar. Adressen/Hex

Verwendung

00000-0003C

allgemeine und Hardware-Interrupt-Vektoren

00040-0007F

BIOS-Interrupt-Vektoren

00080-000FF

DOS-Interrupt-Vektoren

00100-003FF

allgemeine und Hardware-Interrupt-Vektoren

00400-004FF

BIOS-Datenbereich

00500-005FF

DOS-Datenbereich

00600-09FFF

frei für Anwender-Programme, üblicher Arbeitsspeicher

A0000-BFFFF

VGA-Grafik-RAM

C0000-C7FFF

VGA-BIOS

C8000-C9FFF

RAM oder ROM von Erweiterungen (z.B. BIOS für SCSI)

CA000-DFFFF

RAM (auch EMS-Fenster) oder BIOS von Erweiterungen

Tabelle 2.1 Die allgemeine Speicheraufteilung nach der PC-Initialisierung

25

26

Kapitel 2 – Aufgaben und Funktionen des BIOS

Adressen/Hex

Verwendung

E0000-EFFFF

RAM oder BIOS von Erweiterungen wie BOOT-ROM für Netzwerkkarte und Ähnliches, System-BIOS bei FlashMemory

F0000-FFFFF

System-BIOS-ROM (27512) + oberer Bereich bei FlashMemory (28F001 o.ä.)

100000-?

RAM bis theoretisch maximal 4 Gbyte, praktisch beispielsweise bis 128 Mbyte (8000000h)

Tabelle 2.1 Die allgemeine Speicheraufteilung nach der PC-Initialisierung (Forts.)

Bild 2.2 Die einzelnen Schritte der PC-Initialisierung

Zugang zum BIOS – Die BIOS-Interrupts

Anschließend werden – soweit vorhanden – die Dateien CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT abgearbeitet. Auf der Festplatte oder Diskette sucht das Betriebssystem zunächst nach der Datei CONFIG.SYS und führt diese daraufhin aus. In dieser Datei finden sich zusätzliche Angaben zur Einstellung des PC. Sie dient im Wesentlichen der Installation von Gerätetreibern, erkennbar am Ausdruck DEVICE, sowie der Installierung der Speichermanager HIMEM. SYS und EMM386.EXE. In der Datei AUTOEXEC.BAT werden üblicherweise die Treiber für die Tastatur, die Maus und ein CD-ROM-Laufwerk geladen sowie Einstellungen für die Grafikkarte festgelegt.

2.2

Zugang zum BIOS – Die BIOS-Interrupts

Die so genannten Interrupts stellen in einem PC einen wichtigen Mechanismus dar. Ein Computer hat zahlreiche Aufgaben zu erledigen, die er teilweise scheinbar gleichzeitig bewältigt, und eine wichtige Rolle spielt dabei die Interrupt-Verarbeitung. Wenn es diese nicht gäbe, müsste der Prozessor stets in einer Programmschleife arbeiten. Er stellte beispielsweise entweder fest, ob eine Taste gedrückt wäre oder ob eine Schnittstelle etwas sendete oder ob der Monitor etwas anzeigen sollte. Dieses Arbeiten wäre sehr ineffektiv, da der Prozessor die meiste Zeit nur »nachschauen« und die eigentlichen Aktionen vielleicht gerade dann ausführen würde, wenn bereits eine andere Aktion an der Reihe wäre. Bei der Interrupt-Verarbeitung hingegen wird der Prozessor in seiner momentanen Arbeit unterbrochen (interrupted). Dies könnte gerade beim Darstellen einiger Zeichen auf dem Bildschirm geschehen, damit er statt dessen beispielsweise ein Zeichen von der Tastatur einliest. Beim Betätigen einer Taste wird ein Interrupt ausgelöst, der den Prozessor veranlasst, den Tastencode einzulesen und eine entsprechende Aktion auszuführen. Nach Erledigung dieser Aktion wird das Programm an derjenigen Stelle fortgesetzt, wo es zuvor unterbrochen wurde. Damit der Prozessor weiß, mit welcher Arbeit er vor dem Auftreten des Interrupts beschäftigt war, werden der logische Zustand des Prozessors und die Inhalte der Register zuvor automatisch abgespeichert. Sie werden auf dem Stapel-Speicher (Stack) gelegt und später wieder eingelesen. Die Interrupt-Verarbeitung kann somit auch als eine asynchrone Unterprogrammverarbeitung angesehen werden. Asynchron deshalb, weil eine Interrupt-Anforderung theoretisch zu jeder beliebigen Zeit auftreten kann. In einem PC existieren prinzipiell zwei verschiedene Arten von Interrupts: Zum einen die Hardware-Interrupts und zum anderen die Software-Interrupts. Letztere sind für bestimmte Funktionen (BIOS-, DOS-Interrupts) zuständig, während die Hardware-Interrupts für bestimmte HardwareKomponenten (z.B. Diskettenlaufwerk) vorgesehen sind.

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Kapitel 2 – Aufgaben und Funktionen des BIOS

Den Software-Interrupts sind demnach keine Systemkomponenten zugeordnet, sondern festgelegte Funktionen. So wird etwa durch die Betätigung von (Strg)+(Pause) ((Strg)+(Pause)) auf der Tastatur der Interrupt »23h« ausgelöst, was zu einem Abbruch einer Programmbearbeitung führt. Gleichwohl werden die Hardware-Interrupts ebenfalls über Software-Interrupts abgebildet, was im Folgenden zunächst jedoch keine weitere Rolle spielen soll. Während des Selbsttests (s.o.) werden auch die Interrupt-Vektoren initialisiert. Das BIOS besteht aus einzelnen Modulen, auf die nicht mit Hilfe einer Adresse zugegriffen wird, sondern aus Gründen der Kompatibilität über Software-Interrupt-Einsprünge. Die Adressen dieser Einsprünge werden während des Bootvorgangs als Tabelle (Interrupt Vector Table) in das RAM des PC im Bereich von 0000h-03FFh geladen. Der Datentransfer vom Programm zum BIOS-Interrupt erfolgt dabei über die Prozessorregister. In der folgenden Tabelle sind die BIOS-Interrupts zur Übersicht angegeben. BIOS-Interrupt

Funktion

INT 00h

Divisionsfehler

INT 01h

Einzelschrittmodus

INT 02h

Non Maskable Interrupt, NMI

INT 03h

Unterbrechung, Breakpoint

INT 04h

CPU-Überlauf

INT 05h

Print Screen

INT 06h

ungültiger Opcode

INT 07h

für CPU

INT 08h

IRQ 0, System Timer

INT 09h

IRQ 1, Tastaturdaten verfügbar

INT 0Ah

IRQ 2, Drucker 2, IRQ 9

INT 0Bh

IRQ 3, COM2

INT 0Ch

IRQ 4, COM1

INT 0Dh

IRQ 5, Festplatte

INT 0Eh

IRQ 6, Diskettenlaufwerk

INT 0Fh

IRQ 7, Drucker 1

INT 10h

Grafik

INT 11h

Systemkonfigurationstest

INT 12h

Speichergröße

INT 13h

Laufwerke

INT 14h

serielle Schnittstellen

Tabelle 2.2 BIOS-Interrupts im Überblick

Zugang zum BIOS – Die BIOS-Interrupts

BIOS-Interrupt

Funktion

INT 15h

diverses, System-Service, ACPI

INT 16h

Tastatur

INT 17h

Drucker

INT 18h

Boot-Fehler, sekundärer Urlader

INT 19h

Primärer Urlader, Bootstrab Loader

INT 1Ah

Echtzeituhr mit Kalender (RTC), PCI-I/O-Funktionen

INT 1Bh

Control Break

INT 1Ch

System Timer

INT 1Dh

Grafik-Parameter

INT 1Eh

Parameter für Diskettenlaufwerk

INT 1Fh

Grafik-Zeichen (Character)

INT 40h

Diskettenlaufwerkstyp

INT 41h

Parameter der ersten Festplatte

INT 46h

Parameter der zweiten Festplatte

INT 4Ah

User Clock Alarm, RTC

INT 70h

IRQ 8, Real Time Clock

INT 71h

IRQ 9

INT 74h

IRQ 12, P/S 2-Maus

INT 75h

IRQ 13, mathematischer Coprozessor

INT 76h

IRQ 14, erster Festplatten-Controller

INT 77h

IRQ 15, zweiter Festplatten-Controller; kann bei AMI auch Power-Down-Interrupt sein

INT 78h-FFh

Unterschiedliche Verwendung, DOS- und Treiber-Interrupts

Tabelle 2.2 BIOS-Interrupts im Überblick (Forts.)

Die einzelnen BIOS-Interrupts mit ihrer Vielzahl an Funktionen sollen hier nicht weiter behandelt werden. Wie man programmtechnisch die Ansteuerung der Grafikkarte mit Hilfe des Interrupt 10h durchführen kann, soll jedoch als kleines Beispiel zur Verdeutlichung des Funktionsprinzips angegeben werden. Enthält das Prozessorregister AH=2, ist dies die Funktion zum Positionieren des Cursors. Mit den Registern DH und DL wird der Cursor an die gewünschte Stelle auf derjenigen Seite gesetzt, die durch den Inhalt des Registers BH bestimmt wird.

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30

Kapitel 2 – Aufgaben und Funktionen des BIOS

MOV MOV MOV MOV INT

AH, 2; Setze-Cursor-Funktion BH, 0; Seite 0 DH, 2; Zweite Reihe DL,12; Zwölfte Spalte 10H; Interrupt 10h

Es wird deutlich, dass man ohne die genaue Kenntnis der Prozessor-Register und der BIOS-Funktionen mit ihren zahlreichen Parametern kaum einen Zugang zu den BIOS-Interna erlangen wird, einmal davon abgesehen, dass diese Art der Programmierung ein eher mühsamer Weg ist und der Umgang mit einem Assembler (Programmiersprache für Maschinenbefehle, siehe Listing) auch gelernt sein will. Wie im Kapitel 1 ausgeführt, soll dies in diesem BIOS-Setup-Buch auch nicht Gegenstand intensiver Betrachtungen sein. Also geht es weiter mit der Erläuterung der BIOS-Funktionsweise von außen – der Software/Betriebssystemseite – her gesehen. Während der Initialisierung wurde in das RAM des PC die bereits oben erwähnte Tabelle für die Interrupts geladen. Die nachfolgend angegebenen Adressen sind nicht bei jedem BIOS identisch, die Angaben in den beiden Tabellen und die Interruptnummern sind jedoch bindend und bei jedem PC in dieser Form vorhanden. Im Bereich von 00000h-0003Ch (vgl. Tabelle 2.1) befinden sich allgemeine Interrupts, beispielsweise unter der Adresse 00014h der Interrupt für die Print-Screen-Funktion. Ab der Adresse 00020H lassen sich diejenigen Interrupts finden, die sich auf Hardware-Komponenten beziehen (IRQ0-IRQ7). So befindet sich der Interrupt IRQ 7 für die erste parallele Schnittstelle (Interrupt 0Fh) unter der Adresse 003Ch. Die BIOS-Interrupt-Vektoren sind ab Adresse 00040h bis maximal zur Adresse 0007Fh abgelegt. Der wichtigste ist der BIOS-Urlader-Interrupt (Interrupt 19h). Er befindet sich unter der Adresse 00064h. Beim Aufruf dieses Interrupts wird versucht, das Betriebssystem von Diskette oder Festplatte zu laden. Neben den BIOS-Software-Interrupts gibt es außerdem die DOS-InterruptVektoren, die im Prinzip genauso wie die BIOS-Interrupts geladen und eingesetzt werden. Sie beziehen sich nicht direkt auf das BIOS, sondern auf DOS-Funktionen. Zu den DOS-Interrupt-Vektoren (00080h-000FFh) gehört beispielsweise der Aufruf für das Beenden eines DOS-Programms (Interrupt 20h) unter der Adresse 00080h. Zu den allgemeinen Interrupts zählen beispielsweise derjenige für den Disketten-Typ (Adresse 00100h, Interrupt 40h) und auch die Hardware-Interrupts (IRQ8-IRQ15) sowie ab der Adresse 001C0h der Interrupt 70h für die Echtzeituhr/CMOS-RAM. Zur Ablage verschiedener Schnittstellenparameter wird ein BIOS-Datenbereich benötigt, der sich ab der Adresse 00400h befindet. So findet man unter dieser Adresse diejenige für die erste serielle Schnittstelle. An diesen BIOS-Datenbereich (00400h-004FFh) schließt sich der DOS-Datenbereich

BIOS-Setup

(00500h-005FFh) an. Hier befinden sich die Daten und Adressen für das DOS-Betriebssystem. Die eigentlichen Programme werden ab Adresse 00600h abgelegt. Besitzt der PC lediglich einen Arbeitsspeicher von 640 Kbyte, reicht dieser Bereich bis zur Adresse 09FFFh. Oberhalb diese Bereiches schließen sich das RAM und das BIOS der Grafikkarte an. Der Bereich von C0000h-FFFFFh kann üblicherweise als Shadow-RAM benutzt werden. In dieses RAM können das SystemBIOS, das BIOS der Grafikkarte und das BIOS von weiteren Karten mit eigenem BIOS, wie beispielsweise von einem SCSI-Laufwerks-Controller, geladen werden. Ermöglicht wird diese Funktion über das BIOS-Setup des PC. Was sich im Einzelnen ab der Adresse C8000h bis hin zum System-BIOS befindet, hängt von der jeweiligen PC-Ausstattung ab und kann nicht ohne weiteres verallgemeinert werden. Nicht benutzte Bereiche können für das Hochladen von Treibern (Loadhigh, Devicehigh) verwendet werden, damit der Arbeitsspeicher bis 640 Kbyte nicht unnötigerweise verkleinert wird. Jedes zu ladende Betriebssystem (DOS, Windows-Versionen) verlangt hier mindestens einen freien Speicher von normalerweise 450 Kbyte, damit es überhaupt noch booten kann.

2.3

BIOS-Setup

Da das BIOS-Setup in diesem Buch ausführlich behandelt wird, sind an dieser Stelle unter dem Gesichtspunkt Aufgaben und Funktionen des BIOS lediglich einige grundlegende Erläuterungen zu finden und um die Details geht es in den entsprechenden folgenden Kapiteln. Keine grundlegende PC-Hardware, wie etwa die Laufwerke, wird funktionieren, wenn hierfür kein (korrekter) Eintrag im CMOS-RAM vorhanden ist. Mit Hilfe des BIOS-Setup-Programms, das durch eine bestimmte Taste oder auch Tastenkombination aufgerufen wird, sind die entsprechenden Hardware-Einstellungen vorzunehmen, die dann im CMOS-RAM abgespeichert werden. Die dabei einzustellenden Daten müssen stets mit der tatsächlichen Hardware-Ausstattung des PC übereinstimmen. Bevor das Betriebssystem bootet, wird üblicherweise ein Monitorbild aufgeblendet, das den Hersteller des BIOS anzeigt und angibt, mit welcher Taste man in das BIOS-Setup gelangt. Hierfür ist üblicherweise die (Entf)bzw. (Entf)-Taste zu betätigen, und bei einer anders lautenden Taste oder auch Tastenkombination wird diese in der Regel auch kurzzeitig aufgeblendet. Wie der nun erscheinende Setup-Bildschirm aussieht und was im Einzelnen konfiguriert werden kann, hängt vom PC-Typ, der eingebauten Hardware und auch dem BIOS-Hersteller ab. Was im BIOS-Setup an einzelnen Optionen vorgesehen ist, hängt letztendlich auch davon ab, was der MainboardHersteller jeweils für die Konfigurierung (durch den Anwender) freigegeben hat. So kann es durchaus passieren, dass sich bei baugleichen Mainboards, beispielsweise der Firma Asus und Gigabyte, unterschiedliche Möglichkei-

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Kapitel 2 – Aufgaben und Funktionen des BIOS

ten finden lassen. Falls die Mainboards tatsächlich baugleich sind, kann es daher durchaus Sinn machen, auf einen anderen BIOS-Hersteller auszuweichen, wie es im Kapitel zum BIOS-Update näher erläutert ist.

Bild 2.3 Vor dem Booten des Betriebssystems kann das BIOS-Setup aufgerufen werden.

Die Mainboard-Hersteller erhalten vom BIOS-Hersteller für den betreffenden Chipsatz eine BIOS-Version, bei der sich alle möglichen Dinge einstellen lassen, und es werden daraufhin nur diejenigen Optionen freigegeben – und erscheinen somit auch als konfigurierbare Einträge im Setup –, die der jeweilige Mainboard-Hersteller für nötig gehalten hat. Die Durchführung des BIOS-Setups ist durchaus auch mit Gefahren verbunden, wobei sich die kritischeren Optionen im Advanced- oder ChipsetSetup finden lassen, wie es noch erläutert wird. Hat man es tatsächlich einmal geschafft, dass der PC auf Grund nicht zutreffender Festlegungen überhaupt nicht mehr funktioniert, und kommt man auch nicht mehr an das BIOS-Setup heran, ist im schlimmsten Fall das CMOS-RAM komplett zu löschen. Wie dabei im Einzelnen vorzugehen ist, ist im Kapitel 4.2.2 beschrieben. Wenn man Glück im Unglück hat, ist auf dem Mainboard ein Jumper zu finden, der umzusetzen ist, woraufhin die ungefährlichen BIOSVoreinstellungen (Default) automatisch aktiviert werden. Dieser Jumper ist danach natürlich wieder in die Normalstellung zu setzen. Was für die aktuelle Konfiguration im Einzelnen beim Booten des PC erscheint, hängt natürlich von der jeweiligen PC-Ausstattung, aber auch vom BIOS-Typ (Version, Hersteller) ab, wobei bei PCI-PCs meist ein BIOS der Firma Award vorhanden ist. Nachdem eine BIOS-Anzeige wie in der Abbildung 2.4 erschienen ist, ist es aber schon zu spät für das BIOS-Setup, und man muss ein Reset ausführen, was durch die Tastenkombination (Strg)+(Alt)+(Entf) oder einen ResetTaster am PC ausgelöst wird. Das sollte jedoch möglichst nicht gerade dann ausgelöst werden, wenn Windows sich bereits im Bootprozess befin-

BIOS-Setup

det, da im ungünstigsten Fall (gerade geöffnete) Dateien beschädigt werden könnten.

Bild 2.4 Die BIOS-Anzeige der aktuellen Konfiguration beim PC-Bootvorgang

Ein BIOS-Setup erstreckt sich in den meisten Fällen über mehrere Bildschirmseiten. Die grundlegenden Einstellungen finden sich im Standard CMOS Setup und je nach PC-Typ existieren erweiterte Setup-Funktionen im Advanced CMOS Setup, wie er bei AMI bezeichnet, oder im BIOS Features Setup, wie er bei Award genannt wird. Chipsatzspezifische Festlegungen, die sich entsprechend dem verwendeten Chipsatz auf dem Mainboard voneinander unterscheiden, werden unter dem Advanced Chipset Setup (AMI) bzw. unter Chipset Features Setup (Award) angeboten. Des Weiteren finden sich bei PCI-PCs hierfür noch spezielle Einstellungsmöglichkeiten, für die es entweder eine spezielle Seite gibt oder die in einem Advanced Setup mit abgelegt sind. Die BIOS-Setup-Optionen unterscheiden sich in erster Linie aber nicht dadurch, welche CPU jeweils verwendet wird, sondern durch die Optionen, die der jeweilige Mainboard- bzw. BIOS-Hersteller vorgesehen hat, und diese sind letztendlich wieder durch den Chipset vorgegeben. CPUspezifische Einstellungen haben einen eher geringen Anteil bei den im BIOS-Setup einzustellenden Daten. Ob ein Pentium-MMX, Pentium III oder ein Athlon zum Einsatz kommt, spielt daher eher eine untergeord-

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Kapitel 2 – Aufgaben und Funktionen des BIOS

nete Rolle, und die Problemfälle liegen meist in der Abstimmung der passenden Speicheroptionen.

Bild 2.5 Der Setup-Hauptbildschirm bei einem PC mit Award-BIOS

In der Abbildung 2.5 ist ein typisches Eingangsmenü zu den einzelnen BIOS-Setup-Seiten abgebildet, wobei hier – je nach Version – auch noch andere Optionen möglich sein können, wie CPU Soft Menu oder Integrated Peripherals. Vielfach verstecken sich diese Optionen möglicherweise auch im Chipset Features Setup, eine allgemeine Regelung gibt es hierfür nicht. An dieser Stelle soll es daher zunächst nur um die grundsätzlichen Dinge des BIOS-Setups im Überblick gehen; genauer und spezieller wird es dann in den folgenden Kapiteln. Mit welchen Tasten man sich in den Setup-Seiten bewegt und die Einstellungen verändert, ist üblicherweise auf den einzelnen Seiten angegeben. Mit den »Pfeiltasten« der Tastatur werden meist die einzelnen Einträge selektiert, über die »Bildtasten« werden die vorgegebenen Parameter aktiviert, und mit der (ESC)-Taste gelangt man zum BIOS-Setup-Hauptmenü oder verlässt das Setup. ■

Standard CMOS Setup: Grundlegende Einstellungen

■

BIOS Features Setup: Erweiterte Einstellungen

■

Chipset Features Setup: Spezielle, Chipsatz-spezifische Einstellungen

BIOS-Setup ■

Power Management Setup: Einstellungen für die Stromsparfunktionen

■

PCI Configuration Setup: Einstellungen für den PCI-Bus und möglicherweise auch für das Zusammenspiel mit den anderen Bussystemen (AGP, ISA) des PC

■

Load Setup Defaults: Laden der BIOS-Voreinstellungen, die nur im Notfall zu aktivieren sind, wenn man alles »verkonfiguriert« hat. Es werden lediglich einige grundlegende Einheiten – mitunter auch falsch – aktiviert. Eine manuelle Nachbesserung ist danach unbedingt durchzuführen.

■

Password Setting: Vergabe eines Passwords, um den PC vor fremden Zugriffen zu schützen. Ob die Password-Abfrage nach jedem Einschalten des PC oder nur nach dem Aufruf des BIOS-Setups stattfinden soll, wird unter Security Option im BIOS Features Setup festgelegt.

■

IDE HDD Auto Detection: Automatische Ermittlung der FestplattenParameter, die vom Standard CMOS Setup übernommen werden. Diese nützliche Funktion ist oftmals auch unter Hard Disk Utility zu finden. Diese Funktion lässt sich den im BIOS integrierten Diagnose- und Testfunktionen zuordnen.

■

Hard Disk Utility: Dieses Menü ist bei dem hier als Beispiel betrachteten BIOS-Setup zwar nicht vorhanden, kann aber bei anderen, meist älteren Versionen implementiert sein und gehört ebenfalls zu den integrierten Diagnose- und Testfunktionen eines BIOS. Es enthält einige »gefährliche« und mitunter auch nicht mehr zeitgemäße Funktionen. Die hier oftmals abgelegte Funktion zur Low-Level-Formatierung von Festplatten sollte nur dann angewendet werden, wenn an der Festplatte ohnehin nichts mehr verdorben werden kann. Die üblichen (E)IDEFestplatten sollten grundsätzlich nicht Low-Level formatiert werden, da die bei der Festplattenherstellung als defekt markierten und gesperrten Plattenbereiche dadurch wieder freigegeben werden könnten. Bei einem späteren Zugriff (evtl. nach Monaten, je nach Datenaufkommen) auf diese Bereiche können dann erhebliche Datenfehler auftreten, was so weit gehen kann, dass die Festplatte komplett ihren Dienst verweigert. Nur falls der Festplattenhersteller nicht explizit den Gebrauch der Low-Level-Format-Funktion erlaubt und/oder die Festplatte nicht anderweitig (Disc Doctor Utilities u.ä.) wieder zum Laufen zu bringen ist, sollte diese Funktion verwendet werden.

■

Save & Exit Setup: Die festgelegten BIOS-Setup-Daten im CMOS-RAM sichern und das Setup verlassen. Es wird noch eine Bestätigung mit der (Z)-Taste für Y(es) verlangt, da der deutsche Tastaturtreiber im Setup nicht geladen ist.

■

Exit without Saving: Das Setup verlassen, ohne die getätigten Änderungen zu speichern.

35

36

Kapitel 2 – Aufgaben und Funktionen des BIOS

2.4

Hardware-Monitoring

Zuvor wurden bereits zwei integrierte Funktionen der BIOS-Sektion Diagnose- und Testfunktionen erwähnt, die im Grunde genommen nur einmal beim BIOS-Setup angewendet werden und ansonsten im BIOS in Ruhe verweilen. Anders sieht es aus mit dem Hardware-Monitoring, das alle aktuellen Mainboards bieten, denn es finden sich hierfür ein oder auch mehrere Bausteine, die für die Überwachung von Spannungen, die Kontrolle der Lüfteraktivität und für die Messung verschiedener Temperaturen (CPU, interne Umgebung) vorgesehen sind. Diese speziellen Bausteine werden gemeinhin als System-Monitoring-, Supervisory- oder auch System Health-Chips bezeichnet. Ein entsprechendes BIOS bietet zur Festlegung von Grenzwerten für die zu überwachenden Parameter meist eine separate Setup-Seite, oder die Einstellungsmöglichkeiten finden sich mit anderen zusammen auf einer Seite wie etwa im ChipsetFeatures-Setup-Menü. Im BIOS sind entsprechende Routinen implementiert, die ständig durchlaufen werden und die gemessenen Werte dem BIOS selbst oder auch einem speziellen Programm zur Verfügung stellen können.

Bild 2.6 Im rechten Teil auf dieser BIOS-Setup-Seite werden die Grenzwerte für das Hardware-Monitoring festgelegt.

Des Weiteren gehört zu Mainboards, die mit einem Supervisory-Chip ausgestattet sind, ein entsprechender Treiber und eine mehr oder weniger komfortable Software (z.B. SIV: System Information Viewer) zur Konfigurierung und Anzeige der einzelnen Überwachungsdaten unter Windows. Zu einigen Boards wird beispielsweise eine Software auf der Basis des IntelLAN-Desk-Managers mitgeliefert (LDCM), die es zudem ermöglicht, die Daten des PC auch über ein Netzwerk abzufragen, und im Fehlerfall wird dann ein entsprechender Alarm über das Netzwerk gesendet.

Hardware-Monitoring

Bild 2.7 Die Kontrolle der PC-Spannungen und weiterer wichtiger PC-Betriebsdaten unter Windows mit dem Hardware-Monitor des System Information Viewers

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Kapitel 3 Grundlegendes BIOS-Setup In diesem Kapitel geht es um diejenigen Einstellungen, die notwendig sind, damit der PC grundlegend funktionieren kann. Dabei gehen die Erläuterungen über die Optionen des Standard-CMOS-Setup hinaus, denn auch Controller-Einstellungen, die sich auf verschiedenen BIOS-SetupSeiten befinden, sind nun einmal für die Funktionstüchtigkeit eines PC notwendig. Im Standard-CMOS-Setup stehen die grundlegenden Einstellungsmöglichkeiten für den PC zur Verfügung. Dabei ist es für die korrekte Funktion unabdingbar, dass die hier getroffenen Festlegungen mit der tatsächlichen Hardware-Ausstattung des Computers übereinstimmen. An dieser Stelle sei zunächst einmal vorausgesetzt, dass die Daten für die eingesetzte CPU korrekt sind, was über Jumper auf dem Mainboard oder auch per BIOS-CPU Soft Menu durchzuführen ist. Andernfalls würde man erst gar nicht in das BIOS-Setup gelangen – der PC startet eben nicht und der Monitor bleibt dunkel. Wie es im Kapitel 5 CPUs und Speicher konfigurieren erläutert ist, sind auch für Mainboards, bei denen sich die Mikroprozessorbetriebsdaten mit einem CPU Soft Menu im BIOS verändern lassen, bestimmte Grundvoraussetzungen für diese Parameter zu erfüllen, denn andernfalls verweigern sie ihren Dienst.

3.1

Aufruf des BIOS-Setup und die wichtigsten Tasten

Das BIOS-Setup kann nach dem Aufblenden einer BIOS-Meldung wie Press DEL to enter Setup oder ähnlich aufgerufen werden. Die (Entf)-Taste entspricht dabei der (Entf)-Taste auf einer deutschen Tastatur, und je nach BIOS-Hersteller sind auch andere Tasten bzw. Tastenkombinationen möglich, um an das BIOS-Setup zu gelangen, was zwar vielfach auch angezeigt

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Kapitel 3 – Grundlegendes BIOS-Setup

wird, verlassen kann man sich darauf aber nicht. Insbesondere bei PCs von Markenherstellern (IBM, Compaq, Dell) und Notebooks erscheint mitunter überhaupt keine derartige Anzeige. Außerdem kann sich diese Anzeige via BIOS-Setup auch unterdrücken lassen. Die folgende Tabelle zeigt die gebräuchlichsten Tasten(-kombinationen). Taste(n)

Hersteller

(Alt) + (F1)

Diverse

(Alt) + (¢)

Diverse

(Alt) + (Strg) + (F1)

Diverse

(Entf)

Award, AMI, Phoenix

(F1)

AMI

(F2)

Phoenix

(F10)

Diverse

(Strg) + (¢)

Diverse

(Strg) + (Alt) + (E)

Award

(Strg) + (Alt) + (Esc)

Phoenix

(Strg) + (Alt) + (S)

Award, Phoenix

(Strg) + (Alt) + (¢)

Diverse

Tabelle 3.1 Gebräuchliche Tasten(-kombinationen) für den Aufruf des BIOS-Setup

Welche Tasten für die Navigation im jeweiligen BIOS-Setup vorgesehen sind, ist meist offensichtlich (vgl. Abbildung 3.1, die unterste Bildzeile). Man sollte nur daran denken, dass im BIOS-Setup ja noch kein deutscher Tastaturtreiber (via CONFIG.SYS) geladen ist, und einige Tasten dadurch nicht ihrer deutschen Beschriftung entsprechen, sondern der englisch/ amerikanischen. Funktion im BIOS-Setup

Deutsche Tastatur

(Ctrl)

(Strg)

(Del)

(Entf)

(Home)

(Pos1)

(Ins)

(Einfg)

(PD)

(Bild½)

(PU)

(Bild¼)

(Y)

(Z)

(_)

(?)

Tabelle 3.2 Im BIOS-Setup haben einige Tasten eine andere Bedeutung als deren Beschriftung angibt.

Aufruf des BIOS-Setup und die wichtigsten Tasten

Ist eine BIOS-Setup-Hauptseite (vgl. Abbildung 2.5) vorhanden, ist das Standard-CMOS-Setup der erste oder auch zweite Menüpunkt. Falls keine derartige Seite vorhanden ist, wie bei den BIOS-Versionen im PhoenixLayout, gelangt man unmittelbar auf die Seite Main, wo sich ebenfalls als wesentliche Optionen die angeschlossenen Laufwerke festlegen lassen.

Bild 3.1 Eine typische Anzeige im Standard-CMOS-Setup

In allen aktuellen BIOS-Versionen finden sich Menüpunkte wie Load Setup Defaults (Award) oder Auto Configuration with Optimal Settings (AMI) sowie auch Load BIOS Defaults (Award) bzw. Auto Configuration with Fail Save (AMI). Beide Punkte halten allerdings in der Regel nicht das, was sie versprechen. Sie implementieren eine Automatik, die vom Mainboard-Hersteller im BIOS untergebracht worden ist, und eine weitere, die vom MainboardHersteller stammt. Zuweilen unterscheiden sich beide Einstellungsmechanismen nur minimal oder auch überhaupt nicht voneinander. Gemein ist diesen Automatiken, dass sie Standard-Einstellungen vornehmen sollen, damit der PC schon einmal grundlegend funktioniert. Die Ergebnisse fallen jedoch nur dann für den Anwender positiv aus, wenn das BIOS-Setup mal völlig missraten scheint und es keinen anderen Ausweg gibt. Bestimmte Einheiten (z.B. USB, spezielle Laufwerke) werden danach möglicherweise überhaupt nicht funktionieren, und wer zuvor etwa eine

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42

Kapitel 3 – Grundlegendes BIOS-Setup

ausgeklügelte Ressourcenbelegung (Interrupts für PCI, AGP und ISA-Einheiten) hergestellt hat, die auch mit Windows prima funktioniert hat, wird sie danach neu erstellen müssen. Demnach sollten diese Automatiken tatsächlich nur im Notfall angewendet werden. In einigen BIOS-Setup-Versionen (z.B. von AMI) gibt es die Möglichkeit (im Exit Menu) die aktuelle BIOS-Setup-Konfiguration unter einem Punkt wie Save Custom Defaults abzuspeichern und mit Load Custom Defaults wieder laden zu können. Bei allen manuellen BIOS-Einstellungen sollte man die Empfehlung beherzigen, möglichst immer nur eine einzige Einstellung zu verändern und dann neu zu booten, um das Ergebnis begutachten zu können. Insbesondere bei den spezielleren BIOS-Setup-Seiten (BIOS Features, Chipset Features) läuft man andernfalls Gefahr, keine Rückschlüsse mehr darauf ziehen zu können, welche Einstellung nun für das Funktionieren oder auch Nichtfunktionieren verantwortlich war.

3.2

Date und Time

Das Datum und die Uhrzeit sollten mit den tatsächlichen Zeiten übereinstimmen, da diese Angaben zusammen mit Daten und Programmen gespeichert werden und sich jedes Programm, das in irgendeiner Form Zeitinformationen verarbeitet, auf die Echtzeituhr des PC bezieht, die über Date und Time mit direkten Zahlenangaben gestellt wird.

Bild 3.2 Dieser Baustein enthält das CMOS-RAM, die Uhr und auch die Batterie. Bei neueren Mainboards wird kein spezieller Baustein als CMOS/Clock-Chip zu entdecken sein, denn in diesen Fällen ist er im Chipsatz selbst integriert.

Hard Disks – Festplatten und ATAPI-Geräte

In diesem Zusammenhang wurde oftmals das Y2K-Problem (Jahr 2000Übergang) genannt, wenn das BIOS nicht dazu in der Lage ist, Date und Time entsprechend umzuschalten. Dies ist jedoch ein eher unbedeutendes Y2K-Problem und lässt sich im Prinzip bereits durch einen Treibereintrag in der CONFIG.SYS beheben. Außerdem kann auch Windows 9x den Datums-Bug korrigieren. Welche BIOS-Version nun korrekt umgeschaltet hat oder nicht, wird man ja festgestellt haben, und es ist sicher erstaunlich, dass einerseits einige Versionen für eine 286-CPU damit überhaupt keine Probleme hatten und anderseits Pentium-Mainboards damit auf die »Nase gefallen« sind.

3.3

Hard Disks – Festplatten und ATAPI-Geräte

Jeder heute übliche PC unterstützt mindestens vier Festplatten, wie es mit der Enhanced-IDE-Schnittstelle üblich ist. An jedem der beiden EIDEKanäle (primary, secondary) können sich jeweils eine Master- und eine Slave-Festplatte befinden, die entsprechend zu jumpern, d.h. per Steckbrücken zu konfigurieren sind. Üblicherweise ist die entsprechende Jumperstellung direkt auf der Festplatte angegeben, oder es ist (hoffentlich) ein Zettel dabei, der hierüber Aufschluss geben kann.

Bild 3.3 Auf einer Festplatte sollte aufgedruckt sein, wie die Jumper zu setzen sind. Befindet sich eine einzige Festplatte an einem EIDE-Port, ist die zweite Stellung »Master« zu selektieren. Beim Einsatz als Slave-Festplatte ist kein Jumper zu stecken. Bei den anderen hier vorgesehenen Einstellungsmöglichkeiten handelt es sich um besondere Betriebsarten, die hier keine Rolle spielen.

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44

Kapitel 3 – Grundlegendes BIOS-Setup

Es ist auch möglich, ein CD- oder ein DVD-ROM-Laufwerk oder andere Laufwerke mit einer EIDE-Schnittstelle, die auch allgemein als ATAPIDevices (Advanced Technology Attachment Packet Interface) bezeichnet werden, mit dem EIDE-Interface zu verbinden, und die Master/Slave-Konstellation gilt dann gleichermaßen. Für Laufwerke außer EIDE-Festplatten sind jedoch keine Parameter einzustellen. Beim Einsatz einer SCSI-Festplatte sind hier ebenfalls keine Einstellungen vorzunehmen (Einstellung: None). In (fast) jedem BIOS der bekannten Firmen ist eine Liste mit verschiedenen Festplattentypen implementiert. Hier kann man sich den passenden Typ heraussuchen, der mit der im PC eingebauten Festplatte übereinstimmt, und diesen dann mit der Eingabetaste bestätigen. Selbst bei einigen neueren PCs findet man immer noch diese veralteten Listen, obwohl die dort vorgeschlagenen Typen kaum mehr den heutigen Ansprüchen an die Speicherkapazität (10 bis 100 Mbyte) einer Festplatte genügen, so dass hierauf auch nicht näher eingegangen wird. Diese Liste der vorgegebenen Festplattentypen ist im Prinzip nur für die alten MFM- und RLL-Festplatten relevant. Der Standardtyp bei (E)IDE-Festplatten ist der so genannte USER-Typ, der sich oftmals auch unter der Nummer 47 befindet und bei dem die Festplattenparameter einzeln angegeben werden können. Die einzelnen Parameter haben die folgenden Bedeutungen: ■

CYLS: Die Angabe der Zylinder.

■

HEAD: Angabe der Köpfe.

■

PRECOMP: Write-Precompensation, hier wird derjenige Zylinder angegeben, ab dem die Schreibvorkompensation für die Festplatte wirken soll. Die zu schreibenden Daten werden so umgesetzt, dass möglichst wenige Flusswechsel auf der magnetischen Schicht der Festplatte stattfinden, was die Datensicherheit für die alten MFM-Festplatten erhöht. Sofern vom Festplattenhersteller nicht anders angegeben, ist bei (E)IDE keine Angabe nötig, da sie mit einem anderen Verfahren (Zone-BitRecording) arbeiten.

■

LANDZ: Die Landezone ist die Parkzone, auf die die Festplatte nach dem Abschalten abgesenkt wird. Bei (E)IDE-Festplatten ist hier ebenfalls keine Eintragung nötig.

■

DIESECTOR: Angabe der Sektorenanzahl. Aus den Angabe zur Zylinderanzahl, zu den Köpfen und zu den Sektoren wird mit der Sektorgröße von 512 Bytes automatisch die verfügbare Speicherkapazität der Festplatte errechnet und unter Size dargestellt.

In der Regel muss man die einzelnen Festplattenparameter nicht kennen, denn durch einen Menüpunkt des BIOS wie IDE HDD AUTO DETECTION auf der BIOS-Hauptmenüseite können die Parameter auch aus der Elektronik der Festplatte herausgelesen werden, die dann automatisch für die

Hard Disks – Festplatten und ATAPI-Geräte

Hard Disks-Einstellung übernommen werden. Falls dies nicht funktionieren sollte, ist die Festplatte nicht richtig angeschlossen oder der Jumper ist nicht korrekt gesetzt und defekt kann die Platte natürlich auch noch sein.

Bild 3.4 Die automatische Detektierung der Festplattendaten

Bei älteren Festplatten und BIOS-Versionen kommt es jedoch auch vor, dass diese Automatik nicht implementiert ist bzw. auch nicht funktioniert, und dann sind gleichwohl die Parameter einzeln anzugeben. Prinzipiell können aber fast beliebige Kombinationen aus CYLS, HEAD und SECTOR eingestellt werden. Wichtig ist dabei nur, dass die maximale Anzahl der Logischen Sektoren insgesamt nicht überschritten wird, die sich durch die Multiplikation der einzelnen Werte ergibt. Die (E)IDE-Festplatten verwenden einen Translation-Mode, der die logischen Daten in physische (tatsächliche) umsetzt. Die bestmögliche Ausnutzung der Kapazität ergibt sich allerdings bei der Verwendung der vom Hersteller spezifizierten Daten. Sind diese aus irgendeinem Grunde aber bei der Erstinstallation der Festplatte nicht verwendet worden, kann man theoretisch bis in alle Ewigkeit herumprobieren, um die zugrunde gelegten Daten zu ermitteln. Unter Umständen kann die Festplatte zwar auch mit abweichenden Werten verwendet werden, aber man kann nicht von ihr booten. Es gibt durchaus PC-Händler, die dieses Verfahren praktizieren, damit der Kunde seinen »verkonfigurierten« PC im Geschäft wieder reparieren lassen muss.

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Kapitel 3 – Grundlegendes BIOS-Setup

Enhanced IDE erlaubt im Gegensatz zum Vorläufer IDE die Unterstützung von Festplatten mit einer Kapazität größer als 528 Mbyte. Hierfür gibt es im BIOS-Setup in der Regel verschiedene Möglichkeiten: ■

Normal oder Standard CHS (Cylinder Heads Sectors): Für Festplatten mit einer maximalen Kapazität kleiner als 528 Mbyte.

■

Large oder Extended CHS (ECHS): Für Festplatten mit einer Kapazität größer als 528 Mbyte, die den LBA-Mode nicht unterstützen. Diese Betriebsart ist eher ungewöhnlich und ausschließlich für DOS vorgesehen.

■

LBA oder Logical Block: Logical Block Addressing ist der StandardMode für Festplatten mit einer Kapazität größer als 528 Mbyte.

■

Auto: Die Festplatte wird automatisch konfiguriert und der optimale PIO-Mode eingestellt. Bei älteren IDE-Festplatten kann diese Einstellung zu Problemen führen – HD wird nicht oder falsch erkannt –, so dass statt dessen der CHS- oder LBA-Mode verwendet werden sollte.

3.3.1

Die Controllereinstellung

In der Einstellung AUTO werden die Laufwerksdaten bei jedem Bootvorgang neu ermittelt, was etwas Zeit in Anspruch nimmt, und wer diese einsparen möchte, sollte nach der automatischen Detektierung die eingestellte Betriebsart noch einmal im Standard-CMOS-Setup kontrollieren und sie hier gegebenenfalls manuell korrigieren (z.B. von AUTO auf LBA). Wenn an einem EIDE-Port kein Gerät angeschlossen ist, ist die Einstellung NONE zu wählen und bei CD/DVD-, ZIP- und LS-120-Laufwerken (ATAPIDevices) vorzugsweise AUTO, damit sie ebenfalls beim Bootvorgang angezeigt werden. Bei einigen BIOS-Versionen (AMI) kann statt AUTO oder NONE auch explizit ein CD-ROM- oder ein LS-120-Laufwerk eingetragen werden. Vielfach spielt es aber gar keine Rolle, welche Option am entsprechenden Port für ATAPI-Devices angegeben wird, sie werden trotzdem erkannt, also auch bei der Einstellung NONE, was jedoch nicht allgemein gilt, und die sicherste Methode, die immer funktionieren sollte, ist die AUTO-Einstellung. Im AMI-BIOS-Setup gibt es möglicherweise unter Type auch die Option ARMD (wenn sie vom Mainboard-Hersteller zur Verfügung gestellt wird), was für ATAPI Removable Media Device steht. Mit diesem Begriff sind gewissermaßen alle ATAPI-Devices gemeint. Es kann durchaus der Fall sein, dass überhaupt kein Laufwerk an einem EIDE-Port funktionieren will. Dann ist wahrscheinlich der zuständige Controller im BIOS-Setup abgeschaltet. Die passende Einstellung hierfür befindet sich üblicherweise auf einer Seite mit einer Bezeichnung wie Integrated Peripherals, Onboard Devices oder auch unter PNP, PCI & Onboard I/O, was wieder von der jeweiligen BIOS-Version abhängig ist. An dieser Stelle lassen sich dann meist auch verschiedene Modi wie PIO oder Ultra DMA

Hard Disks – Festplatten und ATAPI-Geräte

bestimmen, was Gegenstand des Kapitels 7.2. ist. Für das grundlegende Setup soll es zunächst ausreichen, dass die Controller eingeschaltet sind und im Zweifelsfall ein niedriger PIO-Mode (0-2) aktiviert wird, denn damit müsste eigentlich jede Festplatte (auch eine ältere) klarkommen.

Bild 3.5 Die beiden Onboard IDE-Controller müssen im BIOS-Setup eingeschaltet sein, damit die Festplatten auch funktionieren können.

3.3.2

Kapazitätsbeschränkungen

Falls ein älteres BIOS keine EIDE-Festplatten mit einer Kapazität größer als 528 Mbyte unterstützt, kann man sich mit einem zusätzlichen Programm wie EZ Drive oder DiskManager behelfen, das eine entsprechende Parameterumsetzung vornimmt und vielfach auch beim Kauf einer Festplatte kostenlos mit dazugegeben wird. Leider hat es im Laufe der Zeit immer wieder Limitierungen im Zusammenspiel des BIOS mit »hochkapazitiven« Festplatten gegeben und nicht nur bei der magischen Grenze von 528 Mbyte. Je nach BIOS-Alter kann es eine weitere Grenze bei 2 Gbyte und eine bei 8 Gbyte geben, was sich aber möglicherweise durch ein BIOS-Update (Kapitel 9.5) beheben lässt. Aufgrund traditioneller Gegebenheiten (Rückwärtskompatibilität zum Controller-Vorgänger) ist die maximale Speicherkapazität einer IDE-Festplatte auf 528 Mbyte begrenzt. Sie errechnet sich aus der maximalen Anzahl der Zylinder (1024), Köpfe (16), Sektoren (63) und der Kapazität eines Sektors, der unter DOS immer über 512 Byte beträgt. Diese Daten, miteinander multipliziert, ergeben eben 528 Mbyte oder auch richtiger 504 Mbyte, wenn man mit »echten« Bytes rechnet (1 Mbyte = 1024 x 1024 Byte). Im Jahre 1993 erschien daher die Enhanced-IDE-Spezifikation, die eine maximale Speicherkapazität von 8,4 Gbyte (oder 7,8 Gbyte in echten Bytes gerechnet) für IDE-Festplatten ermöglicht, indem nicht 16, sondern 255

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Kapitel 3 – Grundlegendes BIOS-Setup

Köpfe verwaltet werden. Dies entspricht der maximalen Anzahl an Köpfen (vgl. Tabelle 3.2), die über den BIOS-Interrupt 13 unter DOS abgewickelt werden können. Die Erhöhung der Speicherkapazität wird durch das Logical Block Addressing (LBA) erreicht. Die Kapazität einer IDE-Festplatte, die LBA unterstützt, wird beim Bootvorgang über das Identify-Kommando (ATA-Kommando) vom BIOS ermittelt. Es setzt die Kapazität dann in eine bestimmte Anzahl logischer Blöcke um, die an das Betriebssystem in Form eines CHS-Formates übermittelt werden. CHS steht dabei für Cylinder, Heads und Sectors und kennzeichnet die Standardbetriebsart einer IDE-Festplatte. Der IDE-Standard selbst lässt mit 255 Sektoren pro Spur und 65536 Zylindern immerhin 127,5 Gbyte zu. Mit Hilfe der logischen Blockadressierung ist diese Kapazität durchaus nutzbar, jedoch auf Grund der Limitierung, dass das BIOS nur mit maximal 1.024 Zylindern umgehen kann (statt den 65.536, die Enhanced-IDE bietet), ist dies nur mit speziellen Treibern möglich, die automatisch durch aktuelle Betriebssysteme (Windows 9x usw.) zur Verfügung gestellt werden. Unter DOS ist jedoch bei 8,4 Gbyte die maximal mögliche Größe erreicht. Parameter

BIOS

IDE

LBA

CHS

Sektorgröße

512 Byte

512 Byte

512 Byte

512 Byte

Sektorenanzahl

63

255

63

63

Zylinderanzahl

1024

65536

1024

1024

Kopfanzahl

255

16

255

16

Maximale Kapazität

7,8 Gbyte

127 Gbyte

7,8 Gbyte

504 Mbyte

Tabelle 3.3 Die maximalen Speicherkapazitäten von Festplatten, die durch das PC-BIOS und den IDE-Standard gegeben sind.

3.4

Diskettenlaufwerke

Für zwei Diskettenlaufwerke A und B (Drive A:, Drive B:) können mit Hilfe der Pfeiltasten meist die folgenden Parameter im Standard-CMOS-Setup eingestellt werden: ■

360 Kbyte 5,25”

■

720 Kbyte 3,5”

■

1,2 Mbyte 5,25”

■

1,44 Mbyte 3,5”

■

2,88 Mbyte 3,5”

■

None oder Not Installed

Diskettenlaufwerke

Der gebräuchlichste Diskettenlaufwerkstyp ist nach wie vor ein 1,44Mbyte-Laufwerk. Der 2,88 Mbyte-Laufwerkstyp hat sich nicht am Markt durchgesetzt, und die großen 5,25”-Laufwerke sind nur noch bei älteren PCs eingebaut. Falls kein zweites Diskettenlaufwerk installiert ist, muss hierfür natürlich NONE oder manchmal auch Not Installed angegeben werden. An dieser Stelle des BIOS-Setups würde man vielleicht auch eine Möglichkeit zur Festlegung eines ZIP- oder LS120-Laufwerks erwarten, dem ist aber nicht so, denn diese Laufwerke werden als ATAPI-Devices (am EIDE-Port) und nicht als Diskettenlaufwerke angemeldet und demnach auch so verwendet. Der mitunter zu findende Punkt Floppy 3 Mode Support ist ausschließlich für spezielle japanische Diskettenlaufwerke vorgesehen, die mit 300 U/min statt den üblichen 360 U/min arbeiten, und daher wird dieser Punkt auf Disabled geschaltet.

3.4.1

Das BIOS setzt den richtigen Anschluss voraus

Das 34-polige Kabel des Diskettenlaufwerks ist am Mainboard an einen Connector, der eine Bezeichnung wie Floppy Disk Drive oder auch kurz nur FDD trägt, angeschlossen. Nur bei relativ alten PCs kommt ein Controller zum Einsatz, der sich demgegenüber auf einer ISA-Einsteckkarte befindet, was aber nichts an dem Prinzip ändert, das beim Diskettenlaufwerk über die Jahre gleich geblieben ist.

Bild 3.6 Die beiden Anschlüsse der EIDE-Ports (oben) für die Festplatten bzw. ATAPILaufwerke auf einem Mainboard sowie darunter der für das Diskettenlaufwerk

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Kapitel 3 – Grundlegendes BIOS-Setup

Das eingesetzte Flachbandkabel kann dabei mehrere Anschlüsse (bis zu fünf) aufweisen. Neben den zwei Anschlüssen für das 3,5-Zoll-Laufwerk besitzt es oftmals auch noch zwei für die veralteten 5,25-Zoll-Diskettenlaufwerke und natürlich noch einen zum Anschluss an den LaufwerksController. Welches Diskettenlaufwerk als A: und welches als B: – also als erstes oder zweites des Systems – verwendet werden kann, entscheidet üblicherweise das Anschlusskabel (siehe auch Swap Floppy Drive). Der Grund dafür ist in der Tatsache zu sehen, dass die Einstellungsmöglichkeiten – die Jumpereinstellung – auf den Diskettenlaufwerken von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich sind und ein Datenblatt zum Laufwerk meist auch nicht mitgeliefert wird. Daher kann man meist auch nicht zweifelsfrei erkennen, was die Jumper bedeuten sollen, und vielfach sind auf den 3,5-Zoll-Diskettenlaufwerken auch überhaupt keine mehr vorhanden. Daher ist es üblicher Standard, dass jedes Diskettenlaufwerk immer als »erstes Laufwerk« festgelegt und in dieser Form auch ausgeliefert (und eingebaut) wird. Das Laufwerk B: ist 1:1 mit dem Controlleranschluss verbunden, während in dem Kabelende zum Laufwerk A: einige Kabelstränge (Leitungen 10-16) verdreht sind, wie es im folgenden Bild auch gezeigt ist.

Bild 3.7 Das gedrehte Kabelende gehört an das erste Diskettenlaufwerk (A: ), wobei das Kabel oft auch noch einen Anschluss für ein 5,25-Zoll-Laufwerk (links) besitzt.

Sind im PC zwei Diskettenlaufwerke eingebaut, wird das Kabel vom Controlleranschluss zum ersten Laufwerk (gedrehtes Ende) und von dort zum zweiten Laufwerk geführt. Der Anschluss 1 ist am Controllerkabel meist ROT oder mit einer anderen Markierung gekennzeichnet. Am Diskettenlaufwerk und am Controlleranschluss befindet sich üblicherweise eine Beschriftung direkt auf der betreffenden Platine, die angibt, wo sich der Pin 1 befindet. Die Regel Pin 1 ist am Laufwerk immer zur Laufwerkselektronik hin, nach innen lokalisiert stimmt zwar meistens, doch leider nicht immer,

Diskettenlaufwerke

so dass man stets die erwähnte Markierung zu Hilfe nehmen sollte. Diese Zuordnung ist natürlich nur dann zutreffend, wenn der Stecker auf der anderen Seite – zum Controller hin – ebenfalls in dieser Weise aufgesteckt wurde. Beim Anschluss von Laufwerkskabeln ist stets auf dem Anschlusskontakt 1 zu achten, der am Kabel meist rot markiert ist, und am Laufwerk befindet sich oftmals eine entsprechende Beschriftung (Pin1). Einige Anschlussbuchsen auf dem Mainboard und bei den Laufwerken sind mechanisch zwar so ausgelegt, dass das Kabel nicht falsch herum aufgesteckt werden kann, was jedoch nicht allgemein der Fall ist.

Bild 3.8 Die Anschlüsse an einem 3,5”-Diskettenlaufwerk

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Kapitel 3 – Grundlegendes BIOS-Setup

3.4.2

Optionen für die Diskettenlaufwerke

Ist das Diskettenlaufwerk im BIOS-Setup korrekt angemeldet und auch angeschlossen worden, müsste es bei einem Neubooten des PC am Bildschirm angezeigt werden, was jedoch nicht bei allen BIOS-Versionen der Fall ist. Onboard FDD Controller Voraussetzung für das Funktionieren des angeschlossenen Diskettenlaufwerks ist allerdings, dass der Diskettenlaufwerks-Controller nicht etwa im BIOS-Setup abgeschaltet worden ist, wie es oben bereits bei den FestplattenControllern erläutert wurde. Diese Möglichkeit ist ebenfalls in der Abbildung 3.5 als Onboard FDD Controller: Enabled (rechts oben) erkennbar.

Bild 3.9 Auch im BIOS Features Setup finden sich noch Optionen (Boot Sequence, Swap Floppy Drive, Boot Up Floppy Seek) für Diskettenlaufwerke.

Boot Up Floppy Seek Auf einer weiteren BIOS-Setup-Seite (z.B. BIOS Features Setup) gibt es oftmals den Punkt Boot Up Floppy Seek, der zunächst auf Enabled zu schalten ist, denn dann muss (!) das Diskettenlaufwerk bei der PC-Initialisierung auf jeden Fall »rappeln« und die am Laufwerk befindliche Leuchtdiode kurz aufleuchten, auch wenn die Laufwerksparameter nicht stimmen sollten. Später kann man diesen Punkt beruhigt wieder auf Disabled zurückschalten, denn dadurch wird wieder etwas Zeit beim Bootvorgang eingespart, weil dieser Test eigentlich nur für die Detektierung eines alten 360-KbyteDiskettenlaufwerks von Belang ist. Boot Sequence Hier wird festgelegt, in welcher Reihenfolge das BIOS auf den Laufwerken nach dem Betriebssystem suchen soll. Ist eine Festplatte eingebaut, sollte hier C, A angegeben werden. Damit wird von der Festplatte aus gebootet,

Video

und erst wenn dies aus irgendwelchen Gründen fehlschlägt, wird auf das Diskettenlaufwerk A: zugegriffen, um dann das System von diesem Laufwerk aus zu laden. Bei aktuellen BIOS-Versionen ist hier auch ein CD-ROM-Laufwerk als Bootquelle festzulegen. Die CD muss aber speziell hierfür ausgelegt – eben bootfähig – sein. Ein LS120- oder ein ZIP-Laufwerk (ATAPI) ist hier möglicherweise ebenfalls als Bootlaufwerk anzugeben. ■

A, C, SCSI (default, Voreinstellung)

■

C, A, SCSI

■

C, CDROM, A

■

CDROM, C, A

■

C Only

■

LS/ZIP, C, A

Je nach BIOS-Typ und -Version sind auch andere Kombinationen möglich. Swap Floppy Drive Üblicherweise entspricht das Diskettenlaufwerk A dem 3,5”-Typ und das Diskettenlaufwerk B dem möglicherweise vorhandenen älteren 5,25”-Typ. Diese Reihenfolge ist durch den Anschluss am Controller festgelegt, wobei Diskettenlaufwerk A ein Kabel mit gedrehten Kontakten verwendet. Soll diese Zuordnung vertauscht werden (swap), weil beispielsweise eine 5,25”Diskette für eine Programminstallation im Laufwerk A erwartet wird, braucht lediglich dieser Menüpunkt aktiviert und nicht wie in früheren Zeiten die Verkabelung geändert zu werden. Generell kann diese Option also auch dafür genutzt werden, wenn das Laufwerk A: eben nicht mit dem gedrehten Kabelende des Floppykabels verbunden ist.

3.5

Video

Für den Grafikadapter (nicht etwa eine Videokarte) sind üblicherweise die folgenden Einstellungen im Standard-CMOS-Setup möglich, dabei spielt es keine Rolle, um welchen Typ (Onboard, ISA, PCI, AGP) es sich dabei handelt: ■

Monochrome(Hercules, MDA)

■

Color 40 x 25(CGA40)

■

Color 80 x 25(CGA80)

■

VGA/PGA/EGA(Farbe)

■

Not Installed ...(keine Karte installiert)

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Kapitel 3 – Grundlegendes BIOS-Setup

Der angegebene Video-Typ ist lediglich für die Initialisierung nötig und bedeutet keineswegs, dass die Grafikkarte daraufhin nur etwa als StandardVGA-Karte (640x480 Bildpunkte) verwendet werden kann, wenn diese hier selektiert worden ist, denn es werden im Nachhinein sicherlich leistungsfähigere Grafikkartentreiber mit dem jeweiligen Betriebssystem geladen.

3.6

Halt On

Der PC hält während der Initialisierung bei der Entdeckung eines jeden Fehlers mit einer Fehlermeldung an, wenn All Errors eingestellt ist. Es kommt aber durchaus vor, dass eine Tastatur oder ein Diskettenlaufwerk fälschlicherweise als defekt erkannt wird und nach dem Bootvorgang dennoch einwandfrei funktioniert. In solch einem Fall kann man eine entsprechende Umschaltung vornehmen, wodurch die Fehlermeldung unterdrückt wird und der PC dennoch gestartet werden kann. ■

All Erros

■

No Errors

■

All, But Keyboard

■

All, But Diskette

■

All, But Disk/Key

Üblicherweise sollte jedoch All Errors eingestellt werden. Es kann aber auch sinnvoll sein (Schutz vor Vireneinschleusung), dass der PC nicht startet, wenn das Diskettenlaufwerk verriegelt ist, sich im Laufwerk A also eine Diskette befindet. Die betreffende Einstellung lautet dann All, But Disk/Key.

3.7

Memory

Die Angaben über den Speicher im BIOS-Setup-Progamm lassen sich nicht verändern, die jeweilige Größe wird vom BIOS automatisch ermittelt, wobei die Summe der einzelnen Memory-Einträge (Base, Extended, Other) die gesamte installierte DRAM-Größe (Total Memory) zu ergeben hat. Diese Art der Speicheraufteilung ist wie vieles beim PC traditionell bedingt und ergibt sich aus der ursprünglichen maximalen Größe des Arbeitsspeichers von 640 Kbyte (DOS), plus dem Adapterbereich (Other) ab 640 Kbyte bis 1 Mbyte und dem Extended-Memory-Bereich, der den Speicher ab 1 Mbyte bis hin zur maximalen Größe kennzeichnet. ■

Base Memory: typisch 640 Kbyte

■

Extended Memory: typisch 384 Kbyte

■

Other Memory: typisch 64.512 Kbyte

■

Total Memory: typisch 65.536 Kbyte (= 64 Mbyte, da 1 Kbyte = 1.024 Byte sind)

Memory

Die Art der Memory-Anzeige kann aber wieder von der BIOS-Version und dem BIOS-Hersteller abhängig sein, beispielsweise wird bei einem neueren Phoenix-BIOS oder auch bei einem Award-BIOS mit Phoenix-Layout (Medallion-BIOS) der gesamte Speicher unter dem BIOS-Eintrag Installed Memory dargestellt, ohne diesen weiter zu unterteilen.

Bild 3.10 Die vom BIOS erkannte Speichergröße (Memory Test) und weitere Daten werden beim Bootvorgang angezeigt.

Beim Bootvorgang des PC wird der Speicher üblicherweise getestet und »hochgezählt«, was mit einem akustischen Tickgeräusch einhergeht und zum gleichen Ergebnis wie im BIOS-Setup führen sollte. Falls sich eine Unstimmigkeit zwischen der tatsächlich installierten und der angezeigten RAM-Kapazität ergeben sollte, kann in einem erweiterten Setup (z.B. Chipset Features Setup) zumindest versucht werden, die Festlegungen für die DRAMs auf unkritischere Werte einzustellen (z.B. DRAM Wait State, DRAM Burst Timing). Bewirkt dies nach einem Neubooten keine Veränderung an der Memory-Anzeige, kann nur noch ein Tausch der Speichermodule weiterhelfen. Generell ist das Zusammenspiel der Mainboards mit den eingesetzten Modulen nicht ganz unkritisch und auch eine der häufigsten PC-Fehlerquellen, was daher im Kapitel 5.4 näher ausgeführt wird. Zuweilen ergibt sich auch eine scheinbare Unstimmigkeit in der Anzeige der Gesamtkapazität, wenn für bestimmte Bereiche ein Shadow-RAM (siehe Kapitel 5.4.8) eingeschaltet ist.

55

Kapitel 4 BIOS-Hardware Da die Palette der PCs traditionell von solchen mit 8088-Prozessor bis zu denjenigen mit Pentium-IV- oder Athlon-Prozessor reicht, sind die Unterschiede in der Hardware natürlich sehr groß. Es existiert ab Computer mit einem 486-Prozessor eine Vielzahl verschiedener Chipsätze (Chipsets), die einen hohen Integrationsgrad aufweisen. Wurden für die älteren PCs noch einzelne Bausteine für den Interrupt-Controller (8259), den DMA-Controller (8237), den Timer (8253/8254) und die Uhr/CMOS-RAM (MC146818) verwendet, so enthält heute ein einziger Baustein all diese Elemente und noch zahlreiche weitere. Die Hersteller der BIOS-Software passen die BIOSRoutinen an die verschiedenen Chipsätze an, so dass sich für den Anwender – von der Softwareseite her – keine Unterschiede ergeben. Das BIOS eines PC ist somit auch der Schlüssel zur PC-Kompatibilität.

4.1

Chipsets

Ein Chipset setzt sich aus mehr oder weniger vielen einzelnen Chips zusammen und ist stets für eine bestimmte Prozessorfamilie (386, 486, Pentium, Pentium II usw.) ausgelegt. Es mag einleuchten, dass beispielsweise ein Chipset der Firma VIA nicht mit einem der Firma Intel identisch ist, auch wenn sie beide für die gleiche Prozessorfamilie entwickelt worden sind. Dies hat zum einen lizenzrechtliche Gründe und zum anderen möchte natürlich jeder Hersteller einen Chipset liefern können, der bessere Funktionen zur Verfügung stellen kann als der der Konkurrenz und zudem auch noch preiswerter ist. Diese Chipsets werden dann von den Mainboard-Herstellern mit einigen zusätzlichen elektronischen Bauelementen kombiniert, die von einem BIOS-Hersteller (Award, Phoenix, AMI) gewissermaßen als Rohversion gelieferte BIOS-Version wird entsprechend angepasst und alles zusammen macht dann letztendlich das Mainboard aus, das Herzstück eines jeden PC.

58

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Bild 4.1 Ein Chipset rekrutiert sich aus mehreren einzelnen Chips.

Bild 4.2 Dieses Mainboard mit Sockel 7 für verschiedene Pentium-CPUs (z.B. Intel 233 MHz, AMD-K6-II 500 MHz, Cyrix M2 400 MHz) ist im Baby-AT-Standard aufgebaut und verwendet einen Chipset der Firma VIA.

Chipsets

Passend zu verschiedenen (Windows-)Betriebssystemen gibt es zu einem Mainboard noch eine Diskette oder CD vom Mainboard-Hersteller dazu, auf der spezielle Hardware-Treiber zu finden sind. Windows 95 kennt logischerweise keinen Chipset aus dem Jahre 2001 und kann dann nur rudimentäre Funktionen bereitstellen, die bei allen Chipsets gleich sind, jedoch beispielsweise nicht den passenden IDE- oder USB-Treiber, der daher von dem zum Mainboard mitgelieferten Datenträger aus installiert werden muss. Da mittlerweile geradezu eine Unmenge an Chipsets existieren, ist es unmöglich, hier im Detail auf bestimmte Typen einzugehen, so dass im Folgenden auf die wichtigsten Eigenschaften der bekanntesten Vertreter Bezug genommen wird.

4.1.1

Chipsets für den Sockel 7

Mit der Einführung von PCI (Peripheral Components Interconnect) und der Implementierung der dazugehörigen PCI-Slots für die Aufnahme der Einsteckkarten wurde die Architektur der Chipsätze grundlegend verändert. Vom PC- zum ISA- über EISA- und VLB- hin zum PCI-Bus, so lautet die Reihenfolge der Entwicklung. Da Intel der maßgebliche Entwickler von PCI ist, hat diese Firma auch die ersten Chipsätze für PCI vorweisen können, die zunächst für 486-CPUs bestimmt waren. Diese sind heute – zumindest technologisch betrachtet – als veraltet anzusehen, und statt dessen sind Chipsätze für unterschiedliche Pentium- und Athlon-CPUs der heutige Standard. Der Übergang von einem PCI-Chipsatz für eine 486-CPU zu einem für eine Pentium-CPU wurde von Intel sehr rasch vollzogen. Allerdings blieb dabei die Performance auf der Strecke. Der Mercury-Chipsatz war der erste für die Pentium-CPUs, die mit 60 oder 66 MHz arbeiten – die Pentium-CPUs der ersten Generation und im Grunde genommen nur ein leicht verändertes 486-Design. In Anbetracht der Tatsache, dass es bereits seit ein bis zwei Jahren Pentium-CPUs gab, hatte man dann erst relativ spät einen »richtigen« Chipsatz für ein Pentium-PCI-System parat, dessen inoffizielle Bezeichnung Triton-Chipsatz (82430FX) lautet. Er besteht aus vier Bausteinen: ■

S82437FX: Triton System-Controller (TSC)

Enthält die DRAM- und Cache-Memory-Controllereinheit. Der TSC ist die Steuereinheit für die Datenübertragung zwischen der CPU, dem Cache, dem DRAM und dem PCI-Bus. Der integrierte L2-Cache-Controller unterstützt Write-Back-Cache bis zu einer maximalen Kapazität von 512 Kbyte. Der Cache-Speicher kann mit Standard-, Burst- oder Pipeline-Burst-SRAMs (statische RAMs) realisiert werden. ■

S82438FX: Triton Data Paths (TDP)

Die beiden TDPs liefern in Zusammenarbeit mit dem TSC die Unterstützung von bis zu 128 Mbyte Standard- oder EDO-RAMs. Die TDPs sind für die Datenbuspufferung (Treiber- und Entkopplungsfunktion) aller Memoryund I/O-Transfers zuständig.

59

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware ■

S82371FB: PCI ISA IDE Xcelerator (PIIX)

Der PIIX ist die so genannte PCI-ISA-Bridge. Dieser Baustein verbindet das PCI-Bus-Design des Mainboards mit dem aus traditionellen Gründen vorhandenen ISA-Bus. Der PIIX ist für die gesamte ISA-Bus-Kommunikation verantwortlich und enthält des Weiteren die beiden DMA- und InterruptController, den Timer/Counter, die Einheiten für die Stromsparfunktionen und ein Enhanced IDE-Interface für den Anschluss von Festplatten und/oder CD-ROM-Laufwerken (maximal vier Geräte).

Bild 4.3 Das Prinzipschaltbild des Triton-Chipsets von Intel

Der Triton-Chipsatz wurde von Intel in recht schneller Abfolge in verschiedenen aktualisierten Versionen vorgestellt, die sich in ihrer Bezeichnung kaum voneinander unterscheiden. Diese Chipsätze führen in ihrer Kennzeichnung stets 82430, gefolgt vom bestimmenden Kürzel (FX=Triton 1,

Chipsets

HX=Triton 2, VX=Triton 3, TX= Triton 4, inoffizielle Bezeichnungen). Die Tabelle 4.1 zeigt die wichtigsten Daten der vier Chipsätze im Überblick. Hersteller

430FX

430HX

430VX

430TX

System Controller

82437FX

82439HX

82437VX

82439TX

Data Path Unit

82438FX

im 82439HX

82438VX

im 82439TX

Maximaler Speicher

128 Mbyte

512 Mbyte

128 Mbyte

256 Mbyte

Max. L2-Cache

512 Kbyte

512 Kbyte

512 Kbyte

512 Kbyte

Cacheable-Area

64 Mbyte

512 Mbyte

64 Mbyte

64 Mbyte

USB-Unterstützung

nein

ja

ja

ja

SDRAM-Unterstützung

nein

nein

ja

ja

Ultra DMA/33

nein

nein

nein

ja

IDE Xcelerator

PIIX (82371FB)

PIIX3 (82371SB)

PIIX3 (82371SB)

PIIX4 (82371AB)

PCI-Spezifikation

2.0

2.1

2.1

2.1

Tabelle 4.1 Daten der Intel-Chipsätze für Pentium-CPUs

Ein wichtiger technologischer Schritt zur Platzeinsparung auf dem Mainboard war die Integration der Data-Path-Bausteine im System-Controller (vgl. Tabelle), der in einem speziellen Gehäuse (BGA) hergestellt wird. Die Funktionen des Bridge-Bausteins (PIIX) sind kontinuierlich erweitert worden. Der PIIX3 bietet gegenüber dem PIIX die Unterstützung für den Universal Serial Bus (USB). Im Nachfolger – dem PIIX4 – sind auch noch die Real Time-Clock und das CMOS-RAM untergebracht, und er beherrscht außerdem die Ultra-DMA/ 33-Übertragung für geeignete EIDE-Festplatten. Mit den ersten Mainboards, die den PIIX4 verwenden, traten in der Praxis einige Probleme im Zusammenhang mit ISA-Einsteckkarten auf, denn hier wurde erstmalig der Signalpegel von typisch 5 V auf 3,3 V abgesenkt. Beide Werte entsprechen zwar dem gültigen TTL-Pegel für ein High-Signal, gleichwohl kann es aufgrund von Bauteiltoleranzen oder auch einem nicht konsistenten Design passieren, dass eine ISA-Einsteckkarte in einem derartigen Mainboard eben nicht funktioniert. Des Weiteren betrifft die »Spannungsabsenkung« nicht nur den ISA-Bus, sondern auch den integrierten EIDE-Controller, was durchaus auch zum Nichtfunktionieren bestimmter Festplatten führen kann.

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Bild 4.4 Der PIIX4 (Southbridge) ist Bestandteil vieler Intel-Chipsets und enthält die PCIISA-Bridge, den Interrupt-, DMA- und USB-Controller, den Timer, zwei IDEInterfaces, die Echtzeituhr (RTC) mit dem CMOS-RAM sowie eine Schaltung für das Powermanagement und den SMBUS für den Anschluss eines SystemMonitoring-Chips zur Parameterüberwachung wie beispielsweise der Temperaturen.

Außerdem ist im PIIX4 ein I2C-Bus-Controller integriert. Damit ist beispielsweise die Überwachung der Spannungen, der Lüfter und verschiedener Temperaturen (CPU, interne Umgebung) möglich. Im Fehlerfall wird ein entsprechender Alarm (akustisch und/oder optisch) ausgegeben. Ab dem Chipsatz 430VX ist eine Unterstützung für die schnellen synchronen DRAMs (SDRAM) gegeben, und es wurde zudem eine Neuerung einge-

Chipsets

führt, die aber keineswegs als Fortschritt gegenüber den Vorgängerversionen betrachtet werden kann. Der Cache kann hier nur auf einen maximalen DRAM-Bereich von 64 Mbyte zugreifen, was in der Tabelle 4.1 als Cacheable-Area angegeben ist. Falls der PC mit mehr als 64 Mbyte DRAM bestückt ist, ist der Cache-Speicher ab diesem Bereich nicht aktiv, und die Daten müssen immer aus dem langsameren DRAM geladen werden, was die Performance ganz erheblich beeinträchtigt. Unter Windows 9x oder auch Windows NT 4.0 ist ein derartiger PC mit 128 Mbyte-DRAM sogar langsamer als einer, der nur mit 64 Mbyte ausgestattet ist.

Bild 4.5 Eine Southbridge (hier ALI 1543) eines Chipsets enthält alle wichtigen grundlegenden Peripherie-Einheiten und ist recht universell mit unterschiedlichen Northbridges und somit auch unterschiedlichen CPU-Typen kombinierbar.

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Andere Chipsatz-Hersteller (ALI, VIA, ETEQ) haben im Gegensatz zu Intel noch einige Jahre länger Chipsets, die für den CPU-Sockeltyp Nr. 7 vorgesehen sind, entwickelt. Intel war bereits zum Pentium II im Slot-Gehäuse umgeschwenkt. Die alternativen Hersteller haben ihre Chipsätze (z.B. Aladin, Apollo VPX/VP-2) derart realisiert, dass die Cacheable-Area 512 Mbyte – im Gegensatz zu den Intel-Chipsets – abdecken kann. Kann deshalb, weil keineswegs sichergestellt ist, dass ein Mainboard, das einen Chipsatz verwendet, der mehr als 64 Mbyte Cacheable-Area bieten kann, dies auch tatsächlich zu leisten vermag. Hierfür spielt die Adressierungsbreite und -tiefe des verwendeten Cache-TAG-RAMs eine wichtige Rolle. Die Mainboard-Hersteller versuchen an diesem Chip ein paar Euro zu sparen und verwenden oftmals nur einen Chip mit einer Breite von 8 Bit, was somit wieder zu einer maximalen Cacheable-Area von 64 Mbyte führt. Üblicherweise sind ein 10 Bit breites TAG-RAM für 256 Mbyte und eines mit 11 Bit für die 512 Mbyte notwendig. In einigen Fällen, so bei einigen Mainboards der Firma Gigabyte, ist allerdings ein »breiteres« TAGRAM nachrüstbar. In einigen BIOS-Setups sind auch Optionen wie TAG Option oder TAG RAM Size für die Einstellung des TAG-RAMs zu finden. Wie die folgende Tabelle zeigt, sind einige Sockel-7-Mainboards in der Lage, mit einem Systemtakt von 75 oder auch 83 MHz (Aladin von ALI) zu arbeiten und nicht nur mit 66 MHz, wie es bei Intel-Boards für den Pentium (Sockel 7) üblich ist. Hersteller

AMD

ALI

ALI

ETEQ

SiS

SiS

Chipsatz

AMD640

Aladin IV Aladin IV+

Aladin V

Apollo VPX

5581/2

5597/8

System Controller, Northbridge

AMD640

M1531 M1541

M1541

EQ82C6 618

5581

5587

Data Path Unit

im AMD640

im M1531 im M1541

im M1541

EQ82C6 617

im 5581

im 5587

Maximaler Speicher

768 Mbyte

1 Gbyte

1 Gbyte

512 Mbyte

384 Mbyte

384 Mbyte

Max. L2Cache

2 Mbyte

1 Mbyte

1 Mbyte

2 Mbyte

512 Kbyte

512 Kbyte

Tabelle 4.2 Kenndaten von Pentium-Chipsätzen für den Sockel 7 und Super Sockel 7 unterschiedlicher Hersteller

Chipsets

Hersteller

AMD

ALI

ALI

ETEQ

SiS

SiS

Max. Cacheable-Area

2 Gbyte

512 Mbyte

1 Gbyte

512 Mbyte

128 Mbyte

128 Mbyte

USBSupport

ja

ja

ja

ja

ja

ja

SDRAMSupport

ja

ja

ja

ja

ja

ja

AGPSupport

nein

nein ja

ja

nein

nein

nein

Ultra DMA/33

ja

ja

ja

ja

ja

ja

Max. Takt

66 MHz

83 MHz

100 MHz

75 MHz

75 MHz

75 MHz

Southbridge (ISA, EIDE, USB)

AMD645

M1543

M1543

EQ82C6 619

im 5581

im 5587

Hersteller

VIA

VIA

VIA

VIA

PC-Chips

Chipsatz

Apollo VP-2

Apollo VPX

Apollo VP-3

Apollo MVP3

VXPro

System Controller Northbridge

VT82C595

VT82C585 VP

VT82C597

VT82C598

PC82C437 VX+

Data Path Unit

im VT82C595

VT82C587 VP

im VT82C597

im VT82C598

PC82C438 VX+

Maximaler Speicher

512 Mbyte

512 Mbyte

512 Mbyte

512 Mbyte

512 Mbyte

Max. L2Cache

2 Mbyte

2 Mbyte

2 Mbyte

2 Mbyte

2 Mbyte

Max. Cacheable-Area

512 Mbyte

512 Mbyte

512 Mbyte

512 Mbyte

512 Mbyte

USBSupport

ja

ja

ja

ja

ja

SDRAMSupport

ja

ja

ja

ja

ja

Tabelle 4.2 Kenndaten von Pentium-Chipsätzen für den Sockel 7 und Super Sockel 7 unterschiedlicher Hersteller (Forts.)

65

66

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Hersteller

VIA

VIA

VIA

VIA

PC-Chips

AGPSupport

nein

nein

ja

ja

nein

Ultra DMA/33

ja

ja

ja

ja

ja

Max. Takt

75 MHz

75 MHz

66 MHz

100 MHz

75 MHz

Southbridge (ISA, EIDE, USB)

VT82C586 A

VT82C586 A

VT82C586 B

VT82C586 B

PC82C371 USB

Tabelle 4.2 Kenndaten von Pentium-Chipsätzen für den Sockel 7 und Super Sockel 7 unterschiedlicher Hersteller (Forts.)

Taktraten für CPUs und Bussysteme Ein höherer Systemtakt als 66 MHz ist aber nicht unproblematisch, denn unter Umständen wird dadurch der PCI-Bus, der mit 33 MHz (Systemtakt/ 2) spezifiziert ist, zu hoch getaktet (37,5 MHz bzw. 41,5 MHz), wodurch einige PCI-Karten dann nicht mehr funktionieren, wie beispielsweise der SCSI-Hostadapter 2940U(W) der Firma Adaptec. Aus diesem Grunde ist bei einigen Chipsets keine »feste« Kopplung zwischen System- und PCI-Bustakt implementiert worden, wobei zwei unterschiedliche Verfahren angewendet werden. Entweder arbeitet der PCI-Bus asynchron zum Systemtakt, wie es zum Beispiel beim VIA-Apollo-VPX-Chipsatz der Fall ist, oder es erfolgt bei der Verwendung eines Taktes von 75 oder 83 MHz eine Teilung durch den Faktor 2,5, wie es etwa bei dem Chipsatz Aladdin 4+ der Firma ALI praktiziert wird. Dann läuft der PCI-Bus mit einem Takt von 30 bzw. 33,2 MHz. Die Verwendung eines Systemtaktes von 75 MHz führt somit einerseits zu einem Geschwindigkeitszuwachs der Mainboard-Elektronik (CPU, DRAM, Cache usw.), andererseits aber zu einem Geschwindigkeitsverlust beim PCI-Bus. Außerdem ist der maximale Takt für die CPU zu beachten. Die meisten Sockel-7-Pentium-CPUs sind lediglich für eine externe Frequenz von 66 MHz spezifiziert, und per Jumper auf dem Mainboard wird ein Faktor beispielsweise von 2,5 oder 3 (166 MHz, 200 MHz) festgelegt, der dann die Frequenz bestimmt, für die die CPU ausgelegt ist. Pentium-CPUs, die mit einem Takt von 75 oder gar 83 MHz getaktet werden, werden somit außerhalb ihrer Spezifikation betrieben, was nicht immer funktioniert. Um beispielsweise eine 233-MHz-CPU auf einem Mainboard mit 75 MHz zu verwenden, wird man den Faktor 3 (75 x 3) einstellen müssen, wodurch die CPU nur mit 225 MHz läuft, denn bei 83x3, also 250 MHz, wird sie wahrscheinlich nicht mehr stabil funktionieren. Eine 200-MHz-CPU, die mit 83x2,5 (208 MHz) konfiguriert wird, ist demgegenüber ein relativ sicherer Kandidat und wird mit diesem (leicht) erhöhten Takt auch noch arbeiten.

Chipsets

Die Einstellung des Systemtaktes hat meist auch Auswirkungen auf die Taktraten des PCI- und des ISA-Bus sowie den AGP- und den Speichertakt, was insbesondere beim Übertakten einer CPU zu beachten ist. Des Weiteren muss der Speicher (DRAM) für diesen erhöhten Takt ausgelegt sein, was man im Setup zwar meist noch in Grenzen wieder nach »unten schrauben« kann, über eine Zugriffszeit von mindestens 60 ns sollten die RAMs jedoch verfügen, und bei 83 MHz sind auf jeden Fall SDRAMs notwendig. Entsprechendes gilt auch für die Zugriffszeit des L2Cache, die bei einem Takt von 83 MHz am besten 5 oder 4 ns betragen sollte, wohingegen man bei 75 MHz vielleicht gerade noch mit 7-ns-Typen (Standard 6 oder 7 ns) auskommt. Erst bei Mainboards mit der Bezeichnung Super Sockel 7 kann man davon ausgehen, dass bei der Verwendung entsprechender DRAMs (PC-100DIMMs) auch ein Systemtakt von 100 MHz ohne Probleme für entsprechende AMD- und Cyrix-CPUs verwendet werden kann, allerdings können auch hier bei der Verwendung bestimmter »Zwischenstufen« (75 MHz, 83 MHz) Übertaktungen der Bussysteme (ISA, PCI, AGP) auftreten. Ein Typ, mehrere Hersteller Wie es anhand der Tabelle erkennbar ist, sind die Daten des ETEQ- und des VIA-Apollo-VPX-Chipsatzes identisch, was seinen Grund darin hat, dass der ETEQ-Chipsatz lediglich ein unbeschrifteter VPX-Chipsatz ist. Daher ist in der Tabelle auch in beiden Fällen Apollo VPX angegeben. Der Aladin 4+ wird ebenfalls von der Firma PC-Chips angeboten und heißt in diesem Fall dann TXPro (PC82C439TX). Es ist durchaus eine gängige Praxis der Hersteller, die Chips mit unterschiedlichen Bezeichnungen und Namen zu versehen, auch wenn sich ein und derselbe Chipsatz dahinter verbirgt. Ähnlichkeiten mit den Bezeichnungen der Intel-Chipsets sind dabei oftmals recht auffällig. Die SiS-Chipsets 5581 bzw. 5582 sind im Prinzip identisch; die Chips besitzen lediglich unterschiedliche Anschlussbelegungen, was ebenfalls auf die SiS-Chipsets 5597 bzw. 5598 zutrifft, die als Besonderheit gegenüber allen anderen in der Tabelle angegebenen Typen über einen integrierten GrafikController verfügen. Diese beiden Chipsets werden auch als Super TX bezeichnet. Als Grafikspeicher werden Teile des Systemspeichers verwendet, was unter der Bezeichnung Shared Memory System firmiert. Per BIOSSetup kann der Bildspeicher in seiner Größe konfiguriert werden, dementsprechend geht dieser Speicher natürlich als Systemspeicher verloren.

4.1.2

Chipsets für Pentium II, III, IV und Celeron

Dem Nachfolger des Pentium I, dem PentiumPro, war nur ein relativ kurzes Dasein vergönnt. Nachhaltiger wirkt allerdings der erstmals verwendete Chipset 82440FX mit der inoffiziellen Bezeichnung Natoma, der die Grundlage aller weiteren Mainboard-Designs bis hin zum Pentium III bildet.

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68

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Der Natoma-Chipsatz setzt sich aus den folgenden Bauelementen zusammen: ■

SB82441FX: PCI and Memory-Controller (PMC)

Der PMC (208 Pins) enthält die DRAM-Controllereinheit und unterstützt bis 1 Gbyte DRAM vom Typ Fast Page Mode (FPM), Extended Data Out (EDO) und Burst EDO (BEDO), die als SIMMs oder DIMMs ausgeführt sein können. Der PMC ist für den PCI-Bus-Datentransfer und die Steuerung des Data Bus Accelerator (DBX) zuständig, der mit ihm zusammen die Host-toPCI-Bridge bildet. ■

SB82442FX: Data Bus Accelerator (DBX)

Der DBX (208 Pins) ist im Gegensatz zum PMC nicht derart komplex aufgebaut und bildet im Wesentlichen den 64 Bit breiten CPU-to-MemoryDatenpfad. Des weiteren enthält er einen (privaten) 16 Bit breiten Datenbus, der für die Steuerung der PCI-Transaktionen und der PMC-Register zuständig ist. ■

S82371SB: PCI ISA IDE Xcelerator (PIIX3)

Der PIIX3 ist die bereits von den Pentium-Chipsets her bekannte Southbridge mit den entsprechenden internen Einheiten, wie z.B. dem Interrupt-, dem DMA- und dem USB-Controller.

Bild 4.6 Das augenfälligste Merkmal eines Mainboards für den Pentium II ist der Slot 1 (hier mit heruntergeklappter CPU-Halterung). Wie es beim ATX-Standard üblich ist, befinden sich alle relevanten Schnittstellenanschlüsse für die externe Peripherie direkt auf dem Mainboard (oben).

Chipsets

Da ein Pentium II nach außen hin – zum externen Prozessorbus – im Prinzip einem PentiumPro (mit MMX-Erweiterung) entspricht, ist auch der erste Chipsatz für einen Pentium II ein 82440FX. Der augenfällige Unterschied besteht im Slot-One-Steckplatz (Slot 1) für die CPU, während der PentiumPro in einem Sockel-Typ Nr. 8 zu verwenden ist. Ansonsten macht es Chipsatz-technisch gesehen keinen relevanten Unterschied, ob ein PentiumPro oder ein Pentium II zum Einsatz kommt. Im Herbst 1997 erschienen die ersten Mainboards für den Pentium II mit dem Nachfolger des 82440FX, dem 82440LX. Er bietet als Verbesserung die Unterstützung des schnellen SDRAMs (synchrones DRAM), wobei die entsprechenden DIM-Module mit einem EEPROM-Chip ausgestattet sein müssen, wie es laut Intel auch für alle Nachfolgemodelle ebenfalls notwendig ist. In diesem Speicherchip sind vom Hersteller die Betriebsparameter für die Speichermodule abgelegt, wodurch per BIOS automatisch eine optimale Einstellung zu erreichen sein soll und der Anwender sich nicht mit dem manuellen Abgleich im BIOS abplagen muss. Die beim Chipsatz 82440LX verwendete Bridge vom Typ PIIX4 liest über den integrierten I2C-Bus die Parameter der Speicherchips aus dem EEPROM und soll daraufhin automatisch die optimalen Timing-Parameter einstellen, wodurch die manuelle Optimierung per BIOS-Setup entfallen soll, was jedoch (immer noch) nicht mit allen Mainboards korrekt funktioniert. Im Kapitel 5.3.2 wird hierauf genau eingegangen. Da auch beim 82440LX, wie erstmalig beim Pentium-Chipsatz 82430TX, der PIIX4 verwendet wird, kann hier ebenfalls der Fall auftreten, dass – dank 3,3 V statt 5 V – einige ISA-Einsteckkarten und (E)IDE-Festplatten nicht mehr funktionieren, die auf anderen Boards zuvor keine Probleme bereiteten. Ob ein Mainboard mit dem 82440LX auch noch mit EDORAMs (3,3-V-Typen) – mit Fast Page Mode-RAMs sowieso nicht – oder ausschließlich nur noch mit SDRAMs umgehen kann, hängt vom jeweiligen Mainboard-Hersteller ab.

Bild 4.7 Der AGP-Steckplatz wurde erstmalig auf den Mainboards mit dem 82440LXChipset realisiert und befindet sich versetzt neben den PCI-Steckplätzen.

69

70

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Der 82440LX-Chipsatz bietet erstmalig eine AGP-Unterstützung. Der Accelerated Graphics Port hat als Einsatzzweck die Beschleunigung von 3D-Grafik zum Ziel und ist allein für die Aufnahme einer AGP-Grafikkarte vorgesehen. Hersteller

Intel

Intel

Intel

Intel

Chipsatz

440FX

440LX

440GX/KX

450NX

System Controller Northbridge

SB82441FX

82443LX

82443GX/ KX

82451-3NX

Maximaler Speicher

512 Mbyte

1 Gbyte EDO 512 SDRAM

GX: 4 Gbyte KX: 1 Gbyte

8 Gbyte

USBSupport

nein

ja

ja

ja

SDRAMSupport

nein

ja

ja

ja

AGPSupport

nein

ja

ja

nein

Ultra DMA/ 33

nein

ja

ja

ja

Max. Takt

66 MHz

66 MHz

66 MHz

100 MHz

Southbridge (ISA, EIDE, USB)

SB82371SB (PIIX3)

82371AB (PIIX4)

82371EB (PIIX4E)

82371EB (PIIX4E)

Anmerkungen

kommt vom PentiumPro

erster PIIChipset

Optimiert für XEON GX: 4 CPUs KX: 2 CPUs

Optimiert für XEON, maximal 4 CPUs

Tabelle 4.3 Kenndaten von Chipsätzen für Pentium-II-CPUs. Die Chipsets 440GX/ KX/NX sind für Multiprozessorsysteme mit Pentium-XEON-CPUs vorgesehen.

Der 82440LX-Chipsatz besteht im Prinzip nur aus einem einzigen Chip – dem 82443LX –, wenn man einmal den bereits bekannten PIIX4 beiseite lässt. In einem 492-poligen BGA-Gehäuse vereint er im Wesentlichen den DRAM-Controller nebst Data Buffering, das PCI-Bus- und das AGP-Interface. Er wird auch als PAC bezeichnet, was für PCI AGP Controller steht. Einen Cache-Controller oder einen externen Cache-Speicher wird man auf einem Pentium-II- wie auch bei einem PentiumPro-Mainboard ebenfalls nicht finden, denn dies ist alles in der CPU – im Single-Edge-ContactGehäuse (SEC) – untergebracht.

Chipsets

Bild 4.8 Der 82443LX (Northbridge) des LX-Chipsets benötigt nur noch den PIIX4, womit der Chipsatz mit AGP-Unterstützung bereits komplett ist.

Pentium-II/III- und Celeron-Chipsets Ausgehend vom LX-Chipsatz hat Intel im April 1998 zwei weitere Chipsätze für Pentium-II-CPUs und deren Nachfolger vorgestellt: den 440BX und den 440EX. Der BX-Chipsatz unterstützt eine Pentium-II-CPU, die mit einem Takt von 400 MHz (oder höher) arbeitet, während der Vorgänger – der LX – maximal eine 333 MHz Pentium-II-CPU verwenden kann. Die CPU-Bridge trägt die Bezeichnung 82443BX, und als PCI/ISA-Bridge kommt auch hier ein PIIX4 (PIIX4e) zum Einsatz.

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72

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Bild 4.9 Der Pentium II befindet sich in einem recht großen Gehäuse (SECC), wie es der Vergleich mit einem Pentium für den Sockel 7 zeigt. In der SE-Cartridge befindet sich jedoch auch der L2-Cache, der sich bei Sockel-7-Systemen üblicherweise auf dem Mainboard befindet.

Der Systemtakt beträgt beim BX stets 100 MHz statt 66 MHz wie beim Vorgänger, was Auswirkungen auf den zu verwendenden SDRAM-Speicher hat, der nunmehr explizit für 100 MHz ausgelegt sein muss. Die passenden DIM-Module hierfür werden als PC100-DIMMs bezeichnet und müssen über ein EEPROM als Konfigurationsspeicher verfügen. Die Taktzuordnungen sind synchron ausgelegt, d.h. beispielsweise, dass der Takt für den PCI-Bus durch drei dividiert wird, was somit die spezifizierten 33 MHz ergibt. Der BX-Chipsatz erlaubt auch die Verwendung der (älteren) Pentium-II-CPUs, die einen Systemtakt von 66 MHz benötigen, wenn diese Möglichkeit im BIOS-Setup vorgesehen ist, wovon in der Regel ausgegangen werden kann. Der Standard-Chipsatz für Pentium-II/III- und Celeron-CPUs war lange Zeit der Intel 440BX, auf dessen Basis eine Vielzahl von Mainboards existieren. Mainboards mit einem BX-Nachfolger wie dem i820 oder dem i815 bieten gegenüber einem BX-basierten Mainboard keinen nennenswerten Leistungsgewinn. Der BX-Chipset ist allerdings nur für einen maximalen

Chipsets

Systemtakt von 100 MHz ausgelegt. Dessen ungeachtet bieten einige Mainboard-Hersteller dennoch eine Einstellungsoption von 133 MHz an, wodurch der AGP aber nicht mehr mit den spezifizierten 66 MHz läuft, sondern mit unzulässigen 89 MHz übertaktet wird, was übliche AGP-Grafikkarten nicht verkraften. Wer aber alternativ eine PCI-Grafikkarte einsetzt, geht diesem Problem aus dem Weg.

Bild 4.10 Ein Mainboard der Firma QDI mit Intel-BX-Chipset

Der 440 EX weist demgegenüber in eine andere Richtung und ist für die Celeron-CPU (66 MHz Systemtakt) vorgesehen. Der 440EX ist zwar pinkompatibel zum LX-Chipsatz, verfügt jedoch über einige Einschränkungen, wie etwa, dass er nur für Single-Prozessor-Systeme geeignet ist, keine ECC-Fehlerkorrektur für den Speicher unterstützt und nur drei statt fünf PCI-Slots sowie auch nur zwei DIMM-Steckplätze zur Verfügung stehen. Hersteller

Intel

Intel

Intel

Chipsatz

440BX

440EX

440ZX

System Controller Northbridge

82443BX

82443EX

82443ZX

Maximaler Speicher

1 Gbyte

256 Mbyte

512 Mbyte

USB-Support

ja

ja

ja

Tabelle 4.4 Kenndaten von Chipsätzen der Firma Intel für Pentium II-, Pentium IIIund Celeron-CPUs

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Hersteller SDRAM-Support

Intel ja

Intel ja

Intel ja

AGP-Support

ja

ja

ja

UDMA-Modus 2

ja

nein

ja

Max. Takt

100 MHz

66 MHz

100 MHz

Southbridge (ISA, EIDE, USB)

82371AB (PIIX4)

82371AB (PIIX4)

82371EB (PIIX4E)

Anmerkungen

Standard-PIIChipset

nur 2 DIMMs und 3 PCISlots maximal

nur 2 DIMMs und 3 PCI-Slots maximal

Tabelle 4.4 Kenndaten von Chipsätzen der Firma Intel für Pentium II-, Pentium IIIund Celeron-CPUs (Forts.)

Mit ähnlichen Einschränkungen wartet der 440ZX-Chipsatz auf, den es prinzipiell in einer 66-MHz- und einer 100-MHz-Version gibt. Letzterer wurde mit einem Pentium III (500 MHz) beispielsweise im Aldi-PC vom November 1999 auf einem Mainboard der Firma MSI verbaut. Sowohl der 440EX als auch der 440ZX werden von zahlreichen Board-Herstellern häufig mit einer On-Board-Grafik (ATI, Nvidia) und auch mit On-Board-Sound (Crystal, Creative Labs) kombiniert, was somit zu recht kompakten Systemen führt. Dementsprechend wird dann an der Anzahl der Slots gespart, und so ist beim Aldi-PC daher weder ein AGP-Slot – da On-Board-AGP-Grafik – noch ein ISA-Slot vorhanden, wobei man auf den letzteren mittlerweile noch am ehesten verzichten kann. Derartige Systeme müssen leistungstechnisch gesehen nicht schlechter sein als solche, die aus bekannten Einzelkomponenten bestehen, wenn man dabei das Preis-Leistungs-Verhältnis betrachtet. Allerdings ergeben sich Einschränkungen beim Erweitern und Umbauen, da sich die Onboard-Einheiten beispielsweise nicht immer korrekt abschalten lassen und dann bei Bedarf durch eine leistungsfähigere Einsteckkarte zu ersetzen sind. Die Netzteile sind außerdem für Erweiterungen oft zu knapp bemessen und der gewünschte Speicherausbau kann an der eher geringen Anzahl der vorhandenen Modulspeicherplätze scheitern. Mechanische Probleme kommen dabei ebenfalls vor, weil es im PC-Gehäuse meist recht eng und gedrängt zugeht. Ein kostengünstiger Ableger der Pentium-II-CPU ist der Celeron-Prozessor, der zunächst ohne L2-Cache realisiert wurde, was leistungstechnisch gesehen mit den Sockel-7-CPUs der Konkurrenz (AMD, Cyrix) nicht überzeugen konnte, so dass kurz danach auch der Celeron mit einem L2-Cache von 128 Mbyte ausgestattet wurde, der mit dem vollen CPU-Takt arbeitet. Im Laufe der Zeit sind zahlreiche Varianten in verschiedenen Gehäusen mit unterschiedlicher Leistungsfähigkeit aus dem Urahnen Pentium II, der im Prinzip einem PentiumPro mit MMX-Befehlssatz entspricht, entstanden. Erst mit dem Pentium 4 hat Intel das CPU-Innenleben maßgeblich

Chipsets

um- und neugestaltet (NetBurst-Architektur), um letztendlich bei höheren Taktraten jenseits von 1 GHz effektive Ergebnisse erzielen zu können.

Bild 4.11 Der Celeron mit Slot-1 wurde durch den Typ im PPGA-Gehäuse abgelöst.

Die Gehäuse (SECC, SECC2, SEPP) für die Slot-1-Mikroprozessoren und damit auch die Halterungen auf den Mainboards sind des Öfteren geändert worden und mittlerweile ist man wieder bei den Sockeldesigns (370 Pin für Pentium III und Celeron, 423 Pins für Pentium 4) angelangt, was preisgünstiger zu realisieren ist. Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Daten der Intel-CPU, ab dem Pentium II. CPUTyp

Interner CPUTakt

Codename

Fassung: Gehäuse

externer CPUTakt

L1-Cache Daten, Befehle

L2-Cache, Takt

Pentium II

233333 MHz

Klamath

Slot 1: SECC

66 MHz

16, 16 Kbyte

512 Kbyte, halber CPU-Takt

Pentium II

350400 MHz

Deschutes

Slot 1: SECC Slot 1: SECC2

100 MHz

16, 16 Kbyte

512 Kbyte, halber CPU-Takt

Tabelle 4.5 Die wichtigsten Daten der Intel-CPUs in der Übersicht

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware

CPUTyp

Interner CPUTakt

Codename

Fassung: Gehäuse

externer CPUTakt

L1-Cache Daten, Befehle

L2-Cache, Takt

Pentium III

ab 450 MHz

Katmai

Slot 1: SECC2

100 MHz

16, 16 Kbyte

512 Kbyte, halber CPU-Takt

Pentium III

500 MHz1 GHz

Coppermine

Slot 1: SECC2 Sockel: 370 Pins

133 MHz

16, 16 Kbyte

256 Kbyte, voller CPU-Takt

Pentium 4

1.41.6 GHz

Willamete

Sockel: 423 Pins

100 MHz

8 Kbyte, 12 KµOPs

256 Kbyte, voller CPU-Takt

Celeron

266300 MHz

Covington

Slot 1: SEPP

66 MHz

16, 16 Kbyte

keiner

Celeron (A)

300766 MHz

Mendocino

Slot 1: SEPP Sockel: 370 Pins

66 MHz

16, 16 Kbyte

128 Kbyte, voller CPU-Takt

Celeron III

ab 800 MHz

(CoppermineKern)

Sockel: 370 Pins

100 MHz

16, 16 Kbyte

128 Kbyte, voller CPU-Takt

Tabelle 4.5 Die wichtigsten Daten der Intel-CPUs in der Übersicht (Forts.)

Dass sich eine relativ preiswerte 370-polige Celeron-CPU auch in einem erwiesenermaßen guten Mainboard mit Slot-1 verwenden lässt, hat Intel von Anfang an nicht gefallen, denn schließlich soll hier bevorzugt ein Pentium II oder Pentium III seinen Platz finden, der zwar um einiges teurer, aber nicht dementsprechend leistungsfähiger ist. Die Mainboard-Hersteller haben sich daher nach dem raschen Aussterben des Celerons mit Slot-1-Anschluss den ca. 15 Euro teuren 370-Pin to Slot-1Adapter (Slokket) ausgedacht, der somit auch ein kostengünstiges CPUUpgrade (vom Celeron zum Pentium III) ohne Mainboard-Austausch ermöglicht. Dabei ist jedoch zu beachten, dass es zwei unterschiedliche Slocket-Versionen gibt und wer einen gesockelten Pentium III in einem Slot-1-Mainboard betreiben will, muss darauf achten, der der Hersteller des Adapters diese Möglichkeit auch explizit anführt, da sich einige Signale beim Celeron und beim Pentium III voneinander unterscheiden.

Chipsets

Bild 4.12 Dieser Adapter der Firma Gigabyte erlaubt den Betrieb eines Pentium III in einem Slot-1-Mainboard und verfügt über die Möglichkeit, die Core-Spannung per Jumper (rechts oben) anpassen zu können.

Ein Slocket allein reicht jedoch nicht immer aus, denn ältere Slot-1-Mainboards können keine Spannung unterhalb 2 V für die CPU liefern. Diese Core-Spannung (für den Prozessor-Kern) variiert je nach Typ und beträgt beispielsweise bei einem Pentium III mit 800 MHz 1,65 V (siehe auch Kapitel 5.1.2). Allerdings existieren auch CPU-Adapter, die einen zusätzlichen Spannungsregler besitzen, und die notwendige Core-Spannung lässt sich dann per Jumper einstellen. Außerdem ist bei etwas älteren Slot-1-Mainboards möglicherweise auch noch ein BIOS-Update notwendig, falls die betreffende Celeron- oder auch die Pentium-III-CPU im 370-Pin-Gehäuse noch nicht unterstützt werden sollte. Intel-810-Chipset – Whitney Für kostengünstige PC-Systeme auf der Basis der 370-Pin-Celeron-CPUs hat Intel den Chipset 810 (Whitney) vorgesehen, was einige MainboardHersteller aber nicht darin hindert, auch 810-Mainboards mit einem Slot-1 auszustatten, wie beispielsweise die Firma DFI mit ihrem PW64-D-Board. Ab diesem Chipsatz hat sich einiges Grundlegendes geändert, was sich auch anhand der neuen Intel-Terminologie erkennen lässt, denn es wird nicht mehr von einer Northbridge und einer Southbridge in dem zuvor erläuterten Sinne gesprochen, sondern von einer Hub-Architektur. Der WhitneyChipset besteht aus den folgenden Einheiten: ■

82810 (DC-100): Graphics and Memory Controller Hub (GMCH)

Der GMCH (421 Pin, BGA) enthält, wie zuvor die Northbridge, die Memory-Controllereinheit. Darüber hinaus sind in diesem Chip eine 2Dund eine 3D-Grafikeinheit mit TV-Ausgang sowie ein MPEG-Decoder ent-

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware

halten. Dadurch wird die Grafik nicht mehr über den AGP oder den PCIBus mit Daten bedient, was einen AGP-Slot überflüssig macht und den PCI-Bus zudem von diesen Transfers entlastet. Diese Form der AGPAnkopplung wird als Direct AGP bezeichnet. ■

82801A(A/B): I/O-Controller Hub (ICH)

Der ICH (241 Pin, BGA) erfüllt zunächst die gleichen Aufgaben, die bei den Vorgängern die Southbridge (EIDE, USB, DMA, IRQ, RTC usw.) erledigt hat. Außerdem enthält dieser Chip nunmehr auch die PCI-Bus-Steuerung und ein AC97-Interface für Audio- und Modemfunktionen. Dieses Interface ist oftmals in Form eines neuen Slots (AMR-Slot) auf einem 810-Mainboard auszumachen. ■

82802 (AB/AC): Firmware Hub (FWH)

Der Firmware-Hub (32 Pin, PLCC oder 40 Pin, TSOP) ist im Prinzip ein Flash-PROM und enthält das System-BIOS sowie auch das Grafik-BIOS für den GMCH. Als Neuerung existiert hier ein Random Number Generator (RNG), der Zufallszahlen für Sicherheitsanwendungen (Datenverschlüsselung u.ä.) erzeugen kann.

Bild 4.13 Das Prinzipschaltbild des Intel-810-Chipsets. Der ISA-Bus, für den zusätzlich ein PCI-ISA-Bridge-Baustein benötigt wird, ist lediglich als Option vorgesehen, und daher sind ISA-Slots auf den meisten Mainboards mit diesem Chipsatz nicht mehr zu finden.

Chipsets

Die auf der Basis des Whitney-Chipsets realisierten Mainboards können unterschiedliche Leistungsmerkmale aufweisen, was zum einen in den verschiedenen Varianten (AB, AC) des 810-Chipsets begründet liegt. Zum anderen sind einige »Leistungsbremsen« bereits im Konzept des Chipsets manifestiert, da er für kostengünstige PC-Komplettsysteme vorgesehen ist, bei denen sich (fast) alles bereits On-Board befinden soll. Den 810-Chipset gibt es sowohl für einen Systemtakt von 66 MHz als auch für 100 MHz, wobei in beiden Fällen aber PC100-DIMMs zum Einsatz kommen müssen. Als Grafikspeicher wird der Arbeitsspeicher »angezapft«. Beim Bootvorgang werden hierfür zunächst 1 Mbyte reserviert, die sich unter Windows entsprechend der eingestellten Auflösung erhöhen, und der Grafiktreiber belegt allein 10 Mbyte RAM. Auf einigen Mainboards befindet sich zwar ein als Display Cache bezeichneter Speicher, der wird allerdings nur für die 3D-Funktionen als Z-Buffer herangezogen und kommt ansonsten nicht zum Einsatz. Dieses als UMA (Unified Memory Architecture) bezeichnete Konzept hat generell den Nachteil, dass die zur Verfügung stehende Bandbreite für die Speichertransfers und andere Busmaster sowie natürlich der nutzbare DRAM-Speicher dadurch verringert werden. Außerdem ist der Grafikteil für »Spielernaturen« eher ungeeignet, denn selbst 100 MHz Speichertakt sind im Vergleich mit richtigen Grafikkarten ein eher geringer Wert. Ob die TV-Option überhaupt genutzt werden kann, hängt vom jeweiligen Mainboard-Design ab, denn vielfach befindet sich weder die notwendige Software im Lieferumfang, noch sind entsprechende Anschlüsse auf dem Mainboard vorhanden. Das mit dem Whitney-Chipset eingeführte AC97-Interface erlaubt die kostengünstige Integration von Sound- und Modemfunktionen, wobei dann nur noch eine Minimal-Elektronik notwendig ist, da die CPU die notwendige Rechenarbeit, etwa für die Synthesizer-Funktionen, übernimmt. Die Instrumente werden hier praktisch erst während der Laufzeit errechnet und stehen nicht mehr oder weniger vorgefertigt aus einem Synthesizerchip zur Verfügung. Der Audio-Modem-Riser-Slot (AMR) ist für die Aufnahme einer speziellen Modemkarte vorgesehen, die im Grunde genommen nur das Line-Interface (zum Telefonnetz) enthält, und die gesamte, sonst übliche Elektronik wird der CPU ebenfalls als »Rechenaufgabe« übergeben. Insgesamt bürdet man somit dem Mikroprozessor Dinge auf (Grafik, Sound, Modem), die als Kartenlösungen zwar teurer, jedoch universeller, leistungsfähiger und auch weniger CPU-belastend sind. Die notwendigen Treiber für diese integrierten Lösungen stellen sich in der Praxis vielfach als fehlerträchtig dar, und ein entsprechender Support, wie ihn die bekannten Grafik-, Soundund Modemkarten-Hersteller bieten, ist hier nicht gegeben. Gegen die Verwendung der On-Board-Einheiten spricht außerdem die Tatsache, dass sie sich nicht immer abschalten lassen und sie (wertvolle) PC-Ressourcen belegen, obwohl sie vielleicht gar nicht benötigt werden. PCs auf der Basis derartiger Chips – es gibt auch noch andere, wie etwa den SiS 620 – er-

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware

lauben kaum sinnvolle Umbauten oder Erweiterungen, wozu auch die Beschränkung auf typischerweise zwei DIMM-Speicherplätze zählt und wo sich mitunter – je nach Mainboard-Typ – nur maximal 128 Mbyte installieren lassen.

Bild 4.14 Eine Modemkarte für den AMR-Connector

Mittlerweile gibt es den Intel-810-Chipset 810e, der als wesentliche Änderung gegenüber dem Vorgänger mit einem Systemtakt von 133 MHz arbeiten kann. Nötig wurde dies für die Pentium-III-CPUs (z.B. 533B, 600B, die B-Typen), die sich extern mit 133 MHz, statt wie bisher mit maximal 100 MHz, takten lassen. Der Whitney-Chipset eignet sich aufgrund seiner OnBoard-Einheiten und der damit verbundenen Limitierungen (s.o.) eher für die typischen Büroanwendungen. Intel-820-Chipset – Camino Der Intel 820 (Camino) ist für die leistungsstärksten Intel-CPUs entwickelt worden und verwendet erstmalig einen RAMBus-Speicher (RDRAM), der in keiner Form zum SDRAM kompatibel ist. Außerdem hat es hiermit zahlrei-

Chipsets

che Probleme gegeben, so dass der Camino vom Markt genommen werden musste, obwohl bereits eine ganze Reihe von Mainboards mit diesem Chipset existieren. Der Camino-Chipset ist der Nachfolger des Whitney-Chipsets. Er besitzt jedoch keine integrierte Grafik, sondern statt dessen einen 4x-fähigen AGP-Slot, und das AC97-Interface – nebst AMR-Slot – ist nur noch optional. Standardmäßig arbeitet Camino nicht mit SD-, sondern dem wesentlich teureren RDRAM, das den versprochenen Performanceschub bisher allerdings schuldig geblieben ist.

Bild 4.15 Der Camino-Chipset bietet als erster die Unterstützung für RAMBusSpeicherchips (Direct RDRAM).

Die erwartete Korrektur des fehlerhaften Camino-Speichersystems wurde allerdings zunächst verschoben, und Intel hat einfach definiert, dass nunmehr lediglich zwei statt drei RAMBus-Speichersockel erlaubt seien. Der Camino setzt sich aus den folgenden Chips zusammen:

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware ■

82820: Memory Controller Hub (MCH)

Der MCH (324 Pin, BGA) enthält das CPU- sowie das Speicher- und AGPInterface. Eine integrierte Grafik wie beim i810 gibt es hier nicht, und der Chip entspricht daher im Wesentlichen einer typischen Northbridge. Den MCH gibt es auch in einer erweiterten Version (82820DP) und er erlaubt den Einsatz zweier Prozessoren mit einem maximalen Speicher von 1 Gbyte, wobei hier erstmalig RAMBus-Module zum Einsatz kommen. ■

82801: I/O-Controller Hub (ICH)

Der ICH (241 Pin, BGA) ist der gleiche wie beim 810-Chipsatz (EIDE, USB, DMA, IRQ, RTC usw.) und enthält hier ebenfalls die PCI-Bus-Steuerung sowie ein AC97-Interface. ■

82802: Firmware Hub (FWH)

Der Firmware-Hub (32 Pin, PLCC oder 40 Pin, TSOP) ist prinzipiell ebenfalls mit der Version vom 810-Chipsatz identisch. Er beinhaltet jedoch lediglich das System-BIOS und den Random Number Generator (RNG). Während die Konkurrenz auf PC133- und PC266-DIMMs (DDR-SDRAM) setzt, hat sich Intel eine Weile lang allein auf RAMBus als zukunftsweisendste Speichertechnologie festgelegt, was ein völlig neues Speicherdesign als Bus erfordert und sich in den wesentlich höheren Kosten für die entsprechenden Module niederschlägt. Intel-840-Chipset – Carmel Der Nachfolger des Camino ist der Intel-840-Chipset, der bis auf den neuen MCH (82240) die gleichen Chips wie die Vorgänger verwendet. Der 82240 erlaubt eine größere Flexibilität im Mainboard-Design, denn drei neue Hubs können ihm zur Seite stehen: Der 82806 ist ein 64-Bit-PCI-Controller, der 82803 ein eigener RDRAM-Memory-Repeater, damit die oben erwähnten RAMBus-Probleme nicht mehr auftreten, und der 82204 ist ein SDRAM-Memory-Repeater, der das RDRAM-Protokoll auf das SDRAM-Protokoll umsetzen kann. Es gibt einige Mainboards (z.B. Asus P3C-E), bei denen sich auch SDRAM (PC-100-DIMMs) verwenden lässt. Schließlich ist es preislich durchaus interessant, mit bereits vorhandenen (älteren) DIMMs auf ein aktuelleres Mainboard »umziehen« zu können. Damit dies überhaupt funktioniert, ist eine DIMM-Riser-Card notwendig, die in einen RD-RAM-Sockel gesetzt wird und mehrere herkömmliche DIMMs aufnehmen kann, wobei sich auf der Card der SDRAM-Memory-Repeater (82204) für die notwendige Protokollumsetzung befindet. Mittlerweile gibt es auch Mainboards, die von vornherein über einen entsprechenden Repeater oder einen Memory Translation Hub für die Umsetzung verfügen, was in beiden Fällen jedoch leistungstechnisch gesehen nicht befriedigen kann, denn diese Umsetzung kostet Zeit und ein Mainboard mit einem Chipset der Konkurrenz, das auch mit üblichen PC133-

Chipsets

DIMMs arbeitet und auf derartige Umsetzungen verzichten kann, bietet hier mehr an Leistung. Außerdem hat sich im Memory Translation Hub von Intel auch noch ein Fehler eingeschlichen, was dazu führt, dass er nicht mit allen als geeignet spezifizierten SDRAMs umgehen kann, was zu großem Unmut bei den Mainboard-Herstellern und kostspieligen Umtauschaktionen geführt hat. Wer sich nicht auf kostspielige RAM-Bus-Module einlassen will, wird sowohl vom Camino- als auch vom Carmel-Chipset leistungstechnisch enttäuscht, die eigentlich den bewährten Intel-BX-Chipset ablösen sollen. Der Whitney-Chipset bietet ebenfalls keine Alternative zum BX-Chipset, schon wegen der mangelnden Flexibilität und seiner integrierten Grafik, und mit PC133-DIMMs kann er ja ebenfalls nicht umgehen. Ironie dieser Intel-Strategie ist, dass eine Zeit lang kein adäquater Intel-Chipset für die Pentium-III-CPUs mit einem externen Takt von 133 MHz (Coppermine) zur Verfügung stand, und wer einem Coppermine (ohne RAM-BusModule) seine Leistung entlocken will, muss ein Mainboard mit einem Chipset von VIA – z.B. den Apollo Pro 133A – verwenden. Intel hat hierauf nach einiger Zeit reagiert und den Solano-Chipset 815 präsentiert. Intel-815-Chipset – Solano Der Intel-Chipset kann als wichtigste Neuerung auch mit PC133-DIMMs umgehen. Außerdem sind als Systemtakte auch 100 MHz und 66 MHz möglich, so dass hiermit ebenfalls ein Celeron mit einer Taktfrequenz kleiner 800 MHz zum Einsatz kommen kann. Im Gegensatz zum VIA-Chipset (Apollo Pro 133A) ist es jedoch nicht möglich, einen Teiler zwischen Systemund DRAM-Takt einzustellen, also beispielsweise einen Systemtakt von 100 MHz für die CPU und 133 MHz für die DRAMs oder eben auch umgekehrt. 100 MHz-Takt für die CPU bedeuten beim Solano daher auch 100 MHz für das DRAM, auch wenn hier PC133-DIMMs Verwendung finden. Beim Intel-815 wird wie bei den Vorgängern auf die Hub-Architektur gesetzt, und der Chipset besteht ebenfalls aus einem I/O-Controller Hub (82801xx) sowie dem Firmware Hub 82802, die beide erstmalig mit dem Whitney-Chipset eingesetzt worden sind. Die Neuerung verbirgt sich in erster Linie im Graphics and Memory Controller Hub vom Typ 82815, der über 544 Pins (BGA-Gehäuse) verfügt. Hier ist zwar ebenfalls die AGP-Grafik (4x-Mode) integriert, allerdings gibt es auch einen AGP-Slot, und beim Einsatz einer entsprechenden AGP-Karte schaltet sich die integrierte Grafik ab. Außerdem kann hier statt einer AGP-Grafikkarte auch eine spezielle Grafikspeicherkarte (Graphics Performance Adapter, GPA) verwendet werden, die der Onboard-Grafik zusätzlichen Speicher spendiert, der allerdings nur als Z-Buffer für 3D-Grafik zum Einsatz kommen kann. Als »üblicher« Grafikspeicher dient hier auch wieder der Hauptspeicher (Unified Memory Architecture, UMA), was zwangsläufig dazu führt, dass sich die CPU und der Grafikchip beim Zugriff auf den Hauptspeicher ins Gehege kommen

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware

können, was nicht gerade Performance-förderlich ist und somit eigentlich eine separate Grafikkarte nötig macht. Den erwähnten I/O-Controller Hub gibt es nunmehr in verschiedenen Varianten und die Mainboard-Hersteller können sich den jeweils geeigneten aus der folgenden Palette aussuchen: ■

I/O-Controller Hub: 82801AA

Dieser ICH unterstützt maximal sechs PCI-Busmaster-Slots und den UltraATA/66-Modus für Festplatten. Außerdem gibt es hier zusätzliche Anschlüsse für die so genannte Alert On LAN-Funktion, mit deren Hilfe bei bestimmten Ereignissen Nachrichten im Netzwerk ausgetauscht werden können. ■

I/O-Controller Hub: 82801AB

Dieser ICH unterstützt maximal fünf PCI-Busmaster-Slots und nur den Ultra-ATA/33-Modus für Festplatten. ■

I/O-Controller Hub: 82801BA

Dieser Hub entspricht in seiner Funktionalität dem Typ 82801AA, beherrscht aber auch den Ultra-ATA/100-Modus. Er bietet außerdem zusätzlich einen zweiten USB-Controller und auch das bei allen I/O-Controller Hubs vorhandene AC-97-Interface, das hier aber maximal sechs Audio-Kanälen Unterstützung bieten kann. Des Weiteren lässt sich mit diesem Hub ein Communication and Network Riser Interface (CNR) realisieren, das in Form eines neuen Slots (quasi eine Erweiterung des AMR-Slots) daher kommt. Hier kann eine Karte eingesetzt werden, die die Minimalelektronik für ein Modem, für weitere USB-Ports oder auch für eine Netzwerkkarte bietet, denn der 82801AB enthält bereits die grundlegende Hardware für ein 10/100 Mbit-Netzwerkinterface. Wie es die Erfahrungen mit dem AMR-Slot gezeigt haben, ist es aber mit der Unterstützung funktionierender AMR-Karten nie weit her gewesen, und es ist fraglich, ob sich dies mit dem CNR-Slot ändern wird, denn diese beiden Interfaces sind dafür ausgelegt, dass die CPU die Rechenarbeit für ein Modem, für eine Soundkarte und eben jetzt auch noch für eine Netzwerkkarte übernimmt. Mit einzelnen Karten, die üblicherweise auch leistungsfähiger sind, ist man demgegenüber nach wie vor flexibler und kann auch eine Treiberunterstützung für verschiedene Betriebssysteme erwarten. Intel-850-Chipset – Tehama Der i850 ist der erste Chipset für den Pentium 4, für den entsprechend völlig neue Mainboards notwendig sind, denn der Pentium 4 benötigt erstmalig einen Sockel mit 423 Polen statt eines bisher üblichen 370-poligen wie für den Pentium III und Celeron-CPUs im FC-PGA-Gehäuse. Mainboards für den Pentium 4 sollen außerdem, neben dem bisher üblichen ATXAnschluss, über zwei zusätzliche Anschlüsse für die Versorgungsspannung des Prozessors und der Mainboard-Peripherie verfügen. Ein kleiner vierpo-

Chipsets

liger Stecker (2 x 12 V, 2 x Masse) hat die Spannung von 12 V zu führen, die für die CPU-Speisung mittels eines Spannungsreglers (12 V auf CPUKernspannung) notwendig ist, denn die ATX-Kontakte sind für die Belastung (43 Ampere bei 1,6V) durch den Pentium 4 nicht mehr ausreichend. Ein zweiter Stecker, der jedoch nicht bei allen P4-Mainboards vorhanden ist, ist außerdem für zusätzliche Spannungen von 3,3 V und 5 V vorgesehen, die ab PC-Netzteilen mit 250 W vorgeschrieben sind. Dieser Stecker (Aux Power) hat das gleiche mechanische Layout wie der Connector, der bei den Baby-AT-Boards (Vorläufer der ATX-Boards) zu finden ist. Die Bezeichnungen der neuen Stecker lauten P8 und P9, wie es auch bei den Steckern der BAT-Boards der Fall ist.

Bild 4.16 Das Prinzipschaltbild des Tehama-Chipsets

Der i850-Chipset unterstützt ebenfalls (nur) den relativ teuren RAMBusSpeicher, wobei stets zwei gleiche Module (RIMMs) benötigt werden, da

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware

das Speicherinterface zweikanalig ausgeführt ist. Typischerweise gibt es auf Pentium-4-Mainboards vier RIMM-Sockel. Der Tehama-Chipset besteht aus den beiden folgenden Bausteinen, wobei hier wie bei den Vorgängern prinzipiell auch noch der Firmwarehub 82802 dazugerechnet werden kann: ■

82850: Memory Controller Hub (MCH)

Der MCH (615 Pin, Flip-Chip) enthält das CPU- sowie das Speicher- und das AGP-Interface. Der Systemtakt ist auf 100 MHz festgelegt, wobei pro Taktsignal jeweils vier Datenpakete übergeben werden. Der Speicherbus für den RAMBus kann mit 300 MHz oder 400 MHz getaktet werden, was Module erfordert, die dann als PC600 und PC800 bezeichnet werden, da auf jeder Taktflanke (steigende, fallende) zwei Datenworte übertragen werden können, wie es bei den DDR-SDRAM-Modulen (Double Data RAM) der Konkurrenz genauso der Fall ist. ■

82801BA: I/O-Controller Hub (ICH2)

Der ICH2 (360 Pin, BGA) enthält die bekannten Peripherie-Einheiten, wie den Interrupt-Controller, die Echtzeit-Uhr, den Timer, die PCI-Bus-Steuerung, zwei Ultra-ATA-100-Ports (EIDE) und vier USB-Ports. Die Anschlüsse zum integrierten AC97- plus 10/100-Ethernet-Interface werden üblicherweise auf einen CNR-Connector des Mainboards geführt. Der ICH2 kann einen weiteren I/O-Chip (Super I/O-Controller, z.B. SMSC LPC47M102) ansteuern, der dann die herkömmlichen externen Schnittstellen (PS/2, seriell, parallel) bereitstellt. Dieses Interface wird generell als LPC (Low Pin Count) bezeichnet. Das AGP-Interface des Tehama-Chipsets arbeitet ausschließlich mit 1,5 V, sodass eine Vielzahl von AGP-Grafikkarten hiermit nicht funktionieren. Etwas problematisch kann das neue AGP-Interface sein, da es nunmehr ausschließlich mit 1,5 V arbeitet (statt zuvor 3,3 V und 1,5 V). Prinzipiell werden zwar auch die älteren Modi (1x, 2x) unterstützt, was jedoch eher theoretischen Wert hat. Für den AGP-4x-Mode sind 1,5 V zwar Voraussetzung, allerdings funktionieren AGP-Karten wie die Voodoo-Typen oder auch die Matrox G400 sowie zahlreiche weitere nicht in einem Pentium-4Mainboard, da diese eben nicht für den alleinigen Betreib mit 1,5 V vorgesehen sind. Ein Einsetzen von nicht geeigneten AGP-Karten ist aber nicht möglich, da sie und die AGP-Slots mechanisch entsprechend kodiert sind.

Chipsets

Hersteller

Intel

Intel

Intel

Intel

Chipsets

Intel 810 Intel 810E Intel 810E2

Intel 815 Intel 815E Intel 815EP

Intel 820 Intel 820E

Intel 840 Intel 850

Memory Controller Hub

82810

82815 82815EP

82820

82840 82850

Maximaler Speicher

512 Mbyte

512 Mbyte

1 Gbyte

2 Gbyte

SpeicherTypen

EDO SDRAM: PC100 (E, E2)

SDRAM: PC100, PC133

RDRAM: PC600, PC700 PC800

RDRAM: PC600, PC800

Typischer Systemtakt

100 MHz 133 MHz (E2)

66, 100 MHz 133 MHz (EP)

100 MHz 133 MHz (E)

100 MHz

AGP-Modi

1x, 2x

1x, 2x, 4x

1x, 2x, 4x

1x, 2x, 4x

USB-Ports

2, 4 (E, E2)

2, 4 (E, EP)

2, 4 (E)

2, 4 (850)

Maximaler ATA-Mode

ATA/66 ATA/100 (E2)

ATA/66 ATA/100 (E, EP)

ATA/66 ATA/100 (E)

ATA/66 ATA/100 (850)

I/O Controller Hub

82801A 82801AB (E, E2)

82801AA 82801BA (E, EP)

82801A 82801AB (E)

82801A 82801BA (850)

Anmerkungen

Integrierte AGP-Grafik

Integrierte AGP-Grafik (nicht bei EP)

Erfordert RAMBus-Speicher

Der 850 erlaubt nur AGP-Karten mit 1,5 V

Tabelle 4.6 Kenndaten der Intel-Chipsätze mit Hub-Architektur. Sie bieten keine Unterstützung mehr für den ISA-Bus, wobei ein entsprechender Controller aber vom Mainboard-Hersteller hinzugefügt werden kann, so dass es auf der Basis dieser Chipsets eine ganze Reihe unterschiedlich ausgestatteter Mainboards gibt.

4.1.3

Chipsets unterschiedlicher Hersteller

Nach einiger Zeit – es waren Lizenzverhandlungen mit Intel notwendig – konnten auch die »alternativen« Hersteller wie SiS, VIA und Acer Labs (Ali) eigene Chipsets für den Slot 1 vorstellen, die eine vergleichbare Leistung zum Intel-BX-Chipsatz bei günstigen Preisen bieten. Der Apollo-Pro-BXChipsatz ist außerdem zum Intel-Chipsatz pinkompatibel.

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Hersteller

Ali

SiS

VIA

VIA

Chipsatz

Aladdin Pro II

5600/5595

Apollo Pro

Apollo Pro BX

Northbridge

M1621

5600

VT82C691

VT82C692B X

Maximaler Speicher

512 Mbyte

384 Mbyte

512 Mbyte

512 Mbyte

Speichertypen

EDO, SDRAM

EDO, SDRAM

EDO, SDRAM: PC100

EDO, SDRAM: PC100

Typischer Systemtakt

66 – 133 MHz

66 – 100 MHz

66 – 124 MHz

66 – 133 MHz

AGPModi

1x, 2x

1x, 2x

1x, 2x

1x, 2x

USB-Ports

2

2

2

2

Maximaler ATAMode

ATA/33

ATA/33

ATA/33

ATA/33

Southbridge

M1533, M1543

5595

VT82C586 B

VT82C596

Anmerkungen

M1543 enthält zusätzlich die Floppy- und Schnittstellen-interfaces

IDE-Controller befindet sich in der Northbridge

Kann auch noch mit 66-MHzDIMModulen umgehen

Chipsatz ist Intel-BX kompatibel kann auch noch mit 66MHz-DIMModulen umgehen

Hersteller

VIA

VIA

VIA

VIA

Chipsatz

Apollo Pro Plus

Apollo Pro 133A

Apollo PM 133 Apollo PL 133

Apollo Pro 266

Northbridge

VT82C693

VT82C694

VT8605 VT8604

VT8633

Tabelle 4.7 Kenndaten von Chipsätzen für den Slot 1 bzw. Sockel-370 unterschiedlicher Hersteller

Chipsets

Hersteller

VIA

VIA

VIA

VIA

Maximaler Speicher

1 Gbyte

2 Gbyte

1,5 Gbyte

4 Gbyte

Speichertypen

EDO, VCMSDRAM SDRAM: PC100

EDO, VCMSDRAM SDRAM: PC100, PC133

SDRAM: PC100, PC133, VCDMSRAM

SDRAM: PC100, PC133 DDR: PC 200, PC266

Typischer Systemtakt

66 – 133 MHz

66 – 133 MHz

66 – 133 MHz

66 – 133 MHz

AGPModi

1x, 2x

1x, 2x, 4x

1x, 2x, 4x

1x, 2x, 4x

USB-Ports

2

2

4

6

Maximaler ATAMode

ATA/66

ATA/66

ATA/100

ATA/100

Southbridge

VT82C596B

VT82C596B

VT82C68 6X

VT8233

Anmerkungen

Vergleichsweise viele unterschiedliche DIM-Module einsetzbar

Kein Super I/OChip notwendig OnboardGrafik möglich (S3, Savage4)

Erstmals DDRSDRAM Keine ISABus-Unterstützung

Tabelle 4.7 Kenndaten von Chipsätzen für den Slot 1 bzw. Sockel-370 unterschiedlicher Hersteller (Forts.)

Wie es auch schon bei den Chipsets für den Pentium (Sockel 7) praktiziert wurde, werden die in der Tabelle angegebenen Chips von einigen Firmen unter anderen Bezeichnungen verwendet, beispielsweise heißt der VIAApollo-Pro-Chipset bei der Firma PC-Chips BXPro und der Ali-Chipsatz BXcel. Obwohl einige der VIA-Chipsets Module laut Virtual Channel Mode RAM (VCMRAM) unterstützen, sind diese Module kaum am Markt anzutreffen und bieten auch keinen spürbaren Vorteil gegenüber SDRAM. VIA erlaubt mit dem Apollo Pro266 erstmals die Verwendung von Double Data RAM (DDR-SDRAM, siehe Kapitel 5.X), das als Konkurrenzprodukt zum RAMBus-Speicher anzusehen ist, den die Firma Intel auf Mainboards für Sockel-370-CPUs statt dessen favorisiert. Für Athlon-Mainboards hat VIA ebenfalls Chipsets (KT 266) mit DDR-SDRAM-Unterstützung im Programm.

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Bild 4.17 Ein Mainboard der Firma Iwill mit VIA-Apollo-Pro-133-Chipset

Die VIA-Chipsets ab dem Apollo Pro 133 sind insbesondere für Pentium-IIICPUs geeignet (die B-Typen), die einen externen Takt von 133 MHz benötigen. Er wird auf zahlreichen Mainboards der bekannten Hersteller (Asus, DFI, Soyo usw.) eingesetzt, denn im Gegensatz zu Intel-Chipsets (z.B. Camino) verwendet er standardmäßig PC133-SDRAM-Module (keine RIMMs) und kann außerdem auch noch mit den älteren SDRAMs umgehen. Wie bei VIA üblich, können der System- und der Speichertakt asynchron voneinander im BIOS-Setup festgelegt werden, was einerseits eine hohe Flexibilität beim Speicherausbau zulässt, andererseits aber auch eine möglichst optimale Einstellung erlaubt. Da es vom Chipset her gesehen keinen Unterschied macht, ob die CPU für den Slot 1 oder für den 370-poligen Sockel vorgesehen ist, können die angeführten Chipsets prinzipiell für beide Versionen zum Einsatz kommen, wobei alle aktuellen einen Sockel verwenden.

4.1.4

Athlon-Chipsets

Für die Athlon-CPU der Firma AMD wird ein spezieller Chipset benötigt, da der ursprüngliche Athlon nur äußerlich dem Pentium II oder Pentium III sehr ähnlich ist. Der Athlon, der seinen Platz auf einem entsprechenden Mainboard in einem Slot A findet, ist nur eine relativ kurze Zeit lang in einem Cartridge-Gehäuse gefertigt worden. Sehr rasch ist man bei AMD dann aber auch wieder zu einem Sockel (Sockel A, 462 Pins) zurückge-

Chipsets

kehrt, da man es ebenfalls geschafft hatte, den L2-Cache mit auf dem gleichen Chip wie die eigentliche CPU unterzubringen (Duron, Thunderbird), so dass das aufwendige Cartridge-Design auch nicht mehr nötig ist.

Bild 4.18 Der AMD-Chipset folgt der klassischen North- und Southbridge-Architektur, bei der beide Chips über den PCI-Bus miteinander verbunden sind.

AMD hat den ersten Chipset (Irongate, AMD-750) selbst entwickelt, und wie es der Abbildung zu entnehmen ist, folgt das Design des AMD-Chipsets dem bekannten Northbridge- und Southbridge-Prinzip. ■

AMD-751: System-Controller, Northbridge

Der AMD-751 (492 Pin, BGA) enthält das CPU- sowie das Speicher- und AGP-Interface (maximal 2-Modus), und außerdem übernimmt er die Steuerung des PCI-Bus. Als Besonderheit findet der Speicherdatentransport auf zwei Signalflanken statt, was zu der Aussage 200 MHz High-Speed-Channel führt, wobei jedoch übliche PC100-DIMMs zum Einsatz kommen. Es werden maximal drei Speicherslots unterstützt, was eine maximale Speicherkapazität von 768 Mbyte ermöglicht.

91

92

Kapitel 4 – BIOS-Hardware ■

AMD-756: Peripheral-Controller, Southbridge

Der AMD-756 enthält die üblichen Southbridge-Einheiten (EIDE mit Ultra ATA/66 USB, DMA, IRQ, RTC usw.) sowie den Keyboard-Controller und eine ISA/PCI-Bridge. Einige Hersteller wie First International Computer (FIC) oder Asus verwenden bei ihren Mainboards jedoch nicht die ursprünglich AMD-Southbridge, sondern den VIA-Typ VT82C686A, der demgegenüber auch die Hardware-Monitoring-Funktionalität und ein AC97-Interface mit Soundblaster-Kompatibilität beinhaltet. Da dieser VIA-Chip auch auf Slot-1Mainboards zum Einsatz kommt, wird deutlich, dass lediglich die Northbridge-Seite zur CPU hin eine Neuentwicklung nötig macht und zur anderen Seite hin im Grunde genommen (fast) alles so bleibt, wie es auch bei den anderen Chipsets für Intel-CPUs der Fall ist. Die ersten Mainboards mit einer verbesserten Southbridge, die auch PC133-DIMMs optimal nutzen kann und den 4x-AGP-Modus unterstützt, sind Anfang des Jahres 2001 mit dem KX133-Chipset (VT8371, VT82C636) von VIA auf den Markt gekommen. Während AMDs Irongate-Chipset aber auch für den Duron und den Thunderbird (für den Sockel A) verwendet werden kann, ist dies mit dem KX133 nicht möglich, so dass hierfür der neuere VIA-Chipset KT133 zum Einsatz kommen muss. Als wichtigste Neuerung kann er auch mit dem Double Data Rate SDRAM (DDR) umgehen, was ebenfalls für den Nachfolger des Irongate-Chipsets, den AMD 760, gilt.

Bild 4.19 Der VIA-Chipset KT266 bietet, neben allen anderen üblichen Features, auch die Unterstützung von Double Data Rate RAM.

Chipsets

Eine Mischbestückung von SDRAM (PC100, PC133) und DDR-SDRAMs ist auf Mainboards nicht zulässig, wenn überhaupt die hierfür unterschiedlich auszuführenden Speichersockel auf den Boards vorgesehen werden. Die DDR-Module werden als DDR200 und als DDR266 bezeichnet, was daraus resultiert, dass hier – wie auch bei den RAMBus-Speichern – auf beiden Taktflanken Daten übertragen werden können. HerAcer steller Labs

AMD

AMD

SiS

VIA

VIA

VIA

Daten

Ali Magik 1

AMD 750

AMD 760

SiS 730S

KX133 KT133

KT133A KM 133

KT 266

Northbridge

M1647

AMD 751

AMD 761

SiS730 S

VT8371 VT8363

VT8363 VT8365

VT8366

Maximaler Speicher

1, 5 Gbyte

1, 5 Gbyte

1, 5 Gbyte

1, 5 Gbyte

1, 5 Gbyte

1, 5 Gbyte

4 Gbyte

Speichertypen

PC100 PC133 DDR200 DDR266

PC100

PC100 PC133 DDR200 DDR266

PC100 PC133

PC100 PC133

PC100 PC133

PC100 PC133 DDR200 DDR266

Typischer Systemtakt

100-133 MHz

100 MHz

100-133 MHz

100133 MHz

100 MHz

100133 MHz

100-133 MHz

AGPModi

1x, 2x, 4x

1x, 2x

1x, 2x, 4x

1x, 2x, 4x

1x, 2x, 4x

1x, 2x, 4x

1x, 2x, 4x

USBPorts

2

2

2

2

2 4 (KT133)

4

6

Maximaler ATAMode

ATA/ 100

ATA/66

ATA/100

ATA/ 100

ATA/66

ATA/66

ATA/100

Tabelle 4.8 Kenndaten von Chipsätzen für die Athlon-CPUs

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Kapitel 4 – BIOS-Hardware

HerAcer steller Labs

AMD

AMD

SiS

VIA

VIA

VIA

South bridge (ISA, EIDE, USB ...)

M1647

AMD756

AMD761

In Northbridge

VT82C 686A

VT82C 686B

VT8233

Anmerkungen

Erster Athlon Chipset für DDR

Erster AthlonChipset

Systemund Speichertakt sind bei DDR fest gekoppelt

OnboardGrafik

KX-Chipset funktioniert meist nicht mit Athlon Thunderbird (Slot A)

KM mit OnboardGrafik

Unterstützt DDR, BridgeKopplung über VIAV-Link Interface

Tabelle 4.8 Kenndaten von Chipsätzen für die Athlon-CPUs (Forts.)

Die betrachteten Chipsätze bieten zwar unterschiedlich leistungsfähige Optionen, was aber der Mainboard- und der BIOS-Hersteller letztendlich mit dem Chipsatz »anstellt«, steht auf einem anderen Blatt. Aus diesem Grunde kommt es durchaus vor, dass zwei Mainboards, die den gleichen Chipsatz verwenden, sehr unterschiedliche Leistungen bieten können. Eines der größten Probleme ist dabei, dass die Hersteller mehr oder weniger gute Optionen im BIOS-Setup zur Konfigurierung bereitstellen. Mehr dazu im Kapitel 7. Es ist jedoch gut zu wissen, was der jeweilige Chipset von Hause aus zu leisten vermag, denn er stellt letztendlich die Limitierung (z.B. maximaler Speicherausbau, AGP- und ATA-Modi) dar, die auch kein BIOS-Update aufheben kann.

4.2

CMOS-RAM und Echtzeituhr

Der Original-IBM-PC besitzt keinen eingebauten Uhrenbaustein. Damit das manuelle Stellen der Uhr nach dem Einschalten entfallen kann, mussten hier eine Erweiterungskarte, meist gleich mit Speichererweiterung, und eben ein Uhrenbaustein nachgerüstet werden. Ab dem AT (ab 286CPU) ist ein Uhrenbaustein (RTC, Real Time Clock) serienmäßig auf dem Mainboard eingebaut. Die jeweilige Konfiguration wird in einem RAM (CMOS-RAM) festgehalten, das die individuellen PC-Einstellungen speichert, die hier per BIOS-Setup und nicht wie zuvor über Jumper erfolgen.

CMOS-RAM und Echtzeituhr

Bild 4.20 Der Uhr-/RAM-Baustein MC146818 (hier HD146818P) benötigt zum Datenerhalt einen Akku sowie eine Ladeschaltung.

Für beide Funktionen ist ein einziger Baustein zuständig. Im Original-IBMAT ist das der Baustein MC146818 der Firma Motorola, der in sehr vielen Computern zu finden ist und dessen Funktion auch in den aktuellsten Chips nachgebildet wird. Da der Inhalt des RAMs nach dem Ausschalten gelöscht wird, ist ein Akku zur Spannungsversorgung des Chips auf dem Mainboard vorhanden. Eine Ladeschaltung sorgt bei eingeschaltetem PC für das Aufladen des Akkus. Näheres zum Akku selbst und den verschiedenen CMOS-RAM-Bausteinen findet sich im folgenden Kapitel. Das RAM verfügte ursprünglich über 50 Byte zum Speichern der BIOS-Konfiguration und 14 Byte für die interne Uhrenfunktion, also über eine Gesamtspeicherkapazität von 64 Byte. Die beiden I/O-Adressen 70h und 71h werden zur Kommunikation mit dem Baustein verwendet. Die erste Adresse stellt den so genannten IndexPort dar. An diese Stelle wird die gewünschte, zu selektierende Adresse des CMOS-RAMs geschrieben, während die Adresse 71h den dazugehörigen Data Port darstellt, also den zu schreibenden oder zu lesenden Wert. Im Laufe der Zeit ist das CMOS-RAM in seiner Funktionalität und damit auch Kapazität erweitert worden, was jedoch von System zu System (EISA-, PS/2-, PCI-PC) und auch in Abhängigkeit vom jeweiligen Hersteller unterschiedlich ausfallen kann. Die einzelnen Bytes und deren Bedeutung, wie sie für viele unterschiedliche PC-Typen gelten, zeigt die folgende Tabelle.

95

96

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Byte 00h

Bedeutung Sekunden der Uhr, Bit 7 nur lesbar

01h

Sekunden der Alarmzeit

02h

Minuten der Uhr

03h

Minuten der Alarmzeit

04h

Stunden der Uhr: 00 – 23: 24 Stunden-Anzeige 01 – 12: AM-Anzeige 81 – 92: PM-Anzeige

05h

Stunden der Alarmzeit

06h

Wochentag (01 = Sonntag)

07h

Tag des Monats (01 – 31)

08h

Monat (01 – 12)

09h

Jahr (00 – 99)

0Ah

Statusregister A: Bit 7: Time Update (nur lesbar) Bit 6 – 4: Time Base (010b = 32,755 kHz) Bit 3 – 0: Interrupt Rate Selection 0000b: keine 0011b: 122 µs 0110b: 976,56 µs 1111b: 500 µs

0Bh

Statusregister B: Bit 7: Cycle Update Enable (1) Bit 6: Periodic Interrupt Enable (1) Bit 5: Alarm Interrupt Enable (1) Bit 4: Update Ended Interrupt Enable (1) Bit 3: Square Wave Output Enable (1) Bit 2: Data Mode, 0: BCD, 1: binär (1) Bit 1: 24/12 Hour Selection, 1: 24h (1) Bit 0: Daylight Saving Enable (1)

0Ch

Statusregister C (nur lesbar): Bit 7: Interrupt Request Flag (IRQ8) Bit 6: Periodic Interrupt Flag Bit 5: Alarm Interrupt Flag Bit 4: Update Ended Flag

0Dh

Statusregister D (nur lesbar): Bit 7: Battery Good Status (1)

0Eh

Diagnostic Status Byte

Tabelle 4.9 Die Register des CMOS-RAMs und der Echtzeituhr

CMOS-RAM und Echtzeituhr

Byte

Bedeutung

0Fh

Reset Code

10h

Diskettenlaufwerke: Bit 7 – 4: erstes Laufwerk Bit 3 – 0: zweites Laufwerk 0h: kein LW 1h: 360 KB, 5,25” 2h: 1.2 MB, 5,25” 3h: 720 KB, 3,5” 4h: 1.44 MB, 3,5” 5h: 2.88 MB, 3,5”

11h

Reserviert (PS/2) oder AMI-BIOS: Keyboard Typematic Data Bit 7: 1-Enable Typematic Bit 6 – 5: Typematic Delay 00b: 250 ms 01b: 500 ms 10b: 750 ms 11b: 100 ms Bit 4 – 0: Typematic Rate 00000b: 300 char/s -11111b: 20 char/s

12h

Festplatten-Daten: Bit 7 – 4: erste Festplatte Bit 3 – 0: zweite Festplatte 00h: keine 01-0Eh: Type 1 – 14 0Fh: Type 16 – 255

13h

Reserviert (PS/2) oder AMI-BIOS: Advanced Setup Bit 7: Mouse Enabled Bit 6: Memory Test > 1MB Bit 5: Clicks during Memory Test Enable Bit 4: Enable Memory Parity Check Bit 3: Display KEY FOR SETUP Bit 2: User Data (IDE) at Memory Top Bit 1: F1 Keypressed on Boot Error

Tabelle 4.9 Die Register des CMOS-RAMs und der Echtzeituhr (Forts.)

97

98

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Byte 14h

Bedeutung Geräte-Byte: Bit 7 – 6: Anzahl der Diskettenlaufwerke 00b: 1 LW 01b: 2 LW 10b: 3 LW (nicht immer) 11b: 4 LW (nicht immer) Bit 5 – 4: Grafikkartentyp 00h: EGA,VGA 01b: 40 x 25 CGA 10b: 80 x 25 CGA 11b: MDA Bit 3: Display Enabled Bit 2: Keyboard Enabled Bit 1: Co-Prozessor Enabled Bit 0: Diskettenlaufwerke Enabled

15h

Base Memory Size Low Byte in Kbyte

16h

Base Memory Size High Byte in Kbyte

17h

Extended Memory Size Low Byte in Kbyte

18h

Extended Memory Size High Byte in Kbyte

19h

Erster Festplattentyp (Extended) 0 – Fh: Nicht verwendet 10 – FFh: Type 16 – 255 oder MCA-Slot 1 ID (PS/2)

1Ah

Zweiter Festplattentyp (Extended) 0 – Fh: Nicht verwendet 10 – FFh: Type 16 – 255 oder MCA-Slot 0 Adapter ID (PS/2)

1Bh

Erste Festplatte Type 47 (LSB), Zylinder oder MCA-Slot 1 Adapter ID (PS/2)

1Ch

Erste Festplatte Type 47 (MSB), Zylinder oder MCA-Slot 1 Adapter ID (PS/2)

1Dh

Erste Festplatte Type, Kopfanzahl

1Eh

Erste Festplatte Type 47, Write Precompensation (LSB)

oder MCA-Slot 2 Adapter ID (PS/2) oder MCA-Slot 2 Adapter ID (PS/2) 1Fh

Erste Festplatte Type 47, Write Precompensation (MSB) oder MCA-Slot 2 Adapter ID (PS/2)

Tabelle 4.9 Die Register des CMOS-RAMs und der Echtzeituhr (Forts.)

CMOS-RAM und Echtzeituhr

Byte 20h

Bedeutung Erste Festplatte Typ 47, Control Byte Bit 7 – 6: immer 1 Bit 5: Bad Sector Map Bit 4: immer 0 Bit 3: mehr als 8 Köpfe Bit 2 – 0: immer 0 oder Phoenix-BIOS: erste Festplatte Typ 48, Zylinder (LSB) oder MCA-Slot 3 Adapter ID (PS/2)

21h

AMI-BIOS: erste Festplatte Type 47, Landing Zone (LSB) oder PHOENIX-BIOS: erste Festplatte Typ 48, Zylinder (MSB) oder POS Byte 2 (PS/2)

22h

AMI-BIOS: erste Festplatte Type 47, Landing Zone (MSB) oder PHOENIX-BIOS: erste Festplatte Typ 48, Kopfanzahl oder POS Byte 3 (PS/2)

23h

AMI-BIOS: erste Festplatte Type 47, Anzahl Sectors per Track oder PHOENIX-BIOS: erste Festplatte Typ 48, Write Precompensation (LSB) oder POS Byte 4 (PS/2)

24h

AMI-BIOS: zweite Festplatte Type 47, Zylinderanzahl (LSB) oder PHOENIX-BIOS: erste Festplatte Typ 48, Write Precompensation (MSB) oder POS Byte 5 (PS/2)

25h

AMI-BIOS: zweite Festplatte Type 47, Zylinderanzahl (MSB) oder PHOENIX-BIOS: erste Festplatte Typ 48, Parking Zone (LSB)

26h

AMI-BIOS: zweite Festplatte Type 47, Kopfanzahl oder PHOENIX-BIOS: erste Festplatte Typ 48, Parking Zone (MSB)

27h

AMI-BIOS: zweite Festplatte Type 47, Write Precompensation (LSB) oder PHOENIX-BIOS: erste Festplatte Typ 48, Sectors per Track

28h

AMI-BIOS: zweite Festplatte Type 47, Write Precompensation (MSB)

29h

AMI-BIOS: zweite Festplatte Type 47, Control Byte

2Ah

AMI-BIOS: zweite Festplatte Type 47, Landing Zone (LSB)

2Bh

AMI-BIOS: zweite Festplatte Type 47, Landing Zone (MSB)

2Ch

AMI-BIOS: zweite Festplatte Type 47, Sectors per Track

Tabelle 4.9 Die Register des CMOS-RAMs und der Echtzeituhr (Forts.)

99

100

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Byte 2Dh

Bedeutung AMI-BIOS: Configuration Options Bit 7: Weitek Coprocessor installed (1) Bit 6: Floppy Drive Seek Bit 5: Boot Order, 0: C dann A 1: A dann C Bit 4: Boot Speed, 0: Low, 1: High Bit 3: External Cache Enable (1) Bit 2: Internal Cache Enable (1) Bit 1: Fast Gate A20 after Boot (1) Bit 0: Turbo Switch On (1)

2Eh

Standard CMOS Checksum (MSB)

2Fh

Standard CMOS Checksum (LSB)

30h

Extended Memory Size in Kbyte (LSB) (festgestellt durch POST)

31h

Extended Memory Size in Kbyte (MSB) (festgestellt durch POST)

32h

Jahrhundert (Uhr) in BCD (19) oder Configuration CRC (LSB), PS/2

33h

Information Flag oder Configuration CRC (MSB), PS/2

34h

AMI-BIOS: Shadow RAM & Password Bit 7 – 6: Password 00b: Disable 01b: Enable 10b: Reserviert 11b: On Boot Bit 5: C8000 Shadow (1) Bit 4: CC000 Shadow (1) Bit 3: D0000 Shadow (1) Bit 2: D4000 Shadow (1) Bit 1: D8000 Shadow (1) Bit 0: DC000 Shadow (1)

35h

AMI-BIOS: Shadow RAM Bit 7: E0000 Shadow (1) Bit 6: E4000 Shadow (1) Bit 5: E8000 Shadow (1) Bit 4: EC000 Shadow (1) Bit 3: F0000 Shadow (1) Bit 2: C0000 Shadow (1) Bit 1: C4000 Shadow (1) Bit 0: Reserviert oder Phoenix-BIOS: zweite Festplatte Typ 48, Zylinderanzahl (LSB)

Tabelle 4.9 Die Register des CMOS-RAMs und der Echtzeituhr (Forts.)

CMOS-RAM und Echtzeituhr

Byte

Bedeutung

36h

Phoenix-BIOS: zweite Festplatte Typ 48, Zylinderanzahl (MSB)

37h

Phoenix-BIOS: zweite Festplatte Typ 48, Kopfanzahl oder Jahrhundert (Uhr), PS/2

38h3Dh

AMI-BIOS: verschlüsseltes Password

38h

Phoenix-BIOS: zweite Festplatte Typ 48, Write Precompensation (LSB)

39h

Phoenix-BIOS: zweite Festplatte Typ 48, Write Precompensation (MSB)

3Ah

Phoenix-BIOS: zweite Festplatte Typ 48, Parking Zone (LSB)

3Bh

Phoenix-BIOS: zweite Festplatte Typ 48, Parking Zone (MSB)

3Ch

Phoenix-BIOS: zweite Festplatte Typ 48, Sectors per Track

3Eh

AMI-BIOS: Extended CMOS Checksum (MSB)

3Fh

AMI-BIOS: Extended CMOS Checksum (LSB)

40h

Reserviert, Modell Number Byte

41h

Erstes Byte der Serial Number oder bei älteren Versionen (z.B. AMIHiFlex): Bit 7 – 6: IOR/IOW Wait States Bit 5 – 4: 16 Bit DMA Wait States Bit 3 – 2: 8 Bit DMA Wait States Bit 1: EMR Bit Bit 0: DMA Clock Source

42h43h

Zweites und drittes Byte der Serial Number oder bei älteren Versionen (z.B. AMI-HiFlex): Reserviert

44h

Viertes Byte der Serial Number oder bei älteren Versionen: Bit 4: NMI Power Fail Bit 3: NMI Local Timeout

45h

Fünftes Byte der Serial Number oder bei älteren Versionen: Bit 7 – 6: AT Bus 32 Bit Delay Bit 5 – 4: AT Bus 16 Bit Delay Bit 3 – 2: AT Bus 8 Bit Delay Bit 1 – 0: AT Bus I/O Delay

46h

Sechstes Byte der Serial Number oder bei älteren Versionen: Bit 7 – 6: AT Bus 32 Bit Wait States Bit 5 – 4: AT Bus 16 Bit Wait States Bit 3 – 2: AT Bus 8 Bit Wait States Bit 1 – 0: AT Bus Clock Source

47h

Checksumme (CRC-Byte)

Tabelle 4.9 Die Register des CMOS-RAMs und der Echtzeituhr (Forts.)

101

102

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Byte 48h

Bedeutung Jahrhundert-Byte

49h

Date Alarm

4Ah

Extended Control Register 4A

4Bh

Extended Control Register 4B

4Ch4Dh

Reserviert

4Eh

RTC Address 2

4Fh

RTC Address 3

50h

Extended RAM Address (MSB)

51h

Extended RAM Address (MSB) oder bei älteren Versionen (z.B. AMIHiFlex): Bit 7: Bank 0/1 RAS Precharge Bit 6: Bank 0/1 Access Wait States Bit 7: Bank 0/1 Wait States

52h

Reserviert

53h

Extended RAM Data Port oder bei älteren Versionen: Bit 7: Bank 2/3 RAS Precharge Bit 6: Bank 2/3 Access Wait States Bit 7: Bank 2/3 Wait States

54h5Dh

Reserviert

5Eh

RTC Write Counter

5Fh7Fh

Reserviert

Tabelle 4.9 Die Register des CMOS-RAMs und der Echtzeituhr (Forts.)

Aktuelle CMOS-RAM-Versionen verfügen üblicherweise über einen gesamten Speicherbereich von 256 Byte, der sich dann wie folgt aufteilt: ■

00h – 0Fh: Daten der Real Time Clock, 16 Bytes

■

10h – 2Fh: ISA-Konfigurationsdaten (Legacy Devices), 32 Bytes

■

30h – 3Fh: BIOS-spezifische Daten, 16 Bytes

■

40h – 7Fh: Extended CMOS-Data, 64 Bytes

■

80h – FFh: Extended System Configuration Data (ESCD)

4.2.1

CMOS-RAM-Bausteine und Akkus

Wichtig für den Datenerhalt des CMOS-RAMs ist seine einwandfreie Pufferung, während der PC ausgeschaltet ist, also die Spannungsversorgung des Chips, für die ein Akku oder auch eine Batterie vorgesehen ist. In der

CMOS-RAM und Echtzeituhr

Abbildung 4.20 ist ein Akku zu erkennen, der meist sehr leicht auf dem Mainboard zu finden ist, da er oft mit einer hellblauen Ummantelung versehen ist. Die Spannung des Akkus oder der Batterie muss mindestens 3 V (typisch bis 3,6 V) betragen, damit der Inhalt des CMOS-RAMs nicht verloren geht, was durchaus vorkommt, wenn der PC über längere Zeit nicht eingeschaltet wurde und der Akku bereits etwas altersschwach ist. In diesem Fall sind die Einstellungen, die im BIOS-Setup vorgenommen wurden, auf die Default-Werte (Voreinstellungen) zurückgesetzt worden, und die Uhr funktioniert ebenfalls nicht korrekt. Hat der Computer einmal sein Gedächtnis verloren und ist ein neues BIOS-Setup durchzuführen, deutet dies auf einen mittlerweile gealterten Akku oder auch einen Fehler in der Ladeschaltung hin. Vielfach ist ein »müder« Akku unmittelbar zu erkennen, wenn sich beispielsweise an den Polen Kristalle gebildet haben oder sie auch grün/blau angelaufen sind. Ein eindeutiges Indiz für einen defekten Akku ist dies allerdings nicht, gleichwohl sollten die Kontakte von den Verschmutzungen befreit werden, wozu man am besten etwas Kontaktspray und einen Wattestab oder etwas Ähnliches verwendet. Die Überprüfung des Akkus kann leicht mit einem Voltmeter vorgenommen werden; die beiden Pole sind entsprechend mit »+« und »-« beschriftet. Die Spannungsmessung muss aber bei ausgeschaltetem PC durchgeführt werden, denn andernfalls würde der Akku durch das PC-Netzteil (über das Mainboard) gespeist werden, und man misst die Ladespannung und nicht die des Akkus selbst. Stellt man fest, dass der Akku tatsächlich eine zu geringe Spannung aufweist, kann man ihn relativ einfach ersetzen. Er ist in Elektronikläden wie etwa bei Conrad-Electronic erhältlich. Ein geübter »Löter« mag sich nicht scheuen, auf dem Mainboard herumzulöten und den defekten Akku herauszuhebeln, doch davor sei gewarnt, denn das Mainboard ist üblicherweise in Mehrlagentechnik ausgeführt (Multilayer, die Leiterbahnen befinden sich nicht nur auf den beiden Platinenseiten, sondern auch übereinander in mehreren Lagen, typischerweise 4-fach-Multilayer). Sehr leicht könnten bei dieser Prozedur darunterliegende Leiterbahnen beschädigt werden und das Mainboard wäre damit unwiederbringlich defekt. Besser ist es, die Kontakte, die auf dem Mainboard festgelötet sind, nicht anzugehen, sondern sie stehen zu lassen und den Akku einfach mit einem Seitenschneider abzukneifen. Auf diese beiden Kontakte lötet man dann den neuen Akku einfach auf, wobei natürlich unbedingt die richtige Polung beachtet werden muss. Falls der Ersatz des Akkus (längerfristig gesehen) nicht zum Erfolg geführt hat und der PC immer noch sein »Gedächtnis verliert«, liegt vermutlich ein Fehler in der Ladeschaltung vor. Hier sollte sich nur ein geübter Bastler heranwagen, wobei meist eine defekte Diode oder ein Kondensator, die sich in unmittelbarer Nähe des Akkus befinden, die »Übeltäter« sind.

103

104

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Bild 4.21 Bei diesem Mainboard wird kein Akku, sondern eine Batterie zur »Pufferung« des CMOS-RAMs verwendet. Im Fehlerfall ist sie problemlos auszutauschen.

Nicht immer befindet sich auf dem Mainboard ein Akku für das CMOSRAM, sondern es kann durchaus auch eine Batterie (Lithium) zum Einsatz kommen, die oftmals im Gehäuse mit Klettband festgeklebt ist. Das Ersetzen der Batterie lässt sich dann sehr einfach ohne Löterei durchführen. Für den Uhr/RAM-Baustein MC146818 werden noch einige externe Bauelemente benötigt: ein Quarz, der den Takt für die Uhr erzeugt, und die Bauelemente für die erwähnte Ladeschaltung sowie der Akku. Aus diesem Grunde ist dieser Baustein schon seit längerer Zeit nicht mehr auf Mainboards zu finden, sondern der Typ DS1287 der Firma Dallas oder auch ein ähnlicher, wie der DS12886, der DS12887, der Bq328MT der Firma Benchmarq oder auch der ODIN OEC12C887(A), um nur die gebräuchlichsten Typen zu nennen. Diese Chips beinhalten eine Batterie, die für einen Datenerhalt von mindestens 10 Jahren sorgt, sie benötigen keine externen Bauelemente und verfügen prinzipiell über die gleichen Funktionen wie der MC146818. Wie erwähnt, ist die Funktionalität des CMOS-RAMs im Laufe der Zeit erweitert worden, und es hängt somit vom Mainboard-Typ und auch der BIOSVersion ab, welcher der genannten Bausteine verwendet wird, die nicht immer untereinander kompatibel sind.

CMOS-RAM und Echtzeituhr

Dallas

Benchmarq

Odin

DS1287

-

-

DS1287A

-

-

DS12887

bq3287MT

OEC12C887

DS12887A

bq3287AMT

OEC12C887A

Tabelle 4.10 Die CMOS-RAM-Bausteine für die Speicherung des BIOS-Setups mit interner Echtzeituhr und Batterie

Der Nachteil dieser Bausteine ist, dass man bei einem vermeintlichen Batterieproblem im Prinzip gleich das komplette Mainboard »abschreiben« kann. Einige Typen lassen sich allerdings öffnen, so dass die Batterie ausgetauscht werden kann. Falls man nicht mit einem Schraubendreher – ohne größere Gewalt – das Gehäuse aufhebeln kann, hat man leider Pech gehabt und muss sich einen neuen Chip besorgen, was eine beschwerliche Angelegenheit sein kann, denn er ist – wenn überhaupt – nur bei den offiziellen Distributoren der jeweiligen Firmen (Dallas, Benchmarq, ODIN) erhältlich und meist nicht beim Mainboard-Hersteller.

Bild 4.22 Dieser Baustein enthält das CMOS-RAM, die Uhr und auch die Batterie. Auf dem Mainboard ist daher keine weitere Peripherie für diesen Chip nötig.

105

106

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Auf den meisten neuen Mainboards wird man allerdings keinen speziellen Baustein als CMOS/Clock-Chip entdecken können. In diesem Fall ist er im Chipsatz selbst integriert, wie beispielsweise im PIIX4 (Chip 82371, PCIISA-Bridge). Im PIIX4 sind neben dem CMOS-RAM (256 Byte) und der Real Time Clock zahlreiche weitere Elemente enthalten, wie beispielsweise die beiden DMA- (8237) und Interrupt-Controller (8259) sowie der Timer (8254), zwei USB-Ports und ein EIDE-Controller für Festplatten. Zum Erhalt der Dateninformation (BIOS-Setup) wird bei diesen Boards kein Akku, sondern eine (etwas größere) Knopfzellenbatterie verwendet, die eine Spannung von typisch 3 V liefert. Als Lebensdauer werden hierfür drei Jahre angegeben (meist findet sich allerdings überhaupt keine Angabe im Handbuch zum Mainboard), und spätestens dann ist auch ein Austausch der Zelle nötig, wenn man BIOS-Setup-Speicherproblemen aus dem Weg gehen will.

Bild 4.23 Bei neueren Mainboards wird für die »Pufferung« des CMOS-RAMs, das sich in der Southbridge (links oben) befindet, oftmals eine Knopfzellenbatterie verwendet.

CMOS-RAM und Echtzeituhr

4.2.2

Löschen des Passwords und des kompletten CMOS-RAMs

In einigen Fällen ist es nötig, das CMOS-RAM zu löschen, wofür es im Wesentlichen zwei Gründe gibt: ■

Der PC ist im BIOS-Setup aus irgendeinem Grunde völlig »verkonfiguriert« worden und startet nicht mehr korrekt.

■

Man hat das Password vergessen, kann daher den PC nicht starten und kommt auch nicht an das BIOS-Setup heran.

Der erste Fall tritt in der Praxis seltener auf und ist eher bei nicht ausgereiften BIOS-Versionen möglich. Gleichwohl kommt er vor und stellt sich als sehr ärgerlich dar, denn der PC ist nicht mehr einzusetzen, was auch auf den zweiten Fall zutrifft. Die Lösung des Problems ist in beiden Fällen gleich: das CMOS-RAM muss gelöscht werden. Der PC kann vielfach mit einem Password geschützt werden, was meist über den Punkt Password Setting im BIOS-Setup erfolgt. Des Weiteren kann unter Security Option oder einem ähnlich lautenden BIOS-Setup-Eintrag festgelegt werden, ob eine Password-Abfrage bei jedem Bootvorgang (System) oder nur beim Aufruf des BIOS-Setup (Setup) erfolgen soll. Diese Security Option ist der einfachste Weg, den PC vor fremden Zugriffen zu schützen. Allerdings hat es auch schon liebe Kollegen gegeben, die nur so aus Spaß ein PC-Password festgelegt haben – welches man natürlich nicht kennt –, oder man hat ein gebrauchtes Mainboard mit aktiviertem Password erworben oder man hat es auch schlicht und einfach vergessen, was schon mal vorkommt, wenn das Password nur für das BIOS-Setup aktiviert ist. Löschen des Passwords Falls es zunächst allein darum geht, das Password zu verändern, damit man (wieder) an den PC herankommt, könnten zunächst die vom BIOSHersteller vorgesehenen Default-Passwords ausprobiert werden. Sie sind in der Regel dann aktiv, wenn im BIOS-Setup zwar Password Enable aktiviert, aber kein neues eingegeben worden ist. Die bekanntesten Default Passwords lauten wie im Folgenden angegeben: AMI-BIOS: ■

AMI

■

AMIBIOS

■

AMI_SW (Eingabe: AMI?SW)

■

A.M.I.

■

BIOS

■

HEWITT RAND

107

108

Kapitel 4 – BIOS-Hardware ■

LKWPETER

■

PASSWORD

AWARD-BIOS: ■

ALFAROME

■

aLLy

■

awkward

■

AWARD_SW (Eingabe: AWARD?SW)

■

AWARD_PW (Eingabe: AWARD?PW)

■

BIOSTAR

■

HLT

■

j256

■

j262

■

lkwpeter

■

LKWPETER

■

SER

■

SKY_FOX

■

Syxz

■

589589

■

589721

Auf einigen Mainboards gibt es einen Jumper mit einer Bezeichnung wie Clear Password, und wenn der Jumper (für einige Minuten) in die entsprechende Position gesetzt wird, wird nur das Password und nicht etwa der komplette CMOS-RAM-Inhalt (siehe folgendes Kapitel) gelöscht. Beim Award-BIOS wird nicht direkt das Password abgespeichert, sondern lediglich eine 2-Byte-Prüfsumme, und aus diesem Grunde sind prinzipiell mehrere Möglichkeiten gegeben, bei denen die Eingabe als gültiges Password interpretiert wird. Das BIOS ermittelt beim Bootvorgang eine Prüfsumme über die Daten im CMOS-RAM und vergleicht diese mit der im CMOS-RAM abgelegten Checksumme (2E, 2F, Tabelle 4.8). Falls diese Werte nicht übereinstimmen, werden automatisch die BIOS-Default-Daten geladen (ohne Password). Demnach wird einfach ein beliebiges Byte in das CMOS-RAM geschrieben, um diesen Effekt auszulösen, was natürlich nur dann funktionieren kann, wenn der PC bootet, das Password also nur für das BIOS-

CMOS-RAM und Echtzeituhr

Setup festgelegt wurde. Eine Veränderung der CMOS-RAM-Checksumme kann mit dem DOS-Programm DEBUG beispielsweise wie folgt ausgeführt werden: debug o 70, 2E o 71, 0 q Ein weiteres Verfahren, das nach dem gleichen Prinzip (Checksumme stimmt nicht) ausprobiert werden kann, beruht darauf, dass die aktuelle Hardware-Konfiguration verändert wird. Beispielsweise entfernt man ein Speichermodul und beim erneuten Hochlaufen des PC erscheint die Meldung CMOS Mismatch – Press F1 for Setup, wodurch man bei einigen Versionen dann auch ohne Password-Abfage in das Setup gelangt und das Password dann disablen kann. Es funktioniert nicht mit allen PCs, oftmals aber bei PCs mit AMI-BIOS. Alternativ kann auch ein Programm wie KILLCMOS verwendet werden, das sich neben anderen auf der beiliegenden CD befindet. Dieses Programm ist wie auch die manuelle Veränderung mit DEBUG natürlich nicht ungefährlich (möglicherweise erneute Eingabe der Setup-Parameter), es funktioniert leider auch nicht mit allen Mainboards und ist gewissermaßen nur für den absoluten Notfall vorgesehen. Löschen des kompletten CMOS-RAM-Inhalts Das Password löscht man mit Sicherheit, wenn gleich der komplette Inhalt des CMOS-RAMs gelöscht wird. Hierfür ist auf einigen Mainboards ein spezieller Jumper vorgesehen und wenn dieser für einige Zeit von der Position Normal in die Position Discharge oder Clear gebracht wird, wird der gesamte CMOS-RAM-Inhalt auf die Standardwerte zurückgesetzt. Es ist keine Seltenheit, dass der Jumper bis zu 30 Minuten in der DischargeStellung stecken muss, bis das CMOS-RAM sein Gedächtnis verloren hat, und es soll auch schon Fälle gegeben haben, wo es mehrere Tage gedauert hat. Bei einigen Mainboards (vgl. Abbildung 4.24) gibt es auch nur eine Stellung, d.h., der Jumper ist nur zu stecken und nicht umzustecken. Nach dieser Prozedur ist der Jumper natürlich wieder zu entfernen bzw. in die Ursprungsstellung zu bringen. Es kommt jedoch auch vor, dass eben kein entsprechender Jumper auf dem Mainboard vorgesehen ist, was das Löschen des Passwords erschweren kann. Wird das CMOS-RAM in diesem Fall von einem externen Akku gespeist, wird dieser einfach vom Anschluss des Mainboards abgezogen. Entsprechendes gilt für Mainboards, die mit einer Batterie (Knopfzelle) arbeiten.

109

110

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Bild 4.24 Bei diesem Mainboard wird der Jumper JP1 umgesetzt, woraufhin das CMOSRAM gelöscht wird.

Ebenfalls ist es möglich, dass der Akku (meist blau) auf das Mainboard gelötet ist. In diesen Fall kneift man einen Kontakt ab und lötet ihn nach einiger Zeit wieder an. Auch dabei muss man eine Weile abwarten (Stunden?), und wer diese Prozedur bei abgehängter Batterie – und natürlich bei ausgeschaltem PC – beschleunigen will, verbindet den Power- mit dem Massenanschluss des Chips über einen 10-kOhm-Widerstand auf dem Mainboard. Bei welchen Chips dies funktioniert und welche Pins zu überbrücken sind, zeigt die folgende Tabelle. Firma

Typ

Pins kurzschließen

Benchmarq

BQ3258S

12 + 20

Benchmarq

BQ3287AMT

12 + 21

C&T

P82C206

12 + 32

Dallas

DS12885S

12 + 20

Hitachi

HD146818AP

12 + 24

Motorola

MC146818AP

12 + 24

OPTI

F82C206

3 + 26

Samsung

KS82C6818A

12 + 24

Tabelle 4.11 Bei abgetrennter Batterie bzw. Akku können diese Pins mit Hilfe eines Widerstandes überbrückt werden, damit der Chip endlich sein Gedächtnis verliert.

BIOS-Speicherbausteine

Falls ein Baustein wie der Dallas DS12887 auf dem Mainboard vorhanden ist, greift keine dieser Methoden, denn die Batterie befindet sich, wie im vorigen Kapitel erläutert, im Baustein selbst und kann meist eben nicht herausgenommen werden. Die Typen mit einem A in der Bauteilbezeichnung (vgl. Tabelle 4.10) besitzen allerdings einen RAM-Clear-Anschluss am Pin 21, der auf Masse gelegt werden kann, wodurch der RAM-Inhalt dann gelöscht ist. Diese Prozedur führt man am besten mit ausgebautem Baustein aus, falls er sich in einem Sockel befindet und sich somit vom Mainboard entfernen lässt. Nach dem Löschen des CMOS-RAM muss man sich dann die Mühe machen, alle vorigen Eintragungen wieder im BIOS-Setup einzugeben, oder es wird zuvor ein entsprechendes Tool (auf beiliegender CD) eingesetzt, das es ermöglicht, die festgelegten BIOS-Setup-Parameter abzuspeichern und auch wieder zu laden.

4.3

BIOS-Speicherbausteine

In jedem PC befinden sich ein oder mehrere ROMs (bis zu vier auf einigen älteren Boards), die die grundlegende Software für die Kommunikation des Betriebssystems mit der Hardware enthalten – ja, das BIOS. Der Inhalt der ROMs ist nicht veränderbar. Wird einmal eine neue Version benötigt, die beispielsweise neuere Laufwerke unterstützt, dann müssen die Bausteine ausgetauscht werden. Befinden sich zwei ROMs im System, ist das eine meist mit EVEN oder LOW und das andere mit ODD oder HIGH bezeichnet.

Bild 4.25 Bei älteren Mainboards befindet sich das BIOS in zwei Speicherbausteinen, deren Inhalt sich nicht vom Anwender verändern lässt.

111

112

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Das EVEN-ROM wird mit den geraden Adressen (den unteren) und das ODD-ROM mit den ungeraden Adressen des Mikroprozessors angesteuert. Die Software im ROM, die auch als Firmware bezeichnet wird, kann bei allen neueren Mainboards in das ROM »heruntergeladen« werden, wenn die Installierung einer neueren Version nötig sein sollte. Neuere Mainboards verwenden üblicherweise nur einen einzigen Speicherbaustein für das BIOS, der über einen 8-Bit-Bus (vgl. Abbildung 4.18), der auch als X-Bus oder Peripheral Bus bezeichnet wird, an die Southbridge angeschlossen ist. Bei älteren Mainboards findet eine 16 (zwei ROMs) oder sogar eine 32 Bit breite (4 ROMs) Verbindung mit dem Systembus statt, was seit den PCI-Designs aber nicht mehr praktiziert wird. Auf den Mainboards befindet sich heutzutage ein EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) oder ein Flash-Speicher; beide Typen sind elektrisch löschbar. Die »normalen« ROMs sind demgegenüber nicht löschbar, da das Programm praktisch in den Chip »eingebrannt« ist. Die elektrisch löschbaren Speicherbausteine kann man sich vereinfacht gesehen als Kombination aus einem RAM, das sowohl gelesen als auch beschrieben werden kann, und einem Nur-Lese-Speicher (ROM) vorstellen, dessen Inhalt demnach nach dem Abschalten der Versorgungsspannung erhalten bleibt. Nur durch UV-Licht eines speziellen Löschgerätes sind hingegen die EPROMs löschbar, die ein Fenster besitzen, das meist mit dem BIOS-Aufkleber (vgl. Abbildung 4.25) zugedeckt ist, und ebenfalls als BIOS-Speicherbausteine verwendet werden. Letzteres trifft jedoch nur für ältere Mainboards zu, denn die Flash-Memories enthalten außerdem Plug&Play-Informationen, die vom System automatisch aktualisiert werden, was bei der Verwendung von PROMs oder EPROMs nicht möglich ist. Aus diesem Grunde lässt sich zwar der Inhalt eines Flash-Speichers – per speziellem Programmiergerät – prinzipiell auch in ein EPROM programmieren, allerdings wird nachfolgend der Plug&Play-Mechanismus nicht korrekt funktionieren. Wenn sich ein BIOS als Plug&Play-Version (während der Initialisierung des PC) zu erkennen gibt, kann man mit Sicherheit davon ausgehen, dass ein Flash-Speicher auf dem Mainboard für das BIOS verwendet wird. Die Flash-Speicher sind eine Weiterentwicklung der EEPROMs und verwenden daher im Prinzip auch die gleiche Technologie. Die zusätzliche Dekodierlogik, mit der sich der Inhalt blockweise und nicht immer nur komplett ändern lässt (wie z.B. bei EPROMs), ein Zustandsautomat (State Machine) für die Programmierung und Ladungspumpen für die Erzeugung der Programmierspannung sind in einem EEPROM teilweise und bei einem Flash-Speicher komplett im Baustein selbst integriert. Die EEPROMs benötigen daher – je nach Typ – etwas an Zusatzlogik, die auf dem Mainboard realisiert ist, während Flash-Memories ohne diese auskommen. Wie es in der Abbildung 4.26 gezeigt ist, verfügen die Flash-Speicher über

BIOS-Speicherbausteine

unterschiedliche Bauformen, wobei der oberste Baustein sich in einer Fassung befindet, was im Notfall (defektes BIOS) ganz nützlich sein kann, da der Chip dann austauschbar ist.

Bild 4.26 Verschiedene Bauformen von Flash-Speichern, die das BIOS enthalten, und wie sie in aktuellen PCs auf den Mainboards zu finden sind

Ob sich auf dem Mainboard ein EEPROM oder ein Flash-Speicherbaustein befindet, ist aus diesem Grunde für ein BIOS-Update (siehe Kapitel 9.5) im Prinzip nicht weiter von Bedeutung. Wichtig ist jedoch – neben der Unterstützung durch ein geeignetes Writer-Programm – die Programmierspannung, die entweder 12 V oder 5 V beträgt, was vom jeweiligen Bausteintyp abhängig ist. Die folgende Tabelle zeigt eine Reihe verschiedener EEPROMund Flash-Typen mit den jeweils definierten Programmierspannungen. Vielfach unterstützt ein Mainboard nur einen bestimmten wiederbeschreibbaren Speichertyp für das BIOS und damit entweder nur 5 V oder nur 12 V. Es gibt jedoch auch Ausnahmen, und dann findet sich auf dem Mainboard ein Jumper, der mit Flash ROM Voltage Selector oder ähnlich bezeichnet ist und – je nach Stellung – beide Programmierspannungen zur Verfügung stellen kann.

113

114

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

Hersteller AMD

Typ

Programmierspannung

Am28F010

12 V

AMD

Am28F010A

12 V

AMD

Am29F010

5V

Atmel

AT28C010

5V

Atmel

AT28MC010

5V

Atmel

AT29CC010

5V

Atmel

AT29LC010

5V

Catalyst

CAT28F010

12 V

Catalyst

CAT28F010V5

5V

Fujitsu

28F010

12 V

Hitachi

HN28F101

12 V

Hitachi

HN29C010

12 V

Hitachi

HN29C010B

12 V

Hitachi

HN58C1000

5V

Hitachi

HN58C1001

12 V

Hitachi

HN58V1001

12 V

INTEL

A28F010

12 V

INTEL

28F001BX-B

12 V

INTEL

28F001BX-T

12 V

INTEL

28F010

12 V

Mitsubishi

M5M28F101FP

12 V

Mitsubishi

M5M28F101P

12 V

Mitsubishi

M5M28F101RV

12 V

Mitsubishi

M5M28F101VP

12 V

SEEQ

DQ28C010

5V

SEEQ

DQM28C010

5V

SEEQ

DQ28C010A

5V

SEEQ

DQ47F010

12 V

SEEQ

DQ48F010

12 V

SGS Thomson

M28F010

12 V

SGS Thomson

M28F1001

12 V

Texas Instuments

TMS28F010

12 V

Texas Instuments

TMS29F010

5V

Tabelle 4.12 Wiederbeschreibbare Speichertypen, wie sie auf Mainboards für das BIOS zum Einsatz kommen

BIOS-Speicherbausteine

Hersteller Winbond

Typ W27F010

Programmierspannung 12 V

Winbond

W29EE011

5V

XICOR

X28C010

5V

XICOR

XM28C010

5V

Tabelle 4.12 Wiederbeschreibbare Speichertypen, wie sie auf Mainboards für das BIOS zum Einsatz kommen (Forts.)

Bei PCs, die nicht mit einem Flash-Speicher als BIOS-Chip arbeiten, sondern typischerweise mit einem EPROM (Typ 27512, 64 Kbyte x 8 Bit), ergibt sich dadurch ein Vorteil für das Hochladen von Treibern, da ein Flash-Speicher die doppelte Kapazität aufweist (128Kbyte x 8 Bit) und dementsprechend 64 Kbyte zusätzlich belegt. Gerade in der Übergangszeit von den Mainboards mit EPROM zu denen mit Flash-Speicher und der Verwendung von DOS/Windows 3.x hat dies zu Problemen geführt, denn was zuvor problemlos »hochgeladen« werden konnte (Soundkarten-, Netzwerk- und SCSI-Treiber), passte nun nicht mehr gemeinsam in den Bereich oberhalb des Arbeitsspeichers, was zur Folge hatte, dass das Betriebssystem aus Speichermangel nicht mehr starten konnte. Glücklicherweise hat sich dies ab Windows 95, das eigene Treiber (32 Bit) für diese Komponenten mitbringt, geändert, denn es lädt diese erst, wenn der Bootvorgang des Betriebssystems eingesetzt hat, und nicht wie bei DOS vorher via CONFIG.SYS und AUTOEXEC.BAT, wie es zum Start von Windows 3.x nötig ist. Ein Flash-PROM ist intern in Blöcke aufgeteilt, die je nach Hersteller eine unterschiedliche Größe aufweisen können. Für ein BIOS macht man sich diesen Umstand zunutze und teilt die BIOS-Software ebenfalls in Blöcke auf. Wie dies beispielsweise bei einem Standardtyp wie dem 28F001BX-T der Firma Intel aussehen kann, zeigt die folgende Tabelle: Adressen/Hex FE000-FFFFF

Größe 8 Kbyte

Anwendung Boot-Block

FD000-FDFFF

4 Kbyte

Plug&Play-Speicherbereich, ESCD

EC000-FCFFF

4 Kbyte

OEM-Logo für Anzeige

E0000-FBFFF

112 Kbyte

System-BIOS

Tabelle 4.13 Die typische Belegung eines Flash-PROMs (128 Kbyte x 8 Bit)

Der Boot-Block enthält – wie es der Name andeutet – Informationen für den Bootvorgang des PC, der separat zur eigentlichen BIOS-Software im Flash-PROM geführt wird. Sowohl der Boot-Block als auch die weiteren BIOS-Routinen müssen aufeinander abgestimmt sein (Versions-Nummer),

115

116

Kapitel 4 – BIOS-Hardware

und bei der Vielzahl der möglichen Versionen kann der Fall auftreten, dass auch der Boot-Block mit aktualisiert werden muss. Für diesen Fall enthält ein modernes Flash-Writer-Programm einen speziellen Menüpunkt, wie es im Kapitel 9.5.2 genau erläutert ist.

4.3.1

Das Shadow-RAM für das BIOS

Neuere PCs verwenden im Gegensatz zu einigen älteren Modellen stets nur einen einzigen BIOS-Baustein, der über den X-Bus – auch Peripheral Bus genannt – angesteuert wird. An diesem Bus sind ebenfalls der KeyboardController und möglicherweise weitere Peripherie-Controller angeschlossen, was wieder einmal in der Tradition des PC begründet liegt. Diese Einheiten firmieren auch unter dem Begriff Legacy Devices. Der X-Bus ist in einer Datenbreite von nur 8 Bit ausgeführt. Das heißt, dass jeder Zugriff auf das BIOS demnach in 8-Bit-Breite erfolgt. Aus diesem Grunde macht es durchaus Sinn, den BIOS-Inhalt in ein Shadow-RAM zu kopieren, wie es üblicherweise im BIOS-Setup festgelegt werden kann. Das Shadow-RAM ist ein spezieller Bereich im PC-Arbeitsspeicher, auf den bei allen 486-CPUs in einer Breite von 32 Bit und bei den Pentium-PCs mit 64 Bit zugegriffen wird, was eine beschleunigte Datenausgabe gegenüber dem Transfer direkt aus dem BIOS-ROM zur Folge hat. Diese beschleunigte Verarbeitung der BIOS-Routinen ist üblicherweise aber nur unter DOS von spürbarem Gewinn, denn moderne Betriebssysteme wie Windows greifen nur in Ausnahmefällen auf die BIOS-Software zu, da sie eigene leistungsfähigere Software mitbringen. Das Einschalten von Shadow-RAM kann aber ganz nützlich sein, wenn es darum geht, ein defektes BIOS wieder zu reparieren, was im Kapitel 9.5.2 behandelt wird. Generell schadet es zumindest nichts, wenn Shadow-RAM sowohl für das System-BIOS als auch für das so genannte Video-BIOS, das dem BIOS auf einer Grafikkarte entspricht, eingeschaltet wird, denn dadurch kann sich die Geschwindigkeit beim Bootvorgang des Betriebssystems erhöhen.

Bild 4.27 An dieser Stelle kann ein Shadow-RAM für das System- und auch das Video-BIOS eingeschaltet werden.

Im BIOS-Setup findet man die entsprechende Option zum Einschalten des Shadow-RAMs meist in einem erweiterten Setup (z.B. BIOS Features Setup, Advanced Chipset Features Setup), und dann gibt es meist auch gleich

BIOS-Speicherbausteine

noch mehrere Shadow-RAM-Bereiche (vgl. auch Abbildung 3.9), die man theoretisch einschalten könnte, was aber nicht ganz ungefährlich ist, so dass man außer dem System (und dem Video)-BIOS nichts als Shadow konfigurieren sollte. Je nach BIOS-Version kann auch mit dem Eintrag System BIOS Cacheable (Abbildung 4.27) die Einschaltmöglichkeit von Shadow-RAM für das System-BIOS gemeint sein, was aber nichts am Prinzip ändert, es ist nur eine andere – vielleicht etwas unglückliche – Bezeichnung. Das Einschalten von Shadow-RAM ist lediglich für das System- und das Video-BIOS ohne Gefahren verbunden. Bei anderen BIOS-Chips, wie etwa bei einem SCSI-Adapter, muss man hingegen genau wissen, in welchem Bereich sich dieses BIOS befindet. Mitunter führt das Einschalten von Shadow-RAM für einen SCSI-Adapter oder eine andere Einheit dazu, dass dann keine einwandfreie Funktion mehr gegeben ist, so dass man ShadowRAM für andere Bereiche als System und Video nicht aktiviert, weil dies ohnehin mit keinem nennenswerten Leistungsgewinn einhergeht.

Bild 4.28 Dieses Award-BIOS bietet die Möglichkeit, verschiedene Shadow-RAM-Bereich aktivieren zu können.

117

Kapitel 5 CPUs und Speicher konfigurieren In diesem Kapitel soll es an die komplizierteren und damit auch problematischeren Einstelldaten im BIOS-Setup gehen, denn es kann bei falschen Einstellungen durchaus der Fall eintreten, dass der PC danach überhaupt nicht mehr funktioniert. Erreicht werden soll aber vielmehr, dass der PC nach diesen Einstellungen stabil funktioniert und auch gleichzeitig das Optimum an Leistung zur Verfügung steht. Dreh- und Angelpunkt sind dabei die Einstellungen für: ■

die CPU (Spannung, Takte)

■

die einzelnen Takte (PCI, AGP, ISA)

■

den Speicher (Cache, RAM-Optionen)

■

die Schnittstellen (Seriell, Parallel, USB, IDE)

Je nach BIOS-Version sind die passenden Eintrage wieder an unterschiedlichen Stellen im Setup zu finden.

5.1

Einstellungen für die CPU

Bei Mainboards mit Sockel 7 gibt es üblicherweise im BIOS keine Einstelldaten (Takt, Spannung) für die CPU, sondern erst ab den Intel-CPUs für den Slot 1 bzw. den AMD-CPUs für den Slot A und damit auch für alle folgenden Modelle (z.B. Pentium III, Athlon) in einer Sockelversion. Diese CPUs können dem Chipsatz über spezielle Pins (VID[4:0], Voltage Identification) ihre jeweils benötigte Versorgungsspannung signalisieren, und der Chipsatz schaltet sie dementsprechend automatisch ein. Dabei muss das BIOS zunächst die CPU mit einer ungefährlichen Spannung starten, damit diese überhaupt reagieren kann und daraufhin die richtige Einstellung zu aktivieren ist. Und hier kann bereits das erste Problem zutage treten, denn

120

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

die Definition der passenden Start-Spannung kann sich bei den verschiedenen BIOS-Versionen durchaus voneinander unterscheiden, was nicht unbedingt verwundert, wenn man bedenkt, dass es selbst innerhalb einer bestimmten CPU-Familie (Pentium II, III, Celeron) eine Vielzahl unterschiedlicher Typen gibt, die mit unterschiedlichen Spannungen betrieben werden wollen. Die BIOS-Hersteller können kaum im Voraus ahnen, mit welchen Daten eine CPU, die eben nach dem Erstellungsdatum des BIOS erschienen ist, versorgt werden will. Ein BIOS-Update kann dabei eben nicht einfach durchgeführt werden, wenn die CPU erst gar nicht startet. Aus diesem Grunde sind auf den meisten Mainboards, die sich zuweilen auch als jumperless ausgeben, dennoch ein paar Jumper vorgesehen, mit deren Hilfe man die Automatik deaktivieren und die richtige Spannung dann manuell festlegen kann. Bei den Sockel-7-CPUs gibt es diese Automatik meist erst gar nicht, und dann ist diese Einstellung von vornherein per Jumper auf dem Mainboard zu tätigen. Dort ist per Jumper ebenfalls der Mainboard-Takt (Systemtakt, typisch 66, 100 oder 133 MHz) festzulegen und der Faktor, um den die CPU diesen Takt vervielfachen soll, was als Core/Bus Ratio bezeichnet wird. Bei den Super-Sockel-7-Mainboards (100 MHz Systemtakt, mit AGP, USB usw.) ist mitunter auch ein AUTO-Modus für die CPU per Jumper auf dem Mainboard zu selektieren. Außerdem gibt es hier möglicherweise ebenfalls eine Auto Detect Function für die Einstellung der CPU-Spannung, die jedoch nicht immer korrekt funktioniert, was ebenfalls daran liegen mag, dass dieser Sockel eine ungeheurere Vielzahl (an kompatiblen) Pentium-CPUs aufnehmen kann. Die automatische CPU-Erkennung- hier per Auslesen der CPU-Kennung durch das BIOS – und die jeweils zu aktivierenden Parameter sind somit auch von der BIOS-Revision abhängig, und man »fährt« bei Sockel-7-Systemen meist besser, wenn sich die Daten manuell (eben per Jumper) festlegen lassen.

5.1.1

Überprüfung des Prozessors und seines Umfeldes

Unabhängig von der jeweiligen CPU und dem Mainboard-Typ sollten generell einige Dinge überprüft werden, um hier grundlegende Probleme zu vermeiden, d.h., der PC startet womöglich erst gar nicht und es erscheint kein Bild auf dem Monitor. Ob dies nun bei einem neuen Komplett-PC passiert, ob man zuvor die CPU oder auch eine andere Einheit im PC gewechselt oder ob man gerade einen PC selbst zusammengesetzt hat, spielt dabei keine Rolle, denn es sind (fast) immer die gleichen Ursachen, die sich relativ leicht anhand der folgenden Fragen überprüfen lassen: ■

Sitzt die CPU korrekt im Sockel bzw. Slot?

■

Stimmen die Jumperstellungen für die eingesetzte CPU?

■

Sitzt die Grafikkarte fest im Slot?

Einstellungen für die CPU ■

Ist der Speicher der für das Mainboard passende und ist er auch richtig eingebaut?

■

Läuft überhaupt das PC-Netzteil?

■

Wird die CPU ausreichend gekühlt?

Richtig eingesetzt und befestigt Die oben gestellten Fragen mögen vielfach selbstverständlich mit Ja beantwortet werden, die Praxis zeigt aber, dass genau an diesen Stellen die Fehlerquellen lauern, auch wenn ganz andere Ursachen vermutet werden. So ist es z.B. keine Seltenheit, dass nur nach einem Transport des PC die CPU aus der Fassung gerutscht ist, was insbesondere häufig bei den Mikroprozessoren mit Slot (1 bzw. A) vorkommt. Dies liegt oftmals an der mangelhaften Halterung der CPU, denn der mehr oder weniger gewaltige Kühlkörper der CPU kann nicht von allen Halterungen des Mainboards ausreichend fixiert werden, was für das Herausrutschen der CPU mit dem Kühlkörper aus dem Slot sorgt. Aus diesem Grunde ist es beim Pentium 4 (endlich) vorgeschrieben, dass der »CPU-Kühlkörper-Klotz« mit dem Mainboard verschraubt sein muss. Bei den anderen Slot-CPUs kann die ganze Befestigung durchaus eine wackelige Angelegenheit sein, wobei dieses nicht immer so einfach zu erkennen ist. Daher empfiehlt es sich im Verdachtsfall, die CPU komplett aus dem Slot zu ziehen und sie wieder erneut einzusetzen, wobei mitunter etwas Gewalt angewendet werden muss, damit sie auch richtig tief in den Slot hineinfasst. Mir sind schon Fälle untergekommen, wo der PC definitiv nicht von der Stelle bewegt worden ist und sich die Slot-CPU dennoch langsam aus dem Slot herausbewegt hat. Als (wahrscheinliche) Ursache dafür konnte das Herein- und Herausfahren des Schlittens des CD-ROMLaufwerkes ausgemacht werden, denn der PC wurde dabei stets mechanisch arg geschüttelt. Es ist also extrem wichtig, dass die CPU richtig tief im Slot sitzt und mechanisch auch gut befestigt ist, was zugegebenermaßen nicht immer ganz einfach ist, da vom Pentium II über den Celeron bis hin zum Pentium III die Form der Cartridge bzw. der CPU-Platine (Celeron) des Öfteren von Intel geändert worden ist, was auch unterschiedliche Halterungen zur Folge hat, die dem Mainboard beiliegen sollten. Einem Mainboard für den Pentium II hat aber natürlich keine Halterung für einen Celeron (da er später erschienen ist) beigelegen. Der ursprüngliche Pentium II im (SECC2-Gehäuse) verwendet zur Kühlung einen ziemlich großen Kühlblock mit einem Lüfter. Die Montage der Pentium-II-CPU erscheint gewissermaßen als ein kleiner Bausatz. Der Kühlblock wird mit Hilfe eines Plastikrahmens und einer Klammer am Pentium-II-Modul befestigt. Zum Pentium-II-Mainboard gehört eine spezielle Halterung, die für einen festen Sitz des CPU-Moduls mit dem Kühlblock sorgt. Der gesamte »Pentium-II-Klotz« benötigt aufgrund seiner Ausmaße und seines Gewichtes diese Halterung dringend.

121

122

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Bild 5.1 Der Slot 1 und die montierten Halterungen für einen Pentium II

Der Pentium-II-Ableger Celeron im Slot-1-Design wird nicht als verschlossenes Modul, sondern quasi als Platine ohne Deckel geliefert. Der Kühlkörper wird hier mit einer Klammer direkt auf der CPU des Moduls befestigt und verwendet nicht die aufwendigere Halterung des Pentium II. Aus diesem Grunde benötigen der Pentium II, Pentium III und der Celeron unterschiedliche Halterungen und Kühlkörper, was bedeutet, dass der MainboardHersteller für beide CPUs das entsprechende Zubehör mitliefern müsste.

Bild 5.2 Der montierte Kühler bei einem Celeron

Einstellungen für die CPU

In der Praxis kann man außerdem auf allerlei mechanische Probleme stoßen, etwa dass der Kühlkörper oder auch die Befestigungsklammer elektronische Bauteile auf dem Mainboard berührt, was zum vorzeitigen Ende desselben führen kann. Derartige Montage-Probleme treten in der Regel dann auf, wenn in ein etwas älteres Slot-1-Mainboard eine aktuellere CPU eingesetzt werden soll, womöglich unter Verwendung einer Slot-1-to-370Pin-Adapterplatine.

Bild 5.3 Die Klammer für den Kühlkörper des Celerons berührt unzulässigerweise die Kondensatoren auf dem Mainboard, was die unmittelbare Zerstörung von CPU und Mainboard zur Folge haben kann.

Des Weiteren kommt hinzu, dass für aktuellere Pentium-II- und die PentiumIII-CPUs das aufwendige Cartridge-Design (SECC 2 statt SECC1) vereinfacht wurde, und auch hierfür gibt es wieder andere Kühlkörper und Halterungen. Aus diesem Grunde ist es dringend anzuraten, sich genau darüber zu informieren, inwieweit die CPU, der Kühlkörper und das Mainboard mechanisch gesehen zusammenpassen. Selbst bei bekannten PC-Herstellern wird hier oftmals keine optimale Abstimmung der Komponenten realisiert, was dazu führt, dass der PC bereits beim ersten Einschalten nicht funktioniert. Laut Intel sollte für die Halterung der verschiedenen Slot-CPUs ein Universal Retention Modul (URM) zum Einsatz kommen, das für alle bisher erschienen Slot-One-CPUs geeignet sein und ihnen einen sicheren Halt bieten soll. Die Slot-1-CPUs sind mit einem etwas größeren Kraftaufwand in den Slot hineinzudrücken, und es sollte unbedingt kontrolliert werden, ob die Kontakte auch tatsächlich tief genug im Sockel zu liegen kommen und die CPU nebst Kühler dann richtig fest in den jeweiligen Halterungen sitzt.

123

124

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Bild 5.4 Der Athlon für den Slot-A mit dem hinten montierten Kühlkörper ist ein wahrer Klotz, was die richtige Montage etwas schwierig gestallten kann.

Die Montage eines Athlons für den Slot-A ist im Prinzip genauso durchzuführen wie die einer Pentium-CPU für den Slot-1, d.h., zunächst sollte die Halterung auf dem Mainboard montiert und dann der Kühlkörper am CPU-Modul befestigt werden. Der ganze »Block« wird dann vorsichtig in den Slot eingesetzt, wobei man darauf achten muss, dass er auch richtig in die Plastikhalterungen fasst. Diese Halterung besteht aus drei Teilen, und zwar den beiden kleineren, die an den beiden Seiten des Slots in das Mainboard gesetzt werden, und einem Rahmen, der dem Slot gegenüberliegt und das Modul abstützt. Dieser Rahmen wird leider auch nicht immer korrekt montiert oder auch gleich ganz weggelassen, denn er passt nur in einer Richtung in das Mainboard, das hierfür zwei verschieden große Löcher besitzt, damit später die beiden kleinen Befestigungshebel des Rahmens auch für einen richtigen Halt des CPU-Moduls sorgen können. Eine weitere Gefahr lauert bei der Montage des Kühlkörpers, denn die Befestigungsklammer kann den Anschlüssen der CPU äußerst nah kommen, und wenn sich diese berühren sollten, wäre der Athlon mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit defekt. Aus diesem Grunde sollte man bei der Montage des Kühlkörpers stets äußerste Vorsicht walten lassen.

Einstellungen für die CPU

Bild 5.5 Der rechte Rahmen ist unbedingt zu montieren, da der Hebel nach dem Einsetzen des Athlons richtig über die »Beine« des CPU-Blocks fassen muss, andernfalls sitzt er nicht richtig fest und kann leicht aus dem Slot herausrutschen.

Bild 5.6 Die Klammer eines Kühlkörpers kann den Athlon-Kontakten recht nahe kommen, was sein vorzeitige Ende bedeuten kann.

125

126

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Man sollte sich diese kurze Beschreibung der Probleme, wie sie allein bei der Montage einer Slot-CPU auf einem Mainboard auftreten können, vergegenwärtigen, bevor man daran geht, am PC eine Optimierung vorzunehmen, wie den Einsatz einer schnelleren CPU, die dann partout nicht funktionieren will. Wobei falsche Betriebsdaten bisher noch gar nicht mit ins Kalkül gezogen worden sind. Wichtig ist es, generell auf eine gute Kühlung der CPU zu achten, denn wie zu sehen sein wird, kann man per Jumper oder im CPU Soft Menu eine CPU auch übertakten, was bedeutet, dass sie mit Parametern betrieben wird, die der Hersteller für die betreffende CPU nicht vorgesehen hat. Davon kann man halten, was man will – eine stabil funktionierende CPU sollte einem eigentlich lieber sein als eine schnellere, die für Systemabstürze sorgt –, allerdings lebt eine aktuelle CPU ohne Kühlung selbst ohne Übertaktung selten mehr als ein paar Minuten.

Bild 5.7 Der 370-polige Celeron, bei dem der Pin 1 vielfach keine Markierung besitzt, lässt sich mit Gewalt auch falsch herum in den Sockel einsetzen.

Der Einsatz von gesockelten CPUs, sei es für den Sockel 7 oder für einen der neueren (ab 370-polig), bereitet in der Praxis zumindest nicht derartige mechanische Probleme wie der von Slot-CPUs. Bei Sockel-CPUs wird ein Sockel verwendet, an dessen Seite sich ein kleiner Hebel befindet, der nach

Einstellungen für die CPU

oben zu ziehen ist, damit die Kontakte im Sockel freigegeben werden. Dann kann eine CPU eingesetzt oder herausgenommen werden. Die CPUAnschlüsse sollten dabei keinesfalls mit den Fingern berührt werden, und wenn der Hebel dann wieder heruntergedrückt wird, sitzt die CPU fest. Danach ist es fast unmöglich, dass sich der Prozessor durch Erschütterungen aus dem Sockel bewegen kann. Es muss beim Einsetzen unbedingt beachtet werden, wo sich der Pin 1 befindet, und die CPU besitzt an dieser Stelle eine abgeschrägte Ecke oder Markierung. Mit Gewalt schafft man es im Übrigen auch, eine CeleronCPU falsch herum einzusetzen, selbst wenn der Sockel dies aufgrund der mechanischen Gegebenheiten prinzipiell verhindern sollte. Beim Aufsetzen des CPU-Kühlers, was nach der Montage im Sockel vorgenommen wird, ist Vorsicht geboten, und es gibt hier verschiedene Typen, die unterschiedlich zu montieren sind. In einigen Fällen wird der Kühlkörper mit Hilfe eines Plastikrahmens oder kleiner Plastikstöpsel zwischen CPU-Gehäuse und Sockel gehaltert, und falls dieser Rahmen nicht richtig unter der CPU sitzt, kann aufgrund eines zu großen Abstandes zwischen CPU und Sockel kein »richtiger« Kontakt hergestellt werden. Derartige (billige) Kühler sollten generell nicht verwendet werden, doch in PCs wie etwa bei denen der Firmen Comtech oder Vobis ist dies ständig der Fall. Durch die von der CPU erzeugte Wärme wird das Plastik mit der Zeit zudem brüchig, wodurch der Kühlkörper auch einfach abfallen kann, was besonders bei einem PC im Tower-Gehäuse tragisch ist, weil der für die CPU lebenswichtige Kühlkörper dann irgendwo im Gehäuse baumelt und keinerlei CPU-Berührung mehr besitzt.

Bild 5.8 Ein besserer Kühlkörper für Sockel-CPUs zeichnet sich dadurch aus, dass er mit federnden Metallklammern am Sockel befestigt wird und dass der Lüfter kugelgelagert ist.

127

128

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Zum Einsatz einer Sockel-CPU, wie eines Celerons oder eines Pentium III in einen Slot-1, gibt es die bereits erwähnten Adapterplatinen (siehe auch Abbildung 4.12). Für Mainboards mit Slot-A (für Athlons) ist keine derartige Adapterlösung verfügbar, da die gesockelten Athlons ein von den SlotA-Signalen abweichendes elektrisches Interface besitzen und demnach nicht funktionieren würden. Die Adapterplatinen verfügen teilweise über mehrere Jumper: für den Systemtakt, den Multiplikator und mitunter auch für die CPU-Core-Spannung. Näheres hierzu ist im Kapitel 5.1.2 nachzulesen. Die Montage ist in der Regel nicht weiter problematisch, wie es auch die beiden folgenden Abbildungen zeigen.

Bild 5.9 CPU-Adapterplatinen verfügen meist über mehrere Jumper (rechts). Auf die Orientierung des Pin 1 ist beim Einsatz der CPU wieder genau zu achten.

Bild 5.10 Beim Einschieben der Adapterplatine sind für einen besseren Halt im Slot unbedingt die notwendigen Plastikhalterungen zu verwenden.

Einstellungen für die CPU

5.1.2

Einstellungsdaten

Für jede CPU sind drei Dinge festzulegen: ■

die CPU-Spannung (Core Voltage)

■

der Systemtakt (typisch 66, 100, 133 MHz)

■

ein Faktor (Multiplikator), der, mit dem Systemtakt multipliziert, die spezifizierte CPU-Frequenz ergibt

Grundlegende Takteinstellungen Die ersten Pentium-Prozessoren mit 60 und 66 MHz arbeiten mit einer Betriebsspannung von 5 V in einem Sockel Nummer 4 (273 Pins) ohne Taktvervielfachung. Auf derartigen Mainboards sind per Jumper daher lediglich 60 oder 66 MHz für die CPU festzulegen und nichts weiter. Die Pentium-CPUs ab 75 MHz arbeiten mit 3,3 V in einem Sockel Nummer 5 oder 7 (mit zweiter Spannungsversorgung für MMX), die jeweils über 320 Anschlüsse verfügen, wodurch auch kein direkter Upgrade-Pfad von einem Pentium-System der ersten Generation zu einer der folgenden möglich ist. Außerdem arbeiten die Pentium-CPUs der zweiten Generation stets mit einer internen Taktvervielfachung, was bei den ersten Versionen (60, 66 MHz) eben nicht der Fall ist. Demnach sind zwei Einstellungen für den Takt durchzuführen, erstens für den Systemtakt (z.B. 60, 66, 75, 100, 133 MHz) und zweitens für die Festlegung eines Faktors, nämlich »Mainboard-Takt mal CPU-Takt«, wie beispielsweise x1.5, x2, x3 usw. In den Handbüchern zu den Mainboards ist diese Taktfestlegung mitunter auch als Core/BusRatio angegeben, also »CPU-Takt dividiert durch Mainboard-Takt«, was aber auf das Gleiche hinausläuft. Bei einer-100-MHz-Pentium-CPU ist bei einem MainboardTakt von 66 MHz demnach ein Core/BusRatio von 3/2 festzulegen, was somit 66 MHz x 1,5 = 100 MHz ergibt. Diese Einstellungen werden bei Sockel-7-Systemen direkt auf dem Mainboard entweder per Jumper oder DIP-Schalter vorgenommen. Die extern angelegte Frequenz wird von den CPUs intern entsprechend vervielfacht. Um welchen Faktor dies geschehen soll, erkennt die CPU über so genannte BF-Pins (Bus Frequency), die mit den Jumpern verbunden sind. BF2

BF1

BF0

Takt

0

0

0

x 4,5

0

0

1

x5

0

1

0

x4

0

1

1

x 5,5

Tabelle 5.1 Die (theoretisch) möglichen BF-Jumperstellungen, die den Taktfaktor für die CPU bestimmen

129

130

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

BF2

BF1

BF0

Takt

1

0

0

x 2,5

1

0

1

x3

1

1

0

x2

1

1

1

x 1,5 (3,5)

Tabelle 5.1 Die (theoretisch) möglichen BF-Jumperstellungen, die den Taktfaktor für die CPU bestimmen (Forts.)

Bild 5.11 Super 7 definiert keinen neuen Sockel, sondern eine Mainboard-Architektur mit 100-MHz-Systemtakt. Der AMD-Prozessor K6-III mit 450 MHz besitzt wie der Vorgänger einen L1-Cache von je 32 Kbyte für Daten und Befehle sowie als Neuerung auch einen integrierten L2-Cache von 256 Kbyte, der mit dem vollen CPU-Takt arbeitet. Der Cache-Speicher auf den Super-7-Boards kann daher als L3-Cache verwendet werden.

Einstellungen für die CPU

Der Sockel 5 kennt lediglich einen einzigen BF-Jumper, womit zwei Einstellungen (x1,5, x2) möglich sind, beim Sockel 7 sind ein BF0- und ein BF1-Anschluss vorhanden, was demgegenüber vier unterschiedliche Einstellungen (x1.5, x2, x2,5, x3) erlaubt, und der so genannte Super Sockel 7 bietet außerdem einen »verdrahteten« BF2-Anschluss, womit sich dann zusätzlich auch die Faktoren x4, x4,5, x5 und x5,5 jumpern lassen. Leider interpretieren die verschiedenen CPUs diese Jumperstellungen unterschiedlich, wie es auch in der folgenden Tabelle angegeben ist. Der Super Sockel 7 sieht genauso aus wie der Sockel 7. Die Super-Sockel-7Definition ändert nichts an der Mechanik oder an der Signalbelegung des Sockels, selbst in der Form etwa, dass ältere Pentium-CPUs wie etwa ein Pentium-133 hier nicht mehr funktionieren würden. Vielmehr impliziert Super 7, wie es auch bezeichnet wird, dass ein Mainboard-Takt von 100 MHz statt wie bis dato maximal 66 MHz zum Standard erhoben wird. Zu beachten ist bei Super-7-Mainboards, ob sie auch einen Mainboard-Takt von 95 MHz bieten, denn diesen benötigen die AMD-CPUs vom Typ AMDK6-II mit 333 MHz (95 MHz x 3,5) und 380 MHz (95 MHz x 4), wenn man gedenkt, solch einen Typ einzusetzen. Der logische Pegel »0« entspricht der in den Mainboard-Handbüchern üblicherweise angegebenen Schalterposition ON und der Pegel »1« dementsprechend der Position OFF. Durch die Schalterstellung ON bzw. durch einen gesteckten Jumper wird der entsprechende BF-Pin der CPU auf Masse geschaltet und ein offener Anschluss wirkt als ein High, wie es allgemein in der TTLogik üblich ist. Dabei werden meist vom jeweiligen BF-Pin entsprechende Widerstände mit einem typischen Wert von 3,3 bis 4,7 kO entweder an Masse (pull-down) oder Vcc (pull-up) geschaltet, je nachdem, ob der betreffende BF-Pin auf 0 oder 1 liegen soll. Diese Einstellung mit den BF-Signalen wäre eigentlich eine einfache und logische Sache, wenn sich nur alle Mainboard-Hersteller konsequent daran halten würden, was in der Praxis bedeutet, dass die Festlegung der Taktfrequenzen oftmals eine etwas undurchsichtige Angelegenheit ist und nicht immer alle im Prinzip möglichen BF-Verbindungen (korrekt) auf dem Mainboard »verdrahtet« werden. Es ist demnach leider kein Verlass darauf, dass beispielsweise ein Sockel-7Mainboard auch die Stellung x3 bietet oder ein Super-Sockel-7-Mainboard die Stellung x5,5, was schaltungstechnisch gesehen überhaupt kein Problem wäre. Interessanterweise lässt sich etwa der letzte Intel-Vertreter im Sockel-7-Design – der Pentium MMX-233 – in einem Sockel-7-Mainboard gar nicht optimal (66 MHz x 3,5) jumpern, da bei einem derartigen Mainboard maximal nur der Faktor x3 eingestellt werden kann. Wie die verschiedenen CPUs generell die BF-Stellungen interpretieren, ist zusammengefasst in der folgenden Tabelle gezeigt.

131

132

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

BF2 BF1 BF0 Pentium

Pentium MMX

Cyrix/ IBM 6x86

Cyrix/ AMD IBM K5 M2

AMD K6

IDT C6 Win Chip

0

0

0

-

-

-

-

-

4,5x

-

0

0

1

-

-

-

-

-

5x

5x

0

1

0

-

-

-

-

-

4x

4x

0

1

1

-

-

-

-

-

5,5x

-

1

0

0

2,5x

2,5x

1x

2,5x

1,75x

2,5x

-

1

0

1

3x

3x

4x

3x

-

3x

3x

1

1

0

2x

2x

2x

2x

1,5x

2x

2x

1

1

1

1,5x

3,5x

3x

3,5x

-

3,5x

4x

Tabelle 5.2 Die BF-Jumper für die Einstellung des Verhältnisses von externem zu internem Takt werden von den verschiedenen Mikroprozessoren unterschiedlich interpretiert. Der BF2-Jumper wird von Intel-Pentium-CPUs nicht ausgewertet und ist bei einigen Mainboards auch gar nicht verdrahtet.

Alternativ lässt sich für den Mainboard-Takt möglicherweise 75 MHz festlegen, wenn das jeweilige Mainboard hierfür geeignet ist. Die CPU läuft dann mit 75 MHz x 3 = 225 MHz, bleibt somit also unter ihrem maximal möglichen Wert. Andererseits kann man nicht ohne weiteres davon ausgehen, dass der PC auch mit 75 MHz noch stabil läuft, denn die Speicher und die PCI-Einsteckkarten werden dann mit einem zu hohen Takt betrieben, was keinesfalls funktionieren muss. Standard für den Mainboard-Takt waren eine Zeit lang maximal 66 MHz. Für einige Pentium (kompatible)-CPUs werden jedoch auch 75 MHz (z.B. Cyrix MII PR366), 83 MHz oder auch 100 MHz (AMD K6-3-450) als Systemtakt benötigt. Dabei lassen sich verschiedene Kombinationen bei der Einstellung des Systemtaktes und des Multiplikationsfaktors festlegen. Denkbar wäre beispielsweise der Betrieb einer 266-MHz-CPU mit einem Systemtakt von 66 MHz und dem Multiplikationsfaktor von 4 (ergibt 264), wobei man ebenfalls auf 266 MHz (genauer 262) kommt, wenn ein Systemtakt von 75 MHz und ein Multiplikationsfaktor von 3,5 eingestellt werden. Generell ist es anzustreben, mit einem höheren Systemtakt zu arbeiten, denn die Mainboardelektronik (Chipset, Speicher, Cache) arbeitet dann ebenfalls schneller, was Geschwindigkeitsvorteile mit sich bringen kann, und der CPU ist es im Prinzip egal, wie der benötigte Takt letztendlich zustande kommt. Ab einem Systemtakt von 75 MHz ist es empfehlenswert und ab 100 MHz unabdingbar, dass die Speicherbausteine (PC100 SDRAMs) auch explizit hierfür ausgelegt sind, denn RAMs, die bei 66 MHz problemlos funktionieren, können bereits bei 75 MHz streiken, so dass der PC dann noch nicht einmal startet. Entsprechendes gilt für andere Schaltungselemente des

Einstellungen für die CPU

Mainboards und für die Bussysteme (AGP, ISA, PCI), die für die Einsteckkarten verwendet werden, denn höherer Systemtakt heißt meist auch höherer Bustakt (siehe Kapitel 5.2), und den können einige Einsteckkarten vielfach nicht verarbeiten, wie beispielsweise einige SCSI-Hostadapter (z.B. Adaptec 2940) oder auch Grafikkarten.

Bild 5.12 Ein Mainboard laut Super-7-Standard kann eine Vielzahl unterschiedlicher CPUs verwenden und ist technisch gesehen nach wie vor keine schlechte Basis für die üblichen PC-Arbeiten, da hier auch AGP und USB implementiert sind.

Die Intel-Pentium-CPUs (nicht Pentium II) sind alle für einen maximalen externen Takt von 66 MHz ausgelegt, während Hersteller wie AMD, Cyrix und IBM für den Sockel 7 die leistungsfähigeren Modelle bieten, was eben auch zur Definition des Super-Sockel 7 geführt hat, wobei sich hier auch die notwendigen Faktoren ab x4 jumpern lassen, während die Intel-PentiumCPUs maximal den Faktor 3,5 unterstützen.

133

134

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Möglicherweise muss eine CPU mit einem niedrigeren Takt betrieben werden als mit demjenigen, der für sie maximal vorgesehen ist, was natürlich zulässig ist und keine Probleme bereitet, während das »Höhertakten«, was immer wieder gern als Tuning-Empfehlung aus dem Hut gezaubert wird, stets mit Vorsicht zu interpretieren ist. Ganz allgemein lässt sich feststellen, dass Pentium-kompatible Prozessoren der Firmen AMD, Cyrix/IBM und IDT selbst moderate Takterhöhungen um eine Stufe oftmals nicht verkraften, was nachfolgend die merkwürdigsten Phänomene hervorrufen kann (Abstürze, Programme lassen sich nicht installieren usw.), falls der PC denn überhaupt startet. Intel-CPUs sind demgegenüber mit ihrer angegebenen Maximalfrequenz meist noch nicht am Ende und lassen hier ein »Übertakten« zu, wenn man es dabei nicht gleich übertreibt. Dabei ist es gängige Intel-Praxis, dass bei einigen Typen ein »Übertaktungsschutz« eingebaut ist, was sich durchaus von einer Fertigungscharge zur nächsten ändern kann. Der eine Anwender betreibt problemlos eine 166-MHz-CPU mit 200 MHz, und beim anderen, der eine identisch aussehende CPU vom gleichen Typ erworben hat, funktioniert dies eben nicht.

Bild 5.13 Der DIP-Schalter mit der Beschriftung für die Takteinstellung auf einem Mainboard

In den Handbüchern zu den Mainboards oder auch direkt als Aufdruck auf der Mainboard-Platine finden sich entsprechende Angaben darüber, wie die Werte für bestimmte CPUs eingestellt werden müssen. Diese Angaben beziehen sich auf diejenigen CPU-Typen, die beim Herstellungszeitpunkt des Mainboards aktuell bzw. überhaupt bekannt sind, was bedeutet, dass sich hier keine Angaben über CPUs finden lassen, die etwas später auf dem

Einstellungen für die CPU

Markt erscheinen. Dadurch sollte man sich aber nicht beirren lassen, denn wichtig sind eben genau die drei genannten Punkte (Spannung, Systemtakt, Multiplikator), damit eine CPU korrekt einzusetzen ist, wobei es dann eine eher untergeordnete Rolle spielt, welche konkreten Taktraten das Handbuch zum Mainboard preisgibt. Das folgende Bild zeigt als Beispiel aus einem Handbuch die per DIP-Schalter festzulegenden Einstellungen für unterschiedliche Pentium(kompatible)-CPUs für ein Mainboard der Firma DFI (P5BV3+). Wichtig für die Beurteilung, ob sich eine bestimmte CPU in einem Mainboard verwenden lässt, sind die CPU-Spannung, der Systemtakt und der Multiplikator. Unter Beachtung dieser Parameter lassen sich auch CPUs in Mainboards verwenden, die im Handbuch zum Board gar nicht angegeben sind.

Bild 5.14 Die Einstellungen für ein Super-Socket-7-Mainboard und welche CPUs laut Handbuch unterstützt werden. CPUs wie etwa ein AMD-K6-3/450 lassen sich trotz fehlender Angabe mit diesem Mainboard betreiben, da sowohl ein Systemtakt von 100 MHz, als auch der Faktor 4,5 einzustellen sind.

Oben wurde erwähnt, dass ein Jumper bzw. DIP-Schalter den Systemtakt und ein zweiter den Faktor für die CPU bestimmt. Die Angaben in den Handbüchern (Abbildung 5.14) oder auch der Aufdruck bei einem Main-

135

136

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

board (Abbildung 5.13) sollen es dem Anwender erleichtern, den richtigen Takt explizit für eine bestimmte CPU (z.B. AMD K6-2, 300 MHz) einstellen zu können. Dabei ist meist erst auf den zweiten Blick zu erkennen, welche einzelnen DIP-Schalter nun den Systemtakt und welche den Faktor festlegen, so dass die Herstellervorgaben etwas genauer betrachtet werden müssen, damit dann auch eine CPU richtig eingestellt werden kann, die eben nicht im Handbuch angeführt ist. Als Beispiel soll hierfür die Abbildung 5.14 dienen. Wie es ein Vergleich der einzelnen DIP-Schalterstellungen zeigt, bestimmen die drei ersten DIPSchalterstellungen offensichtlich den Systemtakt und die Positionen 4, 5, 6 den Faktor. Wenn diese einzelnen Stellungen aufgeschlüsselt werden, ergeben sich die Zuordnungen laut der folgenden Tabelle. Dabei ist zu beachten, dass die verschiedenen CPUs die einzelnen Stellungen durchaus unterschiedlich interpretieren, wie es auch in der Tabelle 4.2 angegeben ist. Durch die Anwendung dieser Analysemethode (die BF-Pins bestimmen stets den Faktor) und mit Hilfe der Tabellen ist genau festzustellen, welche Einstellungen das jeweilige Mainboard bietet, obwohl das Handbuch die einzusetzende CPU möglicherweise eben nicht anführt. DIP-Schalter: 1

2

3

Systemtakt

Off

Off

Off

60 MHz

On

Off

Off

66 MHz

Off

Off

On

75 MHz

On

Off

On

83 MHz

On

On

On

100 MHz

DIP-Schalter: 4 (BF0)

5 (BF1)

6 (BF0)

Faktor

Off

Off

On

x 2,5

On

Off

On

x3

On

On

On

x 3,5

Off

On

Off

x4

Off

Off

Off

x 4,5

On

Off

Off

x5

On

On

Off

x 5,5

Tabelle 5.3 Die Aufschlüsselung der DIP-Schalterstellungen fördert auch undokumentierte Einstellungsmöglichkeiten zutage.

Einstellungen für die CPU

CPUs laut P-Rating konfigurieren Die CPU muss für denjenigen Takt gejumpert werden, für den sie spezifiziert ist, und die entsprechende Frequenzangabe findet sich entweder oben oder auch unten auf dem Chipgehäuse aufgedruckt. Die Einstellung des Systemtaktes und die Festlegung des Multiplikationsfaktors sind hierfür zunächst die beiden einfachen Schritte. Was oftmals für Verwirrung sorgt, ist der Umstand, dass einige CPUs abweichend von ihrer Bezeichnung zu jumpern sind. Der Grund hierfür ist das Pentium-Rating oder kurz P-Rating. Zur Beurteilung und damit zum Vergleich der Leistungsfähigkeit verschiedener Mikroprozessoren gibt es verschiedene Benchmarkprogramme (Maßstab), die aus einer Sammlung typischer Applikationen bestehen, wie Textverarbeitung, Grafik, Tabellenkalkulation, Desktop-Publishing und weitere mehr. AMD, Cyrix, IBM und SGS haben sich gemeinsam auf ein Benchmarkprogramm (»Winstone« von Ziff Davis) geeinigt, das die Gleichrangigkeit zum Original-Intel-Pentium bewertet und wonach sich dann die Bezeichnung ergibt – das P-Rating. Beispielsweise ist der mit 250 MHz getaktete Cyrix-Prozessor MII-PR333 so leistungsfähig wie ein Pentium von Intel, der mit 333 MHz getaktet wird.

Bild 5.15 Die Pentium-kompatiblen CPUs von Cyrix und IBM werden laut P-Rating (PR) spezifiziert und daher abweichend von ihrer Typ-Bezeichnung gejumpert.

Die Angaben des P-Ratings finden sich bei den Prozessoren 6x86 (Cyrix, IBM), 6x86MX (MMX-CPUs), M II (Cyrix, IBM) und dem AMD-K5 (Advanced Micro Devices). Diese Typen verdienen daher besondere Aufmerksamkeit bei der Jumperung.

137

138

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Spannungseinstellungen Prozessoren mit MMX (Multi Media eXtension) benötigen neben der Betriebsspannung von 3,3 V eine weitere von 2,8 V. Der CPU-Kern wird bei diesen Typen mit 2,8 V, die CPU-Ausgangstreiber (I/O) werden mit den 3,3 V betrieben. Mainboards mit einem Sockel Nr. 7 verfügen über eine Dual-Voltage-Versorgung, jedoch kann man keineswegs davon ausgehen, dass jedes Sockel-7-Mainboard diese Option (automatisch) bietet. Je nach Mainboardtyp ist Dual-Voltage entweder überhaupt nicht möglich, oder es muss ein zusätzliches Spannungsreglermodul (VRM), das für das jeweilige Mainboard spezifiziert ist, erworben werden, das meist jedoch nicht einfach zu beschaffen ist. Im Handel gibt für beide Fälle CPUZwischensockel, die die zweite Spannung zur Verfügung stellen. Ab Sockel7-Mainboards des Baujahres 1996 kann davon ausgegangen werden, dass sie die Dual-Voltage-Option bieten, allerdings lassen sich hier auch unterschiedlich hohe Maximal-Taktraten einstellen. Die Pentium-kompatiblen Mikroprozessoren (WinChip) der Firma IDT kommen als einzige MMX-fähige CPUs ohne eine zweite Spannung aus, wodurch sie insbesondere zum Aufrüsten älterer PCs geeignet sind. Da das Namensrecht »WinChip« in Deutschland bereits für einen anderen Hersteller reserviert ist, mussten die CPUs seit Mitte 1999 exklusiv für den deutschen Markt eine andere Bezeichnung (IDT) führen. Wer ein Mainboard mit Sockel 7 oder sogar noch mit Sockel 5 besitzt, kann seinen PC mit einem WinChip aufrüsten, denn diese CPUs benötigen entweder 3,3 V oder 3,5 V. Der Hersteller empfiehlt – je nach CPU-Typ –, eine dieser beiden Spannungen zu verwenden. Im Test mit dem WinChip 200 konnte jedoch festgestellt werden, dass dieser Prozessor mit beiden Spannungen zurechtkommt. Eine Weiterentwicklung sind die WinChip2Typen, die gegenüber der ersten Generation auch 3DNOW! (AMD) sowie MMX (Intel) unterstützen.

Bild 5.16 Die WinChips der Firma IDT eignen sich insbesondere zum Aufrüsten älterer PCModelle, die keine zweite CPU-Spannung bieten. Der 200-MHz-Typ ist ideal für einen Mainboard-Takt von 66 MHz mit einem Faktor x 3.

Einstellungen für die CPU

Die 300-MHz-CPU erlaubt zudem auch einen Mainboard-Takt von 100 MHz. Bei Boards mit einem Sockel 5 ist zu beachten, dass hier lediglich die Faktoren x 1,5 und x 2 zu jumpern sind und die Jumperstellung x 1,5 von einem WinChip als x 4 interpretiert wird, wie es auch in der Tabelle angegeben ist. Der 240-MHz-WinChip (60 MHz x 4) wäre hierfür also die beste Wahl. Die Firma IDT hat sich mittlerweile von diesen Chips getrennt und die Technologie komplett an die Chipset-Firma VIA Technologies verkauft, die ebenfalls die CPUs der Firma Cyrix (6x86MX, MII) von National Semiconductor erworben hat. Die eingekaufte Technologie hat es VIA ermöglicht, den Cyrix III zu entwickeln, der als einziger Prozessor, der nicht von Intel stammt, in einem 370-poligen Sockel arbeiten kann. Er wird auch unter dem Codenamen Samuel II oder Winchip 4 geführt. Die Betriebsspannung kann sich bei einem im Prinzip identischen CPUTyp von einer Fertigungscharge zur darauf folgenden durchaus geändert haben. Eine allgemein gültige Kennzeichnung für die Betriebsspannung gibt es nicht und jeder Hersteller führt hier eine eigene Nomenklatur. Im folgenden Bild sind einige übliche Kennzeichnungsmethoden angegeben und mitunter ist die Spannung auch direkt oben auf das Prozessorgehäuse gedruckt.

Bild 5.17 Die Werte der Betriebsspannung werden bei verschiedenen Herstellern unterschiedlich angegeben.

139

140

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Die Problematik der richtigen Einstellung der CPU-Versorgungsspannung hat sich ab dem Pentium II entschärft, denn diese CPU kann dem Chipsatz über spezielle Pins (VID[4:0], Voltage Identification) ihre jeweils benötigte Versorgungsspannung signalisieren, und der Chipsatz schaltet sie dementsprechend automatisch ein. Allerdings lassen sich per Jumper oder auch im CPU Soft Menu in der Regel auch manuelle Einstellungen für die CPUCore-Spannung vornehmen. In den meisten Fällen kann auf dem Mainboard per DIP-Schalter auf diese Automatik geschaltet werden oder aber die Spannung lässt sich genau vorgeben, wobei man mit einer falschen Einstellung die CPU durchaus zerstören kann. Die Einstellung der richtigen CPU-Spannung ist mit äußerster Sorgfalt vorzunehmen, denn eine zu hohe Spannung kann die CPU durchaus zerstören.

Bild 5.18 Die Festlegung der CPU-Spannung kann bei diesem Mainboard der Firma ASUS für Athlon-CPUs mit Hilfe der Automatik-Stellung (rechts unten, alle Jumper rechts gesetzt, CPU default) erfolgen oder aber die Spannung wird genau manuell vorgegeben.

Einstellungen für die CPU

Bei den meisten Mainboards lässt sich lediglich die Core-Spannung und nicht die I/O-Spannung variieren, wobei sie – je nach CPU- und ChipsetTyp – entweder 3,3 V oder auch 3,45 V beträgt. Bei einigen Boards ist sie jedoch zwischen diesen beiden Werten per Jumper umzuschalten. Üblicherweise verbleibt dieser Jumper aber in der Default-Stellung, und nur falls die CPU übertaktet wird, ist eine derartige Spannungsveränderung mitunter notwendig, falls das System nicht stabil läuft. Aus diesem Umstand ergibt sich dann auch eine leicht veränderte Core-Spannung, wie es jeweils der zweite Wert bei den einzelnen Jumperstellungen in der Abbildung 5.18 kennzeichnet. VID4

VID3

VID2

VID1

VID0

Vcc-Core

0

0

0

0

0

1,850 V

0

0

0

0

1

1,825 V

0

0

0

1

0

1,800 V

0

0

0

1

1

1,775 V

0

0

1

0

0

1,750 V

0

0

1

0

1

1,725 V

0

0

1

1

0

1,700 V

0

0

1

1

1

1,675 V

0

1

0

0

0

1,650 V

0

1

0

0

1

1,625 V

0

1

0

1

0

1,600 V

0

1

0

1

1

1,575 V

0

1

1

0

0

1,550 V

0

1

1

0

1

1,525 V

0

1

1

1

0

1,500 V

0

1

1

1

1

1,475 V

1

0

0

0

0

1,450 V

1

0

0

0

1

1,425 V

1

0

0

1

0

1,400 V

1

0

0

1

1

1,375 V

1

0

1

0

0

1,350 V

1

0

1

0

1

1,325 V

1

0

1

1

0

1,300 V

1

0

1

1

1

1,275 V

1

1

0

0

0

1,250 V

Tabelle 5.4 Die VID-Signale für die Core-Spannung bei den sockelbasierten Athlons

141

142

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

VID4

VID3

VID2

VID1

VID0

Vcc-Core

1

1

0

0

1

1,225 V

1

1

0

1

0

1,200 V

1

1

0

1

1

1,175 V

1

1

1

0

0

1,150 V

1

1

1

0

1

1,125 V

1

1

1

1

0

1,100 V

1

1

1

1

1

keine CPU

Tabelle 5.4 Die VID-Signale für die Core-Spannung bei den sockelbasierten Athlons (Forts.)

Alle wichtigen CPU-Einstellungsdaten in der Übersicht Es kommt nicht selten vor, dass die Angaben in den Mainboard-Handbüchern nicht korrekt sind, was sowohl für die Daten zur Takteinstellung gilt (siehe auch P-Rating) als auch für die CPU-Betriebsspannung. Letztendlich sind die Daten, die auf der CPU aufgedruckt sind, relevant, und an die muss man sich halten. Die folgende Tabelle zeigt alle wichtigen Daten für die Einstellung zahlreicher CPUs auf einen Blick. Der Vollständigkeit halber sei noch einmal angemerkt, dass es neben den gezeigten Einstellungen für den Systemtakt und den Faktor (Taktrate) weitere Kombinationsmöglichkeiten gibt, um den gewünschten CPU-Takt festzulegen. Prozessor-Typ

Mainboard (Systemtakt)

interner Takt

Taktfaktor

Spannungen (I/O-Core)

AMD K5x86 PR 90

60 MHz

90 MHz

x 1,5

3,45 V

AMD K5x86 PR100

66 MHz

100 MHz

x 1,5

3,45 V

AMD K5x86 PR120

60 MHz

90 MHz

x 1,5

3,45 V

AMD K5x86 PR133

66 MHz

100 MHz

x 1,5

3,45 V

AMD K5x86 PR150

60 MHz

105 MHz

x 1,75

3,45 V

AMD K5x86 PR 166

66 MHz

116 MHz

x 1,75

3,45 V

AMD K5x86 PR 200

66 MHz

133 MHz

x2

3,45 V

AMD K6 166

66 MHz

166 MHz

x 2,5

3,3 V – 2,9 V

AMD K6 200

66 MHz

200 MHz

x3

3,3 V – 2,9 V

AMD K6 233

66 MHz

233 MHz

x 3,5

3,3 V – 3,2 V

AMD K6 300

100 MHz

300 MHz

x3

3,45 V – 2,2 V

Tabelle 5.5 Die Daten für die CPU-Einstellungen in der Übersicht. Ab dem PentiumPro lässt sich lediglich die Core-Spannung variieren und demnach ist die I/O-Spannung (3,3 V) ab diesem Typ nicht mehr angeführt.

Einstellungen für die CPU

Prozessor-Typ

Mainboard (Systemtakt)

interner Takt

Taktfaktor

Spannungen (I/O-Core)

AMD K6-2 266

66 MHz

266 MHz

x4

3,2 V – 2,2 V

AMD K6-2 300

100 MHz

300 MHz

x3

3,2 V – 2,2 V

AMD K6-2 333

95 MHz

333 MHz

x 3,5

3,2 V – 2,2 V

AMD K6-2 350

100 MHz

350 MHz

x 3,5

3,2 V – 2,2 V

AMD K6-2 380

95 MHz

380 MHz

x4

3,2 V – 2,2 V

AMD K6-2 400

100 MHz

400 MHz

x4

3,2 V – 2,2 V

AMD K6-2 450

100 MHz

450 MHz

x 4,5

3,2 V – 2,3 V

AMD K6-3 450 (256 Kbyte L2Cache)

100 MHz

450 MHz

x 4,5

3,2 V – 2,3 V

AMD K6-3 550 (256 Kbyte L2Cache)

100 MHz

550 MHz

x5

3,2 V – 2,3 V

Cyrix/IBM 6x86 PR 166+

66 MHz

133 MHz

x2

3,5 V

Cyrix/IBM 6x86 PR 200+

75 MHz

150 MHz

x2

3,5 V

Cyrix/IBM 6x86MXPR166

66 MHz

133 MHz

x2

3,3 V – 2,9 V

Cyrix/IBM 6x86MXPR200

75 MHz

150 MHz

x2

3,3 V – 2,9 V

Cyrix/IBM 6x86MXPR233

66 MHz

200 MHz

x3

3,3 V – 2,9 V

Cyrix/IBM 6x86MXPR266

66 MHz

233 MHz

x 3,5

3,3 V – 2,9 V

IBM/Cyrix M II PR300

66 MHz

233 MHz

x 3,5

3,3 V – 2,9 V

IBM/Cyrix M II PR333

83 MHz

250 MHz

x3

3,3 V – 2,9 V

IBM/Cyrix M II PR350

100 MHz

300 MHz

x3

3,3 V – 2,9 V

IBM/Cyrix M II PR400

100 MHz

350 MHz

x 3,5

3,3 V – 2,9 V

Tabelle 5.5 Die Daten für die CPU-Einstellungen in der Übersicht. Ab dem PentiumPro lässt sich lediglich die Core-Spannung variieren und demnach ist die I/O-Spannung (3,3 V) ab diesem Typ nicht mehr angeführt. (Forts.)

143

144

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Prozessor-Typ

Mainboard (Systemtakt)

interner Takt

Taktfaktor

Spannungen (I/O-Core)

IDT WinChip C6 180

60 MHz

180 MHz

x3

3,3 V

IDT WinChip C6 200

66 MHz

200 MHz

x3

3,3 V

IDT WinChip C6 225

75 MHz

225 MHz

x3

3,3 V

IDT WinChip2 240

60 MHz

240 MHz

x4

3,3 V

IDT WinChip2 250

83 MHz

250 MHz

x3

3,3 V

IDT WinChip2 266

66 MHz

266 MHz

x4

3,3 V

IDT WinChip2 300

100 MHz

300 MHz

x3

3,3 V

Intel Pentium 120

60 MHz

120 MHz

x2

3,5 V

Intel Pentium 133

66 MHz

133 MHz

x2

3,3 V

Intel Pentium 150

60 MHz

150 MHz

x 2,5

3,3 V

Intel Pentium 166

66 MHz

166 MHz

x 2,5

3,3 V

Intel Pentium 200

66 MHz

200 MHz

x3

3,3 V

Intel Pentium MMX 166

66 MHz

166 MHz

x 2,5

3,3 V – 2,8 V

Intel Pentium MMX 200

66 MHz

200 MHz

x3

3,3 V – 2,8 V

Intel Pentium MMX 233

66 MHz

233 MHz

x 3,5

3,3 V – 2,8 V

Intel Pentium Pro 150

60 MHz

150 MHz

x 2,5

3,1 V

Intel Pentium Pro 166

66 MHz

166 MHz

x 2,5

3,3 V

Intel Pentium Pro 180

60 MHz

180 MHz

x3

3,3 V

Intel Pentium Pro 200

66 MHz

200 MHz

x3

3,3 V

Intel Pentium II 233

66 MHz

233 MHz

x 3,5

2,9 V

Intel Pentium II 266

66 MHz

266 MHz

x4

2,9 V

Intel Pentium II 300

66 MHz

300 MHz

x 4,5

2,9 V

Intel Pentium II 333

66 MHz

333 MHz

x5

2,18 V

Tabelle 5.5 Die Daten für die CPU-Einstellungen in der Übersicht. Ab dem PentiumPro lässt sich lediglich die Core-Spannung variieren und demnach ist die I/O-Spannung (3,3 V) ab diesem Typ nicht mehr angeführt. (Forts.)

Einstellungen für die CPU

Prozessor-Typ

Mainboard (Systemtakt)

interner Takt

Taktfaktor

Spannungen (I/O-Core)

Intel Pentium II 350

100 MHz

350 MHz

x 3,5

2,18 V

Intel Pentium II 400

100 MHz

400 MHz

x4

2,18 V

Intel Pentium II 450

100 MHz

450 MHz

x 4,5

2,18 V

Intel Celeron 266 (ohne L2-Cache)

66 MHz

266 MHz

x4

2V

Intel Celeron 300 (ohne L2-Cache)

66 MHz

300 MHz

x 4,5

2V

Intel Celeron 300A

66 MHz

300 MHz

x 4,5

2V

Intel Celeron 333

66 MHz

333 MHz

x5

2V

Intel Celeron 366

66 MHz

366 MHz

x 5,5

2V

Intel Celeron 400

66 MHz

400 MHz

x6

2V

Intel Celeron 433

66 MHz

433 MHz

x 6,5

2V

Intel Celeron 466

66 MHz

466 MHz

x7

2V

Intel Celeron 500

66 MHz

500 MHz

x 7,5

2V

Intel Celeron 533

66 MHz

533 MHz

x8

2V

Intel Celeron 600 (ab hier Coppermine-Kern)

66 MHz

600 MHz

x9

1, 65 V

Intel Celeron 633

66 MHz

633 MHz

x 9,5

1, 65 V

Intel Celeron 667

66 MHz

667 MHz

x 10

1, 65 V

Intel Celeron 700

66 MHz

700 MHz

x 10,5

1, 65 V

Intel Celeron 733

66 MHz

733 MHz

x 11

1, 65 V

Intel Celeron 766

66 MHz

766 MHz

x 11,5

1, 65 V

Intel Celeron 800

100 MHz

800 MHz

x8

1, 65 V

Cyrix III 600

133 MHz

600 MHz

x 4,5

1,5 V

Cyrix III 650

100 MHz

650 MHz

x 6,5

1,5 V

Cyrix III 667

133 MHz

667 MHz

x5

1,5 V

Cyrix III 700

100 MHz

700 MHz

x7

1,5 V

Intel Pentium III 450

100 MHz

450 MHz

x 4,5

2V

Intel Pentium III 500

100 MHz

500 MHz

x5

2V

Intel Pentium III 500 (ab hier 256 Kbyte L2-Cache)

100 MHz

500 MHz

x5

1,65 V

Tabelle 5.5 Die Daten für die CPU-Einstellungen in der Übersicht. Ab dem PentiumPro lässt sich lediglich die Core-Spannung variieren und demnach ist die I/O-Spannung (3,3 V) ab diesem Typ nicht mehr angeführt. (Forts.)

145

146

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Prozessor-Typ

Mainboard (Systemtakt)

interner Takt

Taktfaktor

Spannungen (I/O-Core)

Intel Pentium III 533B

133 MHz

533 MHz

x4

1,8 V

Intel Pentium III 550

100 MHz

550 MHz

x 5,5

2V

Intel Pentium III 600 E

100 MHz

600 MHz

x6

2V

Intel Pentium III 600 EB

133 MHz

600 MHz

x 4,5

1,8 V

Intel Pentium III 667 EB

133 MHz

667 MHz

x5

1,65 V

Intel Pentium III 700 E

100 MHz

700 MHz

x7

1,65 V

Intel Pentium III 733 EB

133 MHz

733 MHz

x 5,5

1,65 V

Intel Pentium III 800

100 MHz

800 MHz

x8

1,65 V

Intel Pentium III 1000 EB

133 MHz

1000 MHz

x 7,5

1,7 V

AMD Athlon 500 MHz

100 MHz (DDR)

500 MHz

x5

1,6 V

AMD Athlon 550 MHz

100 MHz (DDR)

550 MHz

x 5,5

1,6 V

AMD Athlon 600 MHz

100 MHz (DDR)

600 MHz

x6

1,6 V

AMD TB/Duron 650 MHz

100 MHz (DDR)

650 MHz

x 6,5

1,6 V

AMD TB/Duron 700 MHz

100 MHz (DDR)

700 MHz

x7

1,6 V

AMD TB/Duron 850 MHz

100 MHz (DDR)

850 MHz

x 8,5

1,7 V

AMD Thunderbird 900 MHz

100 MHz (DDR)

900 MHz

x9

1,7 V

AMD Thunderbird 1 GHz

100 MHz (DDR) 133 MHz (DDR)

1 GHz

x 10 x 7,5

1,8 V

Tabelle 5.5 Die Daten für die CPU-Einstellungen in der Übersicht. Ab dem PentiumPro lässt sich lediglich die Core-Spannung variieren und demnach ist die I/O-Spannung (3,3 V) ab diesem Typ nicht mehr angeführt. (Forts.)

Einstellungen für die CPU

Prozessor-Typ

Mainboard (Systemtakt)

interner Takt

Taktfaktor

Spannungen (I/O-Core)

AMD Thunderbird 1,2 GHz

100 MHz (DDR) 133 MHz (DDR)

1,2 GHz

x 12 x9

1,8 V

Intel Pentium 4

100 MHz (QDR)

1,4 GHz

x 14 (fest)

1,6 V

Intel Pentium 4

100 MHz (QDR)

1,5 GHz

x 15 (fest)

1,6 V

Tabelle 5.5 Die Daten für die CPU-Einstellungen in der Übersicht. Ab dem PentiumPro lässt sich lediglich die Core-Spannung variieren und demnach ist die I/O-Spannung (3,3 V) ab diesem Typ nicht mehr angeführt. (Forts.)

Athlons für den Sockel A gibt es in zwei Versionen, die unter den Bezeichnungen Duron (früher auch als Spitfire bezeichnet) und Thunderbird (TB in der Tabelle) firmieren. Während es den Duron ausschließlich im Sockel-ADesign gibt, wird der Thunderbird in geringen Stückzahlen – und auch nur für eine Übergangszeit – auch noch im Slot-A-Design ausgeliefert.

Bild 5.19 Der AMD-Duron basiert auf dem Athlon-Kern und ist für einen Socket 462 (Sockel A) vorgesehen. Vorsicht ist bei der Montage eines Kühlkörpers geboten, der stets auf den vier »Polstern« zu liegen kommen muss.

147

148

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Beide CPUs basieren auf dem gleichen Kern, und der einzige relevante Unterschied besteht darin, dass der Duron einen L2-Cache von 64 Kbyte und der Thunderbird einen von 256 Kbyte besitzt, der jeweils On Die – auf der gleichen Chipfläche – realisiert ist. Der Duron stellt aber nicht – wie der Celeron im Vergleich zum Pentium III – einen abgemagerten Thunderbird dar, sondern wird in einem eigenen Silizium-Design gefertigt, verfügt also über eine kleinere Die-Fläche, ist somit preiswerter zu fertigen und ist auch stromsparender. Bei Intel macht es von der Kostenseite hingegen keinen Unterschied, ob ein Pentium III oder ein Celeron III hergestellt wird, es wird im Grunde genommen stets der gleiche Chip gefertigt. Ab dem Celeron mit 600 MHz wird der gleiche Kern (Coppermine, vgl. Tabelle 4.5) wie beim aktuellen Pentium III verwendet. Der Pentium III verfügt über einen L2-Cache von 256 Kbyte, der Celeron über 128 Kbyte, und ansonsten sind beide Typen identisch, (der Celeron ab 800 MHz unterstützt ebenfalls einen Systemtakt von 100 MHz), wenn man einmal die beim Celeron fehlende Multiprozessorunterstützung beiseite lässt. Sowohl der Duron als auch der Thunderbird verwenden einen Systemtakt von 100 MHz, der als Double-Data-Rate (Triggerung auf beiden Taktflanken) arbeitet, was somit 200 MHz aus der klassischen Sicht der Datenübertragung entspricht. Die schnellsten Modelle können außerdem auch einen Systemtakt von 133 MHz verwenden, was den Thunderbird für den Einsatz der DDRSDAMs prädestiniert (jedenfalls theoretisch, mehr dazu im Kapitel 5.3). Der Pentium 4 arbeitet ebenfalls mit einem Systemtakt von 100 MHz und überträgt pro Takt gleich vier Datenpakete, was in der obigen Tabelle mit QDR (Quad Data Rate) gekennzeichnet ist.

5.1.3

CPUs per BIOS-Setup einstellen

Ab Pentium-II-Mainboards sind im Chipset Features Setup oder unter Advanced (Phoenix) Einstellungen für die CPU möglich oder es gibt hierfür auch eine separate Seite: CPU Soft Menu. Es sei angemerkt, dass man auch bei Mainboards, die sich mit dem Attribut Jumperless Configuration schmücken, gleichwohl Jumper findet und daher die in den vorherigen Kapitel erläuterten Konfigurationsmöglichkeiten zu beachten sind. Jumperless bedeutet eher, dass es für die Einstellung der Spannung und der Takte einen Automatik-Modus gibt, der per Jumper ein- oder ausgeschaltet werden kann. Bei einigen Mainboards ist der Eintrag für das CPU Soft Menu zwar im BIOSSetup vorhanden, allerdings ist er so lange nicht selektierbar, bis auf dem Mainboard ein spezieller Jumper mit einer Bezeichnung wie Configure Mode oder ähnlich umgesetzt wird. Dies ist durchaus ein sinnvoller Schutz, damit der Anwender sich auch bewusst wird, dass diese Einstellungen mit Bedacht vorzunehmen sind, denn die CPU kann bei falschen Werten durchaus zerstört werden.

Einstellungen für die CPU

Es wird immer wieder gern versucht, die vorhandene CPU mit einem höheren Takt zu betreiben als mit dem für sie spezifizierten. Wenn sich die CPU-Parameter komfortabel per BIOS-Setup »optimieren« lassen, ist man gemeinhin eher geneigt, eine andere Einstellung auszuprobieren, als wenn man den PC erst aufschrauben und nach den passenden Jumpern auf dem Mainboard suchen muss. Die Einstellung von CPU-Parametern per BIOS-Setup ist nicht ganz ungefährlich und kann dazu führen, dass der PC bei falschen Werten nicht mehr startet. Bei einem Mainboard, das die CPU-Parameter per BIOS festlegen kann, besteht noch eine weitere Gefahr, denn falls eine ungültige Takteinstellung vorgenommen worden ist, kann der PC möglicherweise keinen Neubootvorgang mehr ausführen, und ein erneutes BIOS-Setup zur Korrektur ist dann nicht mehr möglich. Bei einem Jumper-konfigurierbaren Mainboard ist dies hingegen kein Problem, denn hier können einfach wieder die Jumper neu gesetzt werden. Wichtig ist es daher, dass nach einer Veränderung der CPU-Daten per BIOS-Setup nicht der Reset-Taster betätigt oder der PC einfach ausgeschaltet wird. Statt dessen sollte das BIOS-Setup korrekt beendet und ein PCNeubooten abgewartet werden. Falls der PC dann nicht korrekt startet, kommt man meist wieder in das BIOS-Setup und kann eine erneute Einstellung durchführen. Falls aber der (gefürchtete) Fall auftreten sollte, dass der PC, aufgrund einer zu »optimistischen« Takteinstellung, keinen »Mucks« mehr von sich gibt, kann man nur durch wiederholtes Ein- und Ausschalten (typisch 3- bis 4-mal) des PC hoffen, dass das BIOS automatisch die Voreinstellungen aktiviert und sich nachfolgend wieder die passenden CPU-Parameter einstellen lassen. Bei einigen Mainboards beispielsweise von Intel gibt es zur Einstellung der Default-Werte immerhin einen speziellen Jumper (mit Recovery o.Ä. bezeichnet). Die Firma Gigabyte hat außerdem Mainboards in ihrem Lieferprogramm, die mit zwei BIOS-Chips (Dual BIOS) ausgestattet sind, und falls mit dem einen nicht gestartet werden kann, übernimmt das zweite diese Aufgabe. Falls keine dieser »Rettungsmaßnahmen« gegeben ist, müsste man sich entweder eine CPU beschaffen, die mit den eingestellten Daten funktioniert, oder ein neues Mainboard, was sicher äußerst ärgerlich wäre, so dass man beim Einstellen der CPU-Parameter per BIOS-Setup mit Bedacht vorgehen sollte. Was sich im Einzelnen im CPU Soft Menu oder auch im Soft Menu einstellen lässt, ist wieder einmal recht unterschiedlich. An dieser Stelle soll es jedoch in erster Linie um die CPU-Daten gehen, während die möglicherweise ebenfalls zu findenden Einstellungsmöglichkeiten für andere Takte (Bussysteme, Speicher) in den folgenden Kapiteln näher behandelt werden. Es mag dabei ganz hilfreich sein, wenn man sich die grundsätzlichen Takt-

149

150

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

zusammenhänge im Kapitel 5.2 Die verschiedenen Takte im Zusammenspiel – Bustakte vergegenwärtigt, denn die Bezeichnungen und Optionen sind in den verschiedenen BIOS-Versionen keineswegs einheitlich und schon gar nicht unmissverständlich.

Bild 5.20 Bei einigen Mainboards ist der Zugang zum CPU Soft Menu so lange versperrt, bis ein spezieller Jumper umgesetzt wird.

Die Hersteller empfehlen, sich auf die automatischen CPU-Parametereinstellung zu verlassen, was jedoch nicht immer korrekt funktioniert, so dass für die manuelle Festlegung ein Punkt wie CPU Operating Speed auf User Define einzustellen und außerdem zu kontrollieren ist, ob auf dem Mainboard nicht noch Jumper (z.B. Aktivierung des Soft-Menu, Ausschalten der Automatik) zu stecken sind.

Bild 5.21 Bei einer manuellen Festlegung der CPU-Betriebsdaten sollte man stets besondere Vorsicht walten lassen.

Einstellungen für die CPU

Turbo Frequency (Takterhöhung) Die Option Turbo Frequency kann, wenn sie vorhanden ist, in der Regel eingeschaltet werden, wodurch der Prozessor mit einem erhöhten Takt von ca. 2,5% betrieben wird, was zwar außerhalb seiner Spezifikation liegt, aufgrund der geringen Takterhöhung jedoch üblicherweise funktioniert. External Clock oder CPU Clock Frequency (CPU-Frequenz) Hier wird der (externe) Systemtakt von üblicherweise 66, 100 oder 133 MHz eingestellt. Werte wie 75 MHz, 83 MHz oder auch 122 MHz entsprechen nicht dem Standard und wer denkt, dass eine eher geringe Erhöhung von 66 MHz auf 75 MHz wohl funktionieren wird, befindet sich oftmals im Irrtum, denn die Takterhöhung kann sich auch auf den PCI-, AGP- und ISA-Takt auswirken, was beispielsweise bei einem Mainboard der Firma Gigabyte (GA-6BXE) dazu führt, dass der PCI-Bustakt 37,5 MHz, der AGPTakt 75 MHz und der ISA-Takt 9,3 MHz beträgt und der PC nicht mehr funktioniert, weil die PC-Einsteckkarten »aussteigen« und nicht etwa der Speicher oder die CPU. Diese Taktverbindungen können sich bei den einzelnen Mainboards jedoch voneinander unterscheiden (siehe auch Die verschiedenen Takte im Zusammenspiel – Bustakte), auch wenn sie den gleichen Chipsatz verwenden. Es gibt Typen, wie beispielsweise das BXE-Mainboard von ABit, bei dem der PCI-, der AGP- und der ISA-Takt stets den Spezifikationen entsprechen (PCI: 33 MHz, AGP: 66 MHz, ISA: 8 MHz), und zwar unabhängig von der jeweiligen Systemtakteinstellung. Bei einer Erhöhung wird sich der Takt daher »nur« auf die CPU und den Speicher (SDRAM) auswirken und für das SDRAM ist dann möglicherweise noch eine separate Einstellung (z.B. DIMM/PCIClk im Chipset Features Setup) vorhanden, die sich auf den Systemtakt bezieht. Bei dem als Beispiel herangezogenen Mainboard von Gigabyte gibt es genau nur zwei Einstellungen, bei denen die Takte den Spezifikationen entsprechen, und zwar eben 66 MHz und 100 MHz, d.h., statt mit 75 MHz oder 83 MHz ist es bei einer Einstellung von 100 MHz weit aussichtsreicher, dass das System auch mit einem erhöhten Takt funktioniert. Generell ist anzumerken, dass in den BIOS-Versionen eine Vielzahl unsinniger Einstellungsmöglichkeiten für den Systemtakt (z.B. bis hin zu 150 MHz) lauern, die für einen instabilen Betrieb verantwortlich sein können. Bei Athlon-CPUs ist bei den CPU-Einstellungen im Prinzip genauso zu verfahren wie bei den Intel-CPUs, wobei hier vielfach aber nur eine Option zur Verfügung steht: K7 CLK-CTL Select: Default/Optimal In der Default-Einstellung wird vom BIOS automatisch festgestellt, für welchen externen Takt die eingesetzte Athlon-CPU jeweils spezifiziert ist, und er wird auch dementsprechend eingestellt. Bei Optimal wird ein Takt von 100 MHz vorgegeben. Da alle aktuellen Athlon-Prozessoren mit 100 MHz

151

152

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

arbeiten können, sollte es demnach keine Rolle spielen, welche Option jeweils eingestellt wird; beim MSI-Mainboard (6167) ist es zumindest so. Nur die Thunderbird-CPUs ab 1 GHz können standardmäßig auch mit einem Systemtakt von 133 MHz umgehen, der dann vom Mainboard unterstützt werden und sich auch im BIOS aktivieren lassen sollte.

Bild 5.22 Für die Einstellung des Systemtaktes gibt es hier kaum Variationsmöglichkeiten.

Multiplier Factor oder CPU Clock Ratio (Taktfaktor) Dies ist der Faktor, mit dem der Systemtakt multipliziert wird, um die Frequenz zu erhalten, für den die eingesetzte CPU spezifiziert ist. Für eine Pentium-II-CPU mit 300 MHz ist bei einem Systemtakt von 66 MHz demnach ein Faktor von x4,5 festzulegen oder vorzugsweise x3 bei einem eingestellten Systemtakt von 100 MHz, wenn die Speichermodule PC100DIMMs entsprechen. Im Prinzip spielt es für die CPU selbst keine Rolle, aus welcher Kombination von Systemtakt und Multiplikationsfaktor sich der notwendige Takt ergibt, es hat nur Auswirkungen auf den Speicher und möglicherweise (siehe External Clock) auch die Bustakte. Je nach »Baudatum« des Mainboards bzw. der BIOS-Version wird man unterschiedliche Faktoren im BIOS-Setup finden, und auch wenn das Handbuch zum Mainboard nicht explizit die einzusetzende CPU aufführt, kann diese mit einer entspre-

Einstellungen für die CPU

chenden Kombination von Systemtakt und Multiplikationsfaktor eingesetzt werden. Optimal ist es jedoch, wenn der Systemtakt möglichst hoch gewählt (100 MHz) werden kann. Durch ein BIOS-Update ist es mitunter möglich, dass ein nicht im BIOS-Setup vorhandener, aber benötigter Faktor »nachgerüstet« werden kann. Der Multiplikator zwischen System- und CPU-Takt ist den meisten Fällen in der CPU fest verdrahtet, wobei es hier prinzipiell keinen Unterschied zwischen Intel- und AMD-Prozessoren gibt, d.h., es gibt bei beiden auch Ausnahmen, wo eben keine interne Festverdrahtung vorgenommen worden ist bzw. diese durch eine Manipulation an der CPU wieder aufgehoben werden kann, was in das weite Feld Overclocking führt. Bei welcher Fertigungscharge dies möglich ist, lässt sich nicht allgemein feststellen, meist sind es jedoch die älteren Modelle (Celeron im Slot-1-Design, die ersten Durons im Sockel-A-Design) einer Serie. Außerdem ist man nie vor Überraschungen sicher, beispielsweise funktioniert die automatische CPU-Einstellung bei bestimmten Kombinationen von Mainboard (BIOS-Version) und CPU einfach nicht und der Bildschirm bleibt von vornherein schon mal dunkel. Also sind dann die Jumper auf dem Mainboard zu kontrollieren und eine Voreinstellung wie Jumper Free (vgl. Abbildung 5.18) ist in diejenige Multiplikator-Einstellung zu verändern, für die die CPU spezifiziert ist. Interessanterweise ist bei einem ASUSMainboard (A7V) mit 100 MHz Systemtakt eine Duron-CPU mit 700 MHz als 800 MHz (x8) einzustellen, damit sie sich dann auch als 700-MHz-Typ korrekt zu erkennen gibt und daraufhin einwandfrei funktioniert. Wird bei diesem Mainboard hingegen eine 700-MHz-Thunderbird-CPU eingesetzt, ist 700 MHz (x7) tatsächlich die passende Einstellung. Zumindest bei diesem ASUS-Mainboard ist der Faktor für eine Duron-CPU stets manuell so festzulegen, dass sie (scheinbar) um 100 MHz schneller ist. Immerhin ist dieses Phänomen im Handbuch zum Mainboard dokumentiert. AGPCLK/CPUCLK (AGP- zu CPU-Taktverhältnis) Dieser Menüpunkt ist nicht bei allen BIOS-Setups vorhanden. Er erlaubt die Festlegung des AGP-Taktes in Abhängigkeit vom externen CPU-Takt, also dem Systemtakt oder FSB-Takt (Front Size Bus), wie er auch mitunter bezeichnet wird. Bei einem Systemtakt von 100 MHz und der im obigen Bild gezeigten Einstellung AGPCLK/CPUCLK: 2/3 entspricht der AGP-Takt den spezifizierten 66 MHz. Spread Spectrum, Clock Spread Spectrum (Taktoption) Diese Option gehört eigentlich nicht zu den CPU-Einstellungen, findet sich jedoch oftmals auf der entsprechenden BIOS-Setup-Seite (Frequency/ Voltage Control). Generell können sich die mehr oder weniger direkt auf die CPU beziehenden Setup-Optionen auch recht verstreut auf verschiedenen Seiten befinden. Spread Spectrum oder auch Clock Spread Spectrum ist eine Option für den auf dem Mainboard befindlichen Taktgenerator und erlaubt die Einstellung, dass der Takt um einen bestimmten Prozentanteil

153

154

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

verlangsamt (down) werden kann, was der Einstellung einer Frequenzmodulation entspricht. Das Einschalten verringert die Störabstrahlung des Mainboards, was somit Auswirkungen für Geräte (Verstärker, Radio, Fernseher) haben kann, die sich in unmittelbarer Nähe des PC befinden und möglicherweise vom PC gestört werden könnten. Demnach sollte diese Option ruhig eingeschaltet werden; der Nachteil kann allerdings darin liegen, dass der PC aufgrund des leicht schwankenden Taktes mit einigen Einheiten nicht zurechtkommt. In der Regel schadet es aber auch nichts, diese Option einfach abzuschalten, zumal ein Monitor die Umgebung ohnehin weit mehr stören kann als ein Mainboard in einem abgeschirmtem Metallgehäuse.

Bild 5.23 Die Option Spead Spectrum hat meist keinerlei Auswirkungen auf den PCBetrieb. In diesem Menü lässt sich außerdem festlegen, ob die Geschwindigkeit für die Speichermodule (DIMM) automatisch erkannt werden soll, was weit wichtiger erscheint. Was der PCI-Takt damit zu tun haben soll, ist allerdings nicht ganz eindeutig.

Speed Error Halt (Stopp bei falscher Einstellung) Diese Einstellung sorgt bei Enabled für eine Unterbrechung des Bootvorgangs, wenn das BIOS feststellt, dass die vorgenommene Takteinstellung für die CPU nicht mit derjenigen übereinstimmt, für die sie spezifiziert ist. Wie bereits erläutert, kann man sich nicht unbedingt darauf verlassen,

Die verschiedenen Takte im Zusammenspiel

dass das BIOS den eingesetzten Typ automatisch korrekt erkennt, und bei Disabled werden die festgelegten Einstellungen ohne Überprüfung übernommen, was auch dazu führen kann, dass der PC nicht mehr startet, weil der Prozessor mit der Taktfestlegung eben nicht zurechtkommt. Diese Option ist gewissermaßen etwas zwiespältig: Soll man sich auf die Automatik verlassen oder weiß man es als »Tuning-Experte« besser als das BIOS und riskiert auch einen Totalausfall? CPU Power Supply oder CPU-Voltage (CPU-Spannung) Die automatische Erkennung der von der CPU benötigten Versorgungsspannung funktioniert weitaus zuverlässiger als die Takterkennung, weil die CPUs hierfür die Voltage Identification Pins (VID) besitzen, so dass man sich in der Regel auf die CPU-Default-Einstellung verlassen kann und diese Voreinstellung auch beibehält. Wer es besser weiß als die Automatik und die Spannung erhöht, riskiert hier mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Zerstörung der CPU, als wenn der Takt zu hoch gewählt worden ist. Welche Spannungen überhaupt zur Verfügung stehen, ist wieder vom Mainboard-Typ bzw. dem BIOS abhängig. Bei älteren Mainboards mit dem 370-poligen Sockel ist ein Bereich von 1,8 bis 2,05 V üblich, bei Slot-1-Mainboards kann dieser Bereich noch höher reichen (typisch bis 3,5 V). Problematischer ist jedoch der Umstand, dass alle neueren Intel-CPUs (ab Pentium III, 667 EB) eine Core-Spannung von 1,65 V oder auch darunter benötigen, und die können von den älteren Boards eben nicht zur Verfügung gestellt werden. Mitunter hilft aber ein Adapter (Slocket, vgl. auch Abbildung 4.12) weiter, der einen Spannungsregler bietet, der die Core-Spannung entsprechend herabsetzen kann. Es ist schon vorgekommen, dass eine CPU nicht stabil läuft, weil die Spannung zu gering ist. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn die CPU »übertaktet« wird, beispielsweise ein 300-MHz-Celeron mit 500 MHz betrieben wird. Eine Erhöhung der Spannung von 2 V auf 2,1 V schafft dann Abhilfe. Falls eine manuelle Spannungseinstellung notwendig sein sollte, ist die Spannung stets in den kleinstmöglichen Schritten zu variieren, denn die Gefahr des »Abrauchens« besteht dabei durchaus, so dass eine gute Kühlung der CPU daher absolut notwendig ist.

5.2

Die verschiedenen Takte im Zusammenspiel

Je nach Chipset, Mainboard und BIOS lassen sich verschiedene Takte festlegen, die für die Leistung eines PC von ausschlaggebender Bedeutung sind. Takte geben gewissermaßen das Tempo der Arbeitschritte vor, mit denen ein PC arbeitet. Leider trifft man weder in den BIOS-Setups noch in den Handbüchern dabei auf einheitliche Bezeichnungen, so dass an dieser Stelle die grundlegende Funktionsweise und auch die verschiedenen

155

156

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Begriffe erläutert werden. Was die ganze Sache etwas undurchsichtig macht, ist außerdem noch die Tatsache, dass die verschiedenen Takte nicht unabhängig voneinander sind. In den BIOS-Setups und Handbüchern zu den Mainboards trifft man auf folgende Bezeichnungen für die verschiedenen Takte (Clocks): Systemtakt: ■

System Clock

■

System Bus

■

Operating Frequency Setting

■

Bus Frequency

■

CPU Front Size Bus

CPU-Takt: ■

CPU Operating Speed

■

CPU Clock Frequency

Faktor: ■

CPU Clock Multiplier

■

CPU Clock Ratio

■

Core/BusRatio

Speichertakt: ■

DIMM CLK

■

Direct Rambus Clock

■

DRAM Frequency

■

Memory Clock

■

Memory Bus Settings

■

SDRAM Clock

Bustakte: ■

AGP CLK

■

ISA Clock

■

ISA Bus Clock

■

PCI CLK

Die verschiedenen Takte im Zusammenspiel

Auf jeden Mainboard gibt es einen Takt-Oszillator oder Schwingquarz mit einer Frequenz von 14,318 MHz, die oftmals auch auf dem silberglänzenden Gehäuse aufgedruckt ist. Meist ist auf dem Mainboard in unmittelbarer Nähe ein PLL-Chip (Phase Locked Loop) zu finden, der von verschiedenen Herstellern (z.B. Avasem, ICS, IMI, Winbond) stammen kann. Demnach gibt es hier eine Vielzahl von Bezeichnungsmöglichkeiten, die hier aber keine Rolle spielen sollen. Wichtiger ist die Kenntnis der grundsätzlichen Aufgabe dieser Chips, die darin besteht, aus der Eingangsfrequenz von 14,318 MHz eine höhere zu erzeugen, den Systemtakt. Der PLL-Chip hat mehrere Konfigurationseingänge, die mit Jumpern oder DIP-Schaltern oder auch mit einem Hilfsbus (GPIO) des Chipsets verbunden sind. Alle neueren Clock-Chips lassen sich in der Regel über den System Management Bus (SMB, I2C-Bus) des Chipsets ansteuern. Die jeweils auszugebende Frequenz hängt nun von der Schalterstellung bzw. den Daten des jeweiligen Bus ab. In letzterem Fall wird man eine entsprechende Einstellung im BIOS-Setup vornehmen können und es gibt auch entsprechende Programme (auf CD), mit deren Hilfe sich die Takte manipulieren lassen.

Bild 5.24 Der PLL-Chip und der Taktoszillator (links oben) auf einem Mainboard

Was in diesem Buch als Systemtakt (System Clock) bezeichnet wird, ist derjenige Takt, mit dem die CPU extern getaktet wird. Vielfach ist er identisch mit dem Takt (Memory Clock), der für den Speicher (z.B. SDRAM) notwendig ist. Insbesondere bei den VIA-Chipsets ist es aber möglich, dass sich beide Takte voneinander unterscheiden können. Der Systemtakt (Mainboard-Takt, FSBS: Front Size Bus Speed) beeinflusst nicht nur den Takt für den Prozessor und den Speicher (DRAM, Cache), sondern hat auch einen Einfluss auf den PCI-, den AGP- und den ISA-Bustakt. Leider gehen hier die Mainboard-Hersteller recht unterschiedliche Wege. Im obigen BIOS-Setup-Bild (Abbildung 5.21) ist zu erkennen, dass der AGP-Takt 2/3 des CPU-Taktes entspricht (dem externen wohlgemerkt,

157

158

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

demnach wäre hier die Angabe External Clock eher angebracht als CPUCLK). Für dieses Beispiel beträgt der AGP-Takt demnach 66 MHz, wie es auch der Standard verlangt. Gleichwohl kann man an dieser Stelle auch den größten Unsinn einstellen und den AGP-Takt bis zu maximal 88,6 MHz »hochschrauben«, womit die AGP-Karte mit ziemlicher Sicherheit nicht klarkommen und der PC auch kein Bild auf dem Monitor produzieren würde. Bei diesem als Beispiel betrachteten Mainboard hat die Einstellung des External Clock (Mainboard-Takt) allerdings keinen Einfluss auf die Taktfrequenz des PCI- und des ISA-Bustaktes. Der PCI-Bus arbeitet stets mit 33 MHz und der ISA-Bus, der üblicherweise durch Division durch vier aus dem PCI-Takt gewonnen wird, mit 8,25 MHz, was auch den jeweils standardisierten Werten entspricht. Bei einem anderen Mainboard kann es allerdings mit der Taktzuordnung schon wieder ganz anders aussehen. Der Typ GA-6BXE der Firma Gigabyte beispielsweise realisiert eindeutige Beziehungen zwischen den verschiedenen Takten, in Abhängigkeit vom jeweils eingestellten Mainboard-Takt, wie es die folgende Tabelle zeigt. MainboardTakt (Clock)

PCI-Takt =

AGP-Takt (= PCI-Takt x2)

ISA-Takt (= PCI-Takt/4)

66 MHz

Clock/2: 33 MHz

66 MHz

8,25 MHz

75 MHz

Clock/2: 37,5 MHz

75 MHz

9,375 MHz

83 MHz

Clock/2: 41,6 MHz

83 MHz

10,35 MHz

100 MHz

Clock/3: 33 MHz

66 MHz

8,25 MHz

112 MHz

Clock/3: 37,5 MHz

75 MHz

9,375 MHz

124 MHz

Clock/3: 41,3 MHz

82,6 MHz

10,35 MHz

133 MHz

Clock/3: 44,4 MHz

88,6 MHz

11,1 MHz

133 MHz

Clock/4: 33,3 MHz

66 MHz

8,25 MHz

Tabelle 5.6 Der Zusammenhang der einzelnen Bustakte in Abhängigkeit vom Mainboard-Takt, hier am Beispiel des GA-6BXE-Mainboards der Firma Gigabyte

Demnach gibt es nur zwei Stellungen, bei denen alles »stimmig« ist, und zwar bei einem Mainboard-Takt von 66 und bei 100 MHz. Mit 133-MHzMainboard-Takt kommt der PC100-Speicher nicht mehr klar, so dass der PC bei dieser Einstellung auch nicht funktionieren wird. Dieser Zusammenhang macht deutlich, warum ein PC mit einer (geringfügigen) Anhebung der Taktfrequenz von beispielsweise 66 MHz auf 75 MHz seinen Dienst verweigern kann. Dies passiert nicht etwa, weil die CPU oder das SDRAM dies nicht vertragen, sondern weil die in den Bussystemen eingesetzten Einsteckkarten (Grafik, SCSI) nicht mehr »mitkommen«. Ein in diesem Mainboard getesteter Celeron 333 lief daher auch völlig problemlos bei einem Systemtakt von 100 MHz, d.h. mit einer CPU-Frequenz von

Die verschiedenen Takte im Zusammenspiel

500 MHz. Der Celeron 333 ist intern fest auf einen Multiplikationsfaktor x5 »verdrahtet«, daher spielt es keine Rolle, welcher x-Faktor, der im übrigen keinerlei Einfluss auf die Takte der Bussysteme hat, eingestellt wird. Diese starre Kopplung der verschiedenen Takte ist ab 100 MHz im Prinzip nicht mehr praktikabel und daher wird auf einigen Mainboards – meist mit VIA-Chipset – mit einem so genannten pseudosynchronen Takt gearbeitet. Das bedeutet, dass der PCI- und der AGP-Takt durch Dividieren und dann anschließendes Multiplizieren aus dem Systemtakt generiert werden. Zur Einstellung kommt demnach noch ein weiterer Teiler ins Spiel, der per Jumper oder BIOS-Setup festgelegt werden und die Werte laut der folgenden Tabelle annehmen kann. Systemtakt

Teiler

PCI-Bus

AGPort

60 MHz

2

30 MHz

60 MHz

66 MHz

2

33 MHz

66 MHz

75 MHz

2,5

30 MHz

60 MHz

83 MHz

2,5

33 MHz

66 MHz

90 MHz

3

30 MHz

60 MHz

100 MHz

3

33 MHz

66 MHz

133 MHz

4

33 MHz

66 MHz

Tabelle 5.7 Bei einigen Mainbords kann ein Teiler für den PCI-Bus- und den AGPort-Takt festgelegt werden.

Bei aktuellen Mainboards wird man nicht bei allen Modellen auf diesen Teiler stoßen. Es gibt hierfür leider recht unterschiedliche Bezeichnungen, und es ist durchaus üblich, dass ein Takt für den SDRAM-Speicher (SDRAM CLK) festzulegen ist, der sich aus dem Systemtakt (ggf. durch Teilung) ableitet und durch Teilung den AGP-Takt und daraus wieder den PCI-Takt generiert. Eine gewisse starre Kopplung ist somit wieder gegeben, wobei stets zu beachten ist, dass sich einerseits der Systemtakt und der Multiplikationsfaktor für die CPU und andererseits, (möglichst) unabhängig davon, die spezifizierten Bustakte ergeben. Der Chipset mit dem jeweiligen Clock-Chip bestimmt hier letztendlich die Art der Taktkopplung, also in wieweit sich bestimmte Abhängigkeiten ergeben. Die folgende Tabelle zeigt am Beispiel des W83194R-81 der Firma Winbond, deren Clock-Chips sich auf vielen Mainboards finden lassen, welche Takte sich bei den verschiedenen Eingangsdaten (SSEL3-SSEL0), die per Jumper oder auch per I2C-Bus festgelegt werden, ergeben.

159

160

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Tabelle 5.8 Der Clock-Chip auf dem Mainboard bestimmt die möglichen Takteinstellungen.

5.3

Speichereinstellungen

Was sich im BIOS-Setup an Einstellungsmöglichkeiten finden lässt, hängt zunächst einmal davon ab, welcher Speichertyp im PC eingebaut ist.

5.3.1

Typen im Überblick

Bei alten Mainboards (<386 CPU) setzt sich der Speicher aus einzelnen Bausteinen (DRAMs, Dynamic Random Access Memories) zusammen, die in zahlreichen Fassungen auf dem Mainboard selbst ihren Platz finden. Bei PCs sind aber schon seit längerer Zeit Module auf den Mainboards üblich, die eine bestimmte Anzahl von einzelnen dieser DRAM-Bausteine beherbergen. Diese Module werden entsprechend ihrer Auslegung als SIPs, SIMMs, PS/2-SIMMs, DIMMs, DDR-DIMMs und RIMMs bezeichnet, wie es in der folgende Tabelle angegeben ist.

Speichereinstellungen

Bezeichnung

Bedeutung

Kontakte, Ausführung

Breite

SIP

Single In Line Memory Package

30-polig, Stiftkontakte

8 Bit

SIMM

Single In Line Memory Module

30-polig, Platinenkontakte

8 Bit

PS/2SIMM

Personal System 2- SIMM

72-polig, Platinenkontakte

32 Bit

DIMM

Double In Line Memory Module

168-polig, Platinenkontakte

64 Bit

RIMM

Rambus In Line Memory Module

184-polig, Platinenkontakte

64 Bit

DDRDIMM

Double Data Rate DIMM

184-polig, Platinenkontakte

64 Bit

Tabelle 5.9 Kennzeichnungen und Ausführungen der verschiedenen Speichermodule

SIP-Module Die SIPs unterscheiden sich von den SIMMs nur durch ihren elektrischen Anschluss und besitzen statt Kontaktflächen herausgeführte Anschlussbeinchen, die direkt von oben in eine entsprechende SIP-Fassung auf dem Mainboard hineingesteckt werden. Die SIPs sind praktisch mit der Einführung der 486-Mainboards ausgestorben und nur noch in alten 286- und 386-PCs zu finden. Standard-SIMMs Die DRAMs und daher auch die Speichermodule (SIMMs) werden grundsätzlich in so genannten Bänken organisiert, wobei immer eine komplette Bank auf dem Mainboard bestückt werden muss. Eine Speicherbank setzt sich – je nach Bitbreite des eingesetzten Prozessors – aus einem oder auch aus mehreren Modulen zusammen. Eine »Bank-Teilbestückung« ist generell nicht zulässig und führt während des Speichertests nach dem Einschalten des PC zu einem Nichterkennen (Memory Error) der teilbestückten Bank oder auch des gesamten Speichers. Der Speicher auf Mainboards mit einem 286-Prozessor wird in 16-Bit-Breite und der bei einem Mainboard mit mindestens einem 386-Prozessor (kein 386SX) in 32-Bit-Breite angesprochen. Die SIMMs mit den 30-poligen Anschlüssen sind in 8-Bit-Breite organisiert und mit Speicherkapazitäten von 256 Kbyte, 1 Mbyte und 4 Mbyte erhältlich. Für einen RAM-Speicher von 1 Mbyte werden demnach vier 256-Kbyte-Module benötigt, die bei einem Mainboard mit 286-Prozessor zwei Bänke belegen. Solch ein Mainboard ist damit bereits voll bestückt und soll der Speicher aufgerüstet

161

162

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

werden, ist dies nur durch den Austausch der 256-Kbyte- gegen 1-MbyteModule möglich, wodurch man einen RAM-Speicher von 4 Mbyte erhält. Bei Mainboards mit mindestens einem 386-Prozessor sind vielfach nicht nur zwei Bänke, sondern insgesamt maximal vier, also sechzehn SIMMSteckplätze, verfügbar. Da der Speicher hier in 32-Bit-Breite angesprochen wird, gelten dabei als Mindestausstattung: vier 256-Kbyte-Module, die in die erste Bank (Bank 0) eingesteckt werden. Der maximale Speicher kann durch die Verwendung von sechzehn 4-Mbyte-Modulen daher insgesamt 64 Mbyte betragen. GesamtSpeichergröße

Bank 0 4 Module à

Bank 1 4 Module à

Bank 2 4 Module à

Bank 3 4 Module à

1 Mbyte

256 Kbyte

-

-

-

2 Mbyte

256 Kbyte

256 Kbyte

-

-

3 Mbyte

256 Kbyte

256 Kbyte

256 Kbyte

-

4 Mbyte

256 Kbyte

256 Kbyte

256 Kbyte

256 Kbyte

5 Mbyte

256 Kbyte

1 Mbyte

-

-

6 Mbyte

256 Kbyte

256 Kbyte

1 Mbyte

-

12 Mbyte

1 Mbyte

1 Mbyte

1 Mbyte

-

16 Mbyte

1 Mbyte

1 Mbyte

1 Mbyte

1 Mbyte

16 Mbyte

4 Mbyte

-

-

-

20 Mbyte

1 Mbyte

4 Mbyte

-

-

32 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

-

-

64 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

Tabelle 5.10 Einige Standard-SIMM-Bestückungsmöglichkeiten für Mainboards mit einem 386- oder 486-Prozessor

Gerade beim Aufrüsten von älteren Mainboards kommt es mit SIM-Modulen (30-polig) immer wieder zu Problemen. Sie bewirken dort, dass der PC nicht mehr bootet und man gar nicht an das BIOS-Setup herankommt, um hier gegebenenfalls unkritischere Werte (z.B. Refresh Cycle, DRAM Wait State) für die DRAMs festlegen zu können. Der installierte Speicher wird nicht korrekt identifiziert und angezeigt oder es erscheint eine Fehlermeldung wie Parity Error. Beliebte »Kandidaten« dafür sind solche Module, die DRAMs verwenden, die über eine interne Organisation von vier Bit verfügen. Diese Module sind daran zu erkennen, dass sie beispielsweise nicht über neun Bausteine verfügen (z.B. 8 Bausteine à 1 Mbit = 1 Mbyte + ein Baustein für das Parity-Bit zur Fehlererkennung), sondern statt dessen nur über drei.

Speichereinstellungen

Bild 5.25 Verschiedene Speichermodule unterschiedlicher Bauform und Organisation

Zwei DRAM-Bausteine auf solch einem Modul ergeben zusammen ebenfalls 1 Mbyte (z.B. mit dem Typ 514400), während der dritte Baustein für das Parity-Bit zuständig ist, wie es auch im obigen Bild zu erkennen ist. Das mittlere Modul im obigen Bild besitzt die gleiche Kapazität, ist demgegenüber jedoch mit den 4 Bit breiten DRAMs aufgebaut. Auch hier ist wieder ein Baustein für die Parity-Funktion bestimmt. Das oberste Modul ist ein 72-poliges PS/2-SIMM, allerdings ohne Parity-Prüfung, was daran erkennbar ist, dass hier nur acht Bausteine bestückt sind. PS/2-SIMMs Mainboards mit einem 486- oder Pentium-Prozessor können oftmals mit mehr als 64 Mbyte RAM bestückt werden, wobei üblicherweise die 32 Bit breiten Big-SIMMs – auch PS/2-SIMMs genannt – Verwendung finden. Die Bezeichnung PS/2 stammt dabei vom Personal System 2, dem von IBM als PC-Nachfolger vorgestellten Computer, der sich jedoch aufgrund seiner Inkompatibilität zum ISA-Bus – PS/2-Computer verwenden statt dessen den MicroChannel – am Markt nicht durchsetzen konnte. Bei diesem System wurden erstmalig diese großen SIMMs verwendet, die daher auch ihren Namen haben, was im übrigen auch für die PS/2-Anschlüsse, die für eine PS/2-Maus oder die PS/2-Tastatur verwendet werden, zutrifft, wie sie bei ATX-Mainboards üblich sind.

163

164

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Gebräuchliche Speichergrößen für PS/2-SIMMs sind 1 Mbyte, 2 Mbyte, 4 Mbyte, 8 Mbyte, 16 Mbyte und 32 Mbyte, wodurch zahlreiche Speicherkonfigurationen möglich sind. Weniger verbreitet sind 64-Mbyte- und 128-Mbyte-Module, die von einigen Mainboards ab dem Baujahr 1997 unterstützt werden.

Bild 5.26 Ein PS/2-SIMM mit einer Kapazität von 4 Mbyte (oben) und eines mit einer Kapazität von 32 Mbyte (unten)

Bei Mainboards ab einem Pentium-Prozessor (kein Pentium Overdrive), der extern über eine Datenbusbreite von 64 Byte verfügt, werden auf jeden Fall immer mindestens zwei (PS/2-)Module benötigt, wodurch sich prinzipiell keine Änderung gegenüber den Bestückungsmöglichkeiten eines 486Mainboards ergibt, das auch immer mindestens zwei Module (s.o.) benötigt. Die folgende Tabelle zeigt hierfür einige Beispiele. GesamtSpeichergröße

Bank 0 1 Modul à

Bank 1 1 Modul à

Bank 2 1 Modul à

Bank 3 1 Modul à

8 Mbyte

2 Mbyte*

2 Mbyte*

2 Mbyte*

2 Mbyte*

8 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

-

-

16 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

16 Mbyte

8 Mbyte*

8 Mbyte*

-

-

24 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

8 Mbyte*

8 Mbyte*

Tabelle 5.11 Einige übliche PS/2-SIMM-Bestückungsmöglichkeiten bei 486- und Pentium-Mainboards mit vier Bänken

Speichereinstellungen

GesamtSpeichergröße

Bank 0 1 Modul à

Bank 1 1 Modul à

Bank 2 1 Modul à

Bank 3 1 Modul à

24 Mbyte

8 Mbyte*

8 Mbyte*

4 Mbyte

4 Mbyte

32 Mbyte

8 Mbyte*

8 Mbyte*

8 Mbyte*

8 Mbyte*

32 Mbyte

16 Mbyte

16 Mbyte

-

-

40 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

16 Mbyte

16 Mbyte

40 Mbyte

16 Mbyte

16 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

48 Mbyte

16 Mbyte

16 Mbyte

8 Mbyte

8 Mbyte

64 Mbyte

16 Mbyte

16 Mbyte

16 Mbyte

16 Mbyte

64 Mbyte

32 Mbyte*

32 Mbyte*

-

-

66 Mbyte

1 Mbyte

1 Mbyte

32 Mbyte*

32 Mbyte

68 Mbyte

32 Mbyte*

32 Mbyte*

2 Mbyte*

2 Mbyte*

72 Mbyte

4 Mbyte

4 Mbyte

32 Mbyte*

32 Mbyte*

80 Mbyte

32 Mbyte*

32 Mbyte*

8 Mbyte*

8 Mbyte*

96 Mbyte

32 Mbyte*

32 Mbyte*

16 Mbyte

16 Mbyte

128 Mbyte

32 Mbyte*

32 Mbyte*

32 Mbyte*

32 Mbyte

Tabelle 5.11 Einige übliche PS/2-SIMM-Bestückungsmöglichkeiten bei 486- und Pentium-Mainboards mit vier Bänken (Forts.)

Die in der Tabelle mit einem »*« gekennzeichneten Module können als D-SIMMs (Double RAS SIMM) ausgeführt sein und sind üblicherweise beidseitig bestückt. Diese Typen funktionieren jedoch nicht in jedem Mainboard und man sollte daher unbedingt vor dem Kauf anhand des Handbuchs zum Mainboard genau überprüfen, welche Typen verwendet werden können. In den Handbüchern sind hierfür oftmals die Angaben Single- und Double-Sided (beidseitig) oder auch Single- und Double Bank-SIMMs zu finden. Eine einheitliche Bezeichnung hat sich hier leider nicht durchgesetzt. Pentium-Mainboards (kein Pentium II/III, Celeron) besitzen üblicherweise vier PS/2-SIMM-Steckplätze, was zwei Bänken entspricht, die dann meist auch mit den 128-Mbyte-Modulen bestückbar sind, was somit zu einem maximalen Speicher von 512 Mbyte führt. Die (alten) 30-poligen SIMMs sind mit Standard-DRAMs aufgebaut. Später wurden auf den Modulen Page-Mode- und dann Fast-Page-Mode-Typen (FPM) verwendet, die demgegenüber einen beschleunigten Zugriff bieten. Die PS/2-Module wurden zunächst ebenfalls mit FPM-Mode-Chips aufgebaut und dann von Modulen abgelöst, die EDO-RAMs (Extended Data Out) oder auch Burst EDO-DRAM (BEDO) verwenden. Letztere konnten sich jedoch nicht am Markt durchsetzen und daher hat man es bei einem PS/2-Modul mit größter Wahrscheinlichkeit mit einem zu tun, das entweder mit FPM- oder EDO-Chips bestückt ist. Die schnellere Zugriffszeit, die

165

166

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

beim EDO-DRAM nur für Lese-, aber nicht für Schreibzugriffe gegeben ist, wird jedoch in der Praxis gegenüber den FPM-Typen kaum für einen merklichen Leistungsschub sorgen. Der Chipsatz und das BIOS müssen die jeweiligen Modultypen explizit unterstützen, doch ältere PCs können beispielsweise nicht mit EDO-RAMs umgehen. Falls diese Module statt der hierfür vorgesehenen FPM-Module eingesetzt werden, wird der PC mit großer Wahrscheinlichkeit überhaupt nicht oder nur mit Systemabstürzen funktionieren. Ein Problem ist dabei generell, dass einem Modul, wenn es keine entsprechende Beschriftung trägt, nicht von außen anzusehen ist, von welchem Typ es jeweils ist. Die Zugriffszeit von DRAM-Bausteinen ist neben dem jeweiligen Typ (FPM, EDO) ein weiteres Auswahlkriterium und beträgt üblicherweise 150 – 60 ns (Nano Sekunden, 10-9 Sekunden). Welche Typen jeweils zum Einsatz kommen, hängt von der verwendeten (externen) CPU-Taktfrequenz – dem Systemtakt – auf dem Mainboard ab. Typen mit einer Zugriffszeit von 80 ns oder mehr sind in heutigen PCs als DRAM-Speicher überhaupt nicht mehr einzusetzen. DIMMs Die DIMMs (Double In Line Memory Module) sind mit 168 Anschlüssen versehen und da sie über eine Breite von 64 Bit verfügen, bildet ein DIMM jeweils auch eine Speicherbank. DIMMs werden ab Sockel-7-Mainboards (Pentium) eingesetzt und viele derartige Mainboards besitzen hierfür zwei Steckplätze und zuweilen noch vier PS/2-SIMM-Steckplätze, die dann zwei Bänken entsprechen.

Bild 5.27 Dieses Pentium-Mainboard kann sowohl vier PS/2-SIMMs als auch zwei DIMMs (oben) aufnehmen.

Speichereinstellungen

Eine gemischte Bestückung von PS/2-SIMMs und DIMMs ist zwar meist zulässig, wenn man sich immer an die Komplettbestückung einer Bank hält. Allerdings ist es bei vielen Mainboards eben nicht möglich, dass sowohl alle PS/2-SIMM- als auch die beiden DIMM-Steckplätze gleichzeitig verwendet werden können. Es müssen entweder zwei SIMM- oder ein DIMM-Steckplatz frei bleiben, so dass der Speicherausbau nicht in der theoretisch möglichen Größe erfolgen kann. Die folgende Tabelle zeigt hierfür ein typisches Beispiel. Bank 0 SIMM1 + SIMM2

Bank 1 SIMM3+SIMM4

Bank 2 DIMM1

Bank 3 DIMM3

Module eingesetzt

-

-

-

-

Module eingesetzt

-

-

Module eingesetzt

Module eingesetzt

-

-

-

-

Modul eingesetzt

-

-

-

-

Modul eingesetzt

-

-

Modul eingesetzt

Modul eingesetzt

Module eingesetzt

-

-

Modul eingesetzt

Module eingesetzt

-

Modul eingesetzt

-

Module eingesetzt

-

Modul eingesetzt

Modul eingesetzt

-

Module eingesetzt

Modul eingesetzt

Modul eingesetzt

Module eingesetzt

Module eingesetzt

-

Modul eingesetzt

Module eingesetzt

Module eingesetzt

Modul eingesetzt

-

Tabelle 5.12 Typische Kombinationsmöglichkeiten von PS/2-SIMM und DIMMSpeichermodulen bei einem Pentium-Mainboard

SDRAM-DIMMs Pentium-Mainboards (II, III, Celeron, Athlon) besitzen ausschließlich DIMM-Steckplätze und auf den Modulen befinden sich SDRAM-Bausteine (Synchronous Dynamic RAM), die wie auch die (B)EDOs im Burst-Modus mit einem synchronen Takt (Mainboard-, Systemtakt) arbeiten und nicht

167

168

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

wie die anderen, älteren DRAM-Chips mit einem unterschiedlichen CASund RAS-Timing (siehe auch folgendes Kapitel). Die entsprechenden RAS-, CAS-, WE- und CE-Signale gibt es zwar auch bei SDRAMs, allerdings werden mit ihnen Kommandos wie Write, Read oder Burst Stop übergeben. SDRAMs besitzen eine typische Zugriffszeit von lediglich 7 bis 15 ns, während die EDO-RAMs demgegenüber in der Mehrzahl der Fälle über eine Zugriffszeit von 50 bis 60 ns verfügen. Ein Performanceunterschied fällt in der Praxis jedoch nicht so stark ins Gewicht, wie man vielleicht vermuten würde. Der L2-Cache spielt dabei eine gewichtige Rolle und fängt die schlechtere EDO-Performance gewissermaßen wieder auf. SDRAM-Module arbeiten mit 3,3 V, sie sind spezifiziert für 66 MHz, 100 MHz (PC100) bis hin zu typischerweise 133 MHz (PC133). Wobei aber auch DIMMs existieren, die keine SDRAMs, sondern EDO-RAMs verwenden, und die benötigen möglicherweise eine Spannung von 5 V. Nach einem fälschlichen Betrieb mit 5 V sind die SDRAMs meist defekt, während die EDO-DIMMs mit 3,3 V überhaupt nicht oder nur fehlerhaft arbeiten, dabei jedoch nicht zerstört werden. Bei einigen Mainboards findet sich ein Jumper, der eine entsprechende Einstellung der Spannung erlaubt. Neuere EDOs sind aber ebenfalls in 3,3-V-Technik realisiert, so dass diese Spannungseinstellungsmöglichkeit auf aktuellen Mainboards auch nicht mehr vorgesehen ist, sondern statt dessen eine mechanische Kennung (siehe Abbildung 5.28) am Modul und am Steckplatz realisiert wird, die eine »Falschbestückung« verhindern soll.

Bild 5.28 Die DIMMs besitzen zwei Einkerbungen, die das Einstecken von nicht geeigneten Modulen bei einem Mainboard verhindern sollen.

Die zurzeit »größten« DIMM-Module mit SDRAMs besitzen eine Kapazität von 512 Mbyte, wobei aber nicht jedes Mainboard diese Module bereits unterstützt. Für Mainboards mit lediglich drei DIMM-Steckplätzen kommen üblicherweise Unbuffered SDRAMs zum Einsatz und ab vier Steckplätzen können – müssen aber nicht zwangsläufig – Buffered SDRAMs vorgeschrieben sein, was im Handbuch zum Mainboard angegeben sein sollte.

Speichereinstellungen

Die Buffered SDRAMs besitzen intern quasi einen »Pufferverstärker«, weil andernfalls die elektrische Belastung des Speicherbus zu groß werden würde. Aktuelle DIMM-Module besitzen an ihrer Anschlussseite zwei kleine Kerben, die sowohl eine Buffered/Unbuffered- als auch 5-V/3,3-V-Kennung darstellen und die Speichersteckplätze sind bei (einigen) Mainboards mechanisch derart ausgelegt, dass das Einstecken eines für das Mainboard nicht korrekten Moduls nicht möglich ist. Leider kann man sich aber nicht darauf verlassen, denn es gibt einfach zu viele mögliche Kombinationsmöglichkeiten. DDR-DIMMs Mit den Chipsets der Firma VIA, dem Apollo Pro 266 für Celerons sowie Pentium III im 370-poligen Gehäuse und dem KT266 für sockelbasierte Athlons sind die Double Data Rate SDRAMs (DDR-SDRAM) eingeführt worden, die ebenfalls in einer DIMM-Bauform hergestellt werden. Allerdings besitzen derartige Module 184 Anschlüsse im Gegensatz zu den bis dato üblichen SDRAM-DIMMs – nun auch als SDR, Single Data RAM bezeichnet – mit 168 Pins. Die ersten verfügbaren Mainboards mit DDR-Unterstützung verfügen lediglich über drei 184-polige Modulslots, so dass man hier auch nur DDRDIMMs und keine SDRAM-DIMMs bestücken kann, obwohl die VIA-Chipsets prinzipiell beide Speichervarianten unterstützen und die Unterschiede beider Typen eher geringfügiger Art sind. Wie es mit den SDRAM-DIMMs eingeführt wurde, besitzen auch die DDR-SDRAM-Module ein EEPROM für die Speichererkennung und somit die automatische Konfigurationsmöglichkeit, worauf im Kapitel 5.3.2 näher eingegangen wird.

Bild 5.29 Die DDR-DIMMs verfügen über 184 Anschlüsse und sind nicht kompatibel zu den SDRAM-DIMMs.

Mit den Speichertypen, die die Daten auf beiden Taktflanken übertragen können, wie es eben auch bei den RIMMs (RAMBus-Speicher, siehe folgendes Kapitel) der Fall ist, hat es sich eingebürgert, die Speichermodule nicht nur nach ihrer Taktfrequenz wie PC133 (133 MHz) oder DDR266 (133 x 2) zu kennzeichnen, sondern auch nach Geschwindigkeitsklassen (Speed Grade) zu unterteilen.

169

170

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Ein DDR-DIMM laut Kennzeichnung PC1600 erreicht (theoretisch) bei einem Takt von 100 MHz eine Datenübertragungsrate von 1,6 Gbyte/s (8 Bit x 100 MHz x 2 = 1600 Mbyte/s). Bei einem PC2100-DDR-DIMM, das mit 133 MHz betrieben wird, sind dies dementsprechend 2,1 Gbyte/s (8 Bit x 133 MHz x 2 = 2100 Mbyte/s). Diese Kennzeichnung wurde wohl als Reaktion auf die hohen Modul-Bezeichnungen bei den RIMMs eingeführt. Die Fortentwicklung der Speichertypen (EDO, SDRAM, DDR-SDRAM) wird stets vom Argument der Hersteller begleitet, dass die vorhergehenden Module die schnelle CPU ausbremsen, wodurch sich die PC-Leistung dann eben verschlechtert, weil die CPU zu lange auf ihre Daten aus dem RAM warten muss. Über die Verbindung CPU-Northbridge lassen sich bei einem Takt von 133 MHz jedoch nur 1,066 Gbyte/s (8 Bit x 133 MHz) transportieren, was bedeutet, dass dann bereits mit einem herkömmlichen PC133DIMM das Maximum an möglicher Transferrate erreicht ist. RIMMs Intel favorisiert als neue PC-Speichertechnologie RAMBus, die erstmalig auf Mainboards mit dem Camino-Chipset (i820) verwendet werden kann, während die Konkurrenz eben auf DDR-SDRAM setzt. RAMBus-Module werden als RIMMs (Rambus Inline Memory Module) bezeichnet, sie verfügen wie die DDR-DIMMs über 184 Anschlüsse. Es gibt sie in Kapazitäten von 64, 128 und 256 Mbyte und in den Speed-Klassen PC600, PC700 und PC800. Das Besondere bei RAMBus ist, dass sich – wie es die Bezeichnung Bus bereits impliziert – die gesamte Speicherarchitektur als ein Bussystem darstellt. Auf der einen Seite befindet sich der Controller, dazwischen die Speicherchips (RDRAMs) und an dem anderen Ende eine Terminierung (der Busabschluss). Die aktuelle Implementierung Direct RAMBus kann maximal 32 RDRAM-Chips verwenden, d.h., die mögliche Speicherbegrenzung entsteht nicht durch die Anzahl der vorhandenen Steckplätze, sondern vielmehr muss man die Chips, die sich auf den vorhandenen Modulen befinden (sollen), durchzählen – mehr als 32 dürfen es eben nicht sein.

Bild 5.30 Ein RIMM der Firma Kingston

Speichereinstellungen

Des Weiteren darf kein RIM-Steckplatz frei bleiben, denn sonst würde der Bus unterbrochen werden, und es funktioniert dann gar nichts mehr. Zur Abhilfe gibt es die CRIMM-Steckplatinen (Continuity RIMM), die keinerlei Elektronik beinhalten, sondern nur für das »Durchschleifen« der Signale benötigt werden. Was im vorherigen Kapitel für die maximale Datenübertragungsrate zwischen CPU und Northbridge erläutert wurde, gilt prinzipiell auch für die RIMMs. Die Frequenz des RAMBus ist an den Systemtakt gekoppelt, wobei sich verschiedene Multiplikatoren – in Bezug auf den halben Systemtakt – zwischen beiden Takten festlegen lassen. Beim Faktor vier kommt man stets ebenfalls auf maximal 1,066 Gbyte/s. Daher erscheint es aus KostenNutzen-Sicht eher unnötig, von PC133-Modulen auf die teureren DDR266-DIMMs oder gar den noch kostspieligeren RAMBus-Speicher umzusteigen. Lediglich der Pentium 4 mit Tehama-Chipset (siehe auch Kapitel 4.1), der gleich zwei RAMBus-Kanäle bedienen kann, könnte demnach (theoretisch) mit PC800-RIMMs eine Datenrate von 3,2 Gbyte/s bieten. RIMM-Typ

Systemtakt, FSB

Faktor

RAMBusTakt

max. Datenrate

PC600

133 MHz

x4

266 MHz

1,066 Gbyte/s

PC600

100 MHz

x6

300 MHz

1,2 Gbyte/s

PC700

133 MHz

x4

266 MHz

1,066 Gbyte/s

PC700

100 MHz

x6

300 MHz

1,2 Gbyte/s

PC700

133 MHz

x5,33

356 MHz

1,42 Gbyte/s

PC800

133 MHz

x4

266 MHz

1,066 Gbyte/s

PC800

100 MHz

x6

300 MHz

1,2 Gbyte/s

PC800

133 MHz

x5,33

356 MHz

1,42 Gbyte/s

PC800

133 MHz

x6

400 MHz

1,6 Gbyte/s

PC800

100 MHz

x8

400 MHz

1,6 Gbyte/s

Tabelle 5.13 Der RAMBus ist an den Systemtakt gekoppelt, was in Abhängigkeit vom Modultyp verschiedene maximale Datenübertragungsraten zur Folge hat.

5.3.2

Automatische Speichererkennung

Ganz allgemein ist das Zusammenspiel zwischen der Mainboard-Elektronik, der CPU und dem Speicher eine der häufigsten Fehlerquellen in einem PC. Wer hier Problemen möglichst aus dem Weg gehen will, sollte diese drei Komponenten von einem einzigen Händler erwerben, damit beim Nichtfunktionieren auch nur ein einziger Ansprechpartner nötig ist und man sich nicht mit mehreren Händler auseinander setzen muss, die sich dann gegenseitig die Schuld zuschieben können. Vielfach ist keine der drei Komponenten tatsächlich defekt, sie funktionieren eben nur in bestimmten Kom-

171

172

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

binationen nicht. Auch wenn der PC startet, ist dies aber keine Garantie dafür, dass nicht doch noch Datenfehler und Programmabstürze auftreten, die dann von falschen BIOS-Einstellungen für die Speicher herrühren. Bereits ab den PS/2-SIMMs gibt es eine mehr oder weniger komfortable Automatik für die Speichereinstellung, was mit Hilfe von so genannten Presence-Detect-Signalen erfolgt, die die Module an ihrem Anschluss führen. Hiermit kann der Mainboard-Elektronik und somit dem BIOS signalisiert werden, wie die DRAMs organisiert sind und über welche Zugriffszeit in Nano-Sekunden (ns) sie verfügen, wie es die folgende Tabelle anhand einiger Beispiele zeigt. PDB4

PDB3

PDB2

PDB1

PS/2-Typ

NC

NC

NC

NC

8 Mb, 60 ns

NC

NC

NC

GND

1 Mb, 120 ns

NC

NC

GND

NC

2 Mb, 120 ns

NC

NC

GND

GND

2 Mb, 70 ns

NC

GND

NC

NC

8 Mb, 70 ns

NC

GND

NC

GND

1 Mb oder 16 Mb, 70 ns

NC

GND

GND

NC

2 Mb, 80 ns

NC

GND

GND

GND

8 Mb, 80 ns

GND

NC

NC

NC

Reserviert

GND

NC

NC

GND

1 Mb, 85 ns

GND

NC

GND

NC

2 Mb oder 32 Mb, 80 ns

GND

NC

GND

GND

4 Mb, 70 ns

GND

GND

NC

NC

4 Mb, 85 ns

GND

GND

NC

GND

1 Mb, 100 ns

GND

GND

GND

NC

2 Mb, 100 ns

GND

GND

GND

GND

4 Mb oder 64 Mb, 50 oder 100 ns

Tabelle 5.14 Funktion und Bedeutung der Presence-Detect-Signale

Nur wenn das BIOS und das Mainboard die Presence-Detect-Signale auswerten, ist im BIOS-Setup auch die AUTOMATIC-Funktion für das optimale DRAM-Timing korrekt anwendbar. Gleichwohl ist dies leider nicht immer der Fall, was auch an den SIMMs liegen kann und dann müssen die optimalen Werte – der PC läuft einerseits stabil, aber andererseits auch mit maximaler Geschwindigkeit – manuell festgelegt werden. Mit der Einführung der SDRAM-DIMMs sollte die automatische Speicherkonfigurierung verbessert werden, denn Intel sah ab dem PC100-Typ einen speziellen Speicherbaustein auf den Modulen vor. Dieses elektrisch lösch- und wieder beschreibbare serielle EEPROM wird als Serial Presence Detect EEPROM (SPD) bezeichnet und ist mit dem System Management Bus

Speichereinstellungen

(SMB) verbunden. Dieser ist als ein serieller Bus realisiert und entspricht dem I2C-Bus, der von der Firma Philips entwickelt wurde und seit vielen Jahren die »Standardverbindung« in Geräten der Unterhaltungsindustrie (CD-Player, Autoradios usw.) darstellt. Am SMB des PC sind des Weiteren Einheiten wie die Chips für die Überwachung der Temperaturen und der Lüfteraktivität (System Monitoring) und auch der Clock-Chip für die Einstellung der Takte angeschlossen. Im SPD-EEPROM sollen alle Parameter, die die auf dem Modul befindlichen Chips kennzeichnen, vom Modulhersteller abgelegt worden sein, so dass das BIOS in der Lage ist, eine automatische Konfigurierung vorzunehmen. In der Praxis hat sich jedoch mittlerweile herausgestellt, dass die Speicherkonfigurierung dadurch nicht etwa einfacher, sondern sogar noch komplizierter geworden ist. Die Hauptgründe liegen darin, dass die Modulhersteller das EEPROM nicht mit den korrekten Daten beschreiben, die Daten zuweilen unvollständig sind und das BIOS auf der anderen Seite die Daten auch falsch interpretieren kann, was letztendlich zur Folge hat, dass sich der Anwender nach wie vor um die richtigen BIOS-Setup-Einstellungen für den Speicher kümmern muss.

Bild 5.31 Das EEPROM enthält die Daten der Speicherchips.

Die Preisunterschiede sind auch bei identisch erscheinenden Speichermodulen oftmals ganz beträchtlich, wobei die Wahrscheinlichkeit, dass das jeweilige Modul ein laut dem Standard programmiertes EEPROM besitzt, bei Markenmodulen von Firmen wie Micron, Kingston oder auch Infineon

173

174

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

immerhin zwar höher ist, eine Garantie dafür, dass das BIOS den Speicher daraufhin auch korrekt konfiguriert, ist dies aber leider auch nicht.

5.4

BIOS-Setup-Parameter für den Speicher

Ein wesentliches Kriterium für Fast-Page-Mode- (FPM) und auch ExtendedData-Out-Module (EDO) ist zunächst die Zugriffzeit. Diese geht vielfach direkt aus der Bezeichnung der auf den Modulen verwendeten DRAMBausteine – aus der letzten Zahl – hervor. Hier findet man beispielsweise eine Beschriftung auf den Bausteinen wie 514100-70 oder 4C1004-7, wobei die 70 für 70 ns steht und beim zweiten Beispiel nicht etwa für 7 ns, sondern ebenfalls für 70 ns, weil die Bezeichnung leider vom jeweiligen Hersteller der Chips abhängig ist. Entsprechendes gilt für die Bezeichnung der Bausteine mit einer Zugriffszeit von 60 oder auch 80 ns. Bei der Aufrüstung des Speichers ist auf jeden Fall darauf zu achten, dass alle Bausteine möglichst dieselbe Zugriffszeit aufweisen, da es andernfalls zu Speicherfehlern wie Memory Error oder Parity Error kommen kann. Dies tritt entgegen der landläufigen Theorie in einigen Fällen auch dann auf, wenn die neuen Speicherbausteine schneller sind als die bereits vorhandenen, und hängt vom Chipsatz des Mainboards ab.

Bild 5.32 Dieses BIOS unterstützt sowohl DRAMs als auch SDRAMs.

BIOS-Setup-Parameter für den Speicher

In einem BIOS-Setup findet man für FPM- und EDO-Typen, und im Grunde genommen für alle Typen aus der Zeit vor den SDRAMs, die dann im Setup üblicherweise unter der Bezeichnung DRAM geführt werden, verschiedene Optionen vor, wobei jedoch nicht alle, die in der folgenden Tabelle angeführt sind, auch im BIOS-Setup vorhanden sein müssen. Außerdem besagen einige unterschiedlich benannte Parameter schlicht das Gleiche aus, was wieder vom BIOS-Hersteller abhängig ist, und einige Einstellungen schließen sich auch gegenseitig aus. Zur Orientierung im Bezeichnungswirrwarr mag daher zunächst die Zusammenfassung in der Tabelle dienen. BIOS-Setup-Eintrag

Bedeutung/Funktion

Bevorzugte Einstellung

Auto Configuration

Automatik-Modus ein- oder ausschalten

Je nach Situation

Decoupled Refresh

Abkopplung des Refresh von den CPU-Zugriffen

Enabled

DRAM CAS Timing Delay

Wartezyklen für den Zugriff zwischen den Speicherspalten und -zeilen.

Möglichst niedrig

DRAM Idle Timer

Zusätzliche Wartezyklen

Möglichst niedrig

DRAM Integrity Mode

Fehlerkorrekturmechanismus bestimmen

Enabled ECC

DRAM Page Mode

Aktivierung des Page Mode

Enabled

DRAM Precharge Wait State

Vorladezeit für den Refresh

Disabled oder möglichst niedrig

DRAM R/W Leadoff Timing

Reduzierung der Taktzyklen beim ersten Zugriff einer Blockübertragung

Möglichst niedrig

DRAM RAS to CAS Delay

Verzögerung zwischen Speicherzeilen- und Speicherspaltenzugriff

Möglichst niedrig

DRAM RAS# Precharge Time

Vorladezeit für Speicherzeilenzugriff

Möglichst niedrig

DRAM Read

Zugriffsweise für Lesezugriffe

Fast

DRAM Read Burst Timing

Taktzyklen für zu lesende Blockübertragung

Möglichst niedrig

DRAM Read Pipeline

Aktivierung eines Zwischenspeichers

Enabled

Tabelle 5.15 Die typischen Optionen für DRAMs in den BIOS-Setups

175

176

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

BIOS-Setup-Eintrag

Bedeutung/Funktion

Bevorzugte Einstellung

DRAM Read WS Options

Wartezyklen für Lesezugriffe

Möglichst niedrig

DRAM Refresh Rate

Häufigkeit der RefreshAusführung

Disabled oder möglichst hoch

DRAM Speculative Leadoff

Blockübertragung beschleunigen

Disabled

DRAM R/W Leadoff Timing

Blockübertragung beschleunigen

Enabled

DRAM Speed Selection

Auswahl des eingesetzten Speichertyps in ns

Fast oder möglichst niedrig bei ns-Angabe

DRAM Timing

Auswahl des eingesetzten Speichertyps in ns

Möglichst niedrig

DRAM Wait State

Allgemeine Wartezyklen festlegen

Möglichst niedrig

DRAM Write

Zugriffsweise für Schreibzugriffe

Fast

DRAM Write Burst Timing

Taktzyklen für zu lesende Blockübertragung

Möglichst niedrig

DRAM Write WS Options

Wartezyklen für Schreibzugriffe

Möglichst niedrig

Fast EDO Leadoff

Reduzierung der Taktzyklen beim ersten Zugriff einer Blockübertragung

Enabled

Hidden Refresh

Refresh wird vom Modul selbst ausgeführt, wenn kein Speicher-zugriff erfolgt

Enabled

RAS Active Time

Anzahl der Takte für das automatische Schließen einer Speicherbank

Möglichst hoch

Read Around Write

Zugriff auf zwischengespeicherte Daten ermöglichen

Enabled

Refresh RAS# Assertion

Zusätzliche Taktzyklen für den Refresh

Möglichst niedrig

Turbo Read Leadoff

Reduzierung der Taktzyklen beim ersten Zugriff einer Blockübertragung

Enabled

Turn-Around Insertion

Zusätzlichen Wartezyklus einschalten

Disabled

Tabelle 5.15 Die typischen Optionen für DRAMs in den BIOS-Setups (Forts.)

BIOS-Setup-Parameter für den Speicher

Zum »DRAM-Finetuning« sind meist gleich mehrere Einträge im Chipset Features Setup oder Advanced Chipset Features zu finden. Je nach unterstützten und eingebauten Speichermodulen (Fast Page, EDO, SDRAM) sind die hier vorhandenen Optionen unterschiedlich. Im einfachsten Fall wird einfach – so weit vorhanden – der Menüpunkt Auto Configuration auf Enabled gesetzt, wobei bei einigen BIOS-Versionen möglicherweise noch die Zugriffszeit der eingesetzten DRAMs (50, 60, 70 ns) anzugeben ist. Alle weiteren Einstellungen für die Speicher werden daraufhin automatisch vom BIOS festgelegt. Manuelle Veränderungen an den Timing-Parametern sollten nur dann vorgenommen werden, falls der PC mit den Speichermodulen nicht zurechtkommt (unvermittelte Systemabstürze, Memory Error u.ä.) oder das letzte Stück an Performance aus dem PC »herausgekitzelt« werden soll. Der PC muss dabei jedoch auch noch stabil funktionieren und falls man hier eine Optimierung vorgenommen hat, sollte die Software über eine längere Zeit hinweg ausprobiert werden, wobei man diese Einstellungen noch im Hinterkopf behalten sollte. Ein auftretender unvermittelter »Systemhänger« ist meist ein Hinweis auf eine zu optimistische DRAM- oder auch Cache-Einstellung (siehe Kapitel 5.5). Die Einstellung des Speichertimings ist eine der kritischsten Optionen überhaupt und führt bei falschen Einstellungen zu Systemabstürzen oder der PC startet gar nicht erst. Wenn die automatische SpeicherparameterEinstellung kein befriedigendes Ergebnis liefert, wie es leider auch bei den neuesten Mainboards immer vorkommt, muss man die Parameter – nach wie vor – manuell festlegen.

5.4.1

Auffrischung

Für das Verständnis der Speicherarbeitsweise und damit der Einstellungsmöglichkeiten ist die Kenntnis einiger grundlegender Dinge notwendig. Eine DRAM-Speicherzelle ist relativ einfach aufgebaut, wobei es zunächst keinen Unterschied macht, ob es sich um ein Speichermodul vom Typ Fast-Page-, Extended-Data-Out- oder Synchronous-DRAM handelt. Die Zelle besteht im Wesentlichen aus einem Transistor und einem Kondensator, der bei einem High geladen und bei einem Low entladen ist. Aufgrund der Selbstentladung eines Kondensators muss dieser in regelmäßigen Zeitabständen mit einem Impuls aufgefrischt (refresh) werden, was bei SDRAMs ungefähr alle 64 ms stattzufinden hat, andernfalls gehen die Daten verloren. Dies ist auch das grundlegende Unterscheidungsmerkmal zwischen dynamischen RAMs (DRAMs) und statischen RAMs (SRAMs), die demgegenüber keinen Refresh benötigen, da sie intern komplizierter aufgebaut (mindestens sechs statt zwei Bauelemente pro Speicherzelle) und demnach auch teurer sind. Der Cache-Speicher (siehe Kapitel 5.5) entspricht beispielsweise einem statischem Speicher.

177

178

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Für DRAMs ist zum Refresh eine spezielle Schaltung notwendig, die diesen Impuls entsprechend generiert. Der Memory-Controller (Northbridge) auf dem Mainboard steuert diesen Vorgang automatisch, und neuere Module können den Controller derart unterstützen, dass sie den Refresh in bestimmten Situationen, wie etwa im Standby-Modus, wenn kein Datenzugriff erfolgt, selbst ausführen können. Generell benötigen sie jedoch einen Anstoß durch den Memory-Controller. Im BIOS-Setup sind Einstellungsmöglichkeiten für die Refresh-Einstellung wie Hidden Refresh, Refresh RAS# Assertion, DRAM Refresh Rate oder auch Decoupled Refresh (vgl. Tabelle 5.15) zu finden. Zu den Refresh-Optionen kann man auch Einstellungen für die PrechargeTime (Vorladezeit) rechnen, die einem unter Begriffen wie DRAM RAS# Precharge Time oder DRAM Precharge Wait State in einem BIOS-Setup begegnen können. Generell kennzeichnet Precharge, wie lange das RAS-Signal (Zeilen-Signal, s.u.) an der Speicherzelle anliegen muss, damit der Kondensator vollständig aufgeladen ist.

5.4.2

Adressierung

Ein RAM-Baustein wird durch Adressleitungen adressiert. Die Speicherzellen im Innern sind dabei in Spalten und Zeilen angeordnet. Zum Adressieren einer bestimmten Zelle werden zwei Adressen – eine für die Zeile und eine für die Spalte – benötigt. Um die Anzahl der Anschlüsse am RAM-Baustein gering zu halten, werden die Adressen über gemeinsame Anschlüsse gesendet, und die Unterscheidung in Zeile und Spalte erfolgt mit Signalen, die die Bezeichnung RAS (Row Address Strobe) und CAS (Column Address Strobe) führen. In internen Zwischenspeichern (Buffers) werden die beiden Teiladressen gespeichert und adressieren somit das Memory-Array. Es gibt prinzipiell zwei Möglichkeiten, wie Speicherzugriffe erfolgen können: Einmal im Normal-Modus, der sich dadurch auszeichnet, dass von der CPU eine Adresse angelegt und dann ein Datenbyte (Einzeltransfer) geschrieben oder gelesen wird. Daneben gibt es den schnelleren BurstModus, bei dem nur eine einzige Adresse von der CPU zu schreiben ist, woraufhin gleich ein kompletter Datenblock folgt. Die darauf folgenden Adressen werden vom Speicher selbstständig generiert. In welcher Form der Speicherzugriff nun gerade durchgeführt wird, kann weder vom Programm noch vom Anwender in irgendeiner Art und Weise beeinflusst werden, denn es hängt davon ab, welche Daten gerade benötigt werden, und die können direkt hintereinander (Burst) oder aber auch verstreut im Speicher liegen, was dann Einzeltransfers erfordert. Ein Burst ist so gesehen der Idealfall einer Übertragung und wenn es um die Kennzeichnung von Datenübertragungsraten geht, wird dabei oftmals vom Burst-Modus ausgegangen, auch wenn es nicht angegeben wird.

BIOS-Setup-Parameter für den Speicher

5.4.3

Burst-Timing und Lead Off

Einstellungen im BIOS-Setup wie DRAM Read Burst Timing, DRAM Write Burst Timing oder DRAM R/W Leadoff Timing betreffen den erläuterten Burst-Modus, und im Setup findet man dann Angaben wie X-3-3-3 oder X-2-2-2. Je nach BIOS-Typ sind getrennte oder auch gemeinsame Einstellungen für den Schreib- und Lesemodus möglich. Die Zahlenfolgen geben die benötigten Taktzyklen für einen Burst Access (Blockzugriff) an, der stets aus vier Zugriffen wie eben X-3-3-3 besteht. Das X steht dabei für den so genannten Lead Off, der nicht direkt veränderbar ist und diejenige Zeit kennzeichnet, die für den allerersten Zugriff im Burst-Modus auf den Speicher notwendig ist. Optionen wie Turbo Read Leadoff, Fast EDO Leadoff, DRAM R/W Leadoff Timing oder auch DRAM Speculative Leadoff erlauben bei einigen BIOS-Versionen eine Einflussnahme auf diesen Lead Off. Welche minimalen Taktzyklen mit den verschiedenen Speichermodulen prinzipiell möglich sind, zeigt die folgende Tabelle, wobei dies jedoch Idealwerte sind, die sich in der Praxis wegen Bauteilund Timing-Toleranzen nicht (immer) einstellen lassen werden. Modul-Typ

Taktzyklen

FastPage

5-3-3-3

EDO

5-2-2-2

SDRAM

5-1-1-1

Tabelle 5.16 Die verschiedenen Speichertypen benötigen unterschiedlich lange Taktzyklen.

Einstellungen wie Turbo, Fast oder auch die Festlegung des im Setup vorgesehenen kleinstmöglichen Zahlenwertes sorgen einerseits für den schnellstmöglichen Modus, andererseits kann eben der Fall eintreten, dass diese Werte zu optimistisch sind, d.h. der Speicher nicht mehr dem Timing folgen kann und Datenverluste oder auch völliges Versagen auftreten. Diese »Zweischneidigkeit« begleitet im Grunde genommen die gesamte Speicherkonfigurierung und eine Option wie DRAM Speculativ Leadoff kann eine Verbesserung oder auch eine Verschlechterung der Speicherleistung zur Folge haben. Die dabei auf Verdacht (spekulativ) ausgeführte Adressierung – in der Hoffnung, dass die folgenden Daten unter der angenommenen Adresse zu finden sind – kann zutreffen oder auch nicht, was dann wieder einen zusätzlichen Zyklus erfordern würde.

5.4.4

Wartezyklen

In einem BIOS-Setup findet sich oftmals die Möglichkeit, Wartezyklen (Waitstates) und Verzögerungen (Delays) einstellen zu können, wofür verschieden lautende Bezeichnungen verwendet werden. Das Prinzip ist jedoch stets das gleiche, denn die Speicherleistung ist dann am höchsten,

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180

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

wenn überhaupt keine derartigen zusätzlichen Wartemechanismen für den Speicher notwendig wären. Die Waitstates stellen gewissermaßen eine zusätzliche Option dar, denn falls alle anderen BIOS-Einstellungen für den Speicher optimal getroffen worden sind, sind eben auch keine zusätzlichen Verzögerungen notwendig, wie etwa bei einer Option wie SDRAM MA Wait State. Wohlgemerkt keine zusätzlichen, denn bei einigen Einstellungsmöglichkeiten wie etwa DRAM RAS to CAS Delay ist das »Delay« ein fester Bestandteil der Option und kann daher auch nur auf minimal und nicht auf null gesetzt werden.

5.4.5

Erkennung von Speicherfehlern

Neben der Zugriffszeit ist das zweite wichtige Kriterium für den Einsatz von Speichermodulen, ob das Mainboard Speicher-Module mit oder ohne Parity-Funktion verlangt. Diese Funktion ist zur Erkennung von Speicherfehlern vorgesehen, wird jedoch von diversen Boards (z.B. ab Triton-Chipsatz) nicht mehr unterstützt, so dass man, wenn im Handbuch zum Mainboard nicht etwas anderes angemerkt ist, meist zu den (preiswerteren) Modulen ohne diese Funktion greifen kann. Für ältere Boards, die 30polige SIMMs verlangen, sind in der Regel jedoch SIMMs mit Parity-Verarbeitung notwendig. In den Handbüchern zum Mainboard findet man zur Kennzeichnung, dass das Modul als Parity-fähig ausgelegt sein muss, beispielsweise eine Angabe wie 8 x 36 (8 Mbyte x 36 Bit). Ein vergleichbares Modul ohne Parity-Funktion wird demgegenüber mit 8 x 32 (8 Mbyte x 32 Bit) angegeben. Die vier zusätzlichen Bits des ersten Moduls sind die Parity-Signale, wobei immer für 8 Bit (1 Byte) ein Parity-Bit vorgesehen ist. Wenn es sich nicht um ein geschlossenes Speichermodul handelt, kann man meist selbst feststellen, ob das betreffende Modul die Parity-Funktion unterstützt oder nicht. Man zählt dabei einfach die vorhandenen Bausteine. Vereinfacht kann man daher feststellen, dass ein Modul mit ParityFunktion über 9 (8 Chips = 32 Byte + 1 Parity), 12 (8 Chips = 32 Byte + 4 Parity) oder 36 (32 Chips = 32 Byte + 4 Parity) Bausteine, eines ohne Parity hingegen über 8, 16 oder 32 Bausteine verfügt. Eine effektivere Speicherfehlererkennung und auch -korrektur bieten Module mit der ECC-Funktion (Error Correction Code), die ab PentiumPro-Mainboards unterstützt wird, und auch hierfür sollte sich im Handbuch zum Mainboard eine entsprechende Angabe über die Anforderungen an die Module finden lassen. In der Regel können die Mainboards mit beiden Typen umgehen und diese Option lässt sich im BIOS-Setup mitunter auch ein- und ausschalten. Mit ECC können 1-Bit-Fehler erkannt und auch automatisch korrigiert werden, während 2-Bit-Fehler nur erkannt werden können. Zur Auswahl stehen in einigen Setups die Einstellungen EC und eben ECC, wobei in der ersten Position keinerlei Korrekturen erfolgen, sondern lediglich Speicherfehler an das Betriebssystem gesendet werden.

BIOS-Setup-Parameter für den Speicher

5.4.6

Optionen für SDRAMs

Ab Pentium-II-Mainboards finden sich neben den Einstellungen für EDORAM auch welche für SDRAM. Letztere sind bei aktuellen Mainboards als Standard-Module anzusehen, so dass man dort auf keine EDO-RAM-Optionen mehr stoßen wird. Zunächst ist die grundsätzliche Arbeitsweise von SDRAMs nicht anders als die von den zuvor erläuterten DRAMs. Allerdings erfordern SDRAMs bei der Konfigurierung noch mehr Aufmerksamkeit, da hier nicht allein das Mainboard für die Parametereinstellung zuständig ist. SDRAMs werden vom BIOS während des Bootvorgangs mit verschiedenen Betriebswerten programmiert, die es dem SPD-EEPROM (siehe Kapitel 5.3.2) entnehmen soll. Die hier vom Hersteller abzulegenden Daten sind in den entsprechenden Standards (z.B. PC100, PC133) zwar genau definiert, allerdings gehen die Hersteller dabei oftmals nicht mit der nötigen Sorgfalt vor, so dass die richtige Konfigurierung von SDRAMs noch komplizierter ausfällt als die der älteren Typen (FPM, EDO).

Bild 5.33 Bei einigen Mainboards muss der BIOS-Config-Jumper umgesetzt werden, bevor man an die Speichereinstellungen gelangen kann.

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182

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Ein Menüpunkt wie SDRAM Configuration: By SPD ist meist vorhanden und entsprechend einzuschalten, womit die Speichereinstellung auch schon erledigt wäre. Vielfach funktioniert dies leider überhaupt nicht oder auch nicht zufrieden stellend, wobei das Problem auf Modul- oder BIOS-Seite und auch im Zusammenspiel liegen kann, und dann ist nach wie vor manuelle Einstellungsarbeit notwendig. Was bei SDRAMs meist einwandfrei funktioniert, ist ein Punkt wie Auto Detect DIMM/ PCI Clk, der bei Aktivierung den optimalen Takt für die SDRAMs einstellt, der üblicherweise dem Systemtakt (66, 100, 133 MHz) entspricht. Insbesondere bei Intel-Mainboards (z.B. mit 810-Chipset und AMI-BIOS) wird man keine Möglichkeit finden, im BIOS-Setup irgendwelche Speichereinstellungen manipulieren zu können. Diese treten erst dann im Maintenance-Menü des BIOS-Setups in Erscheinung, wenn zuvor auf dem Mainboard ein Jumper umgesetzt worden ist. Wie bei den DRAMs werden zwei Adressen (RAS:Zeile, CAS:Spalte) zum Speicher gesendet, und zwischen den beiden Zugriffen muss eine bestimmte Zeit verstreichen, bis die gewünschte Zeile im Speicherchip komplett eingelesen worden ist. Diese Zeit wird als RAS-to-CAS-Delay (trcd) bezeichnet und als Anzahl der Taktzyklen (2 oder 3 Takte) angegeben. Danach muss noch die so genannte CAS-Latenzzeit (CAS Latency, CL) abgewartet werden, die ebenfalls als Anzahl der Taktzyklen angegeben wird, bis die Daten am Ausgang des SDRAMs zur Verfügung stehen.

Bild 5.34 Unter »Extended Configuration« im Maintenance-Menü, das erst nach dem Umstecken eines Jumpers auf dem Mainboard erscheint, lassen sich nach der Aktivierung von »User Defined« auch die Speicherparameter verändern.

BIOS-Setup-Parameter für den Speicher

Der dritte wichtige SDRAM-Parameter ist die RAS Precharge Time (trp), die dafür benötigt wird, um auf eine neue Zeile umzuschalten. Diese Zeit entfällt, wenn keine neue Zeile angesteuert werden muss, weil sich die Daten innerhalb einer Seite (Page) befinden. Diese drei Parameter (CL, trcd, trp) sollen sich laut Standard auf einem SDRAM-Speichermodul befinden, also beispielsweise als PC100 333, was bedeutet, dass dieser Typ jeweils drei Taktzyklen für die erläuterten Zugriffe benötigt. Ein Modul laut PC100 222 ist demnach der schnellere Typ.

Bild 5.35 Bei diesem Modul laut PC133-Standard ist lediglich die CAS Latency (CL=3) angegeben, während die beiden anderen wichtigen Parameter fehlen.

Ja nach Plattform und BIOS gibt es noch weitere Parameter, die sich in den BIOS-Setups zur Konfigurierung anbieten, wobei sich insbesondere bei Athlon-Mainboards teilweise recht verwirrende Optionen finden lassen. Man sollte sich dabei nicht durch die Bezeichnung DRAM statt SDRAM in den Setups irritieren lassen, denn eigentlich alle aktuellen Boards verwenden SDRAM oder eben RAMBus, worauf im Kapitel 5.4.7 eingegangen wird.

183

184

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

BIOS-Setup-Eintrag

Bedeutung/Funktion

Bevorzugte Einstellung

Bank x/y DRAM Timing

Unterschiedliches Timing für die verschiedenen Speicherbänke bei VIA-Chipsets konfigurieren

Auto

DRAM Burst Refresh

Es können bis zu vier RefreshZyklen zwischengespeichert werden

Enabled

Page Idle Timer

Angabe, nach wie vielen Takten eine angewählte Page geschlossen werden soll

8 bis 32, je nach Speichergröße

Precharge Time

RAS Precharge Time für das Umschalten auf eine neue Zeile

Möglichst niedrig

RAS Active Time

Anzahl der Takte für das automatische Schließen einer Speicherbank

7 (schnell), 2 (langsam)

RAS-to-CAS Delay

Zeit, bis die Zeile im Speicherchip komplett eingelesen worden ist

Möglichst niedrig

SDRAM CAS Latency

CAS-Latenzzeit, bis die Daten am Speicherausgang zur Verfügung stehen

Möglichst niedrig

SDRAM Configuration by SPD

Automatik-Modus ein- oder ausschalten

Je nach Situation

SDRAM Cycle Length

CAS-Latenzzeit, bis die Daten am Speicherausgang zur Verfügung stehen

Möglichst niedrig

SDRAM ECC Setting

Fehlerkorrekturmechanismus bestimmen

Enabled ECC

SDRAM Idle (Cycle) Limit

Angabe, nach wie vielen Takten eine angewählte Page geschlossen werden soll

8 bis 32, je nach Speichergröße

SDRAM MA Wait State

Zusätzlichen Wartezyklus festlegen

0 Clock oder Fast

SDRAM PH Limit

Pause zur Auffrischung der Zeilenadresse

64 Cycles

SDRAM RAS Precharge Time

Zeit für das Umschalten auf eine neue Zeile

Möglichst niedrig

Tabelle 5.17 Die typischen Optionen für SDRAMs in den BIOS-Setups

BIOS-Setup-Parameter für den Speicher

BIOS-Setup-Eintrag

Bedeutung/Funktion

Bevorzugte Einstellung

SDRAM RAS to CAS Delay

Zeit, bis die Zeile im Speicherchip komplett eingelesen worden ist

Möglichst niedrig

SDRAM RAS# Timing

Angabe der drei Werte für CL, trcd und trp

Möglichst niedrig

SDRAM Tras Timing

Anzahl der Takte für das automatische Schließen einer Speicherbank

7 (schnell), 2 (langsam)

SDRAM Trcd Timing

Zeit, bis die Zeile im Speicherchip komplett eingelesen worden ist

Möglichst niedrig

SDRAM TRP SRAS Precharge

RAS Precharge Time für das Umschalten auf eine neue Zeile

Möglichst niedrig

SDRAM Trp Timing

RAS Precharge Time für das Umschalten auf eine neue Zeile

Möglichst niedrig

TRAS Timing

Anzahl der Takte für das automatische Schließen einer Speicherbank

7 (schnell), 2 (langsam)

TRCD Timing

Zeit, bis die Zeile im Speicherchip komplett eingelesen worden ist

Möglichst niedrig

Tabelle 5.17 Die typischen Optionen für SDRAMs in den BIOS-Setups (Forts.)

Bei einigen Systemen mit VIA-Chipset gibt es noch eine Option wie Bank x/y DRAM Timing. Sie erlaubt die Einstellung eines unterschiedlichen Timings für die verschiedenen Speicherbänke (DIMM-Steckplätze), und in der Regel sollte hier die Auto-Funktion optimal greifen. Alternative Einstellungen sind Normal, Turbo sowie SDRAM 8ns und SDRAM 10ns, wobei eigentlich nur die beiden letzteren, die sich nach dem jeweils eingesetzten Modul richten, einen eindeutigen Bezug haben, während bei Normal und Turbo nicht eindeutig vorhergesagt werden kann, was dies für das Timing zur Folge hat, außer dass Turbo wohl eine Beschleunigung gegenüber Normal hat. Die Einstellung des Speichertimings muss sich immer nach dem langsamsten Modul richten, wobei sich bei einigen Mainboards mit VIA-Chipset jedoch die einzelnen Bänke mit unterschiedlichen Modulen bestücken und dann im Setup unterschiedlich einstellen lassen.

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Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Bild 5.36 In den BIOS-Setups von Athlon-Mainboards findet sich mitunter eine Vielzahl an Optionen für die Speicherkonfigurierung.

Die Option PH-Limit, die eigentlich nur bei Athlon-Mainboards existiert, nennt sich Page Hit Limit und sorgt nach einer festgelegten Anzahl von Page-Hit-Zugriffen, also wenn sich die benötigten Daten in einer einzigen Page befinden, für eine Pause zur Auffrischung der Zeilenadresse. Demnach ist der Speicherzugriff (theoretisch) umso schneller, je größer dieser Wert gewählt wird, und falls hier SDRAM PH Limit: 1 Cycle festgelegt wird, findet bereits nach jedem Zyklus ein Refresh statt. Üblicherweise sollten die PC100-DIMMs mit einem Wert von 64 Cycles zurechtkommen. Bei einem Speicherproblem setzt man ihn im schlimmsten Fall auf 32 Cycles und falls dies immer noch nicht richtig funktioniert, kann es eigentlich nur an den Speichermodulen liegen. Optionen für DDR-SRDAM Bei Mainboards, die mit DDR-SDRAM arbeiten, können im Prinzip die gleichen Optionen im BIOS-Setup wie bei den gebräuchlichen SDRAMs auftauchen, so dass hierfür ebenfalls die vorhergehenden Erläuterungen zutreffen. Die leistungshemmenden Latenzzeiten unterscheiden sich zwischen beiden Typen nur unwesentlich voneinander. Die folgende Tabelle zeigt die festzulegenden Werte, falls man hier eine manuelle Einstellung vornehmen möchte, weil die AUTO-Einstellung kein befriedigendes Ergebnis liefert.

BIOS-Setup-Parameter für den Speicher

Modultyp

Takt

SpeedKlasse

CAS-Latency

RAS-toCAS-Delay

RASPrechargeTime

DDR200

100 MHz

PC1600

2 Takte

2 Takte

2 Takte

DDR266A

100 MHz

PC2100

2 Takte

2 Takte

2 Takte

DDR266A

133 MHz

PC2100

2 Takte

3 Takte

3 Takte

DDR266B

100 MHz

PC2100

2 Takte

2 Takte

2 Takte

DDR266B

133 MHz

PC2100

2,5 Takte

3 Takte

3 Takte

Tabelle 5.18 Die für DDR-SRAMs spezifizierten Werte, wie sie sich in den BIOSSetups einstellen lassen sollten

5.4.7

Optionen für RAMBus-Speicher

Im Gegensatz zu Mainboards mit SDRAM-Speicher, bei denen das BIOS mit einer Vielzahl an Optionen für die Speichereinstellung aufwarten kann, geht es bei der Verwendung des relativ teuren RAMBus-Speichers (bisher noch) recht übersichtlich in den Setups zu. Der typischerweise im Advanced Chipset Features zu findende Eintrag RIMM Module Used ist zunächst der wichtigste, denn hier kann manuell einer der drei möglichen Typen PC 600, PC 700, PC 800 angegeben werden, wobei diese Einstellung mit Bedacht gewählt werden will, wie es in der Tabelle 5.13 auch angegeben ist, denn es gibt hier eine direkte Kopplung zwischen dem System- und dem Speichertakt. Eine AUTO-Einstellung sollte an dieser Stelle die korrekten Werte zur Folge haben, und es ist ziemlich aussichtslos, hier manuell ein PC-700-Modul statt eines PC-800-Moduls anzugeben, denn es wird mit ziemlicher Sicherheit nicht stabil funktionieren. Für RIMMs sind prinzipiell die gleichen Fehlererkennung- und Korrekturmechanismen anwendbar wie bei den SDRAMs (siehe Kapitel Erkennung von Speicherfehlern) und daher werden sie in einem Setup auch für die Konfigurierung angeboten. Üblicherweise wird man hier H/W-ECC (Hardware Error Correction Codes) wählen, damit 1-Bit-Fehler automatisch korrigiert werden können. Es sei erwähnt, dass es RIMMs mit und ohne ECC gibt, und das Handbuch zum Mainboard sollte hier Auskunft geben, welche Typen notwendig sind.

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Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion

Bevorzugte Einstellung

RIMM Module Used

Angabe des Modultyps

Auto

RDRAM Device Napdown

zurzeit nicht verwendete Chips in Energiesparmodus schalten

Nap oder Standby in Abhängigkeit von der Chipanzahl

RDRAM pool B state

zurzeit nicht verwendete Chips in Energiesparmodus schalten

Nap oder Standby in Abhängigkeit von der Chipanzahl

DRAM Integrity Mode

Fehlererkennungsmechanismus bestimmen

H/W-ECC

Direct RAMBus Clock

Takt für den RAMBus

Auto

Tabelle 5.19 Gebräuchliche Optionen für RAMBus-Speicher

Die im Grunde genommen einzig neue Option für RAMBus-Speicher befindet sich unter einem Eintrag wie RDRAM pool B state oder auch RDRAM Device Napdown. Dabei wird die Möglichkeit angeboten, zwei verschiedene Betriebsarten einstellen zu können: Standby oder NAP. Der Standby-Modus ist dabei die übliche Betriebsart, während im NAP-Modus die zurzeit nicht angesprochenen RAMBus-Chips in einem so genannten B-Pool zusammengefasst und dann in einen energiesparenden Modus geschaltet werden. Dies ist weniger aus Energiespargründen interessant, sondern liegt in der Tatsache begründet, dass die RAMBus-Chips im Betreib recht heiß werden können, was letztendlich zu Temperaturproblemen und damit Instabilitäten führen kann. Aus diesem Grunde sind die RAMBus-Module meist auch mit einem Blech als Kühlkörper oder sogar mit einem Lüfter versehen. Es hängt von der Anzahl der Chips ab, ob man einige in den NAP-Modus schicken sollte oder nicht. Welche dies dann jeweils sein werden, wird – je nach Systemauslastung – automatisch durchgeführt. Bei einem einzigen RIM-Modul kann man jedoch beim Standby-Modus bleiben, zumal der Zugriff dann auch schneller ausgeführt wird.

5.4.8

Allgemeine Speicheroptionen

Neben den Modul-spezifischen Optionen gibt es noch einige weitere, die quasi bei jedem Speichertyp auftauchen (können) und daher auch in recht vielen BIOS-Setups zur Verfügung stehen.

BIOS-Setup-Parameter für den Speicher

Bild 5.37 Einige BIOS-Setup-Optionen für den Speicher scheinen nicht mehr ganz zeitgemäß zu sein.

Memory Hole At 15M-16M Dieser Punkt bleibt in den meisten Fällen auf Disabled stehen, da andernfalls im Speicherbereich von 15 bis 16 Mbyte ein »Loch« festgelegt wird, wodurch der Hauptspeicher über 15 Mbyte nicht verwendet werden kann. Es gibt auch nur wenige (ISA-)Karten (spezielle Controller, Videokarten, ältere ATI-Grafikkarten), die diese Funktion überhaupt benötigen. OS Select for DRAM > 64 MB Bei der Verwendung von mehr als 64 Mbyte DRAM mit dem Operating System OS/2 bis zur Version 3.0 (Warp, Fix Level 3) ist diese Option, die auch als OS/2 Onboard Memory > 64 M bezeichnet wird, einzuschalten, da dieses OS/2 andernfalls keinen installierten Speicher oberhalb 64 Mbyte verwenden kann. Für Windows ist diese Einstellung nicht von Bedeutung und sollte daher auf Non-OS2 bzw. Disabled geschaltet werden. Report No FDD For Win 95 (Option für Windows 9x) Eine eigentlich überflüssige Einstellungsmöglichkeit, die nur dann auf Yes zu stellen ist, falls kein Diskettenlaufwerk (FDD = Floppy Disc Drive) vorhanden ist und Windows 9x zum Einsatz kommt. Shadow RAM Sowohl für das BIOS der Grafikkarte (Video-BIOS) als auch für andere Bereiche im Adaptersegment kann Shadow-RAM festgelegt werden. Ist der jeweilige Bereich, in dem sich das BIOS einer Erweiterungskarte oder auch das des Systems (System BIOS Shadow) befindet, auf Enabled geschaltet, werden die BIOS-Routinen vom lediglich 8 Bit breiten BIOS-ROM in den entsprechenden RAM-Bereich kopiert.

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Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Dieser sorgt auf Grund seiner 32-Bit-Architektur (ab 386-CPU) und den kürzeren Zugriffszeiten der DRAMs gegenüber den EEPROMs- oder auch Flash-PROMs für einen schnelleren Zugriff. Wichtig ist dabei, dass der als Shadow-RAM festgelegte Bereich schreibgeschützt ist und nicht als üblicher RAM-Bereich verwendet werden kann. Lediglich bei älteren PCs ist hierfür zusätzlich ein Menüpunkt vorgesehen, alle anderen erledigen dies bei Aktivierung von Shadow-RAM automatisch. Der Bereich für das Grafik-BIOS ist in den meisten Fällen ab C0000h und/ oder auch C4000h festgelegt und das System-BIOS befindet sich ab der Adresse F0000h. SCSI-Adapter (typisch ab DC000h) und auch Netzwerkkarten (typisch D8000h) können prinzipiell ebenfalls Shadow-RAM verwenden, was jedoch nicht auf jeden Kartentyp zutrifft, da beispielsweise einige Adapter generell nicht mit Shadow-RAM funktionieren. In den meisten Fällen wird daher lediglich für das Grafik-BIOS (Video-BIOS) zusätzlich Shadow-RAM aktiviert, und alle anderen Bereiche bleiben auf Disabled.

Bild 5.38 Auch wenn hier die beiden Bereiche für das System- und das Video-BIOS als Cacheable bezeichnet werden, bedeutet sie die Festlegung von Shadow-RAM.

Die Shadow-RAM-Funktion ist spätestens seit Windows 95 generell nicht mehr Performance-technisch von Belang, da hier eigene Gerätetreiber statt der BIOS-Routinen zum Einsatz kommen. Außerdem verwenden PCI-Karten »variable« Adressen, die automatisch vom Plug&Play-BIOS vergeben werden. Diese liegen somit nicht fest und können auch nicht manuell in einen Shadow-RAM-Bereich verlagert werden.

5.5

Der Cache-Speicher

Das Prinzip des Cache-Speichers ist bereits aus den 60er-Jahren bekannt. Man macht sich dabei die Tatsache zunutze, dass in einem Programm viele Aktionen sequenziell oder in Schleifen durchlaufen werden, und da bestimmte Programmteile oder Datenvariablen, die vielfach nicht sehr speicherintensiv sind, immer wieder benötigt werden, sind ganz beachtliche Steigerungen der Verarbeitungsgeschwindigkeit die Folge, wenn sie aus dem schnellen Cache zur Verfügung stehen. Ab 386DX-PCs mit einer Taktfrequenz von 25 MHz ist zusätzlich zum Hauptspeicher ein Cache-RAM (Zwischenspeicher) zu finden, weil die

Der Cache-Speicher

»normalen« DRAMs im Verhältnis zur CPU-Taktfrequenz zu langsam sind und die CPU in zusätzlichen Wartezyklen verharren müsste, um auf die Daten aus dem DRAM zu warten. Aus diesem Grunde wird quasi zwischen dem DRAM und der CPU ein schneller statischer Speicher (SRAM) realisiert, dessen Zugriffszeit üblicherweise zwischen 5 bis 25 ns beträgt. Die Steigerung der Prozessorleistung von einer Generation zur nächsten ist – neben einer stetigen Erhöhung des CPU-Taktes – vielfach nur einem vergrößerten Cache zu verdanken und eher weniger anderen neuen Features (MMX, ISSE, 3DNow!), die bei der Programmierung entsprechend eingesetzt werden müssen, damit sie überhaupt irgendetwas zur PerformanceSteigerung beitragen können.

5.5.1

Cache-Realisierungen

Ab einem 80486DX-Prozessor sind ein 8 Kbyte großer Cache-Speicher und der dafür notwendige Controller gleich mit in der CPU eingebaut. Dieser interne Cache-Speicher arbeitet mit dem CPU-Takt und wird als First-LevelCache (1-Level, L1-Cache) bezeichnet. Er verfügt, je nach CPU-Typ, über eine unterschiedliche Kapazität, wie es bei den Mikroprozessoren im Kapitel 5.1.2 beschrieben ist. Ab einer Intel-Pentium-CPU mit MMX-Unterstützung besitzt der L1-Cache eine Kapazität von insgesamt 32 Kbyte, wobei jeweils 16 Kbyte für Daten und 16 Kbyte für Befehle zur Verfügung stehen, was auch beim Pentium III der Fall ist.

Bild 5.39 Beim Pentium II mit entferntem Gehäuse lassen sich neben der eigentlichen CPU auch die L2-Cache-Chips links und rechts davon erkennen.

191

192

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Es gibt noch einen weiteren Cache-Speicher, der als Second-Level-Cache (L2Cache) bezeichnet wird und bei Sockel-7-Systemen extern auf dem Mainboard realisiert wird. Der PentiumPro verfügt als erster CPU-Typ auch über einen integrierten Second-Level-Cache (Pipelined Burst) mit einer Kapazität von 256 oder auch 512 Kbyte, der mit dem vollen CPU-Takt arbeitet, was die Performance gegenüber einem Pentium-Prozessor maßgeblich steigert. Der L2-Cache befindet sich beim PentiumPro mit auf dem gleichen Chip (On Die) wie die eigentliche CPU, was fertigungstechnisch einige Probleme aufwarf, so dass beim Nachfolger Pentium II der L2-Cache mit einzelnen Chips realisiert und daher das Slot-1-Design notwendig wurde. Davon konnte man sich erst wieder trennen und zu einem Sockel-Design zurückehren, als es technologisch und kostengünstig möglich war, den L2Cache wieder On-Die zu realisieren, wie es heute allgemeiner Standard bei Intel und AMD ist. CPU-Typ

L1-Cache

L2-Cache

L2-Cache-Takt

486DX

8 Kbyte

extern, typ. 128 Kbyte

externer CPU-Takt, max. 50 Hz

Pentium

16 Kbyte

extern, typ. 256 Kbyte

externer CPU-Takt, max. 66 MHz

Pentium MMX

32 Kbyte

extern, typ. 256 Kbyte

externer CPU-Takt, max. 66 MHz

Pentium Pro

16 Kbyte

256 oder 512 Kbyte

CPU-Takt

Pentium II

32 Kbyte

512 Kbyte

halber CPU-Takt

AMD-K6-II

64 Kbyte

extern, typ. 256 Kbyte

externer CPU-Takt, max. 100 MHz

AMD-K6-III

64 Kbyte

256 Kbyte

CPU-Takt, L3-Cache möglich

Celeron 266 MHz Celeron 300 MHz

32 Kbyte

keiner

keiner

Celeron

32 Kbyte

128 Kbyte

CPU-Takt

Pentium III

32 Kbyte

512 Kbyte

halber CPU-Takt

Pentium III

32 Kbyte

256 Kbyte

CPU-Takt

Pentium 4

32 Kbyte*

256 Kbyte

CPU-Takt

Athlon, Modell 1

128 Kbyte

512 Kbyte

je nach CPU-Takt (:2, :2.5, :3)

Thunderbird

128 Kbyte

256 Kbyte

CPU-Takt

Duron

128 Kbyte

64 Kbyte

CPU-Takt

Tabelle 5.20 Die Cache-Speicherdaten bei den verschiedenen CPUs (* Der Pentium 4 besitzt eine von den anderen CPUs abweichende L1-CacheArchitektur, daher ist dies nur ein Schätzwert.)

Der Cache-Speicher

Bei den CPUs von Cyrix/IBM ist der L1-Cache nicht wie bei den anderen Prozessoren in einen für Daten und einen für Befehle aufgeteilt, was mitunter problematisch ist, da das BIOS diese Art der Cache-Auslegung speziell unterstützen muss. Außerdem schaltet Windows NT 4.0 diesen Cache – weil es ihn nicht erkennt – automatisch ab. Cyrix (jetzt VIA) stellt für Systeme, die den Cache (noch) nicht in der vorgesehenen Art und Weise initialisieren können, ein spezielles Treiberprogramm zur Verfügung, das die korrekte Initialisierung übernimmt.

5.5.2

Cache-Betriebsarten

Prinzipiell sind zwei verschiedene Cache-Betriebsarten möglich: Write Through und Write Back. In der ersten Betriebsart werden die Daten vom Mikroprozessor sowohl in das DRAM als auch gleichzeitig in den Cache geschrieben (durchschreiben, write through). Beim Lesen der Daten überprüft der Cache-Controller dann anhand eines Vergleichs der im DRAM abgelegten Adressen mit denen im Cache-TagRAM, ob sich die Daten bereits im Cache befinden. Ist dies der Fall (Cache Hit), wobei die Wahrscheinlichkeit bis zu 95% betragen kann, erfolgt ein schneller Lesezugriff aus dem Cache-RAM, andernfalls werden die Daten aus dem langsameren DRAM gelesen (Cache Miss). Mit Hilfe des CacheTag-RAMs bestimmt der Cache-Controller generell, ob ein Cache Hit oder ein Cache Miss vorliegt. Das TAG-RAM enthält gewissermaßen das Inhaltsverzeichnis der Cache-Belegung. Bei der zweiten Cache-Arbeitsweise, als Write Back bezeichnet, wird die Leseoperation im Prinzip wie beim Write-Through-Cache absolviert. Bei einer Schreiboperation hingegen werden zuerst die Daten im Cache aktualisiert, nicht aber automatisch die im Hauptspeicher. Der Cache-Controller merkt sich in einem Dirty-Bit, dass der Cache-Inhalt verändert wurde und nicht mehr mit dem Inhalt der Hauptspeichers übereinstimmt. Dirty bedeutet demnach, dass keine Übereinstimmung zwischen DRAM und Cache gegeben ist, und nur in diesem Fall werden dann nachfolgend auch die Daten für den Hauptspeicher aktualisiert. Ein Write-Back-Cache ist demnach einem Write-Through-Cache überlegen, da die Zeit für Schreibzugriffe minimiert wird und nur dann Daten aktualisiert werden, wenn sie sich auch verändert haben. Ob ein PC ausschließlich im Write-Through- oder ebenfalls im Write-BackModus arbeiten kann, hängt von mehreren Faktoren ab: Von der verwendeten CPU, vom Aufbau des externen Caches, vom Chipsatz des Mainboards und vom BIOS des PC. Standardmäßig kann bereits eine Pentium-CPU im leistungsfähigeren Write-Back-Modus arbeiten und im BIOS-Setup sollte daher auch – wenn möglich – Write Back eingestellt werden.

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Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Wenn es möglich und im BIOS-Setup hierfür ein entsprechender Menüpunkt vorhanden ist, sollte die Write-Back-Betriebsart für den Cache eingeschaltet werden. Die Größe des L2-Cache-Speichers orientiert sich an der installierten Größe des DRAMs, damit ein entsprechend großer DRAM-Bereich zu »cachen« ist. Diese Cacheable-Area hängt vom Chipsatz selbst und auch vom eingebauten TAG-RAM ab. Der Intel-430HX-Chipsatz kann beispielsweise 512 Mbyte »cachen«, der Nachfolger 430TX hingegen nur 64 Mbyte. Wird auf einen Speicherbereich zugegriffen, der sich außerhalb der Cacheable-Area befindet, bedeutet dies, dass die Daten direkt aus dem (langsameren) DRAM zu verarbeiten sind. Dies hat aber zur Folge, dass der PC langsamer arbeitet, als wenn er über entsprechend weniger DRAM verfügen würde, da die Cache/DRAM-Verarbeitung (die Daten liegen teilweise im Cache, teilweise aber im DRAM) unnötigerweise Verarbeitungszeit beansprucht. Demnach macht es keinen Sinn, einen PC mit Intel-430TXChipsatz mit mehr als 64 Mbyte auszustatten. Selbst wenn der Chipsatz den maximal zu installierenden DRAM-Bereich zu »cachen« vermag, bedeutet dies noch nicht, dass dies auch in der Praxis möglich ist, denn das TAG-RAM muss über eine bestimmte Datenbreite verfügen. Die Mainboard-Hersteller sparen dabei gern ein paar Euro ein und verwenden ein TAG-RAM, das wieder eine Limitierung der Cacheable-Area zur Folge hat. Welchen Einfluss die Breite des TAG-RAMs auf die Cacheable-Area hat, zeigt die folgende Tabelle. Cacheable-Area

TAG-RAM-Breite

64 Mbyte

8 Bit

128 Mbyte

9 Bit

256 Mbyte

10 Bit

512 Mbyte

11 Bit

1024 Mbyte

12 Bit

Tabelle 5.21 Die Cacheable-Area wird von der Breite des TAG-RAMs bestimmt.

Prinzipiell kann der L2-Cache-Speicher in einem PC in vier Varianten realisiert sein: ■

Asynchroner Cache

■

Synchroner Cache

■

Cache mit Burst SRAMs

■

Cache mit Pipelined Burst SRAMs

Die Cache-RAMs sind wie die DRAMs und SIMMs in Bänken organisiert. Der Cache wird aus statischen RAMs aufgebaut, die im Gegensatz zu den

Der Cache-Speicher

DRAMs keinen Refresh-Impuls (vgl. Kapitel 5.4.1) benötigen. Wenn die Cache-RAMs asynchron zum Prozessortakt mit Enable-Signalen arbeiten, bezeichnet man diese Cache-Konfiguration daher als asynchronen Cache (A-Cache). Bei Mainboards mit diesem Cache-Typ finden sich oftmals einzelne Jumper, die dem BIOS die jeweilige Cache-Ausstattung signalisieren, denn es ist durchaus möglich, hier verschiedene Bestückungen vorzunehmen. Der L2-Cache kann sich demnach auch bei identisch erschienenden Mainboards in seiner Kapazität und der Chip-Organisation unterscheiden, was das BIOS nicht automatisch feststellen kann, so dass dies manuell festzulegen ist.

Bild 5.40 Bei diesem Sockel-7-Mainboard setzt sich der synchron arbeitende L2-Cache aus einzelnen statischen RAMs (bis 15 ns Zugriffszeit) zusammen, wobei hier das wichtige TAG-RAM nicht bestückt ist, wodurch sich Leistungseinbußen ergeben.

Synchrone statische RAMs (Synchronous SRAMs) können demgegenüber mit schnelleren Zugriffszeiten (< 20 ns) aufwarten und sind auch bei einigen Mainboards optional – statt der A-Cache-Bausteine – zu bestücken. Sie arbeiten mit einem zur CPU synchronen Takt, was gegenüber den asynchronen SRAMs zu einer Einsparung von Verzögerungszeiten führt. Burst-SRAMs sind, wie es die Bezeichnung Burst signalisiert, in der Lage, nach der Übermittlung der Startadresse die darauf folgenden Adressen selbst zu generieren. Sie benötigen also nicht für jede Datenübertragung zuvor eine »neue« Adresse von der CPU, was grundsätzlich eine schnellere Datenübertragung gegenüber den asynchronen SRAMs erlaubt.

195

196

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

In allen neueren PCs sind die Pipelined-Burst-SRAMs zu finden, die gegenüber den Burst-SRAMs mit dem Vorteil aufwarten können, dass sie bei mehreren aufeinander folgenden Burst-Zugriffen eine quasi überlappende Übertragung der Startadresse und der ersten Daten ermöglichen, wodurch ein Zyklus eingespart wird. Die Besonderheit der Pipelined-Burst-SRAMs ist im Prinzip nichts anderes als ein zusätzliches Datenausgangsregister, das das Memory-Array von den Ausgangstreibern entkoppelt. Die Cache-RAMs für einen externen L2-Cache befinden sich entweder in IC-Fassungen auf dem Mainboard oder sind dort direkt eingelötet. Seit dem Intel-Triton-Chipsatz ist der Cache-Speicher aber auch auf PS/2SIMM-ähnlichen Modulen (160 Pin-DIMM) zu finden und wird dort in einen COAST-Sockel (Cache On A STick) auf dem Mainboard gesteckt.

Bild 5.41 Das Pipelined-Burst-SRAM befindet sich hier auf einem COAST-Modul.

Bei einigen Mainboards – z.B. beim Typ Gigabyte GA-586HX – ist es daher möglich, den auf dem Mainboard vorhandenen Cache-Speicher mit Hilfe eines COAST-Moduls noch zu erweitern oder gegen einen anderen Typ auszutauschen. Auf einem COAST-Modul muss der Speicher nicht zwangsläufig als Pipelined Burst realisiert sein, sondern es ist auch ein asynchroner Cache oder ein anderer Typ wie Flow Through Burst oder 2-Bank Pipelined möglich, Pipelined Burst ist hierfür jedoch der gebräuchlichste. Wie bei den PS/2-SIMMs gibt es auch beim COAST-Modul so genannte PresenceDetect-Signale (PD), die der Mainboard-Elektronik den jeweils eingesetzten Typ signalisieren, woraufhin das BIOS den entsprechenden Typ automatisch erkennt.

Der Cache-Speicher

Cache

Cache-Type

PD3

PD2

PD1

PD0

256 Kbyte

asynchron

NC

GND

GND

NC

512 Kbyte

asynchron

GND

NC

GND

NC

256 Kbyte

synchron Burst

NC

GND

NC

GND

256 Kbyte

Pipelined Burst

NC

GND

NC

NC

512 Kbyte

Flow Through Burst

GND

NC

NC

GND

512 Kbyte

Pipelined Burst

GND

NC

NC

NC

512 Kbyte

2 Bank Pipelined Burst

GND

NC

GND

GND

Tabelle 5.22 Ausführungen und Erkennung von verschiedenen COAST-Modulen

Leider existieren verschiedene, nur leicht abgewandelte Ausführungen des von Intel eingeführten COAST-Sockels/Moduls, beispielsweise von den Firmen Opti und Asus, so dass nicht jedes COAST-Modul in jedem scheinbar dafür geeigneten Mainboard funktioniert, was mitunter ganz einfach daran liegt, dass die PD-Signale auf dem Modul nicht entsprechend verdrahtet sind. Der COAST-Sockel ist zwar als Standard anzusehen, es gibt jedoch unterschiedliche Ausführungen, die im Prinzip alle gleich aussehen. Insbesondere einige Mainboards der Firma Asus verlangen ein spezielles AsusCOAST-Modul, das wiederum in anderen Mainboards nicht funktioniert. Die SRAMs für den L2-Cache sind nur bei den älteren Mainboards im DIPGehäuse realisiert, während alle neueren Typen (Pipelined Burst) im PLCC- oder auch TQFP-Gehäuse gefertigt und direkt auf das Mainboard gelötet werden, was einen erforderlichen Austausch oder eine Erweiterung unmöglich macht. Probleme mit unzureichend ausgelegten Cacheable-Areas und unterschiedlichen Typen gibt es glücklicherweise nicht mehr, seitdem sich auch der L2-Cache vom Typ Pipelined Burst in der CPU selbst befindet. Die Chipsets sind entsprechend darauf ausgelegt, dass die Area (2 Gbyte ab AMD 640-Chipset) mindestens die maximale DRAM-Bestückung überdecken können.

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Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Bild 5.42 Auf aktuelleren Sockel-7-Mainboards ist der L2-Cache-Speicher direkt aufgelötet und kann weder um- noch aufgerüstet werden. Die Zugriffszeit des Speichers beträgt hier 6 ns (erkennbar an der -6-Bezeichung, nicht zu verwechseln mit der Bezeichnung, wie sie bei DRAMs üblich ist und dort für 60 ns steht).

5.5.3

Cache-Einstellungen

Bei allen aktuellen Mainboards werden die vorhandene Cache-Speichergröße und der eingesetzte Typ automatisch erkannt. Im BIOS-Setup ist der L2-Level-Cache – wie meist auch der L1-Cache – an- oder abzuschalten. Die Abschaltung der für die PC-Leistung enorm wichtigen Cache-Speicher ist eigentlich nur für Testzwecke von Bedeutung. Falls unvermittelte Systemabstürze auftreten, sollte man dies einmal ausprobieren, um festzustellen, ob sich daraufhin ein stabileres System ergibt. Wenn dies tatsächlich der Fall sein sollte ist, kann es daran liegen, dass der CPU-Takt zu hoch eingestellt worden ist, denn beim Übertakten einer CPU mit integriertem L2Cache steigt der L2-Cache meist vor der eigentlichen CPU aus. Möglicherweise wird die CPU außerhalb ihrer spezifizierten Taktfrequenz betrieben, was dazu führt, dass der integrierte Cache nicht mehr zuverlässig arbeitet. Hier kann eine probeweise Abschaltung des Cache näheren Aufschluss bieten. Bei einem externen L2-Cache kann ein SRAM-Chip defekt sein, der sich in der Regel aber nicht mehr ersetzen lässt, außer vielleicht, dass hier ein neues COAST-Modul eingesetzt werden kann. Treten Fehler bei einem Sys-

Der Cache-Speicher

tem mit externem L2-Cache erst nach einiger Betriebszeit auf, sollte ein Temperaturproblem mit ins Kalkül gezogen werden, denn besonders die älteren Cache-RAMs können im Betrieb recht warm werden, was dann mit Datenausfällen einhergeht. Ein zusätzlicher Lüfter, der über die CacheElektronik »weht«, kann dann Abhilfe schaffen.

Bild 5.43 Bei diesem Setup der Firma AMI für ein Intel-Mainboard mit 810-Chipset wird der L2-Cache der Celeron-CPU nur erkannt und es gibt keine Einstellungsmöglichkeiten.

Je nach BIOS-Version lässt sich auch der Fehlererkennungsmechanismus (ECC), der bei allen aktuellen CPUs für den integrierten L2-Cache zuständig ist, abschalten, was durchaus mit einem Leistungsvorteil verbunden ist, denn die ECC-Prüfung geht auf Kosten der Geschwindigkeit. Dies mag Spielernaturen erfreuen, Anwender, die sichergehen wollen, lassen die ECC-Funktion lieber angeschaltet. Des Weiteren ist auch eine Umschaltung zwischen Write-Through- und Write-Back-Betriebsart für den L1- und L2-Cache möglich, wobei die letztere Option, wie oben erläutert, auf jeden Fall zu bevorzugen ist.

199

200

Kapitel 5 – CPUs und Speicher konfigurieren

Bild 5.44 Sowohl der L1-Cache (CPU Internal Cache) als auch der L2-Cache (External Cache) werden hier im Advanced BIOS Features Setup für die Athlon-CPU eingeschaltet.

Kapitel 6 Plug&Play-Praxis Die Konfigurierung von PCs soll dank Plug&Play wie von selbst – automatisch – erfolgen und auch die einfache Integration von Einsteckkarten ermöglichen. Die Praxis kann leider ganz anders aussehen und stellt sich eigentlich als ein Sammelsurium unterschiedlicher Realisierungen und Vorgehensweisen dar, was schon so manchen Anwender zur Verzweiflung getrieben hat. Die folgenden Komponenten spielen dabei eine Rolle: ■

Plug&Play-BIOS

■

PCI-Plug&Play

■

ISA-Plug&Play

■

Plug&Play herstellerspezifischer Auslegung

■

Plug&Play von Windows 9x

■

Plug&Play von Windows NT 4.0 (eingeschränkt)

■

Plug&Play von Windows 2000

Plug&Play bedeutet so viel wie »Einstecken und Loslegen«, und zunächst mag man sich daher wundern, warum überhaupt ein Setup hierfür notwendig ist, denn die Einheiten müssten doch automatisch vom BIOS erkannt und daraufhin vom Betriebssystem ohne Probleme verwendet werden können. Ein PC schleppt jedoch aus Kompatibilitätsgründen einiges an traditioneller und prinzipiell veralteter Technologie mit sich herum, was immer wieder zu Problemen führt.

202

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

6.1

Plug&Play-Funktionalität

Die Software allgemein kommuniziert in irgendeiner Form mit der Hardware, die sich aus verschiedenen Systemeinheiten zusammensetzt. Diese Einheiten, die sich auf dem Mainboard oder auch auf einer Einsteckkarte befinden können, bieten bestimmte »Kommunikationswege«, die vom BIOS zur Hardware hin fest definiert sind und auf die die Software aufsetzt. Die Mainboard-Elektronik stellt einige PC-Ressourcen zur individuellen Konfigurierung zur Verfügung, während andere von vornherein festgelegt sind, wie beispielsweise diejenigen für den Tastatur-Controller oder den Controller für die Diskettenlaufwerke, die also keine variablen Einstellungen erlauben. Näheres hierzu ist im Kapitel 6.2. (Die PC-Ressourcen) zu finden. Insbesondere für die Konfigurierung von Einsteckkarten spielen diese Ressourcen eine wichtige Rolle, von denen bestimmte für die jeweilige Karte zu reservieren sind und dann nicht mehr für andere Karten oder Einheiten verwendet werden dürfen, da dies zu einer Fehlfunktion oder einem Systemabsturz des PC führen würde. Zudem steht natürlich nur eine begrenzte Anzahl an konfigurierbaren Ressourcen zur Verfügung, was unter Umständen – je nach PC-Ausstattung – den gleichzeitigen Einsatz bestimmter Karten oder Peripherie verhindert, wenn man sich nicht mit den hier wichtigen Gegebenheiten auskennt.

Bild 6.1 Bei dieser ISA-Netzwerkkarte wird der Interrupt-Kanal per Jumper und die Adresse per DIP-Schalter eingestellt.

Plug&Play-Funktionalität

Die Festlegung der einzelnen Ressourcen-Parameter erfolgt bei älteren ISAKarten in der Regel per Jumper oder DIP-Schalter direkt auf der Platine, was leicht Fehleinstellungen zur Folge hat, weil die Einstellungsmöglichkeiten recht unterschiedlich sind. Außerdem muss man selbst Buch über die Ressourcen führen, weil sie eben nur einmal für jede Einheit vergeben werden dürfen. Ab Windows 95 wird eine interne Datenbank geführt, in der bereits verschiedene Hardware-Komponenten zur Konfigurierung bereitstehen. Dabei wird zunächst davon ausgegangen, dass diese Geräte mit den vom jeweiligen Hersteller voreingestellten Parametern (Default-Werte) verwendet werden. Ist aber beispielsweise eine ISA-Netzwerkkarte auf die von einer Soundblasterkarte üblicherweise verwendete I/O-Basisadresse von 220h »gejumpert« worden, wird Windows 9x eventuell melden, dass es zwar eine Soundblaster-, aber keine Netzwerkkarte gefunden hat. Woher sollte Windows 9x auch wissen, welches Gerät sich hinter dieser Adresse verbirgt, denn es gibt für diese älteren ISA-Karten generell keinen Mechanismus, der es erlaubt, die jeweils verwendeten Ressourcen zweifelsfrei erkennen zu können. Man bedient sich ab Windows 95 für die Hardware-Erkennung generell unterschiedlicher Mechanismen. Hierfür werden die Konfigurationsdateien und bestimmte Adressen von ROMs ausgelesen, wie sie beispielsweise für eine Grafikkarte oder einen SCSI-Controller typisch sind. Weiterhin werden eventuell geladene Gerätetreiber »abgeklappert« und auch Informationen aus dem System-BIOS gelesen. Da dies eine Menge an möglichen Informationsquellen sind, die natürlich auch von der jeweiligen PC-Ausstattung abhängen, kann die automatische Hardware-Erkennung mitunter recht lange dauern und der PC dabei auch schon einmal »hängen bleiben«.

6.1.1

PCI-Plug&Play

Die Plug&Play-Funktionalität wurde mit dem PCI-Standard im BIOS implementiert. Jede PCI-Karte und auch eine AGP-Grafikkarte führt in einem EEPROM ihre so genannten Ressource-Daten und besitzt einen ihr eigenen Konfigurationsbereich. Hiermit kann das BIOS der Karte automatisch Ressourcen zuweisen, die dann für sie reserviert sind und nicht anderweitig verwendet werden können. Wer also einen PC sein Eigen nennt, der ausschließlich PCI-Einheiten oder auch eine AGP-Grafikkarte enthält, sollte für die Konfiguration der Hardware-Einheiten auf keine größeren Probleme stoßen. Im PC-Bereich hat man noch nie von heute auf morgen ein Design völlig geändert und somit ältere Hard- und Software sofort verbannt, sondern es ist ein mitunter recht lang andauernder Prozess, bis eine neuere Entwicklung den Vorgänger tatsächlich abgelöst hat. Daher verwundert es auch nicht, dass mit der Einführung von PCI weiterhin ISA-Slots auf den Mainboards verbaut worden sind, zumal einfach noch zu viele Kartentypen erhältlich waren, für die es keine Entsprechung als PCI-Bus-Version gab.

203

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Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Bild 6.2 Bei diesem Mainboard sind drei PCI-Slots und ein ISA-Slot zu erkennen. Der obere PCI-Slot liegt dabei so dicht am ISA-Slot, dass entweder eine PCI- oder eine ISAKarte bestückt werden kann, was in den Handbüchern zu den Mainboards oftmals als »Shared ISA/PCI Slot« bezeichnet wird.

Microsoft und Intel wurden im Laufe der Zeit nicht müde, immer wieder zu verkünden, dass der ISA-Bus tot sei und nicht mehr unterstützt werden solle, allerdings werden immer noch Boards mit ISA-Bus-Slots hergestellt, wobei jedoch seit Ende 2000 immer mehr Boards auf den Markt kommen, die auf den ISA-Bus verzichten. Dies ist eigentlich auch gut so, wenn man nicht auf speziellere Karten angewiesen ist, wie es etwa in der Industrieautomatisierung der Fall ist, wo der ISA-Bus in verschiedenen Ausführungen immer noch eine wichtige Rolle spielt.

Bild 6.3 Die Anzeige der PCI-Devices beim Bootvorgang, wobei der IRQ 9 hier von zwei Geräten verwendet wird: dem Serial Bus Controller (USB-Controller) und dem Display Controller (Grafikkarte)

Plug&Play-Funktionalität

PCI und ISA bedeutet, dass die PC-Ressourcen zwischen den PCI- und den ISA-Einheiten aufzuteilen sind. Aus diesem Grunde ist in den BIOS-Setups die Möglichkeit vorgesehen, diese Einstellung mehr oder weniger manuell festlegen zu können, was – je nach Hersteller und Baujahr des BIOS – an unterschiedlichen Stellen in einem BIOS-Setup möglich ist (siehe Kapitel 6.3).

6.1.2

ISA-Plug&Play

Nach der Einführung von PCI erlebte ISA eine relativ lang andauernde Renaissance in Form von ISA-Plug&Play, das die automatische Konfigurierung auch für ISA-Karten vorsieht. Hier sind auf den Platinen keine Jumper zu setzen, sondern das BIOS übernimmt ebenfalls die automatische Ressourcenverteilung. ISA-Plug&Play-Karten besitzen einen speziellen I/OChip, damit sie an dem definierten Identifizierungs- und Konfigurationsprozess teilhaben können. Das Interface einer derartigen Karte ist demnach völlig anders aufgebaut als das einer konventionellen ISA-Karte und es wird hier wie bei PCI ebenfalls ein EEPROM für die Ressource-Daten verwendet. Insbesondere für Sound-, Modem- und ISDN-Karten hat sich ISAPlug&Play erstaunlich lange am Markt behaupten können, weil keine entsprechenden PCI-Karten entwickelt worden sind.

Bild 6.4 Eine Soundkarte laut ISA-Plug&Play besitzt gegenüber den älteren ISA-Karten ein spezielles Interface, das hier mit im Soundchip integriert ist sowie ein EEPROM für die Resource-Daten.

Ein PC mit PCI-Bus bietet zwar standardmäßig die automatische Konfigurierung, doch gilt dies unter Umständen nur für die PCI-Devices und nicht für ISA-Plug&Play-Karten. Ab dem Jahre 1996 wurden die meisten PCs mit einem BIOS ausgeliefert, das auch diese Unterstützung bietet. Ob dies gegeben ist, lässt sich bereits nach dem Einschalten des PC anhand einer

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Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Meldung wie Award Plug and Play BIOS Version v.1.0A erkennen. Erscheint keine derartige Anzeige, ist auch keine ISA-Plug&Play-Unterstützung vom BIOS her vorgesehen. Im BIOS-Setup müsste dann außerdem ein Menüpunkt wie beispielsweise IRQ-9 assigned to: PCI/ISA PnP vorhanden sein, der sich auf die Einstellung Legacy ISA umschalten lässt. IRQ steht im Übrigen für Interrupt Request, also Unterbrechungs-Anforderung, was im Kapitel 6.x noch genau erläutert wird. Mit Legacy ISA sind die alten ISA-Karten gemeint, die per Jumper zu konfigurieren sind, und PCI/ISA PnP steht für die beiden Plug&Play-konformen PCI- und ISA-Plug&Play-Karten. Ein älteres BIOS kann nicht mit ISA-Plug&Play-Karten umgehen und hierfür gibt es von Intel die ISA Configuration Utility für die Kartenkonfigurierung. Die Vorgehensweise ist dabei ähnlich wie bei der manuellen Einstellung mit dem Hardware-Assistenten bzw. dem Geräte-Manager unter Windows 9x, wobei auch hier eine automatische Überprüfung auf eventuelle Konflikte hin stattfindet. Die festgelegten Daten werden dann statt im erweiterten CMOS-RAM eines Plug&Play-fähigen PC in einer Datei auf der Festplatte gespeichert und nachfolgend vom nicht Plug&Play-fähigen Betriebssystem gelesen.

Bild 6.5 Die ISA Configuration Utility ist lediglich für Systeme ohne Plug&Play-BIOS (ISA) verwendbar.

Die Plug&Play-Konfigurierung erfolgt deshalb auf dieser gewissermaßen untersten Stufe – der BIOS-Ebene –, damit das nachfolgend zu ladende Betriebssystem über die jeweilige Konfigurierung informiert ist und die Komponenten ohne Ressourcenkonflikte entsprechend verwenden kann. Das Betriebssystem muss aus diesem Grunde ebenfalls über eine gewisse

Plug&Play-Funktionalität

Plug&Play-Funktionalität verfügen, und wenn diese sich ausschließlich darauf beschränkt, die vom BIOS bereits konfigurierten Daten zu verarbeiten. Bei DOS beispielsweise verhindert jedoch keine Instanz, dass etwa eine nicht vorhandene Karte angesprochen wird (z.B. LPT3) oder es versucht werden kann, über falsche Daten mit ihr zu kommunizieren, was einen Systemabsturz nach sich ziehen kann, und dieser Fall soll ja gerade ausgeschlossen werden.

Bild 6.6 Die BIOS-Anzeige zweier ISA-Plug&Play-Devices (Sound-, Netzwerkkarte)

Das erste Betriebssystem, das Plug&Play verschiedener Auslegungen standardmäßig unterstützt, ist Windows 95. Setzt man also mindestens Windows 95 ein, wird kein Plug&Play-BIOS und auch keine ICU für entsprechende Plug&Play-fähige ISA-Karten benötigt. Entsprechendes gilt auch für Windows NT 4.0. Bei diesem Betriebssystem wird die ISAPlug&Play-Unterstützung jedoch nicht automatisch installiert, sondern man muss dies nachträglich durchführen. Die dazugehörige Software befindet sich auf der Windows-NT-4.0-Workstation-CD im Drvlib\ Pnpisa\X86-Verzeichnis. Windows NT 4.0 ist nach der Installation des ISAPnP-Treibers wie Windows 95 in der Lage, mit den ISA-Plug&Play-Karten entsprechend umgehen zu können. Alle nachfolgenden WindowsBetriebssysteme sind dazu natürlich ebenfalls in der Lage.

6.1.3

Herstellerspezifisches Plug&Play

Es gibt durchaus ISA-Karten, insbesondere Netzwerk- und Soundkarten, bei denen zwar keine Jumper zu stecken sind, die jedoch nicht dem ISAPlug&Play-Standard entsprechen und ebenfalls unter dem Begriff Plug&Play firmieren. Die Installation wird hier per herstellerspezifischer Software ausgeführt, wobei eine I/O-Basis-Adresse, ein Interrupt-Kanal und möglicherweise auch ein DMA-Kanal und ein Speicherbereich anzugeben sind. Diese Information wird dann in einen Speicherbaustein auf der Karte

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Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

geschrieben und bleibt hier so lange gültig, bis eine erneute Konfiguration mit abschließender Abspeicherung der Daten durchgeführt wird.

Bild 6.7 Ein Setup für eine Netzwerkkarte, wobei die festgelegten Ressourcen in einen Speicherbaustein auf der Karte geschrieben werden

Eine weitere Möglichkeit ist es, dass durch das spezielle Setup eine zusätzliche Zeile in der Form von device xyz /IO:300 /I:7 /D:0 in die Datei CONFIG.SYS geschrieben wird. Bei jedem Bootvorgang des PC werden diese Daten dann zur Karte geschrieben und dort nicht dauerhaft gespeichert, bleiben nach dem Ausschalten des PC also nicht erhalten. Nach dem Löschen einer derartigen Konfigurationszeile ist die Karte daher auch nicht mehr verwendbar. Gemein ist beiden herstellerspezifischen Varianten, dass diese Verfahren im Grunde um Windows »herumlaufen« und Windows somit keine Kenntnis über die Belegung von Ressourcen durch diese ISA-Geräte erhält, so dass es die bereits belegten Adressen und Kanäle noch einmal vergeben kann, wodurch der PC dann mit einem ernsthaften Problem konfrontiert ist, und Windows womöglich noch nicht einmal mehr richtig bootet. Wichtig für den Einsatz derartiger älterer Karten ist es daher, dass mit dem dazugehörigen Setup-Programm Parameter festgelegt werden, die nicht bereits von einem Gerät unter Windows verwendet werden. Ein kleines Beispiel soll an dieser Stelle verdeutlichen, was passieren kann, wenn man nicht genau weiß, welche Einheit welche Memory-Adressen verwendet. Bei mir ist daheim aufgrund einer falschen Speichereinstellung eine Haussicherung von 16 Ampere herausgeflogen, wie kam es dazu? Bei der Installation einer Netzwerkkarte SMC Ethercard Plus Elite 16, die einen Speicherbereich benötigt, was allerdings nicht alle Netzwerkkarten voraussetzen, wurde per dazugehörigem Installationsprogramm unter DOS ein als nicht belegt gekennzeichneter Bereich (0BC000) ausgewählt. Nach dem

Die PC-Ressourcen

Start von Windows 95 wurde diese Adresseneinstellung dort ebenfalls angegeben. Nach dem Neustart erschien Windows 95, kurz danach gab es einen Knall und der Strom war abgeschaltet – die Sicherung hatte ausgelöst. Des Rätsels Lösung war, dass die verwendete Grafikkarte den Bereich von B0000-BFFFF als Grafik-RAM verwendet, es existierte also eine Überschneidung der Adressen mit der Netzwerkkarte. Als der PC Windows 95 startete, wurde die Netzwerkkarte initialisiert, was fälschlicherweise ein Schreiben von Daten in das Grafik-RAM bedeutete. Die wirren Daten des Grafik-RAMs steuerten nunmehr den Monitor an, der kurz flackerte und versuchte, das Bild zu synchronisieren. Aufgrund der dabei auftretenden Signale ging der Stromverbrauch des Monitors kurzzeitig auf über 16 Ampere, was eben ein Auslösen der Sicherung zur Folge hatte. Glücklicherweise ist weder dem Monitor noch dem PC dabei etwas passiert, es hätte jedoch auch anders kommen und der Monitor defekt sein können. Zugegebenermaßen ist dieses Beispiel etwas extrem, es verdeutlicht jedoch, dass man unbedingt daran denken soll, wie die PCRessourcen (Memory, I/O, IRQ, DMA) verteilt sind. Windows 95 hätte zwar einen Ressourcenkonflikt gemeldet, hatte bei diesem Beispiel dazu jedoch keine Gelegenheit mehr. Problematisch für die Konfiguration sind ältere ISA-Karten, denen per Jumper oder Hersteller-spezifischem Setup-Programm die notwendigen PC-Ressourcen zuzuteilen sind. Diese manuell (unter DOS) festgelegten Daten sind dann ebenfalls unter Windows manuell auf die gleichen Werte festzulegen. Im BIOS-Setup sind diese Ressourcen – wenn es das BIOS erlaubt – außerdem der Einstellung Legacy ISA zuzuweisen, damit sie reserviert und vom Plug&Play-Ressourcen-Verteilungsprozess ausgeschlossen sind.

6.2

Die PC-Ressourcen

Im vorherigen Kapitel sind die verschiedenen Plug&Play-Mechanismen erläutert worden, die sich allesamt auf die Vergabe der PC-Ressourcen kümmern. Die üblichen konfigurierbaren PC-Ressourcen sind dabei die folgenden: ■

Speicherbereich

■

Ein/Ausgabe-Bereich

■

Interrupt-Kanäle

■

DMA-Kanäle

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210

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Ab Windows 9x kann man sich die Vergabe der Ressourcen im GeräteManager (Start-Einstellungen-Systemsteuerung-System) näher ansehen und hier gegebenenfalls auch manuelle Veränderungen vornehmen. Dabei müssen jedoch die hier vorzufindenden Angaben – wie noch zu sehen sein wird – nicht unbedingt stimmen oder sie sind noch interpretationsbedürftig.

Bild 6.8 Der Windows-Geräte-Manager zeigt die erkannten Geräte in einer baumartigen Struktur an. Diese können hier konfiguriert und auch entfernt werden. Eine Übersicht über die verwendeten PC-Ressourcen erhält man über »Eigenschaften«.

Bei den einzelnen Geräteeinträgen kennzeichnet ein rotes Kreuz einen schwerwiegenden Gerätefehler, z.B., dass die Einheit mit einer anderen eine Ressourcenüberschneidung aufweist, und ein gelbes Ausrufezeichen kennzeichnet einen minder schweren Gerätefehler, wie beispielsweise das Fehlen des dazugehörigen Software-Treibers. Diese Art der Darstellung und Konfiguration von Hardware-Einheiten wurde weder bei Windows 98 noch bei Windows Millenium (Me) verändert. Lediglich Windows NT bildet hier eine Ausnahme, wobei sich der Nachfolger Windows 2000 bei der Darstellung der Hardware ebenfalls an Windows 9x orientiert, auch wenn die Treiber sich hierfür grundsätzlich von denen der anderen WindowsVersionen unterscheiden.

Die PC-Ressourcen

Bild 6.9 Die Ressourcenbelegung findet sich bei Windows NT 4.0 neben anderen Angaben unter NT-DIAGNOSE.

Bei Windows NT 4.0 gibt es demgegenüber keine derartige Geräte-ManagerAnzeige, sondern die NT-Diagnose, die entsprechende Hardware-Informationen anzeigen kann. Der NT-Nachfolger Windows 2000 bietet wie die Windows-98-Versionen nunmehr auch eine aktuelle Plug&Play-Implementierung sowie die Unterstützung für USB, AGP und das Power Management (ACPI). Auch bei Windows 2000 existiert nun ein Geräte-Manager, der sich über Systemsteuerung-System-Hardware-Geräte-Manager aufrufen lässt und die von Windows 95 her bekannte Art und Weise der Hardware- und RessourcenAnzeige bietet. Wer sich mit der Konfigurierung von Hardware unter Windows 9x auskennt, sollte auch keine Schwierigkeiten mit Windows 2000 haben. Die Ressourcen lassen sich hier ebenfalls nach bestimmten Kriterien (Speicher, DMA, E/A, Interrupt-Anforderung) anzeigen, wobei hier wieder insbesondere den verwendeten Interrupt-Kanälen Beachtung geschenkt werden sollte und welche Geräte hier im Einzelnen welche Kanäle belegen, denn nicht jede Einheit kommt damit zurecht, wenn noch andere den gleichen IRQ belegen, wie es auch im Kapitel 6.23 genau erläutert ist.

211

212

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Bild 6.10 Die Darstellung der Hardware-Einheiten unter Windows 2000 kann mit dem Geräte-Manager erfolgen.

Bild 6.11 Die Konfigurierung der Hardware bei Windows 2000

Die PC-Ressourcen

Generell muss man bei den Windows-Versionen zwischen drei verschiedenen Hardware-Treibertypen unterscheiden: Treiber für die Windows-9xVersionen, wozu auch Windows Millennium zu rechnen ist, Treiber für Windows NT und Treiber laut dem Windows Driver Modell (WDM). Diese sollen für Geräte unter Windows 9x, Windows NT und auch Windows 2000 gleichermaßen geeignet sein, wobei die Hardware-Hersteller jedoch kaum derartige Treiber zur Verfügung stellen. Demnach funktionieren Windows9x-Treiber grundsätzlich nicht mit Windows 2000, gleichwohl kann Windows 2000 prinzipiell aber mit Hardware-Treibern für Windows NT klarkommen, was aber leider nicht allgemein zutrifft.

6.2.1

Der Speicherbereich

Zu den häufigsten speicherkonfigurierbaren ISA-Karten gehören Netzwerkkarten, und zwar nur diejenigen, die über ein eigenes RAM und/oder ein Boot-PROM verfügen. Des Weiteren belegen SCSI-Controller einen Teilbereich im Speichersegment (siehe auch Tabelle 2.1). Die Grafikkarten kann man hier nicht dazurechnen, da deren Adressen standardisiert und nicht veränderbar sind. Alle anderen üblichen ISA-Karten wie Sound- oder auch Modem-Karten verwenden keine Adressen im Speicherbereich. Allgemein kann man feststellen: Wenn eine gebräuchliche ISA-Karte weder über ein BIOS noch über ein RAM verfügt, verwendet sie auch keinen Bereich im Speicher des PC.

Bild 6.12 Der Geräte-Manager gibt hier Auskunft über die Belegung des Speicherbereichs, der insbesondere von der Grafikkarte (ATI XPERT) verwendet wird.

213

214

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Anders sieht es hingegen bei den PCI-Karten aus, die generell einen Teil des Speicherbereichs (> 1 Mbyte bis 4 Gbyte) für die Kommunikation benötigen. PCI-Karten werden jedoch nicht manuell, sondern eben automatisch mit Hilfe des BIOS konfiguriert. Der Anwender hat also keinen Einfluss darauf, welcher Speicherteilbereich hierfür verwendet wird. Er wird zwar einerseits davon entbunden, Jumper stecken oder mit einem speziellen Installationsprogramm Ressourcenzuweisungen vornehmen zu müssen, anderseits hat er nicht mehr unmittelbar die Kontrolle darüber, welche Ressourcen ganz allgemein für die betreffende Karte festgelegt werden. Dank PCI-Plug&Play sind bei aktuellen PCI-Karten jedoch keine Probleme in der Belegung der Speicherbereiche zu erwarten, lediglich die alten ISAKarten (siehe Kapitel 6.3.1) können hier für Ärger sorgen. ISA-Karten mit Plug&Play-Funktion benötigen keinen Platz im Speicherbereich, sofern es sich nicht um eine Netzwerk- oder SCSI-Controller-Karte mit eigenem BIOS und/oder RAM handelt, wie es auch für die (alten) ISA-Karten zutrifft. Es sei erwähnt, dass es durchaus einige ältere PCI-Karten gibt, bei denen sich diese Adressbereiche unzulässigerweise überlappen können, wie es beispielsweise mit der Hercules-Dynamite-Grafikkarte und einem NCR-SCSIController passieren kann. Die Grafikkarte ist dann nur im Standard-VGAModus zu betreiben, weil sich die Adressenüberlappung erst bei höheren Auflösungen einstellt. Eine Lösung aus einem derartigen Dilemma ist nicht ganz einfach und meist nur durch Ausprobieren zu bewältigen, indem man beispielsweise zunächst alle nicht unbedingt notwendigen Karten aus dem PC entfernt, um den »Übeltäter« somit zweifelsfrei ermitteln zu können. Bestimmte Speicherbereiche lassen sich außerdem über die Funktion Ressourcen reservieren (siehe Abbildung 6.12) vom Plug&Play-Mechanismus ausschließen. Ein BIOS-Update kann bei solchen Problemen durchaus weiterhelfen, denn vielleicht liegt es auch gar nicht an den Karten selbst, sondern am System-BIOS. Bei aktuellen SCSI-Adaptern ist in der Regel ebenfalls ein BIOS-Update möglich.

6.2.2

Der Ein-/Ausgabe-Bereich

Jeder PC-Typ verfügt über einen Ein-/Ausgabe-Bereich (E/A oder I/ O=Input/Output), der praktisch parallel zum Speicherbereich liegt und mit Hilfe spezieller Steuer- und den Adressleitungen adressiert wird. Er reicht unabhängig vom PC-Typ bis zur Adresse FFFFh (64 Kbyte) und ist insbesondere für die Kommunikation mit Mainboardkomponenten und (alten) ISA-Einsteckkarten von Bedeutung. Der Bereich bis 01FFh ist für die grundlegenden Komponenten des Mainboards vorgesehen und steht für Einsteckkarten generell nicht zur Verfügung. Auf allen aktuellen Mainboards sind auch die Standardschnittstellen wie für die PS/2-Maus, zwei RS232-Schnittstellen, den Druckerport (Centronics, IEEE1284) und den Universal Serial Bus (USB), nebst den entsprechenden Anschlüssen für die Disketten- und Festplattenlaufwerke, mit integriert. Dies vereinfacht deren Konfigurierung insoweit, als dass hierfür keine

Die PC-Ressourcen

E/A-Adressen per Steckbrücke (Jumper) zu vergeben sind, denn sie liegen fest. Die einzelnen Einheiten können als aktiviert oder deaktiviert mit einigen Optionen (siehe On Board Devices) komplett per BIOS-Setup eingestellt werden.

Bild 6.13 Die Angabe »Von unbekanntem Gerät verwendet« muss nicht unbedingt bedeuten, dass tatsächlich ein Gerät oder eine Systemeinheit diesen Adressbereich verwendet.

Die Ressourcenvergabe kann man sich unter Windows 9x wieder mit Hilfe des Geräte-Managers näher ansehen und insbesondere bei den E/A-Adressen wird man des Öfteren auf den Eintrag Von unbekanntem Gerät verwendet stoßen. Diese Angabe kann bedeuten, dass tatsächlich ein Gerät oder eine Systemeinheit diesen Adressbereich verwendet oder aber auch nicht. Bei den (alten) ISA-Karten existiert nämlich kein Mechanismus, der es gestattet, die ihnen zugeteilten Ressourcen zu erkennen. Windows 9x kann in diesen Fällen lediglich die üblichen Konfigurationsdateien wie CONFIG.SYS, AUTOEXEC.BAT und die Windows-INI-Dateien nach entsprechenden Eintragungen wie SET BLASTER A220 I5 D1.. und Ähnlichem »abklappern«, um die Verwendung der Ressourcen zu ermitteln. Die Angabe »Von unbekanntem Gerät verwendet« kann bedeuten, dass tatsächlich ein Gerät diese PC-Ressourcen belegt oder aber auch, dass dies eben nicht der Fall ist und diese Ressourcen im Prinzip noch frei sind. Geräte, die sich über DOS- und/oder Windows-3.x-Treiber in Windows 9x einbringen, können ihre PC-Ressourcenbelegung Windows 9x nicht bekannt geben, so dass Kanäle oder Adressen zwar belegt sind, dieses unter Windows 9x jedoch nicht erkennbar ist!

215

216

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Nach diesem Verfahren arbeiten im Übrigen auch die bekannten PC-Testprogramme (z.B. MSD). Dabei können auf den Karten jedoch davon abweichende Einstellungen getätigt worden sein, was Windows 9x (und die Testprogramme) somit zu fälschlichen Aussagen betreffend der E/A-, Speicher-, Interrupt- und DMA-Belegung veranlasst. Sind die Karten aber erst einmal von Windows 9x akzeptiert worden, sind die ihnen zugeteilten Ressourcen nicht mehr für andere verwendbar. Zwischen den in der folgenden Tabelle angegebenen Adressen können sich spezielle Konfigurationsregister für den jeweiligen auf dem Mainboard verwendeten Chipsatz befinden. In der Regel kann man jedoch davon ausgehen, dass die Adressen, wie in der folgenden Tabelle angegeben, verwendet werden und der Bereich von 200h bis FFFFh – in Abhängigkeit von den bereits installierten Karten – für Erweiterungen eingesetzt werden kann, von denen in der Tabelle gleich einige übliche wie für ISA-Netzwerk- und -Soundkarten mit angegeben sind. Adresse in Hex

Verwendung

0000-001F

erster DMA-Controller (Master)

0020-0021

erster Interrupt-Controller (Master)

0022

Chip-Set-Data-Port (Index)

0023

Chip-Set-Data-Port (Data)

0026

Power-Management-Port (Index)

0027

Power-Management-Port (Data)

0040-005F

Timer (Systemzeitgeber)

0060-006F

Tastatur-Controller und Systemlautsprecher (61h)

0070-007F

CMOS-RAM und Real Time Clock 70h: Index-Port, 71h: Data Port

0080-008F

DMA-Seitenregister (Page Register)

0090-0097

meist frei

00A0-00A1

zweiter Interrupt-Controller 8259 (Slave)

00C0-00DF

zweiter DMA-Controller 8237 (Slave)

00F0-00FF

mathematischer Coprozessor

0100-016F

meist frei

0170-0177

zweiter Festplatten-Controller, EIDE

0178

Power-Management-Port (Index)

0179

Power-Management-Port (Data)

01F0-01F7

erster Festplatten-Controller, (E)IDE

01F8

Gate-A20-Control

01F9-01FF

meist frei

Tabelle 6.1 Die I/O-Adressen und wie sie üblicherweise verwendet werden

Die PC-Ressourcen

Adresse in Hex

Verwendung

0200-020F

Game-Port (Joystick)

0210-0217

Erweiterungseinheit (z.B. Docking Station), meist frei

0220-022F

typischerweise Soundblasterkarte

0230-023F

meist frei

0240-025F

typischerweise Netzwerkkarte

0260-0277

meist frei

0278-027A

zweite Druckerschnittstelle

0280-02E7

typischerweise Netzwerkkarte (NE2000-kompatibel) oder frei

02E8-02EF

vierte serielle Schnittstelle (COM4) oder frei

02F8-02FF

zweite serielle Schnittstelle (COM2)

0300-031F

Netzwerk- oder Prototypkarte

0320-032F

meist frei

0330-0337

MPU401 (MIDI-Standard) oder auch SCSI-Controller

0338-0377

frei

0378-037A

erste Druckerschnittstelle

0380-0387

frei

0388-038B

FM-Sound-Chip, AdLib-Standard

038C-03AF

frei

03B0-03DF

monochrome Grafikkarte

03E0-03E7

frei

03E8-03EF

dritte serielle Schnittstelle (COM3) oder frei

03F0-03F7

Controller für Diskettenlaufwerke

03F8-03FF

erste serielle Schnittstelle (COM1)

0400-FFFF

nicht näher spezifiziert, im Folgenden einige Beispiele

0CF8

PCI-Address-Register (32 Bit)

0CFC

PCI-Data-Register (32 Bit)

A000-A0FF

SCSI-Controller (NCR, Symbios Logic)

Tabelle 6.1 Die I/O-Adressen und wie sie üblicherweise verwendet werden (Forts.)

Für den E/A-Bereich oberhalb 03FFh sind keine allgemein gültigen Festlegungen getroffen worden, so dass sich hier im Grunde genommen alles Mögliche befinden kann. Insbesondere Soundkarten wie die SoundSystemkompatiblen Typen (mit Crystal oder Analog Devices CODEC) machen vom Bereich oberhalb 3FFh regen Gebrauch.

217

218

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Unter Windows NT 4.0 funktioniert die Anzeige der verwendeten PCRessourcen zuverlässiger als unter Windows 9x, weil für jede Komponente ein entsprechender Windows-NT-4.0-Treiber nötig und daher kein »Treibermix« aus DOS-, Windows-3.x- und Windows-95-Treibern möglich ist. Man findet die Ressourcenanzeige über Programme-Verwaltung (Allgemein)Windows NT-Diagnose.

Bild 6.14 Die Darstellung der I/O-Adressen lässt unter Windows NT keinen Zweifel an deren jeweiliger Verwendung.

In der Systemsteuerung von Windows NT 4.0 gibt es nicht die von Windows 95 her bekannte baumartige Darstellung der einzelnen Hardware-Komponenten (System-Eigenschaften für System) mit Hilfe des Geräte-Managers, und daher können an dieser Stelle auch keine Änderungen an den einzelnen Kartenparametern vorgenommen werden. Dies geschieht statt dessen über das jeweilige Symbol (SCSI, Multimedia, Netzwerk) in der Systemsteuerung. Dabei hängt es vom Kartentyp (ISA, PCI) und dem dazugehörigen Treiber ab, ob hier überhaupt Änderungsmöglichkeiten vorgesehen sind. Windows NT 4.0 zeigt sich so gesehen weitaus rigider als Windows 9x, wenn es um die Ressourcenbehandlung geht und lässt den Anwender nicht jeden Blödsinn einstellen, was somit der Stabilität des Systems zugute kommt.

Die PC-Ressourcen

6.2.3

Die Interrupt-Kanäle

Ein Computer hat zahlreiche Aufgaben zu bewältigen, die er teilweise scheinbar gleichzeitig erledigt. Eine wichtige Rolle spielen dabei die Interrupt-Verarbeitung und der direkte Speicherzugriff (DMA). Hardware-Einheiten, die diese Funktionen verwenden können, benötigen entsprechende PC-Ressourcen, in diesem Fall einen oder auch mehrere InterruptKanäle. Wenn es keine Interrupt-Verarbeitung gäbe, müsste der Prozessor stets in einer Programmschleife arbeiten. Er stellte beispielsweise entweder fest, ob eine Taste gedrückt wäre oder ob eine Schnittstelle etwas sendete oder ob der Monitor etwas anzeigen sollte. Dieses Arbeiten wäre sehr ineffektiv, da der Prozessor die meiste Zeit nur »nachschauen« würde und die eigentlichen Aktionen vielleicht gerade dann ausführen würde, wenn bereits eine andere Aktion an der Reihe wäre. Bei der Interrupt-Verarbeitung hingegen wird der Prozessor in seiner momentanen Arbeit unterbrochen (interrupted). Dies könnte gerade beim Darstellen einiger Zeichen auf dem Bildschirm geschehen, damit er statt dessen beispielsweise ein Zeichen von der Tastatur einliest. Beim Betätigen einer Taste wird ein Interrupt (Interrupt Request, IRQ) ausgelöst, der den Prozessor veranlasst, den Tastencode einzulesen und eine entsprechende Aktion auszuführen. Nach Erledigung dieser Aktion wird das Programm an derjenigen Stelle fortgesetzt, wo es zuvor unterbrochen wurde. Damit der Prozessor weiß, mit welcher Arbeit er vor dem Auftreten des Interrupts beschäftigt war, werden der logische Zustand des Prozessors und die Inhalte der Register zuvor automatisch abgespeichert. Sie werden auf dem Stapel-Speicher (Stack) gelegt und später wieder eingelesen. Man kann sich die Interrupt-Verarbeitung auch als eine asynchrone Unterprogrammverarbeitung vorstellen. Asynchron deshalb, weil eine Interrupt-Anforderung theoretisch zu jeder beliebigen Zeit auftreten kann. Es existieren in einem PC prinzipiell zwei verschiedene Arten von Interrupts: zum einen die Hardware-Interrupts und zum anderen die SoftwareInterrupts. Letztere sind für bestimmte Funktionen (BIOS-, DOS-Interrupts) zuständig, während die Hardware-Interrupts für bestimmte HardwareKomponenten vorgesehen sind. Den Software-Interrupts sind demnach keine Systemkomponenten zugeordnet, sondern festgelegte Funktionen. So wird etwa durch die Betätigung von (Strg)+(Pause) ((CTRL)+(BREAK)) auf der Tastatur der Interrupt »23h« ausgelöst, was zu einem Abbruch einer Programmbearbeitung führt. Gleichwohl werden die Hardware-Interrupts ebenfalls über Software-Interrupts abgebildet, die jedoch im Folgenden keine weitere Rolle spielen sollen. Aus traditionellen Gründen gibt es im PC zwei Interrupt-Controller. Der »Urvater-PC« verfügt nur über 8 Interrupt-Kanäle, wofür ein einzelner Interrupt-Controller verwendet wird. Mit dem AT (ab 286-CPU) ist ein zweiter Baustein für weitere 8 Kanäle eingeführt worden, wobei der eine den Master-Controller und der andere (der neue) den Slave-Controller darstellt. Mit Hilfe des Interruptkanals 2 spricht der erste Controller (Master)

219

220

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

den zweiten Controller (Slave) an. Der ursprüngliche Interrupt 2 wird auf den Interrupt 9 des Slave umgeleitet. An der ursprünglichen Prioritätenreihenfolge hat sich dadurch nichts verändert, da die neuen Interrupts vor den »alten« Interrupt 3 platziert werden, wie es in der Tabelle 6.2 gezeigt ist. Als einzelne Bausteine sind die beiden Interrupt-Controller schon seit über 10 Jahren nicht mehr in PCs zu finden. Ihre Aufgabe wird von einem Schaltungsteil (z.B. Southbridge) des Chipsatzes ausgeführt, damit aber alles schön kompatibel bleibt, wird einfach die alte Konstruktion nachgebildet. Der Interrupt 13 diente damals der Kommunikation des mathematischen Coprozessors mit der CPU. Der Coprozessor ist ab einer 486-CPU im Chip mit integriert, so dass dieser IRQ eigentlich in dieser Form nicht mehr notwendig ist, er ist jedoch weiterhin nicht für Einsteckkarten oder On Board Devices nutzbar und somit als reserviert anzusehen, denn er dient als Fehlerübermittlungssignal.

Bild 6.15 Die prinzipielle Schaltung der beiden Interrupt-Controller, die sich bei heutigen Mainboards innerhalb des Chipsatzes befinden, jedoch die gleiche Funktionalität wie hier gezeigt besitzen.

In einem PC gibt es also insgesamt 16 Interrupt-Kanäle, die in der Regel ebenfalls auch immer nur einer Einheit zugewiesen werden dürfen. In der Praxis passiert es jedoch oftmals, dass beispielsweise der IRQ7, der standardmäßig für die erste Druckerschnittstelle vorgesehen ist, auch als (Vor-)Einstellung für eine Soundblasterkarte verwendet wird. Probleme sind im Prinzip nur dann zu erwarten, wenn versucht wird, während der

Die PC-Ressourcen

Soundausgabe zu drucken. Sicherheitshalber sollte man von solchen Interrupt-Konstellationen jedoch Abstand nehmen. Die meisten PC-Einheiten lassen ein Interrupt-Sharing zu, was bedeutet, dass mehrere PCI-Karten (aber keine ISA-Karten!) ein und denselben Interrupt-Kanal verwenden können. Dies ist recht hilfreich, wenn es darum geht, möglichst viele IRQs für ISA-Karten frei zu haben, wobei man die entsprechende Zuordnung im BIOS-Setup vornimmt. Man ordnet die IRQs dann dem ISA-Bus (Legacy ISA) zu, und die PCI-Karten werden quasi dazu gezwungen, sich die noch verbleibenden Interrupt-Kanäle zu teilen. Die Software-Treiber für die Geräte müssen diese Funktion allerdings ebenfalls unterstützen und dann gewissermaßen selbst herausfinden, welches Gerät den Interrupt ausgelöst hat, was zusätzliche Verarbeitungszeit nach sich zieht und keineswegs mit jeder PC-Einheit funktioniert.

Bild 6.16 Der Geräte-Manager liefert auch Informationen über die Verwendung der Hardware-Interrupts.

Wie bei den E/A-Adressen kurz erläutert, existiert für die per Jumper konfigurierbaren ISA-Karten kein Mechanismus zur Ermittlung der von einer Karte verwendeten Parameter, und daher gilt auch für Interrupts und deren Anzeige vom Geräte-Manager, dass man sich auf die dort gezeigten Angaben nicht verlassen kann. Dies gilt sowohl für die Angabe »Von unbekanntem Gerät verwendet« als auch für eine nicht vorhandene InterruptAngabe. Eine Überprüfung dahingehend, ob nun ein Interrupt-Kanal verwendet wird oder nicht, ist nur durch eigenes Nachforschen oder auch mit Hilfe der Tabelle 6.2 möglich.

221

222

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

IRQ

Verwendung

0

Timer (Mainboard)

1

Tastatur (Mainboard)

2

Kaskadierung für zweiten Controller (nicht zu verwenden)

8

Echtzeituhr (Mainboard)

9

frei oder auch SCSI- oder USB-Controller (PCI-Mainboard)

10

frei

11

frei

12

PS/2-Maus-Port

13

mathematischer Coprozessor, Fehlerübermittlung

14

erster Festplatten-Controller (E)IDE

15

frei oder zweiter Festplatten-Controller EIDE

3

COM2 (zweite serielle Schnittstelle)

4

COM1 (erste serielle Schnittstelle)

5

frei oder auch LPT2 (zweite Druckerschnittstelle)

6

Controller für die Disketten-Laufwerke

7

LPT1 (erste Druckerschnittstelle)

Tabelle 6.2 Die übliche Verwendung der Hardware-Interrupts

Die höchste Priorität hat in der Regel der nicht maskierbare Interrupt (NMI). Er kann nicht wie die anderen Interrupts durch eine Maskierung per Software gesperrt werden und wird beispielsweise bei einem Paritätsfehler ausgelöst. Die Stromsparfunktionen (Green-PC) eines PC sind in der Priorität noch über dem NMI angeordnet. Die zweithöchste Priorität (IRQ0) hat der Timer (Systemzeitgeber) auf dem Mainboard, während die erste parallele Schnittstelle (Drucker) die niedrigste (IRQ7) innehat. Wie es der Tabelle zu entnehmen ist, besteht bei einem PC – je nach Ausstattung – eine Knappheit an verwendbaren Interrupts (frei sind Nr. 10 und Nr. 11), was somit zu Problemen bei der Integration von Einsteckkarten führen kann. PCI-Interrupts Bei PCI-PCs werden einige der in der obigen Tabelle mit frei angegebenen IRQs unter Umständen den diversen PCI-Einheiten zugeordnet, was bei den verschiedenen Mainboard-Herstellern leider unterschiedlich praktiziert wird, so dass hier keine allgemein gültigen Aussagen getroffen werden können. PCI selbst definiert zwar vier Interrupts (INTA#-INTD#), die aber über die ISA-Interrupt-Kanäle abgebildet werden, was die Anzahl der prinzipiell zur Verfügung stehenden IRQs (siehe Tabelle) reduziert. Bei älteren Mainboards sind für die Zuordnung der INTs zu den IRQs auf einem Mainboard Jumper zu stecken. Bei aktuellen PCs wird diese Zuordnung mit Hilfe der Southbridge, die sich im BIOS-Setup innerhalb bestimmter Kombinationen hierfür manuell konfigurieren lässt, durchgeführt.

Die PC-Ressourcen

Bild 6.17 Die Zuordnung der PCI-Interrupts (INT) zu den IRQs stellt sich bei älteren PC als recht kompliziert dar. Hier ist der IRQ5 mit dem Jumper J3 den ISA-Slots zugeordnet. Auf der PCI-Karte ist der INTA aktiviert und sie wird in den PCI-Slot Nr. 1 eingesetzt. Sie verwendet daher INTA, der wiederum per Jumper J49 dem IRQ14 zugeordnet wird. Im BIOS-Setup ist der IRQ14 dann ebenfalls INTA zuzuordnen.

Wie die vier PCI-Interrupts mit den einzelnen Steckplätzen (AGP, PCI) und den Onboard Devices verbunden sein sollen, ist in der PCI-Spezifikation zwar vorgeschrieben, allerdings gehen die Mainboard-Hersteller hier durchaus eigene Wege, so dass es hier eine ganze Reihe verschiedener Möglichkeiten der elektrischen Verdrahtung gibt, die nicht veränderbar ist. Die Hersteller verteilen die vier INTs eben unterschiedlich auf die Slots.

223

224

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Bild 6.18 Die Organisation der PCI-Interrupts

Die Tabelle 6.3 zeigt, wie dies laut PCI-Standard aussehen sollte. Daraus wird ersichtlich, dass alle vier PCI-Interrupts an alle PCI-Slots geführt werden, eine AGP-Grafikkarte lediglich den INTA# oder den INTB# verwenden kann und die On-Board-Einheiten den INTC# oder auch den INTD#. Beispielsweise kommt der INTA# sowohl für den AGP, den ersten PCI-Slot, als auch den fünften zum Einsatz, was sich immer dann als problematisch erweisen kann, wenn die hierfür notwendigen Gerätetreiber das InterruptSharing nicht korrekt beherrschen. In solch einem Fall ist einer »widerwilligen« PCI-Karte ein INT# exklusiv zuzuordnen, was aber nur durch das Umstecken der Karte in einen anderen Slot zu erreichen ist, denn die INTs sind eben fest verdrahtet. Um bei der Zuordnung laut Tabelle zu bleiben, bedeutet dies an einem Beispiel: Der INTA# wird von der AGP-Karte verwendet, der INTC# vom On-BoardSoundchip, der INTD# vom USB-Controller, und es bleibt für die Karte dann nur noch der INTB# übrig, der dann exklusiv zum Einsatz kommen kann, wenn sich die Karte im PCI-Slot 2 befindet.

Die PC-Ressourcen

Slot/Device: AGP-Slot

1. Leitung INTA#

2. Leitung

3. Leitung

4. Leitung

INTB#

-

-

PCI-Slot 1

INTA#

INTB#

INTC#

INTD#

PCI-Slot 2

INTB#

INTC#

INTD#

INTA#

PCI-Slot 3

INTC#

INTD#

INTA#

INTB#

PCI-Slot 4

INTD#

INTA#

INTB#

INTC#

PCI-Slot 5

INTA#

INTB#

INTC#

INTD#

PCI-Slot 6

INTB#

INTC#

INTD#

INTA#

On Board USB

INTD#

-

-

-

On Board Sound

INTC#

-

-

-

Tabelle 6.3 Diese Zuordnung der vier PCI-Interrupts zu den Slots und den On Board Devices ist in der PCI-Spezifikation definiert.

Bei älteren PCI-PCs sind die PCI-Slots nicht immer gleichberechtigt, d.h., es existiert nur ein einziger masterfähiger PCI-Steckplatz, wie er für eine Grafikkarte, einen SCSI-Hostadapter oder auch andere masterfähige PCIKarten notwendig ist. Es kann also durchaus passieren, dass eine derartige PCI-Karte nur deswegen nicht funktioniert, weil sie sich in einem nicht masterfähigen PCI-Steckplatz befindet. Welcher Slot nun der Masterfähige ist, sollte im Handbuch zum Mainboard vermerkt sein. Aus den genannten Gründen (IRQ-Knappheit, INT-Routing) wird man u.U. nicht umhinkommen, die Position der PCI-Karten zu verändern, also den Steckplatz zu wechseln, was für Windows 9.x zur Folge hat, dass ein neues Gerät erkannt wird, der Treiber hierfür möglicherweise neu einzurichten ist und der »alte« (im Grunde genommen ist es der gleiche, er ist bloß auf einen anderen PCI-Slot »gemappt«) aus dem System zu löschen ist. Die PCI-Interrupts (INTA#-INTD#) werden stets über die ISA-Interrupts (IRQs) abgebildet. Die jeweilige Zuordnung kann bei aktuellen PCs im BIOS-Setup – innerhalb bestimmter vom jeweiligen Mainboard-Hersteller vorgegebener Möglichkeiten – vorgenommen werden. Wie die INTs auf dem Mainboard mit den Slots und den On Board Devices verdrahtet sind, ist vom jeweiligen Hersteller abhängig, denn die laut PCIStandard vorgeschriebene Lösung wird vielfach nicht verwendet. Leider veröffentlichen die wenigsten Mainboard-Hersteller das auf dem Mainboard realisierte Routing der PCI-Interrupts, was sich immer dann als Problem darstellen kann, wenn eine PCI-Karte nur dann richtig funktioniert, wenn sie exklusiv einen PCI-Interrupt erhält, sie das Interrupt-Sharing also nicht korrekt beherrscht, was aber durchaus im Gerätetreiber begründet sein kann und sich dann durch eine Treiberaktualisierung beheben lässt.

225

226

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

6.2.4

Die DMA-Kanäle

In jedem PC ist ein spezieller Baustein für den Datentransfer zwischen Speicher und Peripherie vorhanden. Dieser Baustein versetzt den Computer in die Lage, Daten mit relativ hohen Geschwindigkeiten zu übertragen. Diese Betriebsart nennt man Direct Memory Access, direkter Speicherzugriff. Die Datenübertragung erfolgt daher (quasi) unabhängig von der CPU, und nicht mehr der Prozessor hat den Zugriff auf die Daten-, Adressund Steuerleitungen (den Systembus), sondern der DMA-Controller. Ein Geschwindigkeitszuwachs durch die DMA-Übertragung ergibt sich allerdings nur bei den älteren PC-Modellen, denn bereits 486-CPUs können im Polling-Mode höhere Geschwindigkeiten bieten. Im Polling-Mode, wie er beispielsweise für IDE-Festplatten (PIO-Modes) durchgeführt wird, ist demgegenüber die CPU allein für die Datenübertragung zuständig. Aus diesem Grunde ist der Vorteil der DMA-Betriebsart vom heutigen Standpunkt aus gesehen nicht der Zuwachs an Geschwindigkeit, sondern die »ungestörte« Übertragung von definierten Datenblöcken (64 oder 128 Kbyte bei ISA), die nicht durch andere Aktionen unterbrochen werden kann. Die CPU kann sich außerdem während einer laufenden DMA-Übertragung anderen Aufgaben widmen.

Bild 6.19 Die verwendeten DMA-Kanäle bei einem PC mit Windows NT. Es werden lediglich zwei DMA-Kanäle für ISA-Devices (Diskettenlaufwerks-Controller, Netzwerkkarte) verwendet.

Die PC-Ressourcen

Da der PCI-Bus keine DMA-Übertragung kennt, sondern statt dessen mit Burst-Übertragungen arbeitet, sind hierfür auch keine speziellen Kanäle zu reservieren, und die Vergabe der DMA-Kanäle ist lediglich für die vorhandenen ISA-Karten zu beachten. Eine Ausnahme bilden Soundkarten für die Soundblaster-Emulation unter DOS, wo sich auch eine PCI-Karte aus Kompatibilitätsgründen als ISA-Karte ausgeben muss, so dass sie dann auch mindestens einen DMA-Kanal benötigt. Verschiedene Controller-, ISDN- und Netzwerkkarten verwenden einen DMA-Kanal, ISA-Soundkarten, die sich als die Ressourcen-hungrigsten PCKarten darstellen, typischerweise gleich zwei DMA-Kanäle (16 Bit Duplex Mode). Die SCSI-Hostadapter der Firma Adaptec praktizieren die DMAÜbertragung praktisch von Anbeginn (AHA-1542, ISA-Karte) der PC-Technik, verwenden den auf dem Mainboard befindlichen DMA-Controller jedoch nur zur Initiierung des Transfers, während die Datenübertragung ein eigener DMA-Controller auf der Adapterkarte übernimmt. Dieses Verfahren nennt man üblicherweise Busmaster-DMA und es ist leistungsfähiger als die vom PC mit Hilfe des DMA-Controllers realisierbare DMA-Übertragung. Dies gilt ganz allgemein aber nur für ISA-PCs, denn mit den PCIMainboards wurde dem IDE-Controller auch die Möglichkeit des leistungsfähigeren Busmasterings verliehen. Ab dem AT (286-CPU) sind zwei dieser DMA-Controller-Bausteine auf dem Mainboard enthalten und somit acht Kanäle verfügbar, was auch dem aktuellen Standard entspricht. Der erste DMA-Controller wird wie bei den Interrupt-Controllern als Master, der zweite als Slave bezeichnet, und beide sind entsprechend verschaltet. Das Prinzip ist hier das gleiche wie bei den Interrupt-Kanälen und die DMA-Chips befinden sich ebenfalls in der Southbridge des Chipsatzes. DMA-Kanal

Verwendung

0

frei

1

frei

2

Controller für Diskettenlaufwerke

3

Enhanced Parallel Port (Druckerport laut IEEE1284)

4

Kaskadierung (nicht zu verwenden)

5

EIDE-Controller, zweiter Kanal

6

frei

7

EIDE-Controller, erster Kanal

Tabelle 6.4 Die Verwendung der DMA-Kanäle in einem PC

Welcher DMA-Kanal für den Festplatten-Controller verwendet wird, ist nicht eindeutig definiert. In den meisten Fällen wird es jedoch der DMAKanal 7 und für den zweiten Kanal eines EIDE-Controllers der Kanal 5 sein. Unter Umständen wird überhaupt kein DMA-Kanal vom Festplatten-Con-

227

228

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

troller verwendet und die Datenübertragung erfolgt in einem (schnelleren) PIO-Mode, der im BIOS-Setup des PC festgelegt werden kann. Falls im BIOS-Setup für die Druckerschnittstelle der EPP-Mode eingestellt ist, kommt üblicherweise auch hierfür ein DMA-Kanal – meist 3 – zum Einsatz. Da den einzelnen DMA-Kanälen, wie bei der Interrupt-Verarbeitung, eine bestimmte Priorität zugeordnet ist, wird zunächst die Anforderung mit der höchsten Priorität verarbeitet. DRQ0 hat die höchste, DRQ7 die niedrigste Priorität.

Bild 6.20 Die verwendeten DMA-Kanäle bei einem PC mit Windows 9x. Aus Kompatibilitätsgründen (Soundblaster) werden hier auch von einer PCISoundkarte (Soundblaster Live) ISA-Ressourcen belegt.

6.3

Das Plug&Play-Setup

Die Plug&Play-Optionen lassen sich an unterschiedlichen Stellen im BIOSSetup finden. Meist gibt es hierfür aber eine separate Seite oder diese Einstellungen sind mit anderen, wie für die Onboard Devices – auch als Onboard I/O bezeichnet –, auf einer speziellen Seite zusammengefasst, wobei auch hier wieder unterschiedliche Menübezeichnungen anzutreffen sind. Beim Phoenix-BIOS ist der PCI Configuration Setup beispielsweise (etwas versteckt) im Advanced Setup zu finden. ■

PCI CONFIGURATION SETUP

■

PNP/PCI CONFIGURATION

■

PNP AND PCI SETUP

■

PNP, PCI & ONBOARD I/O

Das Plug&Play-Setup

6.3.1

PCI CONFIGURATION SETUP

Als die ersten PCs mit PCI-Bus erschienen, war das PCI CONFIGURATION SETUP noch recht übersichtlich, was sich erst im Laufe der Zeit geändert hat, denn es wurden hier immer mehr Optionen – mit Rücksicht auf ISAKarten – hineingepackt, so dass man sich eigentlich immer mehr vom Grundsatz des Plug&Play entfernt hat.

Bild 6.21 Bei diesem BIOS-Setup sind die Einstellungen für die Verwendung der PCRessourcen mit denen für die Onboard Devices zusammengefasst, was nicht gerade die Übersichtlichkeit fördert.

Es gibt durchaus PCs mit so genanntem Plug&Play-BIOS, das aber keine ISA-Plug&Play-Unterstützung bietet, und demnach wird man im BIOSSetup auch keine Einstellungsmöglichkeiten hierfür finden, sondern nur eine PCI-Configuration-Setup-Seite, was ja eigentlich nicht weiter schlimm ist, wenn mindestens Windows 95 zum Einsatz kommt, denn dieses Betriebssystem bringt ja eine eigene Plug&Play-Funktionalität mit. Was bei derartigen (älteren) BIOS-Versionen schwerer wiegt, ist die Tatsache, dass man sich hier oftmals mit speziellen PCI-spezifischen Einstellungen beschäftigen muss und möglicherweise auf dem Mainboard noch Jumper für die PCI-Interrupt-Zuordnung zu den einzelnen Slots zu setzen sind, die mit den Einstellungen im BIOS-Setup korrespondieren müssen. Auf einigen PCI-Karten befinden sich ebenfalls Jumper für die PCI-InterruptZuteilung, was die ganze Angelegenheit etwas schwierig gestaltet. Auf einem PCI-Mainboard sind üblicherweise drei oder auch mehr PCISteckplätze für Einsteckkarten vorhanden. Bei älteren PCI-Designs ist mindestens ein Slot masterfähig und die anderen sind ausschließlich für SlaveKarten vorgesehen. Ein Master kann generell anstelle des Mikroprozessors auf dem Mainboard die Systemsteuerung übernehmen. Beispiele hierfür sind etwa SCSI-Hostadapter oder auch einige Netzwerkkarten. Alle Designs

229

230

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

ab dem Triton-Chipsatz erlauben hingegen in allen vier Slots eine masterfähige PCI-Karte, was die Konfigurierung erheblich vereinfacht, zumal dann auch keine Jumper mehr auf dem Mainboard zu stecken sind.

Bild 6.22 Auf dieser PCI-Karte sind für die PCI-Interrupt-Zuordnung Jumper zu stecken. Der gleiche INT muss vom jeweiligen PCI-Slot verwendet werden und außerdem ist dieser INT dann einem ISA-Interrupt per BIOS und/oder Jumper zuzuweisen.

Die PCI-Interrupts werden über die ISA-Interrupts im System abgebildet (siehe Interrupts im Kapitel 6.3.1). Welche Kanäle hierfür im Einzelnen vorgesehen sind, hängt leider vom jeweiligen Design des Mainboards ab, obwohl es hierfür eigentlich einen verbindlichen PCI-Standard gibt. Entweder werden die IRQs als Standard-ISA-Interrupts oder indirekt für die PCI-Interrupts, die üblicherweise als INTA#-INTD# bezeichnet werden, verwendet. Einige PCI-Karten, wie beispielsweise Grafikkarten, müssen nicht zwangsläufig einen Interrupt-Kanal verwenden. Aktuelle Grafikkarten benötigen allerdings einen für die 3D-Beschleunigung, was damit ebenfalls für AGPGrafikkarten gilt. Eine Grafikkarte braucht nur in einen beliebigen PCISlot eingesteckt zu werden, woraufhin sie automatisch vom BIOS erkannt wird. Problematisch kann es erst dann werden, wenn sich mehrere PCIKarten, wie Controller- und Netzwerkkarten für den PCI-Bus, bei der Zuweisung der einzelnen Interrupt-Kanäle »ins Gehege« kommen können.

Das Plug&Play-Setup

Bild 6.23 Ein PCI Configuration Setup einer BIOS-Version ohne ISA-Plug&PlayUnterstützung. Hier lassen sich sowohl die Interrupt- als auch die PCI-Slotspezifischen Daten festlegen.

In der Abbildung 6.23 ist eine beispielhafte Zuordnung der Interrupts zu erkennen. Hier ist gegenüber den PCI-PCs der ersten Generation eine Vereinfachung der Konfigurierung vorgenommen worden, denn für alle PCIDevices (z.B. Grafik-, Netzwerkkarte) wird standardmäßig der PCI-Interrupt INTA# verwendet, der sich wiederum unterschiedlicher ISA-Interrupts bedienen kann. Bei einigen älteren PCI-Designs kann per BIOS und/oder Jumper jeder PCI-Slot einem bestimmten PCI-Interrupt zugeordnet werden, was sich als ein heilloses Durcheinander herausgestellt hat, weil es eben auch einige PCI-Karten gibt, die per Jumper auf einen der PCI-Interrupts zu jumpern sind. Diese Vereinfachung ist möglich, weil die PCI-Interrupts im Gegensatz zu den ISA-Interrupts mit einer Pegel (Level)- statt mit einer Flankentriggerung (Edge Triggering) arbeiten und daher mehrere Interrupts über ein und denselben PCI-Interrupt (z.B. INTA) abgebildet werden können. Als Triggermethode ist standardmäßig Level voreingestellt und den PCISlots sind die IRQs 10, 11 und 15 zugeordnet. Soll hingegen eine Flankentriggerung für die Interrupts erfolgen, ist der entsprechende Menüpunkt auf Edge einzustellen. Die Flankentriggerung ist jedoch für PCI-Karten völlig ungewöhnlich, so dass man die Voreinstellungen in den meisten Fällen übernehmen kann. Für jeden der PCI-Slots und auch für den eventuell vorhandenen SCSIController kann jeweils ein Wert für den Latency Timer (theoretisch 0 bis 255 Takte) festgelegt werden. Die Latency Time spezifiziert diejenige Zeit, für die ein PCI-Device den Bus beanspruchen kann, obwohl der Bus bereits von einem Device angefordert wird. Hier ist weder der maximale noch der

231

232

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

minimale Wert sinnvoll, sondern typischerweise 32 Takte. Damit ist einerseits sichergestellt, dass die aktive Datenübertragung beendet werden kann und die vom anderen Device folgende nicht unnötig in Warteschleifen verharren muss. Ein zu geringer Wert – womöglich Null – würde dazu führen, dass ein ständiges Umschalten stattfinden würde und dann keine Aktion zum Ende kommt, ein zu hoher Wert würde eine übermäßige Verzögerung zur Folge haben, bis das Device gar nicht mehr antworten kann.

6.3.2

PNP/PCI Configuration

Bei den PCs, die neben PCI- auch ISA-Plug&Play-Karten unterstützen, ist die PCI-Configuration-Seite um ISA-Einstellungen erweitert worden. Die PC-Ressourcen (IRQ- und DMA-Kanäle) lassen sich hiermit entweder den Plug&Play-fähigen Karten (PCI, ISA-Plug&Play) oder den mit Jumper zu konfigurierenden ISA-Einheiten zuordnen. Im einfachsten Fall wird ein vorhandener Eintrag wie PnP BIOS Auto-Config oder Resources Controlled By: auf Enabled bzw. Auto geschaltet und die Interrupt-Zuordnung erfolgt dann automatisch durch das BIOS, ohne dass man zunächst erkennen kann, welcher IRQ von welcher Einheit verwendet wird. Dies wird üblicherweise erst beim Bootvorgang des PC auf dem Monitor angezeigt. Falls alle Karten mit dieser Einstellung funktionieren, sollte man sich mit dieser Einstellung zufrieden geben. Dies klappt aber nur dann konfliktfrei, wenn alle im PC verwendeten Karten Plug&Play-fähig sind. In den meisten Fällen werden die Interrupts für Plug&Play-Einheiten in einer bestimmten Reihenfolge vorgegeben, wie es in der Abbildung 6.24 zu erkennen ist, wenn PnP BIOS Auto-Config auf Disabled geschaltet wird, und im nächsten Schritt kann diese Zuordnung dann manuell verändert werden. Ein Beispiel mag verdeutlichen, was bei der Vergabe der PC-Ressourcen zu beachten ist, damit es nicht unabsichtlich zu Konflikten kommt. Es wird angenommen, dass die automatische Vergabe aktiviert worden ist und sich im PC eine ISA-Standard-Soundkarte mit »gejumpertem« IRQ 10 und eine einzige Plug&Play-fähige Karte befinden, eine Netzwerkkarte zum Beispiel. Der Netzwerkkarte wird dann automatisch der IRQ 10 (1st Available IRQ: 10) zugeordnet, und aufgrund dieses nun bestehenden Konfliktes wird keine der beiden Karten zu verwenden sein. Unter Windows wird sich dieses Problem nicht lösen lassen, denn der Geräte-Manager zeigt noch nicht einmal einen Fehler an, da ihm die »gejumperte« Stellung verborgen bleibt. In solch einem Fall müssen die IRQs daher im Setup vergeben werden. Diese PnP BIOS Auto-Config-Funktion bezieht sich nur auf (Plug&Playfähige) ISA-Karten und hat nichts mit der Vergabe der Interrupts für PCIDevices zu tun. Diese stehen hier nicht zur Disposition und werden automatisch mittels INTA über einem beliebigen, noch freien IRQ abgebildet, ohne dass der Anwender hier einen Einfluss ausüben kann. Sind in einem PC ausschließlich PCI-Karten vorhanden, klappt die automatische Konfigurierung meist einwandfrei.

Das Plug&Play-Setup

Bild 6.24 Wenn »PnP BIOS Auto-Config« ausgeschaltet ist, kann die Interrupt-Zuordnung manuell durchgeführt werden.

Bild 6.25 Trotz Plug&Play sollte die SYSTEM.INI nicht vergessen werden, in der sich möglicherweise Hardware-Eintragungen finden lassen, die auch von neueren PCISoundkarten aus Kompatibilitätsgründen (Soundblaster) vorgenommen werden und die letztlich für Probleme mit Windows 9x verantwortlich sind.

233

234

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Erst der »Kartenmix« aus den drei unterschiedlichen Typen sorgt letztendlich für Probleme und aus diesem Grunde sind dann manuelle Plug&PlayEinstellungen vorzunehmen. In diesem Zusammenhang sollte man auch daran denken, dass möglicherweise in der SYSTEM.INI von Windows Interrupt-Zuordnungen getroffen worden sind, weil sich eine (alte) ISAKarte mit Jumpern über diesen Eintrag in das System einbringt. Typischer Fall: In der SYSTEM.INI ist der Interrupt 9 dem MID-Interface einer Soundkarte zugewiesen worden und als 1st Available IRQ ist im BIOSSetup ebenfalls der IRQ 9 angegeben, der der Grafikkarte bei der Initialisierung automatisch zugeteilt wird. Dies führt unweigerlich dazu, dass der PC zunächst mit Windows korrekt bootet, doch in dem Augenblick ein schwarzes Bild auf dem Monitor erscheint, wenn die Einstellungen der SYSTEM.INI gelesen werden. Abhilfe ist in diesem Fall leicht möglich, wenn 1st Available IRQ dann beispielsweise auf 10 gesetzt wird, der natürlich ebenfalls nicht von einer anderen Einheit verwendet werden darf. Ein weiteres Beispiel für ein PNP/PCI Configuration Setup ist in der Abbildung 6.26 gezeigt. Hier können neben den Interrupt-Kanälen auch noch die DMA-Kanäle entweder dem automatischen Konfigurationsmechanismus (PCI/ISA PnP) überlassen werden oder den Legacy ISA-Karten.

Bild 6.26 Die PC-Ressourcen können hier explizit den Plug&Play-fähigen Einheiten oder den älteren ISA-Karten zugeordnet werden.

Das Plug&Play-Setup

PCI-Karten verwenden üblicherweise aber gar keinen DMA-Kanal, so dass diese Einstellung für PCI-Karten auch keine Rolle spielt. Eine Ausnahme gibt es hier – wie im Kapitel 6.2.3 ausgeführt – aus Kompatibilitätsgründen für Soundblasterkarten unter DOS. Wer beispielsweise unter reinem DOS (nicht aus Windows heraus) ein Spielchen wagen will, muss hierfür einen Legacy-Interrupt- und einen Legacy-DMA-Kanal (meist IRQ: 5, DMA: 0) reservieren, obwohl es sich um eine PCI-Soundkarte handelt, wie etwa die PCI-128 oder die Soundblaster Live. Natürlich verwendet die PC-Soundkarte daneben noch PCI-Ressourcen. Als wenn das Plug&Play-BIOS-Setup nicht schon kompliziert und uneinheitlich genug wäre, findet man bei einigen Mainboards ab Baujahr Ende 1999 (z.B. dem P2B-D von Asus) weitere Einstellungsmöglichkeiten. Den PCI-Slots können nunmehr explizit bestimmte IRQs zugeordnet werden und außerdem sind jetzt auch noch ISA-Speicherbereiche (ISA MEM Block Base) zu reservieren. Lediglich ältere ISA-Netzwerk- und auch einige ISDNKarten benötigen einen Speicherbereich (vgl. Kapitel 6.1.3, Problem mit der ISA-Netzwerkkarte), wobei hier üblicherweise Bereiche zwischen C8000-DC000 zur Verfügung stehen. Zunächst ist PCI als Plug&Play-System angetreten, dann kam ISAPlug&Play hinzu, die BIOS-Versionen wurden daher um die Zuteilung der IRQs erweitert, dann sind die DMA-Kanäle ebenfalls konfigurierbar ausgelegt worden und jetzt auch noch die Speicheradressen. Obwohl die Hersteller schon seit Jahren das Aussterben von ISA herbeiwünschen, zielt diese Entwicklung jedoch genau ins Gegenteil.

Bild 6.27 Bei einigen BIOS-Versionen können den PCI-Slots wieder IRQs (5, 7, 9, 10, 11, 12, 14 oder 15) fest zugeordnet werden, die Einstellung des Latency Timers ist auch wieder da, und es können nun sogar ISA-Speicherblöcke festgelegt werden.

235

236

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Es kann durchaus der Fall eintreten, dass man bei einem PC nicht genügend Interrupt-Kanäle für die einzelnen Einheiten zur Verfügung hat. In solch einem Fall kann aber ein Trick weiterhelfen: Man ordnet dann möglichst viele Kanäle Legacy ISA zu, wodurch das BIOS automatisch mehreren PCI-Einheiten den gleichen IRQ zuordnen muss, was meist auch problemlos funktioniert, da PCI die IRQ-Level-Triggerung verwendet, was bedeutet, dass sich mehrere PCI-Einheiten einen Interrupt-Kanal teilen können (Shared Interrupt), wie es dann auch beim BIOS-Boot am Monitor zu erkennen ist. Leider muss aber der zur jeweiligen Hardware-Einheit gehörende Windows-Treiber ebenfalls das Interrupt-Sharing beherrschen. Ob er dies nun kann oder nicht, bleibt dem Anwender zunächst verborgen, und man merkt es erst dann, wenn dies unter Windows zu einem Gerätekonflikt führt, und dann hilft nur noch Ausprobieren weiter.

6.3.3

Plug&Play-Boot-Optionen

Bei den meisten BIOS-Versionen gibt es im Plug&Play-BIOS-Setup noch eine Option mit einer Bezeichnung wie PNP OS Installed: No (oder eben Yes) oder auch Plug&Play Aware OS. Mit OS ist das Betriebssystem (Operating System) gemeint, was bedeutet, dass hier festzulegen ist, ob ein Plug&Play-fähiges Betriebssystem verwendet wird oder nicht. Mit der Festlegung von No werden alle Plug&Play-fähigen Karten (ISA-PnP, PCI, AGP) durch das BIOS konfiguriert, bei einem Yes hingegen lediglich diejenigen, die für den Bootvorgang benötigt werden, wie die Grafikkarte und der IDE- bzw. auch ein vorhandener SCSI-Controller für das Festplattenlaufwerk. Die Ressourcenverteilung für alle anderen Einheiten (Modem, Sound, Netzwerk) findet daraufhin durch das Betriebssystem statt. Möglicherweise gibt es noch weitere Plug&Play-Boot-Optionen, beispielsweise bei BIOS-Versionen der Firma AMI, die unter dem Punkt Configuration Mode zu finden sind: ■

Use ICU: Werden im PC neben den PnP-ISA-Karten konventionelle ISA-Karten verwendet, erhält das BIOS keine Information darüber, welche PC-Ressourcen von diesen Karten belegt werden. Daher werden mit einer ISA Configuration Utility (ICU) entsprechende Festlegungen getroffen. Ist Use ICU im Setup eingeschaltet, sucht das BIOS auf der Festplatte nach den entsprechenden Konfigurationsdateien, die mit einem Konfigurationsmanager verwaltet werden.

■

Use Setup Utility: Dies ist die Voreinstellung für die automatische Konfigurierung der Plug&Play-Einheiten. Es wird keine ICU und auch kein Konfigurationsmanager verwendet. Befinden sich im PC auch konventionelle – keine explizit als P&P ausgewiesenen – Karten, ist dies ebenfalls die richtige Einstellung, und die Vergabe der hierfür nötigen IRQs erfolgt manuell.

■

Boot With P&P OS: Dieser Punkt kann auf Enabled oder Disabled geschaltet werden (siehe auch oben). Ist er aktiviert, werden nur diejenigen Komponenten (Grafikkarte, Festplatte) aktiviert, die zum Boot-

Das Plug&Play-Setup

vorgang des Plug&Play-Betriebssystems (Windows 9x, Windows 2000) nötig sind. Die weitere Konfigurierung wird dann durch das Betriebssystem durchgeführt. Diese Einstellung ist sowohl mit Use Setup Utility als auch mit Use ICU möglich. Die Zuteilung der PC-Ressourcen mit Hilfe des BIOS (PnP OS Installed: No) hat sich in der Praxis eigentlich bewährt , etwa damit die Interrupts eindeutig festliegen, weil es mit der Zuteilung per Plug&Play-fähigem Betriebssystem des Öfteren zu Schwierigkeiten kommt. Linux und DOS sind beispielsweise auf eine korrekte Zuteilung per BIOS-Setup angewiesen. Unter Linux kann man sich die geltende Interrupt-Verteilung mit cat/ proc/interrupts und die DMA-Verteilung mit cat/proc/dma ansehen, und cat /proc/ioports gibt die Verwendung der I/O-Ports preis.

Bild 6.28 Die Verwendung der PC-Ressourcen unter Linux

Ab der Windows-95B-Version OSR2 ist es möglich, dass die per BIOS-Setup erstellte IRQ-Zuteilung jedoch wieder zunichte gemacht werden kann, da Windows einen eigenen Interrupt-Verteilungsmechanismus besitzt, der als PCI Bus IRQ Steering (Interrupt-Steuerung) bezeichnet wird.

237

238

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Im Geräte-Manager finden sich dann Einträge wie IRQ-Holder für PCI-Steuerung und unter PCI-Bus-Eigenschaften von PCI-Bus-IRQ-Steuerung die Möglichkeit, verschiedene IRQ-Zuordnungstabellen aktivieren oder diese Funktion abschalten zu können. Dies empfiehlt sich immer dann, wenn die per BIOS-Setup hergestellte Zuordnung nicht über den »Haufen geworfen werden soll«, weil sich andernfalls bestimmte Einheiten nicht verwenden lassen wollen. Typische Problemfälle sind hier Sound(blaster)karten, die oftmals mit den verwendeten Parametern der Onboard Devices (z.B. USB) kollidieren. Was laut BIOS-Anzeige in Ordnung zu sein scheint, wird dann beispielsweise beim Laden von Windows mit einer Fehlermeldung wie Routing Error for Device xyz quittiert.

Bild 6.29 Im Problemfall sollten die Routing-Tabellen unter Windows abgeschaltet werden.

Aktuelle Mainboards verwenden ein BIOS, das das Advanced Configuration and Power Management Interface – ACPI, siehe Kapitel 8.3 – unterstützt. Hierfür ist ebenfalls eine spezielle Routing-Tabelle für die Interrupts ab Windows 98 und auch in Windows 2000 implementiert. Ist ACPI akti-

Das Plug&Play-Setup

viert, wird hierfür ein einziger Interrupt reserviert, der dann unter Windows die ACPI-Funktionen für alle Einheiten (gemeinsam) unterstützt. Probleme mit dieser Funktion treten in der Praxis des Öfteren auf. Es empfiehlt sich, die Interrupt-Verteilung per BIOS vorzunehmen und sie nicht dem Betriebssystem zu übertragen, weil nicht zweifelsfrei vorhergesagt werden kann, welche Ressourcen welcher Einheit zugeteilt werden und dann einige Einheiten möglicherweise nicht funktionieren. Unter Windows 98 ist zwar ein manueller Eingriff in die Ressourcenverteilung möglich, nicht jedoch bei Windows 2000, solange ACPI aktiv ist. Um dies zu ändern, muss der PC von ACPI- auf Standard-PC umgeschaltet werden, wodurch man einige der Stromsparfunktionen aber deaktiviert, wie beispielsweise Suspend to RAM. Dies erreicht man mit einem rechten Mausklick auf Arbeitsplatz und dem Aufruf von Verwalten. Im GeräteManager ist dann der Eintrag Computer zu selektieren und auf Standard-PC umzuschalten. Anschließend ist dann auch hier die Abschaltung der IRQSteuerung möglich.

Bild 6.30 Die Abschaltung der IRQ-Steuerung ist bei Windows 2000 nur im Standard-PCModus möglich.

6.3.4

Extended System CMOS DataRAM (ESCD)

Ein weiterer für die Plug&Play-Konfiguration wichtiger Punkt (siehe z.B. auch Abbildung 6.26) ist der Punkt Force Update ESCD oder Reset Configuration Data. Das Extended System CMOS DataRAM (ESCD) enthält die (Ressourcen-)Informationen über die verwendeten Plug&Play-Devices und befindet sich als eigener Bereich mit im Flash-PROM, der auch das SystemBIOS enthält.

239

240

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Normalerweise ist diese Option als Disabled zu schalten, sonst werden die Plug&Play-Daten nachfolgend beim Neuboot-Vorgang und in Abhängigkeit von den jeweils eingesetzten Plug&Play-Devices wieder automatisch neu geschrieben. Beim Update des ESCD-Bereiches werden sowohl die automatisch festgestellten Parameter der einzelnen Karten berücksichtigt als auch eventuell im BIOS-Setup manuell festgelegte Parameter und ebenfalls unter Windows getroffene Parameterfestlegungen für die betreffenden HardwareKomponenten. Dieser Update-Vorgang lässt sich meistens am Monitor durch die Meldung Updating ESCD beobachten. Allerdings sollte diese Art der Plug&Play-Konfigurierung nur in Notfällen vorgenommen werden, wenn sich mit keiner anderen Methode bestimmte Plug&Play-Hardware-Komponenten im PC einsetzen lassen, denn bereits funktionierende Einheiten können dabei derart mit falschen Daten beschrieben werden (weil eine andere Karte defekt ist), dass sie nachfolgend nicht mehr einzusetzen sind. Dieser etwas gefährliche Punkt ist erst bei neueren BIOS-Versionen vorhanden und war zuvor allein in den FlashWriter-Programmen (siehe BIOS-Update) implementiert. Gleichwohl kann es für die Ausführung dieser Funktion auch gute Gründe geben. Stellt sich bei einem PC tatsächlich ein Problem mit einer Plug&Play-Komponente heraus, ist es dabei aber sinnvoll, eine Isolierung vorzunehmen, um den »Übeltäter« leichter feststellen zu können und um die Angelegenheit nicht noch zu verschlimmern. Es werden zunächst nur diejenigen Plug&Play-Karten in den PC eingebaut, die für den Bootvorgang absolut notwendig sind, und bei fehlerfreier Funktion wird dann ein Update des ESCD initiiert. Danach kommt die nächste Karte wieder hinzu, sie wird ebenfalls auf fehlerfreie Funktion hin überprüft, und es wird erneut ein Update ausgeführt usw., bis das Problem wieder auftaucht. Damit hat man auch die fehlerhafte Karte herausgefunden, mit der man dann natürlich kein ESCD-Update ausführen darf, denn dann fängt der ganze Ärger wieder von vorne an. Es kann durchaus nach dem Einbau einer neuen PCI-Karte und dem ersten Boot-Versuch eine Fehlermeldung wie ERROR UPDATING ESCD..... auftreten, woraufhin der PC unmittelbar zum Stillstand kommt. Woran dies im Einzelnen liegen mag, lässt sich allgemein kaum feststellen. Die neu hinzugefügte Karte muss keineswegs defekt sein und kann in einem anderen PC problemlos funktionieren. Es liegt dann wie so oft an einem bestimmten »Karten-Mix«, mit dem das BIOS nicht umgehen kann. Ein BIOSUpdate (siehe Kapitel 9.5) kann hier durchaus Abhilfe schaffen, allerdings ist es mir schon passiert, dass der PC nach dem Entfernen der neuen Karte weiterhin und trotz Updating ESCD Enable Einstellung mit der oben genannten Fehlermeldung wieder hängen bleibt, und dann ist natürlich auch kein BIOS-Update durchführbar. Eine mögliche Lösung ist es dann, im BIOS-Setup möglichst viele On-Board-Einheiten (z.B. USB, COM-Ports) abzuschalten, damit das BIOS eine möglichst von der vorherigen Konfiguration abweichende Ressourcenzuteilung vornehmen kann und der PC

Das Plug&Play-Setup

daraufhin korrekt bootet. Nach dem Neuschreiben der ESCD-Daten lassen sich die abgeschalteten Einheiten dann auch wieder einschalten.

6.3.5

Optionen für das Plug&Play-Setup

Je nach Mainboard- und BIOS-Typ finden sich noch unterschiedliche Optionen für das Plug&Play-Setup, wovon die üblichsten mit den bereits erläuterten in der folgenden Tabelle kurz aufgeführt sind. BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion

Bevorzugte Einstellung

1st available IRQ 4th available IRQ

Reihenfolge der IRQZuordnung bestimmen

Je nach PCAusstattung

Allocate IRQ to PCI VGA

Interrupt für die PCI-Grafikkarte erlauben

Enabled

Assign IRQ to VGA

Zuweisung eines Interrupts für die Grafikkarte

Enabled

Clear NVRAM

Neuschreiben der ESCD-Daten erlauben

Disabled

Clear NVRAM on Every Boot

Neuschreiben der ESCD-Daten bei jedem Bootvorgang erlauben

Disabled

DMAx used by ISA

Zuteilung eines bestimmten DMA-Kanals zu einer nicht PnP-fähigen ISA-Karte

No bzw. Disabled bei PCs ohne ältere ISAKarten

Force Update ESCD

Neuschreiben der ESCD-Daten erlauben

Disabled

IRQx used by ISA

Zuteilung eines bestimmten IRQs zu einer nicht PnP-fähigen ISA-Karte

No bzw. Disabled bei PCs ohne ältere ISAKarten

ISA MEM Block Base

Basisadresse eines Speicherbereiches für eine ältere ISA-Karte bestimmen

No bei aktuellen PCs

Latency Timer

Wartezyklen für PCI-BusEinheiten festlegen

Hoch: sicher, niedrig schneller

Memory Resource

Basisadresse eines Speicherbereiches für eine ältere ISA-Karte bestimmen

No bei aktuellen PCs

NCR xyz

Optionen für integrierten SCSIController der Firma NCR (Symbios Logic) bestimmen

(Siehe Kapitel 7.4)

Tabelle 6.5 Gebräuchliche Optionen für das PCI- und PnP-BIOS-Setup

241

242

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion

Bevorzugte Einstellung

Offboard PCI IDE Card

Angabe des PCI-Slots, in dem sich eine zweite IDE-Controllerkarte befindet

Auto

Onboard AHA BIOS

Optionen für integrierten SCSIController der Firma Adaptec einstellen

(Siehe Kapitel 7.4)

PCI IDE IRQ Map To

Interrupt-Kanal für den Onboard-IDE-Controller zuweisen

(Siehe Kapitel 7.3.2)

PCI Interrupt Mapping

Automatische oder manuelle Ressourcenverteilung festlegen

Manual oder Auto, je nach PC-Ausstattung

Plug&Play Aware OS

Ressourcenverteilung per BIOS oder per Betriebssystem ermöglichen

No

PnP BIOS AutoConfig

Automatische oder manuelle Ressourcenverteilung festlegen

Manual oder Auto, je nach PC-Ausstattung

PnP OS Installed

Ressourcenverteilung per BIOS oder per Betriebssystem ermöglichen

No

Primary Graphics Adapter

PCI- oder AGP-Grafikkarte als erste Grafikkarte festlegen

AGP bei Verwendung eines AGPAdapters

Reserved ISA Card Memory Address

Basisadresse eines Speicherbereiches für eine ältere ISA-Karte bestimmen

No bei aktuellen PCs

Reset Configuration Data

Neuschreiben der ESCD-Daten

Disabled

Resources controlled by

Automatische oder manuelle Ressourcenverteilung

Manual oder Auto, je nach PC-Ausstattung

Slot x (using) IRQ

Zuordnung eines bestimmten Interrupts zu einem Slot

Auto bei aktuellen PCs

Slot x using INT#, Right/ Middle/Left

Zuordnung eines bestimmten Interrupts zu einem Slot

Auto bei aktuellen PCs

Symbios SCSI BIOS

Optionen für integrierten SCSIController der Firma Symbios Logic einstellen

(Siehe Kapitel 7.4)

Trigger Method

Festlegung des InterruptAuslösemechanismus

Level

Tabelle 6.5 Gebräuchliche Optionen für das PCI- und PnP-BIOS-Setup (Forts.)

On-Board Devices, Integrated Peripherals

6.4

On-Board Devices, Integrated Peripherals

Mit den PCI-Mainboards ist es üblich geworden, dass sich zahlreiche Komponenten, die früher über Einsteckkarten in das System integriert wurden, gleich mit auf dem Mainboard befinden. Bei allen Setup-Einträgen für Onboard-Komponenten empfiehlt es sich, generell nur diejenigen einzuschalten, die auch tatsächlich verwendet werden sollen, da andernfalls unnötigerweise Ressourcen (E/A-Adressen, Interrupt- und auch DMAKanäle) belegt werden, die man womöglich anderweitig benötigt.

Bild 6.31 Einstellungen für die On-Board-Einheiten finden sich entweder – wie hier – auf einer separaten Seite oder auch im Chipset Feature Setup.

Die Möglichkeit des Abschaltens einzelner Einheiten ist außerdem ganz nützlich, damit im Fehlerfall nicht gleich ein neues Mainboard nötig ist, sondern die fehlerhafte Komponente im BIOS-Setup abgeschaltet und dann per separater Einsteckkarte ersetzt werden kann. Diese Funktion ist jedoch nicht bei allen Mainboards bzw. BIOS-Versionen gegeben und in einigen Fällen (meist älteren PCs) muss auf dem Mainboard dafür noch ein entsprechender Jumper umgesteckt werden.

243

244

Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Im BIOS-Setup sollten immer nur diejenigen On-Board-Einheiten eingeschaltet werden, die auch tatsächlich benötigt werden, damit nicht unnötigerweise die PC-Ressourcen limitiert werden, die man anderweitig – für zusätzliche Einsteckkarten – benötigt. Zu den On Board Devices, die in einigen Setups auch unter Integrated Peripherals firmieren, gehören die folgenden typischen Einheiten: ■

Parallel Port: Schnittstelle für Drucker, Scanner und andere Einheiten mit paralleler Schnittstelle

■

Serial Ports: meist zwei serielle Schnittstellen für Maus oder auch Modem

■

IR Controller: Controller für die Infrarotschnittstelle zur optischen Verbindung mit geeigneten Druckern und anderen Peripherie-Einheiten

■

USB Controller: der Controller für den Universal Serial Bus zum Anschluss von USB-Geräten wie Maus, Scanner oder auch Modem

■

Floppy Disk Controller: Diskettenlaufwerks-Controller

■

IDE Controller: Controller für Festplatten und ATAPI-Einheiten wie CD-ROM- oder ZIP-Laufwerk

Bild 6.32 Auf der PC-Rückseite für den Anschluss von Peripherie: zwei USB-Anschlüsse (links), der Parallel-Port (oben) und zwei serielle Schnittstellen

6.4.1

Parallel-Port

Standardmäßig dient der Parallel- oder LPT- oder auch Centronics-Port zur Steuerung eines Druckers. Die Bezeichnung Centronics stammt vom gleichnamigen Druckerhersteller, der diese Schnittstelle in den achtziger Jahren

On-Board Devices, Integrated Peripherals

entwickelt hat. Sie funktioniert ursprünglich nur in einer Richtung (unidirektional), und zwar vom PC zum Drucker. Im Jahre 1994 wurden unter der Bezeichnung IEEE1284 eine Reihe verschiedener Betriebsarten für die parallele Schnittstelle in dieser Norm verbindlich definiert, die die alte Centronics-Implementierung abwärtskompatibel erweitern. Auf den Mainboards ist der Chip für den Parallel-Port mit anderen Schaltungselementen (serielle Ports, Floppy-Port, IrDa) in einem Baustein (z.B. PC87307) zusammengefasst, der auch als Super IO-Controller bezeichnet wird und prinzipiell eine Ergänzung zur Southbridge (z.B. PIIX4) des Chipsets darstellt. Falls das BIOS des PC die IEE1284-Erweiterungen unterstützt, finden sich im Setup in der Regel die folgenden Einstellungsmöglichkeiten: ■

Compatible Mode: definiert zur Rückwärtskompatibilität den (alten) unidirektionalen Mode (Centronics), wird auch als SPP (Standard Parallel Port) oder Normal Mode bezeichnet. Mitunter wird der Eintrag für diesen Mode auch mit Output Only bezeichnet.

■

Nibble Mode: definiert die Mindestanforderung an die parallele Schnittstelle. Die Datenübertragung erfolgt Nibble-weise, d.h. in VierBit-Breite. Die Option ist in einigen BIOS-Versionen nicht explizit angegeben, ist aber dennoch nutzbar, wenn SPP eingestellt ist.

■

Byte Mode: bidirektionaler Centronics-Mode in Acht-Bit-Breite, der auch als Bi-directional bezeichnet wird.

■

Extended Parallel Port (EPP): bidirektionale Übertragung von Daten und auch Adressen für maximal 256 Einheiten.

■

Enhanced Capability Mode (ECP): im Prinzip wie EPP, aber mit Datenkomprimierung, FIFO und Kommandozyklen.

Die erweiterten Funktionen der parallelen Schnittstelle sind für den Anwender nicht immer leicht zu durchschauen, da hier die unterschiedlichsten Vorstellungen der verschiedenen Hersteller wie Microsoft und auch Intel eingeflossen sind. Die wichtigste Neuerung gegenüber der Centronics-Schnittstelle ist zunächst, dass sie bidirektional ausgeführt ist, also in beiden Richtungen funktioniert, wie es beispielsweise für einen Scanner notwendig ist, der hier angeschlossen werden soll. Idealerweise ist im Handbuch zur Peripherie angegeben, welche Betriebsart jeweils notwendig ist, was aber leider nicht immer der Fall ist. Zahlreiche Geräte der Firma Hewlett-Packard (HP), beispielsweise ab den LaserJet-4Drucker, sind bereits seit einiger Zeit IEEE1284-kompatibel. Während die LaserJet-4-Modelle und auch der OfficeJet – ein kombinierter Drucker mit Scanner und Fax – den Nibble Mode verwenden, können die LaserJet-5Modelle und die neueren Tintenstrahldrucker (Deskjet 600, 850) auch den ECP-Mode nutzen. Bei HP wird die bidirektionale Centronics-Schnittstelle im Übrigen zuweilen auch als Bitronics bezeichnet.

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Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Bild 6.33 Die Festlegung der Betriebsart für die Parallel-Schnittstelle erfolgt bei dieser AMIBIOS-Version über Advanced-Peripheral Configuration.

Bewährt hat sich die Einstellung EPP+ECP, mit der die unterschiedlichsten Geräte klarkommen sollten. Im einfachsten oder auch im Problemfall wird dieser Punkt auf Normal (SPP bzw. Compatible Mode) geschaltet, womit zumindest alle Drucker unidirektional anzusprechen sind, was eigentlich immer funktioniert. Danach kann man sich an eine andere Einstellung (EPP und/oder ECP) wagen, die demgegenüber eine höhere Datenübertragungsrate bietet. Das Einschalten des ECP-Modes hat zur Folge, dass hierfür ein DMA-Kanal belegt wird, meistens ist es der DRQ3, der im BIOS-Setup auch auf DRQ1 umgeschaltet werden kann. Die optimale Mode-Einstellung kann eine ganz beachtliche Steigerung der Datenübertragungsrate zur Folge haben, so dass es sich eventuell lohnt, verschiedene Einstellungen auszuprobieren. Beispielsweise findet sich für ein ZIP-Laufwerk am Parallel-Port unter »Eigenschaften für Iomega Parallel Port Zip Interface« unter Windows 9x ein Feld mit den Adapter-Einstellungen, die an dieser Stelle verändert werden können. Der Eintrag Speed spezifiziert einen Parameter für die Geschwindigkeit, wobei 6 der höchsten und 1 der niedrigsten entspricht.

On-Board Devices, Integrated Peripherals

Bild 6.34 Vielfach ist es unproblematischer, den optimalen Mode unter Windows festzulegen, wie hier für ein ZIP-Laufwerk am Parallel-Port.

Des Weiteren ist neben der Port-Adresse, die üblicherweise 378h lautet und mit entsprechenden Einträgen im BIOS-Setup und unter den Windows9x-Ressourcen übereinstimmen muss, die Betriebsart – der Mode – zu bestimmen. Die folgende Tabelle zeigt die hier möglichen Variationen für das ZIP-Drive. Mode bidr

Bedeutung/Funktion 8-Bit-Übertragung in beiden Richtungen, bidirektional

epp

EPP-Mode wird erzwungen

eppecr

EPP/ECP-Erkennung erfolgt automatisch

fast

automatische Erkennung der optimalen Betriebsart

mcbidir

bidirektionaler PS/2-Mode, der mit dem IBM MicroChannel (mc) eingeführt wurde

nibble

4-Bit-Übertragung, die langsamste Betriebsart

pc873epp

EPP-Modus für einen Super-I/O-Controller der Firma National Semiconductor

Tabelle 6.6 Festlegung der Betriebsart für ein ZIP-Laufwerk am Parallel-Port

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Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Mode

Bedeutung/Funktion

sl360

EPP-Modus für Intel-Controller

smcepp

EPP-Modus für einen Super-I/O-Controller der Firma SMC

Tabelle 6.6 Festlegung der Betriebsart für ein ZIP-Laufwerk am Parallel-Port (Forts.)

Bei der Verbindung von mehreren Geräten und einem Parallel-Port kommt es durchaus vor, dass dann kein Gerät mehr richtig funktioniert. Wird etwa ein paralleles ZIP-Laufwerk an den Parallel-Port angeschlossen, ist der Drucker daher an das ZIP-Laufwerk anzuschließen, d.h., die Signale des Parallel-Ports werden durch das ZIP-Laufwerk hindurchgeschleift, was z.B. einige Drucker der Firma Hewlett-Packard nicht vertragen und ihren Dienst daraufhin verweigern. Bei einem Scanner und einem Drucker am Parallel-Port kann dies ebenfalls passieren und es muss dann ein Modus gefunden werden, bei dem alle angeschlossenen Geräte funktionieren, was gewissermaßen den kleinsten gemeinsamen Nenner darstellt, der beim BIOS-Setup erstaunlicherweise vielfach im SPP-Mode liegt. Unter der entsprechenden Windows-Version sind dann die Optimierungen wie etwa die Mode-Umschaltung durchzuführen, wie es oben beim ZIP-Laufwerk erläutert ist. Bei einigen BIOS-Versionen ist außerdem die Festlegung der I/O-BasisAdresse und des zu verwendenden Interrupts für den Parallel-Port möglich, wobei eigentlich kaum ein Grund dafür besteht, die standardisierte Voreinstellung von 378h und IRQ 7 zu verändern, es sei denn, irgendeine andere Einheit (z.B. Soundkarte, spezielle Messkarte) besteht auf diese Ressourcen und bietet keine Möglichkeit einer hiervon abweichenden Einstellung.

6.4.2

Serielle Schnittstellen – Serial Ports

Ein typischer PC besitzt zwei serielle Schnittstellen, die auch als COMPorts bezeichnet werden. Wie die anderen On-Board-Optionen sind diese Einheiten im BIOS-Setup bei Nichtbedarf abschaltbar (disabled) und wie beim Parallel-Port lassen sich auch hier die jeweilige I/O-Basisadresse und ein Interrupt einstellen. Das BIOS des PC unterstützt maximal vier COMPorts. Die folgende Tabelle zeigt die dabei übliche Zuordnung der Adressen und Interrupt-Kanäle: Port

Basisadresse

IRQ-Kanal

COM1

3F8h

4

COM2

2F8h

3

COM3

3E8h

4

COM4

2E8h

3

Tabelle 6.7 Die üblichen Basisadressen und Interrupt-Kanäle für die COM-Ports

On-Board Devices, Integrated Peripherals

COM1 wird oftmals für den Anschluss einer Maus und COM2 für ein Modem verwendet, was durch die übliche Zuordnung auf den InterruptKanal 4 bzw. 3 dann auch zu keinen Ressourcenkonflikten führen kann. Diese können sich erst dann ergeben, wenn weitere COM-Ports eingesetzt werden, wie etwa eine Modemkarte, die ebenfalls einen eigenen COM-Port mitbringt. Der IRQ4 ist standardmäßig für COM1 und auch COM3 zuständig, was somit zu einem Problem führen kann. Es hängt jedoch von der verwendeten Software ab, ob überhaupt eine Interrupt-Verarbeitung und nicht nur der Polling-Betrieb ausgeführt wird, für den kein Interrupt-Kanal festzulegen ist. Der Maustreiber und auch die übliche Modem-Software setzen jedoch die Benutzung eines Interrupt-Kanals voraus. Bei einigen Grafikkarten – beispielsweise mit S3-Chip – kommt es bei der Verwendung eines dritten oder vierten COM-Ports zu einem Ressourcenkonflikt, der nur durch die Veränderung der Adresse des COM-Ports zu beseitigen ist. Nur in derartigen Fällen sollten die Parameter geändert werden, ansonsten übernimmt man einfach die Voreinstellungen.

6.4.3

IR-Controller

Die drahtlose Datenübertragung per Infrarotlicht findet insbesondere mit Notebooks, Personal Digital Assistants (PDA), Druckern und Digitalkameras statt. Bei neueren PCs ist eine entsprechende Unterstützung zwar ebenfalls gegeben, meist jedoch nur in Form einer Pfostenleiste auf dem Mainboard, die mit einem zusätzlich zu erwerbenden Infrarotmodul zu verbinden ist. Im BIOS-Setup findet sich dann die Möglichkeit, den Infrarot-Port einzuschalten und möglicherweise auch verschiedene Modi für die Datenübertragung festlegen zu können. In der ersten Version IrDA 1.0 ist eine maximale Datenrate von 115,2 KBit/ s definiert, während die darauf folgende Spezifikation (IrDA 1.1, Fast IrDA) aus dem Jahre 1995 eine maximale Datenübertragungsrate von 4 MBit/s zulässt. Die Super I/O-Controller aktueller PC-Mainboards bieten hierfür standardmäßig die passende Unterstützung und im BIOS-Setup findet sich dann üblicherweise die Umschaltungsmöglichkeit zwischen SIR für IrDA 1.0 und FIR für Fast IrDA, das auch als ASK IR (Amplitude Shift Keyed IR) bezeichnet wird. Beide Geräte, die per Infrarot kommunizieren sollen, sollten möglichst auf den gleichen Mode geschaltet werden. Im Standard ist allerdings definiert, dass sich die Geräte über die maximal mögliche Datenrate automatisch einstellen sollten (FIR ist abwärtskompatibel), was in der Praxis jedoch nicht immer funktioniert, und außerdem muss eine »Sichtverbindung« von ca. 1 m gegeben sein. Die Einschaltung der Infrarotschnittstelle hat bei einigen BIOS-Versionen zur Folge, dass der zweite serielle Port dann nicht mehr zur Verfügung steht, da dieser nunmehr für die Steuerung des Infrared-Ports zum Einsatz kommt.

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Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Die letzte IrDA-Standardisierung stammt aus dem Jahre 1999 und wird als VFIR (Very Fast Infrared) bezeichnet, womit Datenraten bis maximal 16 MBit/s möglich sind und Distanzen von bis zu acht Metern überbrückt werden können. Die Übertragungsgeschwindigkeit sinkt dabei mit steigender Entfernung, so dass bei einem Abstand von vier Metern dann nur noch Fast-IrDA-Raten von 4 MBit/s realisierbar sind. Trotz höherer Datenraten stellt IrDA 1.0 aber immer noch den gebräuchlichsten Standard dar, mit dem die unterschiedlichsten Geräte umgehen können.

6.4.4

USB-Controller

Der Universal Serial Bus (USB) ist ursprünglich angetreten, um die Vielzahl der unterschiedlichen Anschlüsse, wie sie bei PCs üblich sind, zu vereinheitlichen. Dementsprechend werden auch (neue) Geräte benötigt, die über ein USB-Interface verfügen. Während viele Mainboards bereits seit Ende des Jahres 1995 über einen USB-Anschluss verfügen, hat es eine ganze Weile gedauert, bis auch entsprechende USB-Geräte auf dem Markt erschienen sind. Mittlerweile gibt es eine Fülle davon, wie Tastaturen, Mäuse, Scanner, Drucker, Fax/Modem, Lautsprecher und verschiedene Laufwerke (z.B. CD-ROM, ZIP, LS-120). Der USB ist auch für die Übertragung von Audio- und (komprimierten) MPEG-2-Daten vorgesehen; die maximale Datenübertragungsrate beträgt allerdings nur 12 MBit/s, und falls man ein USB-Lautsprechersystem (z.B. von Philips) und noch weitere Geräte wie einen USB-Scanner oder eine USB-Kamera betreibt, kann der Datenfluss bereits merklich ins Stocken geraten. Die zurzeit in einem BIOS implementierte USB-Version wird als Medium Speed bezeichnet, und da dies in vielen Fällen eben nicht ausreicht, ist von Intel bereits eine abwärtskompatible High Speed Version mit einer maximalen Datentransferrate von 500 MBit/s im Anmarsch, die Bestandteil zukünftiger Intel-Chipsets sein wird.

Bild 6.35 Im BIOS-Setup wird der USB-Host-Controller eingeschaltet und falls keine USBTastatur angeschlossen ist, braucht diese Option nicht eingeschaltet zu werden.

On-Board Devices, Integrated Peripherals

Der USB-steuernde Teil ist der USB Host Controller, der sich in der Southbridge aktueller Mainboard-Chipsets befindet. Er wird im BIOS-Setup bei Bedarf aktiviert und je nach BIOS-Version findet man hier auch weitere USB-Optionen wie beispielsweise den USB-Keyboard Support. USB-Tastaturen und auch -Mäuse können generell etwas problematisch sein, denn möglicherweise gelangt man überhaupt nicht in das BIOS-Setup, um etwa den Host Controller einzuschalten, so dass es keine Seltenheit ist, dass an einem PC neben den USB-Eingabegeräten auch noch Tastatur und Maus in konventioneller Ausführung angeschlossen sind, damit der PC quasi Betriebssystem-unabhängig zu verwenden ist. Das erste Betriebssystem, das USB-Geräte verwenden kann, ist Windows 95 Version C (OSR 2.5), womit es jedoch derartig viele Probleme gibt, dass selbst Microsoft mittlerweile offiziell davon abrät und auf Windows 98 oder auf eine Nachfolgeversion verweist. Weder DOS noch Windows NT 4.0 können jedoch etwas mit USB-Geräten anfangen.

Bild 6.36 Der Legacy USB Support sollte eingeschaltet werden, wenn die Unterstützung einer USB-Tastatur und einer USB-Maus auch unter DOS gegeben sein soll.

Der USB-Keyboard-Support sowie bei einigen BIOS-Versionen auch der vorhandene USB-Mouse-Support sollen ebenfalls die Unterstützung dieser grundlegenden USB-Devices (USB Legacy Device Support) für andere Betriebssysteme (DOS) ermöglichen. Mitunter ist der Eintrag USB Keyboard Support Via: BIOS zu finden, der auf OS (Operation System) umgeschaltet werden kann, so dass der Support für DOS dann nicht gegeben ist, sondern durch das (Windows-) Betriebssystem zur Verfügung gestellt wird.

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Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Andere USB-Geräte bleiben dabei jedoch weiterhin außen vor. Bei aktuellen BIOS-Versionen mit USB-Legacy-Unterstützung gelingt es aber auch bei abgeschalteten USB-BIOS-Optionen, das BIOS-Setup per USB-Tastatur zu aktivieren. Damit man auch mit einer USB-Tastatur und einer USB-Maus unter DOS etwas anfangen kann, muss das BIOS diese Einheiten explizit unterstützen. Andernfalls werden (daneben) konventionelle Eingabegeräte (PS/2) benötigt, da man andernfalls noch nicht einmal das BIOS-Setup mit der Tastatur aufrufen kann.

Bild 6.37 Die beiden üblichen USB-Einträge unter Windows für den Host-Controller und den Hub

Bild 6.38 Die Ressourcenverwendung des USB-Host-Controllers, wobei der USB-Hub keine weiteren PC-Ressourcen belegt

On-Board Devices, Integrated Peripherals

Die erste Voraussetzung für den Betrieb von USB-Geräten ist, dass für den USB-Host ein entsprechender Treiber installiert wurde, was Windows 9x automatisch erledigt, wenn es diesen erkannt. Solange dieser Treiber nicht korrekt (ohne Ausrufezeichen) von Windows 9x angenommen wurde, ist kein USB-Gerät, dessen Treiberinstallation Windows-üblich abläuft, einsetzbar. Geräte wie Tastatur, Maus, Joystick oder auch Monitor werden unter Windows dann unter Human Interface Devices – kurz HID – geführt.

6.4.5

Weitere On-Board-Einheiten

Neben den bisher erläuterten On-Board-Einheiten können noch die folgenden Einheiten dazugerechnet werden, die an anderer Stelle in diesem Buch erläutert werden: ■

Floppy Disk Controller (siehe Kapitel 3.4)

■

IDE Controller (siehe Kapitel 3.3 und Kapitel 7.2)

■

SCSI Controller (siehe Kapitel 7.4)

Des Weiteren sind – je nach Mainboard-Typ – noch weitere MainboardEinheiten möglich, wie On Board Sound, On Board Graphics, On Board Modem und auch ein integriertes Netzwerk-Interface, wobei sich die Optionen für diese Devices in den BIOS-Setups meist allein darauf beschränken, die jeweilige Einheit deaktivieren oder aktivieren zu können, und die hierfür notwendigen Ressourcen sind nicht veränderbar.

Bild 6.39 Bei diesem BIOS-Setup für ein Mainboard mit Intel-810-Chipset lässt sich die integrierte AGP-Grafik lediglich abschalten und statt dessen kann dann eine PCIGrafikkarte zum Einsatz kommen.

Interessanterweise begegnet man in den BIOS-Setups durchaus der Möglichkeit, On-Board-Einheiten aktivieren zu können, die sich gar nicht auf dem Mainboard befinden, was ganz einfach daran liegt, dass derartige Mainboards in verschiedenen Versionen hergestellt werden und man sich nicht die Mühe gemacht hat, das BIOS entsprechend anzupassen. Der Anwender sollte sich daher genau im Klaren darüber sein, was tatsächlich auf dem Mainboard an Hardware vorhanden ist und was nicht.

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Kapitel 6 – Plug&Play-Praxis

Wird fälschlicherweise etwa On Board Sound aktiviert, sind die Ressourcen hierfür erst einmal verschwendet, und was das darauf startende Windows dann dadurch veranstaltet, ist nicht eindeutig vorhersagbar. Im günstigsten Falle erkennt es eben einfach kein Gerät und lädt auch keinen Treiber, im ungünstigsten Falle ruiniert man sich dadurch seine Windows-Installation.

Bild 6.40 Bei einigen BIOS-Versionen lassen sich durchaus Einheiten einschalten, die sich gar nicht auf dem Mainboard befinden, was man keinesfalls durchführen sollte.

Kapitel 7 Optionales und optimierendes Setup Es gibt in jedem BIOS-Setup eine Reihe von Optionen, die quasi für sich allein stehen und bei denen es sich daher aus der Sicht der Hersteller wohl nicht lohnt, dafür eine separate Setup-Seite anzulegen. Diese Optionen lassen sich prinzipiell im Bios Features Setup oder auch im Advanced BIOS Features Setup finden.

7.1

Features Setup

In diesem Kapitel werden diejenigen Einstellungsmöglichkeiten erläutert, die nicht bereits in den vorhergehenden Kapiteln behandelt worden sind.

Bild 7.1 Im Advanced BIOS Features Setup findet man mitunter ein Sammelsurium unterschiedlicher Optionen.

256

Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

7.1.1

Virus Warning

Der Boot-Sektor der Festplatte ist besonders durch Virenbefall gefährdet, da hier abgelegte Viren den Datenträger total zerstören können, so dass dann oftmals nichts anderes als eine Neuformatierung übrig bleibt. Einen gewissen Schutz vor diesem Virentypus bietet die Einschaltung von Virus Warning (bei anderen BIOS-Versionen auch als BootSector Virus Protection o.Ä. bezeichnet), die man deshalb auch verwenden sollte. Dies sollte jedoch passieren, bevor die erste Software überhaupt installiert wird, denn ein späteres Einschalten kann schon zu spät sein, da sich dann möglicherweise bereits ein Virus eingeschlichen hat, der nicht mehr erkannt werden kann. Die BIOS-Warning-Funktion beruht nämlich darauf, dass nach der Installation des Betriebssystems, das den Boot-Sektor naturgemäß verändert, dieser Zustand als virenfrei angesehen wird und jede Software, die danach diesen Sektor manipulieren will, als möglicher Virenbefall gemeldet wird. Das BIOS-Virenerkennungsprogramm kann sich beispielsweise auch dann melden, wenn Speichermanager-Programme oder Netzwerksoftware installiert oder ausgeführt werden. Die Meldung des BIOS-Virus-Checkers sieht dann beispielsweise wie folgt aus: BootSector Write !!! Possible VIRUS: Continue (Y/N)? Bei der Installation eines Betriebssystems wird sich der BIOS-interne VirenChecker meist ebenfalls auf diese Art und Weise melden (wollen). Windows 9x aber bleibt bei der Installation ohne Fehlermeldung vielfach einfach hängen, wenn der Zugriff auf den Boot-Sektor durch den VirenChecker nicht zugelassen wird. Da der BIOS-Viren-Checker keinen echten Schutz gegen Computerviren darstellt, sondern lediglich einen möglichen Befall des Boot-Sektors bemerkt, reicht dieser Schutz keineswegs aus, und man sollte stets einen möglichst aktuellen Virenscanner parat haben. Der BIOS-interne Viren-Checker überwacht lediglich den Boot-Sektor der Festplatte und hat ansonsten nichts mit einem üblichen Virenscanner zu tun. Auch das BIOS selbst ist bei vielen Mainboards nicht vor einem Virenbefall geschützt, denn nur bei einigen Boards (meist älteren) ist zunächst ein Jumper zu setzen, damit auf das BIOS schreibend zugegriffen werden kann, wie es eben für ein BIOS-Update notwendig ist. Im Grunde genommen kann bei einem derartig ungeschützten BIOS jedes Programm hier hineinschreiben und danach ist das BIOS zerstört. Auch Windows 95 – nicht aber die Nachfolgeversionen – schafft es bei einigen Mainboards (mit VIA KX133- und KT133-Chipset), den BIOS-Inhalt bei der Installation oder dem Shutdown unbrauchbar zu machen.

Features Setup

7.1.2

Gate A20 Option

Die Funktion zur Umschaltung vom Real Mode (8086-CPU, DOS-Modus) in den Protected Mode ist mittlerweile schon über 15 Jahre alt und taucht hin und wieder mit unterschiedlichen Bezeichnungen selbst bei neuen Mainboards in den BIOS-Setups auf, obwohl sie eigentlich schon längst nicht mehr zeitgemäß ist. Hierfür sind auch Bezeichnungen wie Port 92 oder Fast A20 G zu finden. Ist ein derartiger Punkt im BIOS-Setup zu finden, kann die Methode der Gate-A20-Umschaltung festgelegt werden, wobei die Voreinstellung Fast nicht verändert werden sollte, denn die Normal-Stellung bringt nur Leistungseinbußen mit sich, weil dann für die Umschaltung der Tastatur-Controller und nicht der Chipset verwendet wird. ■

Fast (A20 wird vom Chipsatz gesteuert.)

■

Normal (A20 wird vom Keyboard-Controller gesteuert.)

7.1.3

Keyboard Features

In den BIOS-Setups sind oftmals mehrere Einstellungsmöglichkeiten für das Tastaturverhalten implementiert. Bei einem Award-BIOS (mit PhoenixLayout) gibt es hierfür sogar eine separate Seite (Main/Keyboard Features).

Bild 7.2 Die Optionen für die Tastatureinstellung sind bei diesem BIOS an zentraler Stelle zusammengefasst.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Die festzulegenden Parameter gelten für alle installierten Programme und sind im Folgenden mit den jeweiligen Voreinstellungen (default) angegeben, wie sie standardmäßig vorkommen. ■

Typematic Rate Programming oder Typematic Rate Setting: Disabled

■

Typematic Rate (Chars/Sec): 10

■

Typematic Rate Delay (msec): 250

Ist der Menüpunkt Typematic Rate Programming auf Disabled geschaltet, haben die beiden weiteren Angaben keine Bedeutung, da sie nicht aktiviert sind. Erst mit Enabled werden die unter Typematic Rate Delay und unter Typematic Rate anzugebenden Parameter aktiviert. Typematic Rate Delay ist diejenige Zeit in Millisekunden, die bei einem Tastendruck verstreichen muss, bis das gedrückte Zeichen wiederholt dargestellt werden kann. Typematic Rate legt hingegen die Geschwindigkeit der Zeichenwiederholung in Zeichen pro Sekunde fest.

Bild 7.3 Optionen für die Tastatureinstellung im BIOS Features Setup

Betriebssysteme wie Windows 9x bieten eigene Feinabstimmungsmöglichkeiten für die Tastatur und die dort getätigten Einstellungen »überschreiben« quasi die des BIOS-Setups und gelten somit für alle Programme, die unter Windows 9x ausgeführt werden. Daher wird man eher selten an den Typematic-Parametern (außer vielleicht für die Verwendung von DOS) etwas ändern wollen und dies bei Bedarf bequemer und einfacher unter Windows erledigen. Boot Up Num Lock Status Dies ist eine weitere Option für die Tastatur (siehe Abbildung 7.2). Der rechte Block einer üblichen Tastatur kann entweder für die Eingabe von Zahlen verwendet werden oder mit den Pfeil- und Bildtasten zur Cursorsteuerung. Die Umschaltung zwischen beiden Betriebsarten erfolgt über die NUM-Taste auf der Tastatur. Ist NUM (Number) eingeschaltet, leuchtet die entsprechende Anzeige auf der Tastatur, und der Tastenblock dient zur Zahleneingabe. Wird es gewünscht, dass diese Betriebsart sofort nach dem Bootvorgang eingestellt wird, was natürlich auch mit der NUM-Taste jederzeit wieder rückgängig gemacht werden kann, wird der Menüpunkt Boot Up Num Lock Status auf ON geschaltet.

IDE-Einstellungen

7.1.4

Security Option

Der PC kann mit einem Password geschützt werden, was in der Regel über einen separaten Eintrag im BIOS-Setup-Hauptmenü (z.B. Password Setting) erfolgt. An dieser Stelle (Security Option) kann hingegen festgelegt werden, ob eine Password-Abfrage bei jedem Bootvorgang (System) oder nur beim Aufruf des BIOS-Setups (Setup) erfolgen soll. Diese Security Option ist generell der einfachste und wirksamste Weg, den PC vor fremden Zugriffen zu schützen. Bei einigen BIOS-Versionen (vgl. Abbildung 7.4) kann man auch ein User- und ein Supervisor-Password festlegen. Das erste ist dabei dasjenige, das bei jedem Bootvorgang einzugeben ist, und das zweite für den Zugang zum BIOS-Setup.

Bild 7.4 Die Festlegung der beiden möglichen Passwords. Bei diesem BIOS – so scheint es zumindest – kann auch die Sprache umgeschaltet werden, allerdings ist lediglich Englisch implementiert.

7.2

IDE-Einstellungen

Die grundlegenden Floppy- und IDE-Einstellungsmöglichkeiten sind im Kapitel 3 (Grundlegendes BIOS-Setup) erläutert. Viele BIOS-Versionen bieten demgegenüber noch zahlreiche weitere Optionen für die Festplatten und ATAPI-Geräte, die an die IDE-Schnittstellen angeschlossen werden

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260

Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

können. Außerdem besitzen einige Mainboards neben den zwei üblichen Anschlüssen (Primary IDE, Secondary IDE) noch zwei weitere für den schnellen Ultra-ATA-100-Modus, der von aktuellen Festplatten unterstützt wird. Diese Optionen sind wieder auf unterschiedlichen BIOS-Setup-Seiten zu finden, wobei sie oft unter den Integrated Peripherals (vgl. Bild 6.31) oder auch im BIOS Features Setup angesiedelt sind.

Bild 7.5 Einstellungsmöglichkeiten für die IDE-Geräte finden sich hier im Integrated Peripherals Setup.

Die IDE-Schnittstellen sind natürlich nur dann aktiviert, wenn der dazugehörige Eintrag wie Onboard Primary PCI IDE für den ersten Port und Onboard Secondary PCI IDE für den zweiten Port eingeschaltet ist. Mitunter, wie beispielsweise bei einem Award BIOS im Phoenix-Layout, ist diese Einstellungsmöglichkeit auch etwas schwerer zu finden, und zwar unter Advanced/Chip Configuration/Onboard PCI Enable. Üblicherweise wird sich die Festplatte als Master am Primary- und ein CD-ROM-Laufwerk als Master am Secondary-Port befinden, so dass beide Menüpunkte auf Enabled zu schalten sind, bzw. beim Award BIOS im Phoenix-Layout gibt es hierfür nur einen Punkt, der auf Both zu schalten ist, damit beide IDE-Ports dann auch aktiviert sind.

IDE-Einstellungen

Bild 7.6 Die mit Geräten verbundenen IDE-Ports sind einzuschalten.

Für IDE-Geräte – insbesondere Festplatten – sind verschiedene Übertragungsarten möglich, die vom Festplatten- und BIOS-Typ abhängig sind. In der folgenden Tabelle sind die üblichen Modes mit ihren maximalen Datenübertragungsraten (Mbyte/s) angegeben, die jedoch nichts Genaues über die tatsächliche Performance einer IDE-Festplatte besagen, denn diese Daten beziehen sich allein auf die Datenübertragungsrate auf dem Bus zwischen Adapter und Laufwerkselektronik. Letztendlich bestimmt die Festplatte durch ihre Geschwindigkeit und die Größe des internen FestplattenCache-Speichers, wie schnell die Daten verarbeitet werden können. Betriebsart

Mode 0

Mode 1

Mode 2

Mode 3

Mode 4

Mode 5

PIO

3,33

5,22

8,33

11,11

16,6

-

Einzelwort DMA

2,08

4,16

8,33

-

-

-

Multiwort DMA

4,16

13,3

16,6

-

-

-

Ultra-DMA (ATA)

16,66

25

33,33

44

66

100

Tabelle 7.1 Die (theoretischen) Datenübertragungsraten in Mbyte/s bei den verschiedenen Betriebsarten, die sich im BIOS einstellen lassen.

Die Standard-IDE-Betriebsart ist ein PIO-Mode (Parallel Input Output: 0 bis 4), der im Polling-Betrieb ohne Handshaking, d.h. ohne eine Kontrolle der erfolgreichen Datenübernahme, zwischen der Festplatten- und der Mainboard-Elektronik ausgeführt wird. Die CPU des PC ist hier für jede Datenübertragung verantwortlich, während dies etwa bei SCSI im BusmasterDMA-Betrieb eigenständig vom SCSI-Hostadapter erledigt wird. Je nach Alter des Mainboards bzw. des BIOS wird mit dem BIOS-Setup nur eine Untermenge der prinzipiell möglichen IDE-Betriebsarten zur Verfügung gestellt. Durch ein BIOS-Update kann jedoch der eine oder andere Mode neu hinzukommen. Zur Beschleunigung der Datenübertragung wurden mit EIDE zwei neue PIO-Modi (3, 4) und zwei neue DMA-Modi (Mode 1, 2: Multiwort) eingeführt. Bei den verschiedenen DMA-Betriebsarten erfolgt die Kontrolle der Datenübernahme mit den DMA-Signalen (vgl. Kapitel 6.2.4), was nunmehr auch Busmaster-DMA ermöglicht, für dessen Funktion zumeist nachträglich ein Treiber für das jeweilige Betriebssystem zu installieren ist, der zum Lieferumfang der Mainboards auf CD gehört. In der Praxis tritt

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

– zumindest bei Standardanwendungen – durch den EIDE-Busmastermodus allerdings keine merkliche Erhöhung der Datenübertragungsrate auf, so dass man diesen Treiber auch weglassen könnte. Außerdem kann dieser durchaus für Probleme mit anderen Geräten (ZIP-, CD-ROM-Laufwerk), die am IDE-Port angeschlossen sind, sorgen. Ab Windows 98 wird der Busmaster-DMA allerdings standardmäßig aktiviert. Der neueste Standard der IDE-Betriebsarten ist Ultra-DMA – auch als Ultra ATA oder kurz nur UDMA bezeichnet –, wobei dieser Mode praktisch dort beginnt, wo der schnellste PIO-Mode am Ende zu sein scheint. Diese Datenraten ergeben sich jedoch – wie immer – auf dem Bus und nicht etwa direkt zwischen der PC-Elektronik und der Festplatte. Es können also nur solche Festplatten von Ultra-DMA profitieren, für die sich der PIO-Mode 4 (16,6 Mbyte/s) als Bremse darstellt, und davon gibt es noch nicht sehr viele. Andere Geräte, außer Festplatten, sind von diesen Übertragungsraten ohnehin noch entfernt. In einem BIOS-Setup können die PIO-Modes manuell festgelegt werden, nicht jedoch die DMA-Betriebsarten (Einzel-, Multiwort), die erst durch einen Treiber für das entsprechende Betriebssystem ermöglicht werden. Jeder aktuelle PC unterstützt außerdem Ultra-DMA (Ultra ATA), wofür es im BIOS eine separate Einstellungsmöglichkeit neben dem PIO-Mode gibt. Mit Ultra-DMA wurde eine Fehlererkennung (CRC) eingeführt, wodurch Fehler in der Datenübertragung erkannt und die Daten erneut angefordert werden, was fehlerhafte Daten auf der Festplatte verhindern soll, doch bei der Verwendung eines PIO-Modes im Prinzip jederzeit wieder auftreten kann, da die Daten hier von der CPU ohne irgendwelche Kontrollmechanismen auf die Platte »geschaufelt werden«. Des Weiteren ist mit UltraDMA eine Terminierung der Signalleitungen (Signalabschluss mit Widerständen) eingeführt worden, was bei SCSI praktisch seit Anbeginn praktiziert wird, um eine höhere und dabei störungssicherere Übertragung zu gewährleisten. Laut Spezifikation darf das Verbindungskabel dann eine maximale Länge von 46 cm besitzen. Das Verbindungskabel und die Stecker bleiben für Ultra-DMA (zunächst) unverändert, was somit auch eine Rückwärtskompatibilität ermöglicht. Der IDE-Controller, der im Chipset des Mainboards untergebracht ist, und die Festplatte müssen allerdings die entsprechenden Erweiterungen bieten, um Ultra-DMA nutzen zu können. Praktisch alle Chipsets ab dem 430TX für den Sockel 7 und auch alle Pentium-II-Chipsets unterstützen zumindest Ultra ATA-33 (Mode 2).

IDE-Einstellungen

Bild 7.7 Auf den ersten Blick kaum voneinander zu unterscheiden: links das 80-polige Kabel für UDMA (ATA 44-ATA 100) und rechts das herkömmliche 40-polige IDEKabel.

Ab Ultra-ATA mit einer Transferrate größer 33 Mbyte/s (Mode 3, vgl. Tabelle 7.1) ist allerdings ein spezielles Verbindungskabel vorgeschrieben. Es besitzt zwar ebenfalls 40-polige Stecker, das Kabel ist jedoch 80-polig, denn zwischen jeder Signalleitung befindet sich eine Masseleitung. Zur Kennzeichnung der Tatsache, dass es sich um ein entsprechendes UltraKabel handelt, ist der entsprechende Stecker blau statt schwarz. Das BIOS sollte nur dann die Modi 3 bis 5 zulassen, wenn auch ein 80-poliges Kabel eingesetzt wird. Ob diese Schutzfunktion aber tatsächlich durch das BIOS gegeben ist, lässt sich nicht allgemein feststellen, so dass es durchaus möglich sein kann, die Festplatte überzustrapazieren, was dann mit Datenverlusten einhergeht. Aufgrund der unterschiedlich ausgeführten Elektronik lässt sich kein Mainboard, das lediglich PIO-Modes kennt, per BIOS-Update auf UDMABetriebsarten erweitern. Aus dem gleichen Grunde gibt es auch keine Aufrüstmöglichkeit über den UMDA-Mode 2 hinaus, wenn die Elektronik hierfür nicht explizit ausgelegt ist.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Bild 7.8 Dieses BIOS prüft, ob ein entsprechendes Kabel für die schnelleren UDMA-Modes installiert wurde.

In einem aktuellen BIOS-Setup gibt es demnach die Möglichkeit, einen PIO-Mode oder einen UDMA-Mode für einen IDE-Port wählen zu können. Während der PIO-Mode (0 bis 4) manuell festgelegt werden kann, sind für UDMA meist nur die Einstellungen Disabled und Auto möglich.

Bild 7.9 Mit Hilfe des zusätzlichen Controllers der Firma Promise bietet das Mainboard (hier Asus A7V) neben den üblichen vier IDE-Anschlussmöglichkeiten die Unterstützung für maximal vier Ultra-ATA-100-Festplatten.

IDE-Einstellungen

Bei Mainboards, die einen zweiten IDE-Controller besitzen, wie das in der Abbildung gezeigte Asus A7V, sind jedoch zwei eigene IDE-Ports (ATA 100) vorhanden, und hierfür ist dann eine von den beiden anderen standardmäßig vorhandenen IDE-Ports abweichende Einstellung möglich. Wenn alle IDE-Port-Optionen auf Auto gestellt werden, sollten eigentlich alle neueren Festplatten mit ihrem jeweils maximal unterstützten Modus automatisch vom BIOS eingestellt werden. Nur bei älteren Festplatten – auch in Kombination mit einer neueren – gibt es hier manchmal Probleme, so dass die optimale Einstellung dann manuell hergestellt werden muss.

Bild 7.10 Bei aktuellen Mainboards und Festplatten sowie ATAPI-Devices lässt sich der Auto-Mode meist ohne Probleme einsetzen.

Wenn die angeschlossenen IDE-Geräte beim Bootvorgang wie erwartet angezeigt werden, sollte man noch eine Optimierung dahingehend vornehmen, dass nur diejenigen IDE-Ports im BIOS-Setup aktiviert werden, an denen sich auch tatsächlich Geräte befinden. Dort, wo es möglich ist, sollte die Auto-Einstellung außerdem durch die Angabe des jeweils passenden Modes ersetzt werden. Diese Vorkehrungen ersparen dem BIOS beim Bootvorgang das erneute »Abklappern« aller Ports und die neue Ermittlung der passenden Betriebsart, was einiges an Zeitersparnis mit sich bringt.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Bild 7.11 Die Anzeige der IDE-Geräte beim Bootvorgang des PC und welche Betriebsart sie jeweils verwenden. Am ersten IDE-Port befindet sich als Master eine 20-GbyteFestplatte, die im UDMA-Mode-66 arbeitet, und als Slave ist hier ein DVDLaufwerk angeschlossen, das UDMA-33 verwendet. Der zweite IDE-Port bedient ein CD-ROM-Laufwerk (PIO Mode 4) als Master und ein LS-120-Laufwerk (PIO Mode 3) als Slave. Generell sollte man die schnelleren Geräte an einen Port (UDMA) und die langsameren an den anderen Port (PIO) anschließen, weil dies mit einer besseren Leistung einhergeht.

7.2.1

Treiberprobleme gemeistert

Neben der entsprechenden Einstellung im BIOS ist es wichtig, dass auch das verwendete Betriebssystem die Geräte möglichst optimal unterstützen kann, und dazu gehören nun einmal aktuelle Treiber, die man aber meist eben nicht auf der zum Mainboard mitgelieferten CD findet, sondern auf der Internetseite des Mainboard-Herstellers. Diese Treiber sind nicht etwa für die Geräte selbst notwendig, sondern für die betreffenden Controller, die diese steuern. Aus diesem Grunde gibt es eben auch keine speziellen Treiber für diese oder jene Festplatte oder ein bestimmtes CD- oder DVD-ROM-Laufwerk. Die mit dem jeweiligen (Windows-)Betriebssystem automatisch zur Verfügung gestellten Treiber können natürlich nur für diejenigen Einheiten vorgesehen sein, die zum Zeitpunkt der Betriebssystementwicklung bekannt waren. Falls ein Laufwerk unter Windows im MS-DOS-Kompatibilitätsmodus arbeitet und eben nicht die erfreuliche Meldung »Das System ist optimal konfiguriert« (Eigenschaften von System-Leistungsmerkmale) erscheint, ist mit ziemlicher Sicherheit der steuernde Controller von Windows nicht erkannt worden, für den dann ein passender Treiber nachträglich zu installieren ist. Für alles, was danach an spezieller Hardware (z.B. Chipset, Controller) auf den Markt kommt, werden eben Treiber benötigt. So mag es auch nicht verwundern, dass etwa der ATA-100-Promise-Controller auf dem oben

IDE-Einstellungen

erwähnten Asus-Mainboard weder von Windows Millennium noch von Windows 2000 standardmäßig unterstützt wird und die ATA-100-Festplatte im MS-DOS-Kompatibilitätsmodus unter Windows Me arbeitet. Wird die Festplatte hingegen an einen üblichen IDE-Port angeschlossen, ist das System laut Windows optimal konfiguriert. Windows 2000 will sich auf der am ATA-100-Port angeschlossenen Festplatte erst gar nicht installieren lassen, meldet beim ersten Boot-Versuch einen Fehler und bleibt daraufhin stehen. Die von Windows 2000 vorgeschlagene weitere Vorgehensweise ergeht sich darin, dass die Festplatte auf Viren und auf eine korrekte Terminierung (?) hin zu überprüfen ist, was leider an der Ursache völlig vorbeigeht. Vielmehr muss man Windows 2000 gleich am Anfang der Installation mit Hilfe der F6-Taste anweisen, den speziellen Controller-Treiber zu laden.

Bild 7.12 Kein gutes Zeichen, die Festplatte arbeitet im langsameren MS-DOSKompatibilitätsmodus.

Beim Bootvorgang des PC wird neben den üblichen BIOS-Boot-Daten noch eine separate Anzeige aufgeblendet, bei der die UDMA-Festplattendetektierung verfolgt werden kann, woraufhin die gefundenen UDMADevices aufgelistet werden. Unter dem nachfolgend geladenen Windows Millennium wird für den Controller jedoch kein Treiber gefunden und die Festplatte arbeitet daher im MS-DOS-Kompatibilitätsmodus.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Bild 7.13 Die ATA-100-Festplatte wurde erkannt und mit dem korrekten Mode initialisiert.

Bild 7.14 Der »PCI Mass Storage Controller« ist der direkt auf dem Mainboard befindliche ATA-100-Controller, der von Windows Millennium standardmäßig nicht unterstützt wird.

Nach der Installation des passenden Windows-Treibers von der zum Mainboard mitgelieferten CD findet sich dann unter dem Geräte-Manager unter SCSI-Controller ein entsprechender Hardware-Eintrag mit der Bezeichnung WinMe Promise Ultra 100 IDE Controller wieder, womit die Sache eigentlich erledigt sein sollte. Dass dieser Controller dabei unter SCSI firmiert, obwohl es gar kein SCSI-Controller ist, mag dabei vielleicht verwundern. Es ist jedoch völlig normal, denn auch ZIP-Laufwerke oder allgemein IDE-Controller und -Geräte, die einem bestimmten IDE-Befehlssatz (ATA-4) unterstützen, werden unter Windows als SCSI-Einheiten geführt, da hier prinzipiell die gleichen Befehle wie bei SCSI zum Einsatz kommen. Erstaunlicher war hier vielmehr, dass die Installation des Gerätetreibers keine Veränderung für die Festplatte zur Folge hatte, sie arbeitete nach wie vor im MS-DOS-Kompatibilitätsmodus. Erst die Installation eines neueren Treibers, der von der Asus-Internetseite nach mehreren Anläufen tatsächlich auf der Festplatte gelandet war, brachte Erfolg, und die Festplatte lief dann auch wie vorgesehen.

IDE-Einstellungen

Bild 7.15 Der Treiber für den Ultra100-Controller ist installiert und die Festplatte findet sich nunmehr auch unter »Laufwerke« am richtigen Platz.

Dieses kleine Beispiel zeigt wieder einmal, dass es mit Plug&Play nach wie vor Probleme gibt. Einerseits liegt es an mangelhaften Treibern der Hersteller, andererseits auch an Microsoft. Die neuen Windows-Versionen sind schließlich mit der Eigenschaft angetreten, dass die Treiber erstmalig signiert sein sollen, also für den Kunden kenntlich gemacht wird, dass der betreffende Treiber einem ausgereiften Entwicklungsstand entspricht und daher problemlos funktionieren soll. Bei der Installation der Treiber hat Windows Me im Übrigen nichts an der Qualität der Treiber zu bemängeln gehabt, weder bei dem aus dem Internet noch bei dem von der mitgelieferten CD. Ganz allgemein sollte man den IDE-Treibern immer ein ganz besonderes Augenmerk schenken, denn was hier für den Promise-Controller erläutert wurde, passiert einem unter den Windows-9x-Versionen des Öfteren mit den verschiedensten IDE-Einheiten. Bei Windows 9x gibt es generell den Problemfall, dass eine oder auch alle Festplatten und andere Laufwerke (CD/DVD) möglicherweise nur im MS-DOS-Kompatibilitätsmodus und nicht mit den 32-Bit-Treibern arbeiten. Die CONFIG.SYS (Device ...) und AUTOEXEC.BAT sind dann dahingehend zu überprüfen, ob an diesen Stellen möglicherweise ein alter Laufwerkstreiber geladen wird, denn derartige Treiber haben nichts in diesen Konfigurationsdateien für Windows zu

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

suchen. Dies gilt generell und daher auch für CD-ROM-Laufwerke, falls es sich nicht gerade um ein uraltes Modell (mit spezieller ISA-Controllerkarte) handelt. Lässt sich dennoch nur der Kompatibilitätsmodus verwenden, sollte als Nächstes im Windows-9x-Geräte-Manager nachgesehen werden, ob sich hier die entsprechenden IDE-Festplatten-Controller-Treiber finden lassen. In der Abbildung 7.16 ist erkennbar, dass der Festplattenlaufwerk-Controller mit dem Ausrufezeichen versehen und demnach auch nicht funktionsfähig ist.

Bild 7.16 Bei diesem PC arbeitet die Festplatte nur im MS-DOS-Kompatibilitätsmodus, weil der Treiber für die PCI-IDE-Controller nicht korrekt installiert worden ist.

Abhilfe lässt sich im einfachsten Fall einfach dadurch schaffen, dass der Controllereintrag gelöscht wird. Beim PC-Neuboot wird Windows 9x daraufhin feststellen, dass es neue Hardware (den IDE-Controller) entdeckt hat und den dazugehörigen Treiber automatisch installieren. Auch wenn die Treiber für die IDE-Controller unter Windows korrekt installiert sind, bedeutet dies noch lange nicht, dass jedes IDE-Laufwerk damit klarkommt. Insbesondere mit (neueren) CD- und DVD-Laufwerken gibt es hier Probleme (z.B. MS-DOS-Kompatibilitätsmodus) und dann sollte ein aktuellerer Treiber für die Controller aus dem Internet vom Mainboard-Hersteller beschafft werden.

IDE-Einstellungen

Falls Windows bei der Controllerüberprüfung selbstständig den Treiber von Diskette anfordert, ist dies ein Zeichen dafür, dass Windows von Hause aus keine Unterstützung für den Controller bietet und diesen daher vom Mainboard-Hersteller benötigt. Windows kann bei der automatischen Identifizierung jedoch auch auf die Nase fallen und einen falschen Treiber installieren, so dass dieser dann manuell nachzuinstallieren ist.

Bild 7.17 So sehen die korrekten Treibereinträge für die beiden IDE-Controller aus, wobei bei diesem PC optional noch der Treiber für das Bus-Mastering installiert werden könnte. Damit kommen jedoch nicht alle CD-ROM- und ZIP-Laufwerke zurecht, so dass man im Zweifelsfall darauf verzichtet.

Bleibt der Controllereintrag nach wie vor mit dem gelben Ausrufezeichen versehen, sind als Nächstes die Ressourcen, die der oder die IDE-Controller belegen, zu überprüfen. Der IRQ 14 ist dem ersten und der IRQ 15 dem zweiten IDE-Controller vorbehalten und sie dürfen nicht von einer anderen Einheit (gleichzeitig) verwendet werden. Dieser Fall kann eigentlich nur dann eintreten, wenn sich im PC eine (alte) ISA-Karte befindet, die auf einen dieser Interrupts gejumpert ist, oder diese IRQs im BIOS-Setup (PnP/ PCI-Configuration-Seite) fälschlicherweise manuell einer PCI-Karte zugewiesen wurden. Im BIOS-Setup sind daher diese Einstellungen zu überprüfen und dabei sollte nicht vergessen werden, dass die entsprechenden Controller dort auch eingeschaltet (Enabled) sein müssen.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

7.2.2

IDE-Optionen

Optionen für die IDE-Controller und damit für die dort angeschlossenen Festplatten und ATAPI-Laufwerke gibt es eine ganze Reihe in den verschieden BIOS-Versionen, wovon hier die wichtigsten noch kurz erläutert werden.

Bild 7.18 In diesem BIOS-Setup sind lediglich zwei spezielle IDE-Optionen einschaltbar.

32-Bit-Transfer-Mode und IDE-Burst-Mode Die IDE-Schnittstelle ist zwar nur 16 Bit breit ausgeführt, unterstützt jedoch einen 32-Bit-Transfer-Modus, bündelt die Daten somit in größeren Portionen, was eine Beschleunigung der Datenübertragung zur Folge hat. Diese Option wird von allen aktuellen Festplatten unterstützt und sollte daher auch eingeschaltet werden. Nur bei älteren IDE-Modellen können hiermit Probleme auftreten und dann ist disabled festzulegen. Entsprechendes gilt für die Verwendung des IDE-Burst-Modes. Delay IDE Initial <sec> oder Delay for HDD Die Erkennung von IDE-Festplatten kann um eine vorzugebende Zeitspanne (typisch 0 bis 15 s) verlängert werden, was nur noch für ältere, langsame Festplattenmodelle notwendig ist und daher mit 0 eingestellt

IDE-Einstellungen

werden sollte. Es kann aber durchaus sinnvoll sein, diese Option für andere Geräte (ATAPI), die an einem IDE-Port angeschlossen sind und nicht vom BIOS erkannt werden, wie ein ZIP- oder CD-ROM-Laufwerk, zu aktivieren. IDE HDD Block Mode und Multi Sector Transfer Die Daten einer IDE-Festplatte lassen sich in Blöcken (512 Bytes) statt einzeln übertragen, was einen Geschwindigkeitszuwachs bei der Datenübertragung zur Folge haben sollte. Vielfach ist der Block-Modus entweder nur ein- oder abzuschalten (enable, disable), aber es gibt auch BIOS-Versionen, bei denen explizit eine Blockanzahl (Multi Sector Transfer) angegeben werden kann. Die mögliche Anzahl der Blöcke (2 bis 32) ist von der eingesetzten Festplatte abhängig und geht im Grunde genommen nur aus den Unterlagen zur Festplatte hervor. Falls diese Daten nicht bekannt sind, was wohl in der Mehrzahl der Fälle so sein wird, lässt man diese Einstellung am besten, wie sie ist, denn sie ist ohnehin nur für DOS wirksam und kann unter Windows außerdem für ernsthafte Probleme (z.B. beim Brennen von CDs) verantwortlich sein. Mit der Einstellung Disabled ist man bei einem BIOS, das keine explizite Vorgabe der Blockanzahl erlaubt, auf der sicheren Seite, denn aktuelle BIOS-Versionen stellen automatisch fest, mit welchen Daten die Festplatte den Block-Modus unterstützen kann, und Probleme mit älteren IDE-Festplatten sind dabei auch nicht zu befürchten. Bei vorhandenem MultiSector-Transfer-Eintrag ist die Option Maximum zu wählen, damit das BIOS den passenden Wert automatisch aus dem Konfigurationsbereich der Festplatte ausliest. IDE Read/Write Prefetch Die Prefetch-Funktion verarbeitet gewissermaßen eine bestimmte Anzahl von Daten im Voraus, die in einem Prefetch-Buffer für die Festplatte vorgehalten werden. Üblicherweise ist dieser Punkt auf Enabled zu setzen, und nur dann, wenn des Öfteren Schreib- und/oder Lesefehler bei der (älteren) Festplatte auftreten, sollte diese Funktion abgeschaltet werden. S.M.A.R.T Diese Abkürzung steht für Self Monitoring Analysis and Reporting Technology und bezeichnet eine interne Überwachungsfunktion einer Festplatte. Im Grunde genommen unterstützen alle modernen Festplatten diese ganz nützliche Funktion, die daher auch im BIOS-Setup einzuschalten ist. In einer S.M.A.R.T-unterstützenden Festplatte werden einige Festplattenparameter, wie beispielsweise die Drehzahl des Spindelmotors, mit Sensoren gemessen und mit vorgegebenen Sollwerten verglichen. S.M.A.R.T liefert lediglich zusätzliche Informationen über den »Gesundheitszustand« von Festplatten, bietet also keinen automatischen Korrekturmechanismus und daher auch keinen Schutz vor einem Laufwerksausfall. Für die Anzeige und

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Auswertung der S.M.A.R.T-Informationen wird zusätzliche Software benötigt, beispielsweise die Monitoring-Software (System Health, Supervisory), die sich oftmals auf der zum Mainboard gehörenden CD befindet und optional zu installieren ist. Testprogramme wie die Norton Utilities bedienen sich ebenfalls der S.M.A.R.T-Daten und können diese auswerten.

7.3

Bussystem-Optionen

In einem PC gibt es unterschiedliche Bussysteme, die die Einsteckkarten aufnehmen, und hierfür sind mehr oder weniger viele Optionen im BIOSSetup etwa auf der Seite Chipset Features Setup zu finden. Bei all diesen Einstellungen sollte man sich die Takte der verschiedenen Bussysteme und wie sie jeweils miteinander zusammenhängen, vergegenwärtigen, was im Kapitel 5.2 (Die verschiedenen Takte im Zusammenspiel) erläutert ist.

7.3.1

ISA-Bus-Einstellungen

Um die Einstellungen für den ISA-Bus muss man sich nur dann kümmern, wenn sich überhaupt ISA-Karten im PC befinden, was bei neueren Mainboards teilweise schon deswegen nicht mehr möglich ist, weil sich auf den Mainboards gar keine ISA-Bus-Slots mehr befinden.

Bild 7.19 Die Optionen für ISA-Karten verlieren immer mehr an Bedeutung.

I/O Recovery Time Für die Verwendung von älteren ISA-Karten in einem PCI-PC gibt es oftmals zwei festzulegende Einstellungen für die I/O Recovery Time, die getrennt für 8- und 16-Bit-Zugriffe konfigurierbar ist. Derartige zusätzliche Verzögerungen sind aber nur dann nötig, falls die Karten nicht stabil funktionieren, was beispielsweise für einige ältere NE2000-kompatible Netzwerkkarten notwendig ist. Ansonsten legt man hier den geringst möglichen Wert fest.

Bussystem-Optionen

ISA Bus Clock Eine Konfigurationsmöglichkeit für den ISA-Bustakt (ISA Bus Clock, ISA Clock Divisor) gibt es üblicherweise nur bei Mainboards, die keinen Chipsatz von Intel verwenden, wie es beispielsweise bei VIA- oder SiS-Chipsätzen der Fall ist. Der ISA-Bustakt beträgt standardmäßig PCICLK/4, was 8,25 MHz entspricht. Je nach Chipsatz und BIOS-Typ kann der ISA-Bustakt erhöht werden, was natürlich nicht so weit führen darf, dass die ISA-Karten dann nicht mehr funktionieren. Die meisten ISA-Karten vertragen aber durchaus einen ISA-Takt von 10 MHz (PCICLK/3) und mehr.

7.3.2

PCI-Bus-Einstellungen

Im folgenden Bild des Chipset Features Setup sind für den PCI-Bus mehrere Optionen zur Einstellung vorgesehen, die mitunter auch auf einer Seite mit der Bezeichnung PCI Configuration oder PNP/PCI Configuration zu finden sind.

Bild 7.20 Dieses BIOS bietet die üblichen Optionen für den PCI-Bus.

PCI-Slot IDE 2nd Channel Dieser Punkt ist in den meisten Fällen abgeschaltet und auch nur dann von Bedeutung, wenn sich in einem PCI-Slot eine zusätzliche IDE-Controllerkarte befindet, die entsprechend mit Enabled aktiviert wird.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

PCI Bursting Für die Datenübertragung zwischen PCI-Komponenten und dem Speicher des PC kann der schnelle Burst-Mode ein- oder ausgeschaltet werden. Aus Performance-Gründen ist es natürlich empfehlenswert, den Burst-Mode zu verwenden, es kommt jedoch vor, dass einige Grafikkarten insbesondere der ersten PCI-Generation damit nicht zurechtkommen und daher eine Abschaltung des Burst-Write-Modus vorgenommen werden muss. Einige PCs lassen weitere PCI-Optimierungsoptionen zu, die bei anderen Pentium-Systemen »von Hause aus« festgelegt sind und daher auch nicht im Setup erscheinen. Zu den wichtigsten Optionen gehören die Buffereinstellungen. PCI Buffer und CPU Buffer Diese Zwischenspeicher dienen der Kommunikation zwischen der CPU, dem RAM und den PCI-Komponenten untereinander und sollten nach Möglichkeit eingeschaltet werden. ■

CPU To DRAM Write Buffer: Zwischenspeicher für die Daten von der CPU zum DRAM.

■

CPU To PCI Write Buffer: Zwischenspeicher für die Daten von der CPU zum PCI-Bus.

■

PCI To DRAM Write Buffer: Zwischenspeicher für die Daten vom PCIBus zum DRAM.

■

PCI Posted Write Buffer: Zwischenspeicher für die PCI-Bus-Kommunikation.

Soll die CPU beispielsweise Daten zum PCI-Bus senden, legt sie die Daten im dazugehörigen Write Buffer (CPU to PCI write buffer) ab und kann sofort weiterarbeiten, ohne darauf warten zu müssen, dass die Daten auch vom PCI-Device (z.B. Grafikkarte, SCSI-Controller) übernommen worden sind. Dies erledigt das PCI-Device dann selbstständig. Peer Concurrency und PCI Streaming Der Punkt Peer Concurrency ist in der Regel auf Enabled zu schalten und bewirkt, dass die CPU auch dann auf den Speicher und den L2-Cache zugreifen kann, wenn ein PCI-Busmaster gerade Daten (zu einem Target) überträgt. Andernfalls (Disabled) werden die Daten nicht verschachtelt, sondern hintereinander übertragen, was einen – aber eher geringen – Performance-Verlust zur Folge hat. Bei einigen PCI-Karten (meist älteren) kann die Aktivierung der Peer Concurrency jedoch auch dazu führen, dass die Datenübertragung, beispielsweise von einem SCSI-Controller (z.B. von NCR), plötzlich hängen bleibt. In derartigen Fällen ist diese Option dann zu deaktivieren, was in ähnlicher Weise auch auf den eventuell vorhandenen Eintrag PCI Streaming zutrifft. Bei Deaktivierung werden Datenzugriffe dann nicht direkt hintereinander ausgeführt, sondern dazwischen wird eine Pause (Waitstate) eingelegt.

Bussystem-Optionen

Passive Release Diese Einstellung sorgt mit der Voreinstellung Enabled dafür, dass ein ISABusmaster keinen PCI-Transfer unterbrechen und/oder blockieren kann, was zunächst einmal sinnvoll erscheint. Ist der PC ausschließlich mit PCIKarten bestückt, spricht im Prinzip nichts dagegen, diese Option einzuschalten, allerdings kann dies jedoch im Zusammenhang mit ISA-Karten zu Problemen führen. Busmasterfähige ISA-Netzwerkkarten, wie etwa der Typ AT-1500 der Firma Allied Telesyn oder auch der Adaptec AHA1542-SCSI-ISA-Hostadapter, beginnen zwar eine Übertragung, sie wird jedoch nie zu Ende geführt, so dass der PC somit unvermittelt »hängen bleibt«. Nach der Einstellung von Disabled bleibt der PCI-Bus so lange gesperrt, bis die ISA-Übertragung beendet ist, was der Performance zwar nicht förderlich ist, aber immerhin für ein Funktionieren der ISA-Karten sorgt. Jeder Anwender, der vorhat, eine busmasterfähige ISA-Karte in einem PCIPC zu betreiben, sollte unbedingt darauf achten, dass der Punkt Passive Release auch im Chipset Features Setup im BIOS-Setup erscheint, denn es kann durchaus der Fall sein, dass er bei einigen Versionen vorhanden ist und bei anderen – auch wenn sie den gleichen Chipsatz verwenden – eben nicht.

7.3.3

AGP-Einstellungen

Der AGP-Steckplatz ist weder in elektrischer noch in mechanischer Hinsicht zum PCI-Slot kompatibel und ein ganzes Stück kleiner. Trotz dieser Unterschiede werden einige PCI-Signale ebenfalls vom AGP verwendet und die Initialisierung einer AGP-Grafikkarte wird zunächst komplett über PCI abgewickelt, bevor der AGP überhaupt in Aktion tritt. Der AGP ist als Bridge im Chipsatz integriert und von der CPU des PC unabhängig, was somit einen Parallelbetrieb von CPU und Grafikchip, der als Busmaster arbeitet, ermöglicht und daher insbesondere für 3D-Anwendungen (Spiele) von Bedeutung ist. Die eigentlichen AGP-Funktionen werden also nicht durch das BIOS, sondern durch das Betriebssystem (z.B. mit Direct Draw) aktiviert. Beim AGP bedeutet dies, dass die AGP-Karte »nur« als PCI-Karte arbeitet, wenn die softwaretechnische Initialisierung aus irgendeinem Grunde nicht korrekt funktionieren sollte. Eine AGP-Grafikkarte verlangt – im Gegensatz zu einer PCI-Karte – stets auch einen Interrupt-Kanal (IRQ), der im BIOS-Setup hierfür zu reservieren ist.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Bild 7.21 AGP-Karten neigen zum Herausrutschen aus dem Slot, so dass für die Fixierung der Karte eine separate Klemme notwendig ist.

Der Standard-AGP-Transfermode wird als 1x bezeichnet, und alle älteren AGP-Grafkkarten unterstützen auch nur diesen Mode, während neuere den 2x-Mode bieten und diese Option dementsprechend im BIOS einzuschalten ist. Erst Modelle ab dem Jahre 1999 unterstützen auch den 4xMode, der sich dann auch in den BIOS-Setups aktueller Mainboards aktivieren lassen sollte. Vom Betriebssystem her wird der AGP erst mit Windows 98 unterstützt, während es bei Windows 95 eine AGP-Unterstützung ab der Version OSR 2.1 gibt, die sich in der Praxis jedoch als recht fehlerträchtig erwiesen hat. Damit Windows 95 (OSR 2.1, Version 950B mit Service Pack 2.1) mit dem AGP arbeiten kann, muss die USB-Unterstützung (USBSUPP.EXE) installiert werden, auch wenn man gar keine USB-Geräte verwenden will, denn bei der USB-Installation wird ein neuer Speichermanager (VMM32.VXD) installiert, der auch für den AGP notwendig ist. Des Weiteren sind der GART-Treiber (Graphics Address Remapping Table), der üblicherweise zur AGP-Karte mitgeliefert wird, und mindestens DirectX Version 6 sowie der eigentliche Grafikkartentreiber zu installieren. Windows NT 4.0 kann nicht mit dem AGP (und auch nicht mit dem USB) umgehen und ist von Windows 2000 abgelöst worden, das die entsprechende Bussystemunterstützung bietet.

Bussystem-Optionen

Die ersten AGP-Grafikkarten sind für eine Spannung von 3,3 V ausgelegt, während neuere Modelle, die auch den 4x-Modus unterstützen, mit 1,5 V arbeiten. Damit die jeweiligen AGP-Karten nicht fälschlicherweise in einen ungeeigneten AGP-Slot eingesteckt werden können, befinden sich im Slot entsprechende Keys, die dies mechanisch verhindern sollen.

Bild 7.22 Die verschiedenen AGP-Varianten

Für die Nutzung des AGP-4x-Modus muss die AGP-Grafikkarte dem 1,5-VTyp entsprechen, was daher auch für den AGP-Slot auf dem Mainboard gilt. Da sich diese Elektronik von den ersten AGP-Implementierungen mit 3,3 V unterscheidet, die lediglich den 1x- und 2x-Modus bieten, kann kein BIOS-Update einem älteren Mainboard den 4x-Modus entlocken. Einige AGP-Karten verbrauchen derartig viel Strom (6 bis 10 A), der nicht über die üblichen Kontakte des AGP-Slots zur Verfügung gestellt werden kann, dass eine Erweiterung namens AGP-Pro nötig wurde, die auch auf den meisten aktuellen Mainboards implementiert wird. Ein AGP-Pro-Slot besitzt an den beiden Seiten des üblichen AGP-Slots 28 zusätzliche Kontakte, was laut Spezifikation für eine Leistung von bis zu 110 W vorgesehen ist.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Bild 7.23 Der Aufkleber am AGP-Slot ist als Warnung vorgesehen, damit eine AGP-Karte nicht falsch in den AGP-Pro-Steckplatz eingesetzt wird. Der Aufkleber ist nur dann zu entfernen, wenn auch eine AGP-Pro-Grafikkarte zum Einsatz kommt.

Unterstützt das Mainboard AGP-Grafik, sei es, dass sich der AGP-Grafikchip direkt auf dem Board befindet oder aber ein AGP-Slot vorhanden ist, der eine entsprechende AGP-Grafikkarte aufnehmen kann, dann existiert mindestens eine Einstellungsmöglichkeit im BIOS: die AGP Aperture Size oder die Graphics Aperture Size oder auch auf Deutsch als AGP Blendengröße beim Phoenix-BIOS bezeichnet. AGP Aperture Size (MB) oder Graphics Aperture Size Mit Hilfe dieser Option wird eine maximale Speichergröße in Mbyte im »normalen« DRAM festgelegt, die von der AGP-Grafikkarte für die Texturen verwendet werden kann. Die Größe kann üblicherweise auf 4, 8, 16, 32, 64, 128 oder 256 Mbyte festgelegt werden, wobei die optimale Größe davon abhängt, ob die AGP-Karte einen eigenen Texturenspeicher besitzt und wie groß dessen Kapazität ist. Die hier festgelegte Speichergröße wird dynamisch verwendet, was bedeutet, dass der Bereich dem jeweiligen Datenaufkommen angepasst wird und keineswegs konstaNT 4 oder 256 Mbyte beträgt, sondern nur maximal. In der Praxis lässt sich der optimale Wert meist nur experimentell ermitteln, weil dies von der jeweils eingesetzten Software abhängt. Ein Wert von 64 Mbyte ist in der Regel aber ausreichend, und nur wer Spiele mit sehr großen Texturen verwendet, sollte die Größe dann auf 128 Mbyte anheben.

Bussystem-Optionen

Bild 7.24 Die AGP-Optionen gehen manchmal bei der Vielzahl an Optionen im Setup unter.

Je neuer das Mainboard ist, desto mehr AGP-Einstellungsmöglichkeiten finden sich auch im BIOS-Setup, wie etwa die im Folgenden angegebenen. AGP-2x Mode: Disabled/Enabled Der Standard-AGP-Transfermode wird als 1x bezeichnet, und alle älteren AGP-Grafkkarten unterstützen auch nur diesen Mode, während neuere den 2x-Mode bieten und diese Option dementsprechend im BIOS einzuschalten ist. Modelle an Baujahr 1999 unterstützen auch den 4x-Mode, der sich daher in den BIOS-Setups aktueller Mainboards aktivieren lassen sollte, denn andernfalls kann der 4x-Mode nicht genutzt werden. Eines der ersten Chipsets, die überhaupt den 4x-Mode bieten können, stammt im Übrigen nicht von Intel, sondern von VIA (VT82694), und der erste IntelChipset, der diesen Modus erlaubt, ist der Camino (vgl. Kapitel 4.1.2). AGP Fast Write Das Einschalten dieses Punktes hat zur Folge, dass die CPU die Daten mit maximaler Geschwindigkeit beim 2x- und beim 4x-Modus in den Speicher der AGP-Karte schreiben kann, so dass hier meist Enabled zu stehen hat. Nur ältere AGP-Karten haben mit dieser Funktion Probleme (Bildfehler), so dass diese Option dann abzuschalten ist. AGP Master 1 WS Write: Disabled/Enabled Mit dieser Option wird für die AGP-Grafikkarte (den Master) ein zusätzlicher Wartezyklus (WS = Waite State) für Schreiboperationen festgelegt. AGP Master 1 WS Read: Disabled/Enabled Hier wird ein Wartezyklus für die AGP-Leseoperationen festgelegt. Beide Optionen sollten nur dann eingeschaltet werden, wenn sich beim Betrieb der AGP-Karte Probleme in Form von Pixel- oder allgemein Bildfehlern

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

bemerkbar machen sollten. Üblicherweise ist aber kein Wartezyklus festzulegen. Bei derartigen Problemen kann auch ein zu hoher AGP-Takt (66 MHz ist Standard) oder ein falscher AGP-Modus (1x, 2x, 4x) die Ursache sein. Video Memory Cache Mode In der Abbildung 7.24 ist der Punkt Video Memory Cache Mode zu erkennen, mit dessen Hilfe sich festlegen lässt, wie der Chipsatz den auf der AGPGrafikkarte vorhandenen Speicher ansprechen soll. Die Einstellung UC (UnCached) bewirkt, dass der Chipsatz den Grafikkartenspeicher ohne »Zwischenspeicherung« verwendet, während die Option USWC (Uncached Speculative Write Combining) zur Folge hat, dass der Chipsatz aufeinander folgende 16-Bit-Schreibzugriffe bündeln kann, damit sie schneller zu verarbeiteten sind. Welche der beiden Optionen man letztlich aktiviert, spielt im Grunde genommen keine Rolle, wenn Windows zum Einsatz kommt, da es das Write Combining – wenn möglich – automatisch aktiviert. Voraussetzung hierfür ist, dass die jeweilige Windows-Version den passenden Treiber parat hat, der sich auf der zum Mainboard beiliegenden CD befinden sollte.

Bild 7.25 Pflichtübung, die Installation der aktuellen Treiber

SCSI – Small Computer System Interface

7.4

SCSI – Small Computer System Interface

Bei einigen Mainboards ist ein SCSI-Hostadapter integriert und dementsprechend findet man dafür im BIOS auch verschiedene Einstellungsmöglichkeiten. Standard sind bei SCSI die Controller der Firmen Adaptec (AHA) und Symbios Logic, wobei deren ältere Modelle auch unter der Bezeichnung NCR firmieren. Die Firma Symbios Logic hatte vor einigen Jahren die SCSI-Abteilung der Firma NCR übernommen. Es macht daher keinen prinzipiellen Unterschied, ob im BIOS-Setup NCR oder Symbios auftaucht, gemeint sind dann stets die Symbios-Controller, so dass man Support und Informationen zu den NCR-Controllern von Symbios Logic erhält, die wiederum zur Firma LSI gehört. Während man SCSI-Chips von Symbios Logic auf Einsteckkarten unterschiedlicher Hersteller findet, werden Einsteckkarten mit Chips von Adaptec nur von Adaptec selbst hergestellt. Direkt auf Mainboards ist in der Mehrzahl der Fälle ebenfalls ein Symbios-Chip zu finden und bei Mainboards der Firmen Iwill und Aopen dominieren Chips von Adaptec.

Bild 7.26 Dieses Mainboard der Firma Gigabyte verfügt neben den üblichen IDESchnittstellen gleich über zwei Ultra-160-Kanäle.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Verbreiteter als SCSI On Board ist jedoch eine separate SCSI-Einsteckkarte, die als PCI-Bus-Version ausgeführt ist. Die SCSI-On-Board-Lösungen sind ebenfalls an den PCI-Bus angeschlossen und daher macht es in der Praxis für die Konfiguration keinen relevanten Unterschied, welche der beiden Möglichkeiten gegeben ist. Während sich bei SCSI On Board die SCSI-Einstellungsmöglichkeiten im System-BIOS selbst befinden, besitzt eine SCSIHostadapter-Karte ein eigenes BIOS, das für das Setup mit einer bestimmten Tastenkombination, die am Monitor beim Bootvorgang angezeigt wird, aufgerufen werden kann. Die Bezeichnung Hostadapter impliziert, dass er, im Gegensatz zu einem einfachen SCSI-Controller, wie er beispielsweise zu Scannern oder auch zu CD-Brennern mitgeliefert wird, ein eigenes BIOS besitzt und daher auch die Boot-Fähigkeit für SCSI-Festplatten zur Verfügung stellt. Bei einer Vielzahl von BIOS-Versionen befindet sich die Unterstützung von SymbiosHostadaptern mit im System-BIOS. Wenn sich der entsprechende SCSIChip nicht mit auf dem Mainboard befindet, kann er auch über eine relativ preiswerte PCI-Einsteckkarte im System integriert werden, und diese Karte benötigt dann kein eigenes BIOS, da das System-BIOS die Hostadapterfunktionalität zur Verfügung stellt.

Bild 7.27 In diesem BIOS-Setup kann die Unterstützung für verschiedene Symbios-SCSIController eingeschaltet werden. Er muss sich dabei nicht zwangsläufig auf dem Mainboard selbst befinden, sondern kann auch auf einer Einsteckkarte lokalisiert sein, die daher auch kein eigenes SCSI-BIOS benötigt, da die entsprechende Unterstützung hier im System-BIOS mit untergebracht ist.

Der frühere Geschwindigkeitsvorteil von SCSI-Festplatten gegenüber den IDE-Festplatten ist mittlerweile nicht mehr gegeben und wer außer Festplatten und einem CD/DVD-Laufwerk keine weiteren Geräte im PC benö-

SCSI – Small Computer System Interface

tigt, braucht im Grunde genommen auch kein SCSI, was sich jedoch ganz schnell ändert, wenn auch externe Geräte angeschlossen werden sollen, denn weder der Parallel-Port noch der USB bieten eine vergleichbare Performance, und bei Servern führt im Grunde kein Weg an SCSI vorbei. SCSI ist von Hause aus Busmaster-fähig, was bedeutet, dass der Hostadapter von der CPU nur den Auftrag für eine Datenübertragung erhält und der eigentliche Vorgang daraufhin quasi zeitgleich zu anderen CPU-Aufgaben vom Hostadapter absolviert wird. Bei IDE wird standardmäßig ein PIOMode (Programmed Input Output) verwendet, d.h., die CPU des PC ist für die Datenübertragung zuständig. Da SCSI von Anbeginn für den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Geräte ausgelegt worden ist, kann kein Gerät ein anderes in der Datenübertragungsgeschwindigkeit »ausbremsen«, wie es bei IDE beispielsweise durch ein CD-ROM-Laufwerk als Slave an einer Masterfestplatte durchaus möglich ist. Ein SCSI-Gerät kann seine Datenübertragungsphase unterbrechen (disconnect) und dann den Bus für andere Geräte freigeben, während es beispielsweise gerade die Daten vom internen Puffer zur Platte schreibt. Ist dieser Vorgang beendet, nimmt das SCSI-Gerät die Verbindung dann automatisch wieder auf (reconnect).

7.4.1

Die verschiedenen SCSI-Standards im Überblick

Mittlerweile existieren unterschiedliche SCSI-Implementierungen und die verschiedensten SCSI-Geräte, was SCSI für den Anwender einerseits immer unübersichtlicher macht, andererseits ist SCSI äußerst universell einzusetzen und nicht auf den Einsatz im PC beschränkt, sondern gilt auch bei anderen Computerarchitekturen als Standard und wird im Grunde genommen von jedem Betriebssystem unterstützt. Da für den Anwender nicht immer leicht zu erkennen ist, welcher SCSI-Auslegung ein bestimmtes Gerät entspricht, ist im Folgenden eine kurze Übersicht der am Markt üblichen Implementierungen angegeben. ■

Standard-SCSI: asynchrone 8 Bit breite Datenübertragung mit Handshake (Kontrolle der Datenübernahme per Hardware-Protokoll).

■

Fast-SCSI: synchrone 8 Bit breite Datenübertragung ohne Handshake.

■

Fast-20-SCSI oder Ultra-SCSI: synchrone 8 Bit breite Datenübertragung ohne Handshake und eine Erhöhung der Taktfrequenz gegenüber Fast SCSI.

■

Wide-SCSI: Erweiterung der Busbreite gegenüber Standard-SCSI auf 16 oder 32 Bit.

■

Differential-SCSI: Jedes SCSI-Bus-Signal wird auf zwei Leitungen (RS485-Standard) übertragen statt in Bezug auf die Masse (GND), was zu einer erhöhten Störunempfindlichkeit führt, und daher sind auch größere Kabellängen möglich. Diese Implementierung gibt es sowohl in 8- als auch in 16-Bit-Auslegung. Differential-SCSI ist wie auch 32-BitWide-SCSI bei PCs nicht verbreitet und kommt meist bei speziellen Workstations (IBM, Sun, HP) zum Einsatz.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup ■

Ultra 2 oder Low Voltage Differential SCSI (LVDS): Arbeitet mit einem geringeren Signalpegel gegenüber der Differenzial-Auslegung und ist auch abwärtskompatibel zu Standard-, Fast- und Ultra-SCSI in der nicht differenziellen Ausführung. Üblich ist Ultra 2 in der 16-Bit-Variante (Wide-SCSI). Beim Anschluss eines einzigen SCSI-Gerätes, das nicht einer Ultra-Ausführung entspricht, wie beispielsweise Fast-SCSI, schaltet der Ultra-2-Controller alle angeschlossenen Geräte in den langsameren Fast-SCSI-Modus.

■

Ultra 160: verdoppelt noch einmal die Datentransferrate auf theoretische 160 Mbyte/s gegenüber LVDS, was dadurch erreicht wird, dass die Datenübertragung auf beiden Flanken des Taktsignals stattfindet. Dieses Verfahren funktioniert analog zum DDR-RAM und dem Systembus der Athlon-CPUs.

Fast-, Ultra(2)-, Ultra 160- und Wide-SCSI – auch in Kombination – finden bei Festplatten ihre Anwendungen, während andere Peripherie meist der 8-Bit-Standard-Auslegung entspricht, was auch ganz allgemein für die meisten externen SCSI-Bus-Geräte wie etwa Scanner gilt. Es ist natürlich wichtig, dass die verschiedenen SCSI-Realisierungen kombinierbar sind, was in der Praxis auch tatsächlich der Fall ist und letztendlich auf die verbindlichen Standards zurückzuführen ist. Beispielsweise funktioniert eine Fast-SCSI-Festplatte auch an einem Ultra-SCSI-Adapter, ohne jedoch UltraSCSI selbst nutzen zu können, was nur einer entsprechenden Ultra-SCSIFestplatte vorbehalten bleibt. Die Abstimmung darüber, welche Betriebsart vom betreffenden Gerät beherrscht wird, findet nach einem Reset des Bussystems statt und wird als Sync Negotiation bezeichnet, was in einem SCSIBIOS-Setup als (abschaltbare) Option auftauchen kann. Grob kann man SCSI in eine 8 Bit breite Ausführung, wofür ein 50-poliges Kabel zum Einsatz kommt, und in eine 16 Bit breite Ausführung, bei der ein 68-poliges Kabel verwendet wird, unterscheiden. Die 16-Bit-Variante wird auch als Wide-SCSI und die 8-Bit-Variante als Narrow-SCSI bezeichnet. Maximal sind bei einer 8 Bit breiten Implementierung 8 und bei einer 16 Bit breiten 16 Geräte zu verwenden, wenn man den Hostadapter dabei als SCSI-Gerät mitrechnet. Für die 8-Bit-SCSI-Verbindungen wird ein 50-poliges und für Wide-SCSI (Ultra2, Ultra160) ein 68-poliges Kabel eingesetzt. Das entsprechende Kabel wird jeweils von Gerät zu Gerät verlegt und es gibt hier keine Leitungsverdrehungen wie etwa beim Kabel für die Diskettenlaufwerke. Im Zusammenhang mit dem Übergang vom Standard-SCSI- auf den WideSCSI-Bus gibt es eine Vielzahl von Anschlüssen, Kabeln, Zwischenstücken und Terminierungsadaptern, so dass man gleich beim Kauf eines Hostadapters oder SCSI-Bus-Gerätes an die entsprechenden zusätzlichen Komponenten denken sollte, die den Gesamtpreis des Systems ganz beträchtlich in die Höhe treiben können.

SCSI – Small Computer System Interface

Bild 7.28 Ein typischer Hostadapter mit zwei internen (wide, narrow) und einem externen Anschluss (wide) am Slotblech. In der Regel ist es nicht möglich, alle drei Anschlüsse gleichzeitig zu verwenden.

7.4.2

Ressourcenbelegung und grundsätzliche Konfiguration

SCSI kann durch den PC-Hostadapter viele Einsteckkarten im PC ersetzen und daher auch Ressourcenprobleme entschärfen, denn Festplatten, Scanner, CD-ROM-, ZIP- und Streamerlaufwerke können in der SCSI-Ausführung alle mit dem SCSI-Bus verbunden werden. Unabdingbar ist hierfür ein SCSI-Hostadapter, der entweder als Einsteckkarte oder auf dem Mainboard – also Onboard – ausgeführt ist. Je nach Typ dieses Adapters (Standard, Ultra) können maximal 7 oder 15 Geräte angeschlossen werden und es gibt im PC-Bereich kein anderes System, mit dem sich derart viele Geräte zusammen an einem Bus betreiben lassen. Außerdem belegt nur der Hostadapter Ressourcen vom PC (IRQ, I/O, MEM) und die SCSI-Bus-Geräte selbst keine davon, sondern nur jeweils eine SCSI-Bus-Adresse, über die sie selektiert werden. Jedem SCSI-Bus-Gerät ist über DIP-Schalter oder Jumper eine SCSI-Adresse zuzuweisen. Einige neuere SCSI-Bus-Geräte sind allerdings auch in der Lage, vom Hostadapter automatisch eine SCSI-Bus-Adresse zu beziehen (SCAM), was jedoch nicht in jeder Kombination von SCSI-Geräten fehlerfrei funktioniert, so dass SCAM im Zweifelsfall dann lieber nicht verwendet werden sollte und im Hostadapter-Setup abzuschalten ist.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Bild 7.29 Bei dieser Festplatte gibt ein Aufkleber an, dass mit den Jumpern 2 bis 4 die SCSIBus-Adresse (ID Bit 2 bis ID Bit 0) und mit dem Jumper 6 die Terminierung einoder abgeschaltet werden kann.

Ein Bussystem wie SCSI ist dadurch gekennzeichnet, dass die Signale an den beiden Busenden mit Abschlusswiderständen versehen werden müssen. Bei SCSI bedeutet dies, dass die beiden Geräte, die sich jeweils als letzte am Busstrang befinden, einen Busabschluss herstellen müssen, was üblicherweise durch so genannte Terminierungsarrays in den Geräten selbst realisiert wird. Die LVDS-Geräte (Ultra 2, Ultra 160) besitzen allerdings intern keinerlei Terminierungsmöglichkeiten und daher müssen hier externe Terminatoren oder entsprechend terminierte Kabel verwendet werden. Man unterscheidet dabei auch zwischen aktiver und passiver Terminierung. Bei der passiven werden Widerstandsarrays verwendet, die entweder gesteckt oder aus dem Gerät entfernt werden müssen, während bei der aktiven Terminierung spezielle Bausteine (z.B. Dallas DS21S07A) eingesetzt werden, die meist per Software ein- oder abzuschalten sind, was somit die Konfigurierung maßgeblich erleichtert. Die Terminierung eines Hostadapters kann im SCSI-BIOS-Setup per Software ein- oder ausgeschaltet werden und ein Auto-Modus ist hier in der Regel ebenfalls selektierbar. Diese Automatik sollte selbstständig erkennen, ob die Terminierung ein- oder ausgeschaltet werden muss, was jedoch insbesondere bei externen SCSI-Geräten nicht immer problemlos funktioniert. Das erkennt man zunächst einfach daran, dass das externe Gerät nicht erkannt wird. Daher ist dann manuell die passende Einstellung zu treffen. Besonderer Beachtung für die korrekte Terminierung bedürfen Hostadapter, die sowohl Wide- als auch Narrow-SCSI unterstützen und auch noch einen externen Anschluss besitzen. Es können in der Regel nicht alle drei Anschlüsse (extern 68-polig, intern 68-polig, intern 50-polig) gleichzeitig

SCSI – Small Computer System Interface

verwendet werden, da die beiden SCSI-Bus-Stränge bei einem derartigen Adapter (vgl. Abbildung 7.28) nicht unabhängig voneinander arbeiten. Die folgende Tabelle zeigt die hier möglichen Kombinationsmöglichkeiten und die jeweils richtige Terminierung. Geräte am Anschluss

Wide Low

Termination High

68 Pin, nur intern

On

On

68 Pin, nur extern

On

On

68 Pin, intern und extern

Off

Off

50 Pin, nur intern

On

On

50 Pin und 68 Pin intern

Off

On

50 Pin und 68 Pin extern

Off

On

Tabelle 7.2 Bei einem kombinierten SCSI-Adapter arbeiten die beiden SCSI-BusStränge nicht unabhängig voneinander, so dass hier nur die angegebenen Kombinationen möglich sind.

Bild 7.30 Die Terminierung bei der Verwendung unterschiedlicher Geräte bei einem kombinierten Narrow/Wide-SCSI-Hostadapter

Wenn der externe Anschluss 68-polig und nicht 50-polig ausgeführt ist, kann sich dies in der Praxis als recht ärgerlich herausstellen. Zum einen besitzen alle gebräuchlichen externen SCSI-Geräte wie Scanner oder Tape Drives einen 50-poligen Anschluss, was also einen entsprechenden Adapter oder ein spezielles Kabel (68 Pin auf 50 Pin) erfordert, die mitunter nur zu recht hohen Preisen erhältlich sind. Zum anderen kann dann zwar intern

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

eine Wide-SCSI-Festplatte an den 68-poligen Connector angeschlossen werden, doch weder eine Standard-SCSI-Festplatte (50-polig) noch ein CDROM-Laufwerk. Hierfür gibt es glücklicherweise eine preiswertere Lösung. Sind intern beispielsweise ein CD-ROM-Laufwerk (50-polig) und eine WideSCSI-Festplatte (68-polig) angeschlossen (Termination Low: Off, High: On, siehe Tabelle 7.2), können dennoch externe Geräte adaptiert werden, wenn man den 50-poligen Anschluss aus dem PC-Gehäuse herausführt und an dieser Stelle dann die Geräte nacheinander anschließt. Das hier letzte Gerät wird terminiert, das davor liegende (z.B. CD-ROM-Laufwerk) nicht.

7.4.3

SCSI-BIOS-Einstellungen

Im BIOS-Setup des PC werden für SCSI-Festplatten keine spezifischen Daten eingetragen, sondern NOT INSTALLED – also keine Festplatte im PC installiert. Die Festplattenparameter werden statt dessen vom SCSI-Hostadapter »aus der Platte gelesen« und selbsttätig aktiviert. Für bootfähige SCSI-Festplatten sollte die Adresse 0 oder die Adresse 1 (per Jumper) eingestellt werden, denn einige Hostadapter (meist ältere) unterstützen keine anderen Adressen für den SCSI-Bootvorgang bei Festplatten. Ohne zusätzliche Treibersoftware unterstützt ein SCSI-Hostadapter typischerweise lediglich Festplatten und für alle weiteren Devices wird später – je nach Betriebssystem – ein entsprechender Treiber benötigt. Bei aktuellen Hostadaptern ist es allerdings auch möglich, dass außerdem vom SCSICD-ROM-Laufwerk gebootet werden kann, wie es den Erläuterungen zum Hostadapter-Setup entnommen werden kann. Stand der Technik sind SCSI-Hostadapter für den PCI-Bus, die ohne Jumper komplett per SCSI-BIOS-Setup konfiguriert werden. Die Konfiguration beschränkt sich dabei auf SCSI-spezifische Festlegungen, während die Vergabe der PC-Ressourcen (Adressen, IRQ, DMA) automatisch durch das PCIBIOS (Plug&Play) erfolgt. Nach dem Einbau eines PCI-SCSI-Hostadapters sollte sich zunächst das SCSI-BIOS melden und falls bereits Geräte angeschlossen sind, sollten diese ebenfalls erkannt werden, was allerdings eine korrekte Adressenvergabe und Terminierung voraussetzt.

Bild 7.31 Sowohl der Hostadapter als auch alle daran angeschlossenen Geräte werden beim Bootvorgang des PC erkannt. Mit der Tastenkombination (Strg) (A) wird das SCSI-BIOS-Setup aufgerufen.

SCSI – Small Computer System Interface

Wie das Setup für das SCSI-BIOS aufzurufen ist und was sich dort im Einzelnen festlegen lässt, hängt vom jeweiligen Hersteller ab, wobei die notwendige Tastenkombination üblicherweise am Bildschirm angezeigt wird (vgl. Abbildung 7.31), falls dies nicht vorher im Setup abgeschaltet worden ist, was bei einigen Versionen möglich ist. Bei Adaptec-Hostadaptern wird nach dem Erscheinen der SCSI-BIOS-Meldung »»» Press (Ctrl) (A) for SCSI SelectTM Utility !««« und der Betätigung der Tasten (Strg) und (A) das SCSIBIOS-Setup aufgerufen. Der erste Bildschirm bietet hier zwei Optionen und mit der (Esc)-Taste kann man das Setup auch gleich wieder beenden: ■

Configure/View Host Adapter Settings

■

SCSI Disk Utilities

Nach der Anwahl der SCSI Disk Utilities werden alle angeschlossenen und erkannten SCSI-Busgeräte mit ihren jeweiligen SCSI-Adressen angezeigt, was somit der erste Schritt zur Überprüfung der Einstellungen sein sollte. Wird eine Festplatte an dieser Stelle selektiert, erscheinen wieder zwei Optionen, und zwar Format Disk, was man nur im Notfall anwenden sollte, denn der Inhalt der Festplatte wird danach komplett gelöscht, weil hier eine LowLevel-Formatierung durchgeführt wird, und Verify Disk Media. Diese Option ist ebenfalls nur bei einem Verdacht auf einen Schaden der SCSI-Festplatte anzuwenden, denn sie führt zu einer Überprüfung der Festplattenoberfläche, was bei einer größeren Festplatte schon mal eine Stunde dauern kann. Allerdings kann der Test auch während der Laufzeit abgebrochen werden.

Bild 7.32 Der erste Bildschirm des Configurations-Setup beim einem Adaptec-Hostadapter

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292

Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Die Configure/View Host Adapter Settings bieten eine Vielzahl an Einstellungsmöglichkeiten. Welche Einträge man hier findet und was sie im Einzelnen bedeuten, ist im Folgenden anhand der typischen Optionen, wie sie bei Adaptec-Hostadaptern vorkommen, erläutert, was auch für Modelle anderer Hersteller zutreffend ist, da Adaptec einen Standard vorgibt, an dem sich andere Hersteller orientieren, auch wenn sich die Optionen auf unterschiedlich benannten Seiten wiederfinden lassen.

Bild 7.33 Die Setup-Einstellungen werden beim Hostadapter DC-2976UW der Firma DawiControl alle auf einer Seite vorgenommen.

Mittlerweile wird das SCSI-BIOS-Setup bei einigen Modellen (z.B. AHA2940AU) auch in deutscher Sprache präsentiert, was die Einstellungen durchaus erleichtern kann, manchmal jedoch auch eher zu Verwirrungen führt, da sich für die SCSI-Terminologie kaum passende deutsche Bezeichnungen finden lassen, die zudem nicht missverständlich sind. SCSI Bus Interface Definitions Host Adapter SCSI ID

Angabe der SCSI-Bus-Adresse für den Hostadapter, üblicherweise die 7.

SCSI Parity Checking

Diese Fehlererkennung ist meist eingeschaltet, sollte jedoch nur dann verwendet werden, wenn alle angeschlossenen SCSI-Bus-Geräte diese Option unterstützen.

Host Adapter Termination

Einschalten der Terminierung im Hostadapter. Die Voreinstellung ist Automatic (2940U) und Low On, High On beim 2940UW.

Tabelle 7.3 Die wichtigsten Optionen für das SCSI-BIOS-Setup

SCSI – Small Computer System Interface

Additional Options – Boot Device Options Boot Target ID

Angabe der SCSI-Bus-Adresse für die Boot-Festplatte, üblicherweise 0 oder 1.

Boot LUN Number

Ein SCSI-Bus-Gerät kann prinzipiell mehrere Logical Units (logische Einheiten) beinhalten, wie es beispielsweise bei RAID-Systemen der Fall ist. Üblicherweise entspricht ein SCSI-Gerät aber einer einzigen LUN, so dass hier dann 0 zu stehen hat.

Additional Options – SCSI Device Configuration (gilt für jedes einzelne Gerät, 8 Geräte: Standard SCSI, 16 Geräte: Wide SCSI) Initiate Sync Negotiation

Ist hier Yes (Enabled) angegeben, wird davon ausgegangen, dass das Gerät selbst bekannt geben kann, ob der asynchrone oder der synchrone Übertragungsmodus unterstützt wird. Für ein älteres SCSI-Bus-Gerät ist diese Option auf No (Disabled) zu schalten.

Initiate Wide Negotiation (nur Wide)

Ist hier Yes (Enabled) für das betreffende Gerät angegeben, versucht der Adapter automatisch festzustellen, ob die Datenübertragung in 8- oder 16-Bit-Breite erfolgen kann. Ist über einen Adapter am Wide-Anschluss ein älteres 8-Bit-SCSI-Bus-Gerät angeschlossen, ist dieser Punkt auf No (Disabled) zu schalten.

Maximum Sync Transfer Rate

Die Voreinstellung sollte nur dann für ein Gerät herabgesetzt werden, wenn es im Betrieb Probleme bereitet, weil es diese hohe Transferrate nicht unterstützt, was insbesondere für externe Geräte gilt.

Enable Disconnection

Diese Einstellung hat einen gewissen Einfluss auf die SCSI-Bus-Performance und steht nur dann auf No, wenn sich ein einziges Gerät am SCSI-Bus befindet. Bei Yes wird es dem jeweiligen Gerät ermöglicht, sich bei Nichtbenutzung aus dem SCSI-Datenverkehr »auszuklinken«, was eine schnellere Datenübertragung zur Folge haben kann.

Send Start Unit Command

Üblicherweise starten die SCSI-Bus-Geräte automatisch nach dem Einschalten und benötigen kein StartKommando (Disabled). Bei einigen Festplatten, wie sie in Workstations eingesetzt werden, kann per Jumper festgelegt werden, dass sie erst nach einem StartKommando hochlaufen, was im PC-Bereich jedoch eher unüblich ist.

Tabelle 7.3 Die wichtigsten Optionen für das SCSI-BIOS-Setup (Forts.)

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Additional Options – Advanced Configuration Options Plug&Play SCAM Support

SCSI Configured AutoMatic (SCAM) ist die Plug&PlayFunktion für SCSI-Bus-Geräte, die automatisch eine Adresse zugewiesen bekommen können. In der Praxis können mit SCAM jedoch bei bestimmten Gerätekombinationen Probleme auftreten, so dass diese Option im Zweifelsfall abgeschaltet werden sollte.

Host Adapter BIOS

Normalerweise ist hier Yes (Enabled) angegeben und der Hostadapter daher bootfähig. Falls sich zwei bootfähige SCSI-Bus-Hostadapter im PC befinden, ist bei einem das BIOS auf Disabled zu schalten.

Support Removable Disks under BIOS as fixed Disks

Eine Einstellung für Wechselplatten mit mehreren Optionen, wobei hier Boot Only als Voreinstellung zu finden ist. Dies bedeutet, dass nur eine bootfähige Wechselplatte als Festplatte behandelt wird. Mit All Disks gilt dies für alle Devices und mit Disabled für keines.

Extended BIOS Translation for DOS Devices > 1 Gbyte

Die Unterstützung für Festplatten unter DOS mit einer Kapazität größer als 1 Gbyte wird mit dieser Option eingeschaltet, was auch der Voreinstellung entspricht.

Display (Ctrl) (A) Message during BIOS Initialization

Soll aus irgendeinem Grunde keine Meldung zum Aufruf des SCSI-BIOS-Setups erscheinen, wird dieser Punkt auf Disabled geschaltet.

Multiple LUN Support

Diese Einstellung gilt nur für SCSI-Geräte, die aus mehreren LUNs bestehen (siehe auch Boot LUN Number).

BIOS Support for more than 2 Drives

Die übliche Einstellung ist Enabled, wodurch maximal sieben Festplatten direkt (ohne Treiber) verwaltet werden können. Eventuell vorhandene IDE-Festplatten werden hier mitgezählt.

BIOS Support for bootable CDROM

Die Unterstützung eines bootfähigen CD-ROM-Laufwerkes wird hier eingeschaltet. Die CD-ROM muss aber speziell hierfür ausgelegt sein. Einige »Brennprogramme« bieten die Option, bootfähige CDs zu erstellen.

BIOS Support for Int 13 Extensions

Über den Software-Interrupt 13 werden unter DOS die Festplattenzugriffe gesteuert und Enabled bedeutet hier, dass eine Unterstützung für Festplatten mit mehr als 1024 Zylindern gegeben ist.

Tabelle 7.3 Die wichtigsten Optionen für das SCSI-BIOS-Setup (Forts.)

Bei der Verwendung externer Geräte ist es vielfach notwendig, die Transfer Rate (Sync., Async., Auto) und die Transfer Width (8, 16 Bit, Auto) explizit für das jeweils angeschlossene Gerät festzulegen, weil die SCSI-Automatik des BIOS und das Gerät (z.B. Scanner) sich andernfalls nicht über die

SCSI – Small Computer System Interface

jeweilige Betriebsart verständigen können, was zur Folge hat, dass das betreffende Gerät beim Bootvorgang einfach nicht erkannt wird.

Bild 7.34 Bei externen Geräten (hier mit der ID6) ist es vielfach notwendig, die jeweilige Betriebsart manuell festzulegen.

Nach der Beendigung des SCSI-Setups und der Abspeicherung der Konfiguration ist das SCSI-System noch nicht uneingeschränkt einsetzbar, denn, wie erwähnt, können üblicherweise nur Festplatten und möglicherweise ein CD-ROM-Laufwerk zum Bootvorgang eingesetzt werden. Entsprechende Treibersoftware für DOS, Windows, Linux und andere Systeme sollte daher unbedingt zum Lieferumfang des Adapters gehören. Wie diese Software zu installieren ist, hängt auch wieder vom jeweiligen Hersteller ab, und sie sollte sich auf einer Diskette oder auf einem Netzlaufwerk befinden, denn an ein SCSI-CD-ROM-Laufwerk kommt man zu diesem Zeitpunkt noch nicht heran. Bei Windows (9x, NT usw.) ist es jedoch nicht unbedingt notwendig, zusätzliche Treiber zu installieren, weil Windows die meisten bereits standardmäßig mitbringt. Nach dem »Hochlaufen« von Windows wird die neue Hardware – der Hostadapter – erkannt und im Bedarfsfall nunmehr der Windows-eigene bzw. der meist aktuellere Treiber des HostadapterHerstellers von Diskette installiert. Für alle Nicht-Windows-Betriebssysteme, wie etwa DOS, ist eine separate Treiberinstallation notwendig, die mit Dosinst oder Install oder auch ähnlich aufgerufen wird. Je nach SetupProgramm lassen sich hier verschiedene Treiber bestimmen, die geladen werden sollen und vom Programm dann automatisch in die CONFIG.SYS und in die AUTOEXEC.BAT geschrieben werden.

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Kapitel 7 – Optionales und optimierendes Setup

Bild 7.35 Zu den SCSI-Hostadaptern der Firma Dawicontrol gibt es das Programm Dosinst, mit dessen Hilfe sich die für DOS notwendigen Treiber installieren lassen.

Der SCSI-CAM/ASPI-Treiber ist die Voraussetzung für alle weiteren Treiber, die auf dieser Softwareschnittstelle aufsetzen, wie der CD-ROM-Driver oder auch der Disk-Driver, der jedoch nicht für die Festplatten benötigt wird, denn diese werden direkt vom SCSI-BIOS unterstützt, sondern für Wechselplatten. Wer keine derartigen Platten verwendet, sollte diesen Treiber daher auch nicht laden. Wie die einzelnen Treiber jeweils heißen, ist herstellerabhängig, und als Beispiel werden hier einmal die Treiber für einen Hostadapter (DC-2976UW) der Firma Dawicontrol angegeben: ■

CONFIG.SYS: DEVICEHIGH=C:\DCSCSI\DC2976.SYS DEVICEHIGH=C:\DCSCSI\CDROM.SYS /D=CDROM001 DEVICEHIGH=C:\DCSCSI\DISKDRV.SYS

■

AUTOEXEC:BAT: LOADHIGH MSCDEX /D:CDROM001

Den einzelnen Treibern können u.U. verschiedene Aufrufparameter (z.B. DISKDRV /R=x) »mit auf den Weg« gegeben werden, um bestimmte Geräteoptionen einstellen zu können, die jedoch herstellerabhängig sind und in der Anleitung zum Adapter beschrieben sein sollten, was ebenfalls für die möglicherweise mitgelieferten Tools zur Formatierung verschiedener Laufwerke, zur Performance-Messung oder für den Backup gilt.

Kapitel 8 Power Management für PC und Notebook Die Power-Management-Funktionen zielen allgemein darauf ab, dass bei eingeschaltetem, aber momentan nicht benutztem PC einige PC-Komponenten komplett ab- oder in einen Stromsparmodus geschaltet werden können. Um tatsächlich Strom einsparen zu können, müssen zahlreiche Komponenten wie das Netzteil des PC, der Monitor, die CPU, die Festplatte und das Mainboard explizit mit dem BIOS hierfür ausgelegt sein. Da es bei einem PC geradezu eine Unmenge an Kombinationsmöglichkeiten von unterschiedlicher Hard- und Software gibt, stellt sich das Power Management ganz allgemein immer noch als etwas problematisch und auch uneinheitlich dar. Vielfach werden diese Funktionen bei einem PC überhaupt nicht verwendet, weil man damit einer Reihe von Problemen von vornherein aus dem Weg geht, wie es noch erläutert wird. Außerdem sind die vom BIOS und den Betriebssystemen zur Verfügung gestellten Funktionen teilweise auch von zweifelhaftem Nutzen, wenn man tatsächlich beabsichtigt, Strom einzusparen. Der größte Stromspareffekt bei einem Monitor ergibt sich natürlich dadurch, dass er bei längerer Nichtbenutzung einfach abgeschaltet wird, was vielfach mehr Sinn macht, als sich mit der Vielzahl der möglichen Optionen allein für einen Monitor zu beschäftigen. Gleichwohl sind unter dem Stichwort Power Management aber auch für die Praxis relevante Optionen zu finden, wie etwa die Möglichkeit, dass der PC hochfährt, wenn auf dem angeschlossenen Modem ein Fax »eintrudelt«. Manchmal wäre es auch wünschenswert, dass die oftmals störende Zeitspanne, die der PC für den Bootvorgang benötigt, abgekürzt werden könnte. Dieser Bootvorgang kann insbesondere bei der Verwendung mehrerer SCSI-Einheiten (siehe Kapitel 7.4) allein etliche Minuten andauern, danach sind dann die Programme und Daten, mit denen man zuletzt gearbeitet hat, wieder zu laden und dann ist man endlich an der Stelle der letzten Bearbeitung angekommen.

298

Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

Bild 8.1 Im BIOS-Setup gibt es meist eine separate Seite für das Setup des Power Management. Was sich dahinter an Optionen verbirgt, ist aber meist sehr unterschiedlich.

Den PC einfach per Knopfdruck aus der aktiven Applikation heraus in einen möglichst stromsparenden Schlaf zu versetzen und genauso einfach wieder zum Leben zu erwecken, um dann unmittelbar mit der Arbeit ohne lästiges Neubooten weitermachen zu können, ist sicher eine sehr wünschenswerte Funktion. Bei Notebooks ist Stromsparen geradezu unabdinglich, denn der Akku sollte natürlich möglichst lang vorhalten, so dass die beschriebene Funktion hier schon seit langer Zeit ohne Probleme anwendbar ist. Warum dies bei PC eben nicht so einfach zu realisieren ist, liegt ganz einfach in der Universalität eines PC begründet, wo die Hardware eben nicht unveränderlich ist wie bei einem Notebook. Wie es noch genau bei ACPI erläutert wird, kann allein eine einzige bestimmte HardwareEinheit – z.B. eine Einsteckkarte – oder ein (unzulänglicher) Gerätetreiber das gewünschte Power Management verhindern. Gewissermaßen als Power-Management-Nebeneffekt kann auch die Tatsache gewertet werden, dass ein PC, der nicht ständig unter »Volldampf« arbeiten muss – obwohl er eigentlich nur darauf wartet, dass der Anwender eine Aktion ausführt –, im Innern nicht so heiß wird, was der Stabilität und auch der Lebensdauer des PC zugute kommen kann.

299 Typischerweise kann man die folgenden Mechanismen unterscheiden, die gemeinhin unter Power Management beim PC firmieren: ■

Einfache Abschaltfunktionen für einzelne Einheiten (Festplatte, Monitor). Im BIOS-Setup werden hierfür bestimmte Abschaltzeiten vorgegeben.

■

Kombinierte Power Management-Stufen (Doze, Standby, Suspend), die bei Aktivierung im BIOS-Setup gleich mehrere PC-Einheiten betreffen.

■

Unterschiedliche CPU-Stromsparfunktionen (Taktreduzierung, SleepMode), die im BIOS bestimmt werden können.

■

Spezielle BIOS-Funktionen (z.B. DPMS) für den Monitor.

■

Unterschiedliche »Aufwachmechanismen« (Events: über Schnittstellen, Geräte, IRQs), die im BIOS-Setup festzulegen sind.

■

Einfache Abschaltfunktionen in Windows (unter Systemsteuerung/Energieverwaltung) für Festplatte und Monitor. Geräte »wachen« durch die Betätigung der Maus und/oder der Tastatur wieder auf.

■

Advanced Power Management (APM) mit verschiedenen Stufen, das im BIOS eingestellt wird und unabhängig vom Betriebssystem arbeiten kann. Üblicherweise übernimmt aber das Betriebssystem einige der APM-Funktionen.

■

Advanced Configuration and Power Management (ACPI), das im BIOSSetup zu aktivieren ist und ab Windows 98SE unterstützt wird. ACPI ist die intelligenteste Form des Power Managements, wie man es bei Notebooks gewohnt ist. Das Power Management ist hiermit erstmalig in standardisierter Form vom BIOS in das Betriebssystem verlagert worden.

Diese Aufstellung macht deutlich, dass die unterschiedlichsten Dinge unter Power Management (PM) auftauchen können und genauso ist es auch, was zunächst einmal vom Baujahr des Mainboards bzw. der BIOS-Version abhängt. Die Spannbreite reicht eben von simplen Abschaltvorgängen für einzelne Einheiten bis hin zu Gesamtkonzepten wie ACPI, die recht tiefgreifende Veränderungen in der Hard- und Software gegenüber einfacheren PM-Funktionen voraussetzen. Was die ganze Sache mitunter noch etwas unübersichtlicher macht, ist die Tatsache, dass man sowohl im BIOS-Setup als auch unter Windows verschiedene Energiesparfunktionen aktivieren kann und dann nicht immer klar ist, wer nun eigentlich die Festplatte abgeschaltet hat: das BIOS oder Windows. Dass sich dabei Windows und BIOS durchaus in die Quere kommen können, bleibt daher auch nicht aus.

300

Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

8.1

Einfache Stromsparfunktionen

Nach dem Einschalten des PC taucht bei einem Award-BIOS in der Regel in der rechten oberen Bildschirmecke ein Energy-Star-Symbol auf, das zunächst darauf hinweist, dass im BIOS (irgend-)eine Form von Power Management verwirklicht ist. Die amerikanische Energy-Star-Organisation hat mit eher mäßigem Erfolg versucht, einen gewissen Standard auf diesem Gebiet zu etablieren, der sich aber eher im Logo als in einheitlichen Funktionen niedergeschlagen hat.

Bild 8.2 Das Energy-Symbol signalisiert, dass das BIOS eine Form des Power Managements unterstützt.

In der folgenden Abbildung wird zunächst an einem recht einfachen Beispiel gezeigt, was an einfacheren Optionen im BIOS-Setup für das Power Management zu finden sein kann. Für die einzelnen Komponenten wird im BIOS-Setup ein spezieller Mode mit einer Zeitvorgabe (typisch von 1 Minute bis 1 Stunde) eingestellt, der nach der festgelegten Zeit, wenn keinerlei PC-Aktionen stattfinden, vom BIOS aktiviert wird. Nach der Betätigung einer Taste auf der Tastatur oder auch dem Auftreten eines Events (siehe unten) schaltet der PC dann wieder in den Normalbetrieb um. Für die CPU sind prinzipiell zwei verschiedene Mechanismen denkbar. Alle Prozessoren ab dem 486-Mikroprozessor (mit einem »S« in der Bezeichnung) besitzen einen eingebauten Stromsparmodus. Dieser darf im BIOS aber nur dann eingeschaltet werden, wenn eine derartige CPU auch tatsächlich eingebaut ist. Für alle anderen älteren CPUs wird vom BIOS her einfach der Takt reduziert (z.B. auf 8 MHz), denn geringerer Takt bedeutet auch geringere Stromaufnahme der CPU. Dieses Verfahren funktioniert mit jeder CPU, da sie nicht selbst über einen Stromsparmodus verfügen muss. Die Stromreduzierung für den Monitor kann nur bei einem hierfür ausgelegten Typ mit Power-Saving-Funktion (siehe Kapitel 8.5) effektiv ausfallen. Dabei werden vom BIOS nach der im BIOS-Setup festgelegten Zeit die Synchronisierungssignale (V-Sync, H-Sync) über die Grafikkarte kurzzeitig abgeschaltet, woraufhin sich der Monitor entweder komplett abschaltet oder seine Stromaufnahme reduziert. Solch ein Monitor sollte jedoch auf

Einfache Stromsparfunktionen

jeden Fall DPMS-kompatibel sein (Device Power Management System), denn ein einfacher Monitor kann durch das Pulsen der Synchronisierungssignale beschädigt werden.

Bild 8.3 Hier finden sich im BIOS-Setup für das Power Management nur grundlegende Optionen, die man auch komplett mit »Disabled« abschalten kann.

Ältere Monitore können nicht mit dem DPMS-Mode umgeben. Sie können daher durch das Pulsen der Signale ernsthaft beschädigt werden. Ist der Punkt HDD Power Down aktiviert, erhält die IDE-Festplatte nach der festgelegten Zeit vom BIOS den definierten IDE-Power-Down-Befehl, wodurch sie sich automatisch in den Standby-Mode schaltet. Alle IDEFestplatten (ca. ab 1993) sollten eigentlich in der Lage sein, den IDEPower-Down-Befehl auszuführen, was in der Praxis jedoch leider nicht immer der Fall ist. Für SCSI-Festplatten kann HDD Power Down allerdings nicht verwendet werden. In den Setups sind drei übliche Power-Managementstufen zu finden: ■

Doze Mode: Die Stromaufnahme der CPU wird nach Ablauf der eingestellten Zeit um ungefähr 80% reduziert.

■

Standby Mode: Die Stromaufnahme der CPU wird nach Ablauf der eingestellten Zeit um ungefähr 92% reduziert. Bei Einstellung DPMS für den Monitor wird die Stromaufnahme entsprechend verringert.

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook ■

Suspend Mode: Die Stromaufnahme der CPU wird nach Ablauf der eingestellten Zeit um ungefähr 90% reduziert, und bei Einstellung DPMS für den Monitor wird die Stromaufnahme des Monitors in Abhängigkeit vom jeweiligen Typ reduziert. Des Weiteren wird die Festplatte in den Sleep-Mode versetzt oder auch komplett abgeschaltet.

Der PC kann nicht nur durch die Betätigung einer Taste auf der Tastatur in die »normale« Betriebsart zurückversetzt werden, sondern ebenfalls durch extern auftretende Ereignisse (Events), die über die üblichen Interrupts abgewickelt werden. Eine Maus ist entweder an die Schnittstelle COM1 oder COM2 angeschlossen, der in der Regel der Interrupt 4 bzw. 3 zugeordnet ist. Für eine PS/2-Maus ist hingegen der IRQ 12 standardmäßig zuständig. Nach Aktivierung (On) des entsprechenden Menüpunktes kann der PC daraufhin durch den dazugehörigen Interrupt, der durch die Bewegung der Maus ausgelöst wird, wieder »zum Leben erweckt« werden. Des Weiteren können, je nach BIOS-Typ und sofern dies am entsprechenden Menüpunkt eingeschaltet worden ist (On), auch andere PC-Einheiten wie die Echtzeituhr (RTC) oder ein Diskettenlaufwerk den PC wieder einschalten. Externe Events für die LPT-Schnittstelle (Line Printer, Druckerschnittstelle) können nur dann verarbeitet werden, wenn sie für den bidirektionalen Betrieb (EPP, EPC) konfiguriert ist und nicht die Normal-Einstellung festgelegt wurde. Als externe Events für die COM-Ports sind neben einer Mausbetätigung auch eingehende Anrufe von einem Modem denkbar.

Bild 8.4 Mit Vorsicht zu genießen: Der Wake-On-LAN-Anschluss funktioniert in der Praxis nicht immer wie vorgesehen.

Einfache Stromsparfunktionen

Unterstützt eine Netzwerkkarte die Funktion Wake On LAN, kann der PC auch per Netzwerk »wieder ins Leben gerufen werden«, wofür eine separate Kabelverbindung zwischen der Karte und dem Mainboard (siehe Abbildung 8.4) notwendig ist. In der Praxis hat sich aber herausgestellt, dass dieser Wake-On-LAN-Anschluss nicht von allen Herstellern auf die gleiche Art und Weise verdrahtet wird und daher einige Mainboards mit bestimmten Netzwerkkarten (z.B. Asus-Board mit SMC-Netzwerkkarte) nicht zurechtkommen, was sich in abenteuerlichen Phänomenen bemerkbar machen kann, wie etwa, dass Windows NT beim Bootvorgang mit einem blauen Bildschirm hängen bleibt, nur weil die Wake-On-LANVerbindung mit dem zur Netzwerkkarte gehörenden Kabel hergestellt wurde, aber keinerlei Wake-On-LAN-Optionen aktiviert worden sind. Auf jeden Fall sollte man das Verbindungskabel, das zur Netzwerkkarte mitgeliefert wurde, verwenden und nicht ein vermeintlich identisches.

Bild 8.5 Ab Windows 98 gibt es standardmäßig die Energieverwaltung. Unter »Erweitert« findet sich die Option, ob die Batterieanzeige in der Taskleiste angezeigt werden soll, was nur für Notebooks von Bedeutung ist, sowie die Möglichkeit, ein Password für die Reaktivierung des PC festlegen zu können.

Ab Windows 98 findet man über Systemsteuerung-Eigenschaften von Energieverwaltung die Möglichkeit, verschiedene Energieschemata (Zuhause/Büro, Tragbarer Computer/Laptop, Immer an) auswählen und konfigurieren zu können. Die Konfiguration »Immer an« bedeutet allerdings nicht, dass der

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304

Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

PC ständig anbleibt, sondern es sind hier, wie bei den beiden anderen Modi bestimmte Zeiten festzulegen, es ist also nur eine (vielleicht unglückliche) Namensgebung. Die Stromsparfunktionen beschränken sich darauf, dass der Monitor nach einer festzulegenden Zeit abgeschaltet und der Standby-Modus aktiviert werden kann. Der Standby-Modus steht aber nur dann zur Verfügung, wenn Power Management im BIOS-Setup auf »Enabled« (vgl. Abbildung 8.3) eingestellt worden ist. Die Abschaltmöglichkeit des Monitors ist aber auch dann unter Windows gegeben, wenn diese Funktion im BIOS-Setup »Disabled« ist.

Bild 8.6 Nach der unter Windows festgelegten Zeit, in der keinerlei PC-Aktivitäten stattgefunden haben, schaltet sich der PC automatisch in den Standby-Modus.

Die Power-Management-Einstellungen im BIOS-Setup gelten im Prinzip für alle Betriebssysteme. Je nach Windows-Version werden diese Einstellungen jedoch überschrieben bzw. ignoriert und es gelten dann die jeweiligen Einstellungen, die unter Windows getroffen worden sind. Im Windows-Standby-Modus wird die CPU heruntergetaktet und auch der Monitor abgeschaltet, was üblicherweise durch einen dreimaligen PiepTon des PC signalisiert wird. Die aktuelle Windows-Umgebung wird dabei in das RAM geschrieben. Durch eine Tasten- oder auch Mausbetätigung wacht der PC dann wieder auf, was umso schneller geht, je schneller die CPU und je größer das RAM ausgelegt sind. Unabhängig davon kann der Monitor auch früher abgeschaltet werden, wie es in der Abbildung 8.5 auch als Einstellung zu erkennen ist.

Advanced Power Management

Bild 8.7 Statt den PC herunterzufahren oder neu zu starten, ist jetzt auch der StandbyModus beim Beenden von Windows verfügbar.

8.2

Advanced Power Management

Mit Windows 98 ist die Energieverwaltung um die Möglichkeit der Festplattenabschaltung erweitert worden. Des Weiteren wird nunmehr auch das Advanced Power Management (APM) unterstützt. Da sich bei den Stromsparfunktionen, die im BIOS-Setup zu konfigurieren sind, lange Zeit kein allgemeiner Standard herauskristallisiert hat, haben Intel und Microsoft das Advanced Power Management definiert, das die einzelnen Stromsparstufen (Standby, Suspend, Off, siehe Kapitel 8.1) nun verbindlich definiert. Wenn sich im BIOS-Setup eine Bezeichnung wie PM Control by APM finden lässt, kann man hier auf Yes schalten, um APM zu aktivieren, wodurch die Kontrolle des Power Managements dann Windows übertragen wird.

Bild 8.8 Das übliche Power Management kann abgeschaltet und statt dessen APM aktiviert werden.

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

Für Windows hat die Aktivierung von APM zur Folge, dass sich in der Systemsteuerung unter Systemkomponenten dann der Eintrag Unterstützung für Advanced Power Management finden lässt. Eine nachfolgende Abschaltung von APM im BIOS-Setup ändert dann nichts mehr, denn einmal aktiviert, behält Windows APM und die entsprechenden Funktionen bei. Eine Deaktivierung ist dann nur noch unter Windows möglich. In der Praxis ist APM jedoch gegenüber den herstellerspezifischen Power ManagementImplementierungen in den BIOS-Setups kein echter Fortschritt, denn in den meisten Fällen lässt sich diese Funktionalität auch dort konfigurieren. APM fasst nur die möglicherweise einzeln vorhandenen Optionen zusammen und stellt sie nunmehr als Standard für Windows zur Verfügung.

Bild 8.9 Das Abschalten von APM kann durch die Deaktivierung im Hardware-Profil erfolgen, die BIOS-Einstellung hat keinen Einfluss mehr.

8.3

Advanced Configuration and Power Management Interface

Eine Weiterentwicklung von APM ist Advanced Configuration and Power Management Interface – kurz ACPI –, ebenfalls eine Entwicklung von Microsoft, Intel und auch Toshiba, wobei Toshiba hier sein Know-how der Stromsparmechanismen, wie sie diese Firma schon seit längerer Zeit in Notebooks realisiert, eingebracht hat. Bei ACPI ist allein (!) das Betriebssystem, vorzugsweise Windows 2000, für das Power Management zuständig. Diese Funktionalität des Betriebssystems wird auch als Operating System Directed Power Management (OSPM) bezeichnet.

Advanced Configuration and Power Management Interface

Wer mit Windows arbeitet, kennt sicher das Problem, dass das System auch einmal abstürzen kann, und dies kann für die Hardware dann mit ACPI/OSPM problematisch werden. Weil dann die verwaltende Instanz praktisch abhanden gekommen ist, kann das Betriebssystem beispielsweise keine Überhitzung der CPU mehr feststellen, sie kann dadurch zerstört werden und der PC prinzipiell auch komplett abbrennen. Der ACPI-Standard sieht hierfür keinerlei Schutzmaßnahmen vor, was den MainboardHerstellern wohl auch zu gefährlich erscheint, so dass sie praktisch neben ACPI eigene Schutzschaltungen in Hardware vorsehen, was jedoch wieder keinem allgemein gültigem Standard entspricht. APM arbeitet im Prinzip wie ACPI, es fehlen lediglich die Funktionen SPR (Suspend To RAM) und STD (Suspend To Disk), so dass diese beiden Funktionen das eigentlich Neue darstellen. APM und ACPI »werkeln« neben dem bisher üblichen Power Management, das dann in Funktion tritt, wenn der PC unbeschäftigt ist. Aufgrund der Vielzahl an Optionen im BIOS-Setup und der möglichen Kombinationsmöglichkeiten hat es sich in der Praxis bewährt, dass man sich für einen einzigen Mechanismus entscheidet: Power Management, APM oder ACPI und diesen dann seinen Ansprüchen anpasst. Davon einmal abgesehen, sollen sich mit ACPI ab Windows 98 die nützlichen Eigenschaften, wie sie bei Notebooks schon lange üblich sind, auch dem PC erschließen. Dazu gehören insbesondere die Funktionen Suspend to RAM und Suspend to Disk, die dafür Sorge tragen, dass der aktuelle Systemzustand »festgehalten« und abgespeichert werden kann. Suspend to RAM funktioniert zwar prinzipiell auch schon mit APM, allerdings ist hier das Zusammenwirken der verschiedenen Optionen und welche Funktion das BIOS und welche Windows übernimmt, nicht standardisiert, und demnach findet man hierfür in den BIOS-Setups auch die unterschiedlichsten Bezeichnungen. Die interessanteste Option von ACPI für die Praxis ist ohnehin Suspend to Disk, bei der der Systemzustand vollständig auf die Festplatte geschrieben wird und sich der PC danach auch tatsächlich komplett abschaltet. Zur Reaktivierung ist er dann per Taster an der PC-Frontplatte wieder einzuschalten, was aber nur mit ATX-Systemen funktioniert, denn den älteren Mainboards im Baby-AT-Format (BAT-Boards) fehlen hierfür die technischen Voraussetzungen. Neben den Stromsparfunktionen des BIOS löst ACPI auch noch die bisher übliche Plug&Play-Funktion des BIOS ab, was somit recht tief greifende Veränderungen im allgemeinen Hardware-Aufbau und -Management zur Folge hat. ACPI funktioniert im Prinzip so, dass das BIOS eine Tabelle im RAM zur Verfügung stellt, die eine genaue Beschreibung des Systems enthält. Windows bedient sich dieser Tabelle und verwaltet die Hardware (Ressourcen, unterstützte Stromsparfunktionen) dementsprechend. Für die spezielle ACPI-Funktionalität werden außerdem neue Register und

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

eben ein ACPI-BIOS benötigt, das im Grunde genommen eine Erweiterung eines Plug&Play-BIOS darstellt und daher in den gleichen Chips residiert. Die folgende Abbildung zeigt das Zusammenspiel der einzelnen Einheiten mit ACPI.

Bild 8.10 ACPI krempelt die Verwaltung der Hardware recht drastisch um.

Das OSPM-fähige Betriebssystem hat zunächst die Tabelle im RAM zu interpretieren, wofür intern ein AML-Interpreter zum Einsatz kommt, denn die Tabelle ist in einer bestimmten Syntax (ACPI Machine Language, AML) aufgebaut. AML ist eine Programmiersprache, die weder Betriebssystem- noch Hardware-abhängig ist und mit der sich die Funktionen der Mainboards steuern lassen. Der ACPI-unterstützende Teil des BIOS ist in der ACPI Machine Language geschrieben und nicht im üblichen AssemblerCode (native Code). Des Weiteren sind spezielle ACPI-Treiber notwendig, die wie AML feste Bestandteile ab der Windows 98-Version sind.

Advanced Configuration and Power Management Interface

ACPI kennt vier grundlegende Stufen des Power Management, die in der Tabelle 8.1 angegeben sind. Das Anhalten der CPU wird vom Chipset mit einem speziellen Signal (STPCLK) durchgeführt. Genau genommen werden lediglich die Prozessor-Register eingefroren, wodurch der Stromverbrauch drastisch sinken kann. Je nach dem Verhältnis von High- zu LowPegel-Zeit des STPCLK-Signals, was man im BIOS-Setup unter einem Eintrag wie Manual Throttle Ratio oder Throttle Duty Cycle (vgl. Abbildung 8.8) einstellen kann, verringert sich der CPU-Stromverbrauch. Diese Funktion – auch als Speed Step Technology bezeichnet – kommt auch dann automatisch durch ACPI gesteuert zum Einsatz, wenn die CPU etwa zu heiß wird. Im S1-Modus werden der Monitor und die Festplatte abgeschaltet, das Netzteil bleibt eingeschaltet, die CPU und die Caches (L1, L2) initialisiert. Ob auch der CPU-Lüfter im S1-State weiterlaufen soll, kann oftmals bei einem eigenen Menüpunkt im BIOS-Setup festgelegt werden. Bezeichnung

Funktion/Wirkung

S1

Die CPU wird vom Chipset angehalten, schnelle Reaktivierung

S2

Die CPU und der Cache werden vom Chipset angehalten

S3

Suspend to RAM: wie S2, und Teile der Mainboard-Elektronik werden abgeschaltet, PCI-Karten halten einen Minimal-Betrieb aufrecht

S4

Suspend to Disk: Systemzustand wird auf der Festplatte gespeichert, der PC kann abgeschaltet werden

Tabelle 8.1 Die ACPI-Power-Management-Zustände

In der zweiten ACPI-Stufe werden zusätzlich die beiden Caches eingefroren, so dass das Aufwachen aus diesem Zustand länger dauert, weil der Registerund Cache-Inhalt erst wieder restauriert werden muss. Im S3-Zustand werden Teile der Mainboard-Elektronik abgeschaltet, und geeignete PCIKarten schalten teilweise ebenfalls ab, wobei sie mit einer Hilfsspannung des PC-Bus weiterversorgt, also nicht komplett abgeschaltet werden. Das RAM hält den fixierten Systemzustand fest, so dass es über eine StandbyVersorgung weiterhin mit Strom versorgt werden muss. Bei älteren ATXSystemen kann dies zu Problemen führen, wie etwa, dass der PC nicht mehr aufwacht, weil die Standby-Versorgung möglicherweise unterdimensioniert ist. Damit das RAM nicht die Daten verliert, weil es kein externes Refresh-Signal mehr erhält, arbeitet das RAM im Self-Refresh-Modus. Für die Verwendung von ACPI-S3 wird eine 5-V-Standby-Spannung benötigt. Das Netzteil muss hierfür laut ATX-Spezifikation 2.01 mindestens 500 mA liefern können, ältere ATX-Netzteile bieten jedoch oftmals nur 100 mA, so dass der S3-Modus dann möglicherweise nicht funktioniert. Einige Mainboards verlangen jedoch 720 mA oder sogar noch mehr Strom über die Standby-Leitung.

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

Bild 8.11 Wichtig ist eine ausreichend dimensionierte Standby-Versorgung, wobei man diese Angabe meist direkt auf dem PC-Netzteil findet. Dieses Netzteil liefert hierfür zwei Ampere.

Der größte Stromspareffekt ergibt sich mit dem S4-Modus Suspend to Disk, bei dem der Systemzustand auf der Festplatte gespeichert wird und der PC danach per Power-Taster abgeschaltet werden kann. Ein Aufwachen per Event (LAN, Modem) ist daher aus dem S4-Zustand nicht möglich. Die meisten aktuellen Mainboards bieten im BIOS-Setup diese Funktion allerdings auch gar nicht, sondern typischerweise lediglich die Modi S1 und S3. Generell gilt, dass je niedriger das Energieniveau absinkt, desto länger dauert dann auch die Regenerierung des Systems. Der S3-Zustand stellt gewissermaßen einen praktikablen Kompromiss aus möglichst niedrigem Stromverbrauch und Geschwindigkeit bei der Systemwiederherstellung dar. Laut ACPI-Spezifikation ist außerdem eine neue Echtzeituhr vorgesehen, mit deren Hilfe sich der PC zu bestimmten Zeiten automatisch einschalten lassen kann. Die Möglichkeit, den PC durch Events (Modem, LAN) wieder aufwecken zu können, gab es schon vor ACPI, was nunmehr aber explizit vorgeschrieben ist. Der Anforderungskatalog seitens der Hard- und Software ist für ACPI ganz beachtlich, wie es auch die Aufstellung Voraussetzungen für ACPI in Kurzform zeigt.

Advanced Configuration and Power Management Interface

Voraussetzungen für ACPI ACPI-BIOS: bieten alle aktuellen PCs OSPM-fähiges Betriebssystem: ab Windows 98, besser ist Windows Me oder Windows 2000 ACPI-fähige Gerätetreiber für das OSPM-fähige Betriebssystem: ist abhängig vom Typ und Hersteller der Hardware-Einheiten ACPI-konformer Chipset mit Power Management Timer (3,579 MHz): bieten alle aktuellen PCs Echtzeituhr für die Zeit-gesteuerte Einschaltfunktion: bieten alle aktuellen PCs Spezieller Sleep- oder üblicher Power-Taster: ab ATX-Systemen ATX-Netzteil mit einer Standby-Versorgung von mindestens 500 mA: ab ATX-Standard 2.01 Mindestens einen Sleep-Modus: bieten alle aktuellen PCs Interrupt-Mechanismus für die Erkennung externer Ereignisse: bieten alle aktuellen PC Optional eine schaltbare Power-LED (aus: PC abgeschaltet, blinkt: SleepModus, an: Normalbetrieb): ist abhängig vom Gehäuse- und MainboardHersteller Optional eine Message-LED, eine Siebensegment-Anzeige oder auch ein LCDisplay für die Anzeige von eingetroffenen Nachrichten (Fax, E-Mail): ist abhängig vom Gehäuse- und Mainboard-Hersteller Optional ACPI-konforme PCI-Einsteckkarten, die einen Stromsparmodus unterstützen: je nach Typ und Hersteller Optional sind externe Geräte wie Modems oder Drucker, die ebenfalls ACPI-konforme Schlafzustände unterstützen Das größte Problem stellen zurzeit die Gerätetreiber wie für Grafik-, Netzwerk- oder auch Soundkarten dar, denn wenn sie nicht für ACPI ausgelegt sind, kann ein einziger ungeeigneter Treiber dafür verantwortlich sein, dass das System dann nicht mehr aus dem Tiefschlaf erwacht.

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

Bild 8.12 Im BIOS-Setup wird auf die Gefahr des S3-Modus (drivers may not support this state) hingewiesen, so dass vielfach nur der S1-Modus im BIOS-Setup zur Verfügung steht.

Einen Anhaltspunkt, ob die Treiber für ACPI geeignet sind oder aber nicht, bieten zertifizierte (signierte) Treiber für Windows Me und Windows 2000, eine Garantie für die Funktionstüchtigkeit ist dies aber leider auch nicht. Zur Feststellung, inwieweit der PC eine ACPI-Unterstützung bietet, gibt es von Microsoft das nützliche Programm ACPIView, das sich auch auf der diesem Buch beiliegenden CD befindet. Je nach Konfigurationszustand des PC kann man mit diesem Tool fehlende Treiber für ACPI nachinstallieren. Prinzipiell sind hierfür mindestens die folgenden notwendig, die dann im Geräte-Manager von Windows 98 auftauchen sollten: ■

ACPI BIOS oder auch ACPI-Bus: für die Kommunikation mit dem ACPITeil des BIOS

■

ACPI System Button: für die Kontrolle der Power- und Suspend-Taste

■

Composite Power Source: für das Abschalten des PC

■

SCI IRQ Used by ACPI: für die Verwaltung des System ManagementInterrupts

■

System Board Extension for ACP bzw. Systemplatinenerweiterung für ACPI: ist der Treiber für die ACPI-Register des Chipsets

Probleme wie beispielsweise, dass der PC einfach nicht in den Sleep- oder Standby-Modus wechseln mag oder aber auch nicht korrekt wieder starten kann, sind leider immer noch typische ACPI-Merkmale, so dass dieser Modus unter Windows 98 noch recht problematisch sein kann.

Advanced Configuration and Power Management Interface

Bild 8.13 Die ACPI-Bestandteile unter Windows Me

ACPI wird man bei Windows 98 nur dann wieder los, wenn der ACPISchlüssel in der Registry manuell auf »0« gesetzt wird. Außerdem müsste die ACPI-Unterstützung im BIOS ebenfalls wieder abgeschaltet werden können, was aber bei einigen Mainboards überhaupt nicht möglich ist. Die BIOS-ACPI-Funktion lässt sich dann nur per Windows 98 aktivieren, aber nicht wieder so ohne weiteres rückgängig machen, erst mit Windows Me und Windows 2000 hat sich dies zum Besseren gewendet. Auch wenn das BIOS kein Suspend to Disk bietet, kann diese Funktion unter Windows Me und Windows 2000 – passende ACPI-Treiber vorausgesetzt – eingesetzt werden, was dort als Ruhezustand bezeichnet wird.

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

Bild 8.14 Die Energieoptionen bei Windows Me

Bild 8.15 Im Ruhezustand wird die PC-Konfiguration ACPI-konform auf die Festplatte geschrieben.

BIOS-Optionen für das Power Management Setup

Das Aufwecken aus dem Ruhezustand wird durch die Betätigung der PowerTaste am PC ausgelöst, wobei es zunächst so aussieht, als wenn ein üblicher PC-Bootvorgang stattfindet, weil das BIOS wie sonst auch initialisiert sowie der Boot-Sektor gelesen wird, so dass bei vorhandenem Boot-Manager möglicherweise nicht Windows Me, sondern das andere auf der Festplatte befindliche Betriebssystem gestartet wird, was von der Voreinstellung des Boot-Managers abhängt. Danach erscheint jedoch unmittelbar die Meldung Rückkehr zu Windows und das System ist dann sehr schnell in dem gleichen Zustand verfügbar, wie es vor dem Ruhezustand der Fall war.

8.4

BIOS-Optionen für das Power Management Setup

In den Setups lassen sich mitunter eine Vielzahl von unterschiedlichen Stromsparfunktionen aktivieren, deren Funktionen und Zusammenspiel nicht immer deutlich werden. Die folgende Tabelle gibt hierfür eine Orientierungshilfe. BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion

AC Back Function

Mit der Einstellung »Power On« startet der PC nach einer Spannungsunterbrechung (z.B. Stromausfall) automatisch.

AC Power Loss Restart

Bei »Enabled« startet der PC nach einer Spannungsunterbrechung (z.B. Stromausfall) automatisch.

AC97 Logic Resume

Enabled: Ein AC97-Modem (Software-Modem, meist mit kleiner Einsteckkarte im AMR-Slot auf dem Mainboard integriert) kann den PC z.B. bei Empfang eines Faxes einschalten.

ACPI I/O Device Node

Aktivierung der ACPI-Einheiten des Mainboards.

ACPI Sleep Type oder ACPI Suspend Type oder ACPI Sleep State

Festlegung des ACPI-Modus, meist sind hier S1 (POS: Power On Sleep) und S3 (STR: Suspend To RAM) möglich. Nur selten findet man hier auch S4 (STD: Suspend To Disk).

ADLIB Ports Access

Bestimmt, dass kein Suspend-Modus aktiviert wird, wenn Zugriffe auf die Ports einer Adlib-kompatiblen Soundblasterkarte stattfinden.

CPU Fan Off Option

Legt fest, ob der CPU-Lüfter im Suspend-Modus abgeschaltet werden soll. Eine nicht ganz ungefährliche Option, denn es ist nicht einheitlich geregelt, ob die CPU dabei nicht doch überhitzt wird.

Tabelle 8.2 Optionen für das Power Management, APM und ACPI

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion

CPU Sleep Pin Enable

Die Voreinstellung »Enable« sollte nicht verändert werden, da alle aktuellen CPUs das Power Management problemlos unterstützen.

Doze Mode

Angabe, nach welcher Zeitspanne der PC in den DozeModus schalten soll. Voraussetzung ist hierfür in der Regel, dass beim Eintrag »Power Management« die Einstellung »User Define« aktiviert worden ist.

FDC/HDC/LPT/ COM Ports Access

Legt mit der Einstellung »Monitor« fest, dass, solange das Diskettenlaufwerk, die Festplatte, der Drucker oder Geräte an den COM-Ports aktiv sind, kein Umschalten in den Suspend-Modus stattfindet.

Green PC Monitor Power State

Angabe, in welchen Stromsparmodus sich ein DPMSfähiger Monitor begibt. Möglich sind hier meist »Off«, »Standby« und »Suspend«. Die passende Einstellung hängt von den typischen Pausenzeiten des Anwenders ab.

IDE Access

Solange eine IDE-Einheit aktiv ist, wird ein Umschalten in den Suspend-Modus nicht zugelassen.

IDE HDD Power Down

Zeitangabe, wann die IDE-Festplatten abgeschaltet werden sollen.

KB & PS/2 Mouse Access

Legt fest, ob die Betätigung der PS/2-Tastatur oder der PS/2-Maus den aktiven Stromsparmodus beenden kann. Wenn dies gewünscht wird, ist hier »Monitor« zu aktivieren, was bedeutet, dass die entsprechenden Signale dann überwacht werden (Monitoring).

Manual Throttle Ratio

Der Eintrag legt fest, wie lange die CPU per STPCLKSignal angehalten wird bzw. sie den CPU-Takt erhält. Dieses Verhältnis von Low-zu-High-Pegel bestimmt somit die Stromaufnahme der CPU. Je geringer dieser Wert gewählt wird, desto höher ist die Stromaufnahme.

MIDI Ports Access

Bestimmt, dass kein Suspend-Modus aktiviert wird, wenn Zugriffe auf die MIDE-Ports einer Soundkarte stattfinden.

Modem Use IRQ

Angabe des Interrupt-Kanals für die Aufweckfunktion des PC durch ein Modem.

PIRQ[x] IRQ Active

Überwachung (Monitoring) von Interrupt-Kanälen, die von bestimmten Einheiten verwendet werden. Solange diese aktiv ist, findet dann keine Umschaltung in den Suspend-Modus statt. Sinnvoll insbesondere bei einer SCSI-Adapterkarte, denn SCSI-Einheiten entziehen sich den üblichen Power-ManagementEinstellungen im BIOS-Setup.

Tabelle 8.2 Optionen für das Power Management, APM und ACPI (Forts.)

BIOS-Optionen für das Power Management Setup

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion

PM Control by APM

Mit der Einstellung »Yes« wird das Power Management durch APM ausgeführt.

Post Video On S3 Resume

Bei Aktivierung wird das BIOS der Grafikkarte nach dem Aufwachen aus dem S3-Zustand aktiviert und ein »Power On Self Test« (POST) durchgeführt. Sollte nur dann eingeschaltet werden, wenn die Grafikkarte andernfalls nicht funktioniert.

Power Button Override

Aktivierung der Funktion »ACPI Power Button Override«. Wird der Netztaster länger als vier Sekunden betätigt, schaltet die Software in einen ACPIStromsparmodus.

Power Down Activities

Je nach BIOS sind hiermit verschiedene Quellen anzugeben, die den PC wieder aus dem Schlaf wecken können.

Power Management

Mögliche Optionen sind: Disable, wobei dann bei einigen BIOS-Versionen auch APM und ACPI (!) ausgeschaltet sind. Die Einstellung »Max Saving« wirkt bereits nach kurzer Zeit, schaltet die Festplatte und den Monitor ab und taktet die CPU herunter. »Min Saving« geht den anderen Weg und deaktiviert die Einheiten erst später und hält den PC daher länger aktiv. Bei »User Define« kann man die Daten für die Deaktivierung der Einheiten selbst festlegen.

Reload Global Timer Events

Je nach BIOS sind hiermit verschiedene Quellen anzugeben, die, solange sie aktiv sind, ein Umschalten in den Suspend-Modus nicht zulassen.

Reset IDE on S3 Resume

Die IDE-Festplatten erhalten bei »Enabled« nach der Wiederkehr aus dem S3-State ein zusätzliches ResetSignal, was meist aber nicht erforderlich ist.

Resume by Alarm

Automatisches Einschalten des PC nach einer festgelegten Zeit. Je nach BIOS sind hier verschiedene Optionen wie Everyday, By Date oder Time möglich.

Resume by LAN

Enabled: Einschalten des PC über das Netzwerk erlauben. Nützlich für Server, die rund um die Uhr laufen.

Resume by Ring

Mit Enabled wird der PC eingeschaltet, wenn das an einem COM-Port befindliche Modem die Ring-Leitung (Klingeln) aktiviert.

RI Resume

Mit »Enabled« wird der PC eingeschaltet, wenn das an einem COM-Port befindliche Modem die Ring-Leitung (Klingeln) aktiviert.

Tabelle 8.2 Optionen für das Power Management, APM und ACPI (Forts.)

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion

SB/MSS Audio Ports Access

Bestimmt, dass kein Suspend-Modus aktiviert wird, wenn Zugriffe auf eine Soundblasterkarte stattfinden.

SMBUS Resume

Enabled: Automatisches Einschalten des PC, wenn eine Einheit am System Management Bus aktiv wird. Zurzeit ist aber keine geeignete Einheit (außer vielleicht einem Monitor) bekannt, bei der dieser Eintrag nutzbringend auf »Enabled« zu schalten wäre.

Standby Mode

Angabe, nach welcher Zeitspanne der PC in den Standby-Modus schalten soll. Voraussetzung ist hierfür in der Regel, dass beim Eintrag »Power Management« die Einstellung »User Define« aktiviert worden ist.

Suspend Mode

Angabe, nach welcher Zeitspanne der PC in den Suspend-Modus schalten soll. Voraussetzung ist hierfür in der Regel, dass beim Eintrag »Power Management« die Einstellung »User Define« aktiviert worden ist.

Suspend To RAM Capability

Bei der Einstellung AUTO wird überprüft, ob die Standby-Leitung für den S3-Zustand einen ausreichenden Strom liefern kann, was man daher auch einstellen sollte.

Suspend Type

Angabe des Suspend-Modus, der entweder »Power On Suspend« lautet, wobei die CPU unverändert weiterarbeitet, oder »Stop Grant«, bei der ihr Zustand eingefroren wird.

System Thermal

Sollte aktiviert sein, damit der Suspend-Modus automatisch unterbrochen wird, wenn die CPU zu heiß wird.

Throttle Duty Cycle

Der Eintrag legt fest, wie lange die CPU per STPCLK-Signal angehalten wird bzw. sie den CPU-Takt erhält. Dieses Verhältnis von Low-zu-High-Pegel bestimmt somit die Stromaufnahme der CPU. Je geringer dieser Wert gewählt wird, desto höher ist die Stromaufnahme.

USB KB/MS Wakeup From S3

Legt fest, ob die Betätigung einer USB-Tastatur oder einer USB-Maus den Suspend-Modus beenden kann. Wenn dies gewünscht wird, ist hier »Monitor« zu aktivieren, was bedeutet, dass die entsprechenden Signale dann überwacht werden (Monitoring).

Video Off After

Angabe, bei welchen Stromsparfunktionen der Monitor abgeschaltet wird. Möglich sind hier NA (niemals), Doze (bei allen), Standby (Standby und Suspend) und Suspend (nur Suspend).

Tabelle 8.2 Optionen für das Power Management, APM und ACPI (Forts.)

BIOS-Optionen für das Power Management Setup

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion

Video Off Method

Festlegung des Monitor-Abschaltmechanismus. Aktuelle Monitore unterstützen DPMS, was man daher auch einschalten sollte. Nur ältere Modelle schalten intern erst dann in einen Energiesparmodus, wenn hier »Blank Screen« angegeben wird oder zusätzlich die V- und H-Sync.-Signale abgeschaltet werden.

Wake On LAN

Enabled: Einschalten des PC über das Netzwerk erlauben. Nützlich z.B. auch bei Servern, die rund um die Uhr laufen und sich außerhalb der Geschäftszeit in einen stromsparenden Modus bewegen sollen.

Wake on RTC Timer

Automatisches Einschalten des PC nach einer festgelegten Zeit. Je nach BIOS sind hier verschiedene Optionen wie »Everyday«, »By Date« und »Time« möglich.

Tabelle 8.2 Optionen für das Power Management, APM und ACPI (Forts.)

Im BIOS-Setup müssen sich ACPI-Optionen nicht unbedingt auf der Power-Management-Seite befinden. Es ist bei einem Award-BIOS durchaus möglich, dass sich auf der PNP/PCI-Configuration-Seite auch Einstellungsmöglichkeiten für ACPI finden lassen, wie etwa ACPI I/O Device Node.

Bild 8.16 Angabe des Suspend-Typs, der »Power On Suspend« lautet, wobei die CPU unverändert weiterarbeitet, während ihr Zustand bei der Einstellung »Stop Grant« eingefroren wird.

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

Bei dem Einstellen der passenden Optionen sollte man daran denken, dass das Power Management auch mit Nachteilen bei der täglichen Arbeit verbunden sein kann. Einer dieser Nachteile kann beispielsweise dann eintreten, wenn mathematische Berechnungen oder das Rendering von Grafiken auszuführen ist. Je nach Konfiguration kann sich eine Power-Management-Stufe aktivieren und die CPU trödelt dann nur noch vor sich hin, statt schnell zu rechnen. Eine weitere Anwendung, bei der man unbedingt auf Stromsparfunktionen verzichten sollte, ist das »Brennen« von CDs. Bei den aktuellen BIOS-Versionen kann man zwar entsprechende Vorkehrungen treffen, damit das Power Management nicht störend in Erscheinung tritt, allerdings kommt man dann nicht umhin, sich genauestens mit den einzelnen Optionen zu beschäftigen, wobei es leider auch keine Seltenheit ist, dass diese oder jene Option im Setup einfach nicht korrekt funktioniert und dann die Hoffnung bleibt, dass ein BIOS-Update hier Abhilfe schaffen kann.

8.5

Die Stromsparmodi der Monitore

Anstatt irgendwelche Bildschirmschoner-Programme laufen zu lassen, die zwar ganz nett anzusehen sind, aber unter Umständen sogar die Festplatte bemühen, damit die Animationen nachgeladen werden können, ist es besser, den Monitor bei Nichtbenutzung einfach abzuschalten. Da der Monitor eines PC ein besonders hoher Stromverbraucher ist, ist hier auch der richtige Ansatzpunkt, um wertvolle Energie zu sparen. Dabei gilt generell: Je größer der Bildschirm ist, desto größer ist der Stromspareffekt, der durch einen »Hardware-Bildschirmschoner« erreicht werden kann. Interessant ist in diesem Zusammenhang, welchen Einfluss das Abschalten des Monitors auf seine Lebensdauer hat. Eine IBM-Studie kam zu dem Ergebnis, dass eine Stunde Brenndauer der Bildröhre etwa dem viermaligen Ein- und Ausschalten des Monitors entspricht. Daraus kann man demnach schließen: Bei einer mehr als viertelstündigen Arbeitspause schont man den Monitor, wenn man ihn abschaltet. Energiesparschaltungen sind in Monitoren mittlerweile Standard. Hierfür gibt es eine schwedische Richtlinie von der NUTEK, was übersetzt für Swedish National Board for Industrial and Technical Development steht. Eine amerikanische Initiative nennt sich Energy-Star und das dazugehörige Logo wird man nach dem Einschalten des PC oftmals als BIOS-Meldung erkennen können. Allerdings bezieht sich Energy-Star nicht direkt auf den Monitor, sondern zunächst auf PC-interne Energiesparmaßnahmen, wie das Herunterschalten der CPU oder die Abschaltung der Festplatte bei zeitweiliger Nichtbenutzung. Am Monitor selbst kann man vielfach zwischen dem NUTEK und dem VESA DPMS umschalten. Die VESA hat das Display Power Management Signaling definiert, das die Stufen On, Standby, Suspend und Off kennt. Im BIOS-Setup kann der DPMS-Modus explizit festgelegt werden, damit der

Die Stromsparmodi der Monitore

Monitor hierauf entsprechend reagieren kann. Dabei ist zu beachten, dass der Monitor ebenfalls DPMS-kompatibel sein muss, denn er könnte durch die von der Grafikkarte gelieferten, gepulsten Signale zur Steuerung der Monitorenergiesparmaßnahme ernsthaft beschädigt werden.

Bild 8.17 Die jeweilige Methode für den Stromsparmodus des Monitors ist mit Bedacht zu wählen.

Die beiden Stromsparmodi der NUTEK und der VESA (DPMS) sind nicht identisch. Bei der Konfigurierung eines Grafiksystems muss beachtet werden, welcher Modus vom Monitor unterstützt wird. Monitore, die keinen Stromsparmodus kennen, können durch die Einschaltung eines Stromsparmodus beschädigt werden. Der NUTEK-Energiesparmodus funktioniert demgegenüber leicht abgewandelt und kennt keine Standby-Stufe. Werden jedoch die Abschaltzeiten entsprechend der jeweiligen (individuellen) Arbeitsweise einstellt, ergeben sich zwischen beiden Energiesparmodi keine relevanten Unterschiede. Der NUTEK-Modus ist weniger im PC-Bereich, sondern eher bei Apple-Macintosh-Rechnern üblich und setzt für die Aktivierung einen Blank-Screen (schwarzgeschalteten Monitor) voraus, es darf also kein bewegter Bildschirmschoner festgelegt werden.

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

Bild 8.18 Die einzelnen Stufen der Energiesparverfahren nach VESA-DPMS

8.5.1

Monitor Plug&Play

Die VESA definierte den DDC (Display Data Channel), einen Kommunikationsweg zwischen Grafikkarte und Monitor, um dem Monitor Plug&PlayFähigkeiten zu verleihen. Ein DDC-Monitor kann der Grafikkarte seine Daten mitteilen und die Konfiguration des Grafiksystems dadurch vereinfachen. Es existieren mehrere DDC-Varianten, wobei DDC1 die einfachste Ausführung darstellt, da hierfür kein zusätzliches Kabel benötigt wird. Es werden die Anschlüsse des üblichen Standard-VGA-Anschlusses verwendet. Der Monitor sendet ununterbrochen 128-Kbyte-Datenblöcke (EDID, Extended Display Identification), wobei die vertikale Synchronisation als Taktsignal fungiert. Es findet nur eine unidirektionale Kommunikation zur Identifizierung des Monitors statt, damit eine passende Auflösung gewählt werden kann. Für DDC1 sind lediglich ein entsprechender Monitor und ein Treiberprogramm (VBE) notwendig, das ab Windows 95 Bestandteil eines DDC-fähigen Monitortreibers ist. Unter den Standardbildschirmtypen findet man beispielsweise den DDC-Universaltreiber Plug&Play Bildschirm (VESA DDC). DDC2 arbeitet in zwei Richtungen (bidirektional) und verwendet hierfür einen speziellen Bus – den Access-Bus –, der im Prinzip dem I2C-Bus der Firma Philips entspricht. Der I2C-Bus ist in fast jedem CD-Player oder auch Fernseher zu finden und wird dort für die interne Kommunikation der einzelnen Schaltungseinheiten verwendet. Der System Management Bus auf dem Mainboard, mit dem z.B. auch das EEPROM auf den Speichermodulen ausgelesen oder die Monitoring-Funktion (Temperatur, Lüfterdrehzahl) ausgeführt wird, entspricht ebenfalls dem I2C-Bus. Die BIOS-Setup-

Die Stromsparmodi der Monitore

Option SMBUS Resume (siehe Tabelle 8.2) könnte möglicherweise für das Einschalten des PC zum Einsatz kommen, wenn der Monitor eingeschaltet wird. Statt dessen wird für die Monitorkonfigurierung jedoch meist der USBus verwendet.

Bild 8.19 Dieser Monitor fungiert auch als USB-Hub und schaltet einen USB-Eingang (vom Mainboard, links) auf vier Ports.

Die internen Monitorparameter lassen sich damit bequem per Software einstellen, wobei ein derartiger Monitor meist auch als USB-Hub (Verteiler) dienen kann, da er über mehrere Ports wie für den Anschluss einer USB-Maus, einer USB-Tastatur, eines USB-Modems und vielleicht noch eines USB-Scanners verfügt. Daneben existiert eine ganze Reihe von Monitoren, wie beispielsweise der Diamond Pro 21 T der Firma Mitsubishi, der sich mit Hilfe der RS232-Schnittstelle konfigurieren lässt, was jedoch nichts mit dem Display Data Channel zu tun hat, da es sich hier um eine herstellerspezifische Lösung handelt, und davon gibt es eine ganze Reihe, so dass für derartige Monitore immer ein spezieller Treiber für das jeweilige Betriebssystem zur Verfügung stehen muss.

Bild 8.20 Die Monitorparameter lassen sich komfortabel über eine USB-Verbindung zwischen PC und Monitor festlegen.

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

8.6

Notebook-Besonderheiten

Portable Computer, die mit einem Akku arbeiten, wie eben Notebooks verfügen praktisch seit Anbeginn über ein Power Management und auch über die Funktion, den aktuellen PC-Zustand auf die Festplatte schreiben zu können, was durch eine bestimmte Tastenkombination (meist (Fn) + (F12)) oder auch durch das Schließen (Herunterklappen des Display-Teils) des Notebooks erfolgt. Jeder Hersteller hat hier jedoch in der Zeit vor ACPI seinen eigenen Mechanismus entwikkelt und zum Einsatz gebracht, während im Grunde genommen alle aktuellen Notebooks nur noch ACPI verwenden.

Bild 8.21 ACPI unter Windows 98 bei einem Notebook, wobei sich hier gegenüber einem Standard-PC weitere (ACPI-Batterie) oder auch abweichende Optionen (Eingebetteter ACPI-Controller) finden lassen.

Vielfach gibt es bei Notebooks kein übliches BIOS-Setup, sondern nur die Möglichkeit, unter Windows grundlegende Einstellungen verändern zu können. Dies ist auch prinzipiell kein Nachteil, da Einsteckkarten (z.B. Modem, Netzwerk) hier auf PCMCIA-Basis arbeiten und während des laufenden Betriebes hinzugefügt oder entfernt werden können, was von Windows entsprechend verwaltet wird. Ressourcen-Probleme gibt es bei einem Notebook eigentlich nicht und außer einer Speicheraufrüstung wird man auch keine weiteren Veränderungen an der Hardware-Ausstattung vornehmen (können).

Notebook-Besonderheiten

Unter Eigenschaften von Energieverwaltung lässt sich ein Notebook wie ein Standard-PC für den Standby-Modus (Suspend To RAM) und auch den Ruhezustand (Suspend To Disk) konfigurieren, wobei hierfür auch unterschiedliche Bezeichnungen – je nach Notebook-Hersteller – verwendet werden. Gleichwohl verbergen sich stets diese beiden Mechanismen dahinter. Üblicherweise gibt es bei aktuellen Notebooks aber noch weitere Möglichkeiten, bestimmte Hardware-Einheiten (Audio, PCMCIA-Karten) in ihrer Stromaufnahme zu beeinflussen, wie es bei Standard-PC in dieser Form noch nicht möglich ist.

Bild 8.22 Die Stromaufnahme des Soundchips kann bei diesem Notebook noch genauer eingestellt werden.

Für die Speicherung des aktuellen PC-Zustands (geöffnete Programme, aktivierte Netzwerkverbindungen usw.) kommen zwei Verfahren in Betracht: Speicherung in einer versteckten Datei auf der Systempartition oder in einer eigenen Partition, die hierfür ausschließlich verwendet wird. Letzteres ist auf jeden Fall die sicherere Methode, denn die versteckte Datei kann mit Viren befallen oder auch sonst wie beschädigt werden. Bei einem Standard-PC mit installiertem Windows Me oder Windows 2000 wird der Systemzustand im Übrigen im versteckten Verzeichnis »_restore« der Systempartition abgelegt.

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

Bild 8.23 Das Notebook schreibt den Systemzustand auf die Festplatte in eine eigene Partition.

Für die Erstellung einer eigenen Partition für die Systemspeicherung wird ein spezielles Programm benötigt, denn es handelt sich dabei um eine Non-DOS-Partition und auch sonst ist sie im Aufbau nicht mit den anderen üblichen Dateiformaten (FAT 32, NTFS) identisch. Sie erhält auch keinen Laufwerksbuchstaben und ist somit für den Anwender und die üblichen Betriebssysteme unsichtbar. FDISK kann sie also auch nicht sehen und wer sein Notebook komplett neu installiert hat, wird dann meist auch keine Suspend-To-Disk-Funktionalität mehr vorfinden. Der Hersteller des Notebooks sollte nicht nur die Möglichkeit vorsehen, dass ein »zerschossenes« System wieder hergestellt werden kann, sondern auch die Partition für die Systemspeicherung. Leider ist dies aber selbst bei Notebook-Markenherstellern (Sony, Compaq) nicht immer der Fall. Bei den relativ preisgünstigen No-Name-Modellen kommt es nicht einmal selten vor, dass nach relativ kurzer Zeit kein Akku mehr für das Notebook erhältlich ist, geschweige denn eine Speichererweiterung oder eine neue Display-Beleuchtung, weil es den Hersteller bereits nicht mehr gibt und es mit der Austauschbarkeit von Hardware unterschiedlicher Hersteller auf dem Notebook-Sektor generell nicht weit her ist.

Notebook-Besonderheiten

Die Datensicherung (z.B. Backup) ist bei einem Notebook noch wichtiger als bei einem Standard-PC, da bei einem Notebook eine Reihe spezieller Treiber verwendet werden, die Windows nicht standardmäßig kennt und die oftmals nur schwer zu beschaffen sind. Die Unsitte, zum Notebook kein vollständiges, neu installierbares Betriebssystem nebst allen speziellen Treibern mitzuliefern, ist mittlerweile dank Microsoft auch bei Komplett-PCs üblich, und wer die mitgelieferte Wiederherstellungs- oder Rücksicherungs-CD auf sein System losgelassen hat, wird sich möglicherweise nicht schlecht wundern, wenn alle Installationen und Daten, die der Anwender selbst vorgenommen hat, verschwunden sind, denn es wird der Zustand der Auslieferung wiederhergestellt. Zuweilen gibt es noch nicht einmal eine CD zum Notebook, sondern die Wiederherstellungsdaten sind vom Hersteller auf der Festplatte abgelegt worden. Wer für den Fall der Fälle vorbeugen will, sollte daher möglichst bald nach dem Kauf sein komplettes System sichern, was recht schnell und komfortabel mit dem Programm Drive Image der Firma Power Quest funktioniert, das das komplette System in einer (optional) komprimierten Datei speichert. Diese kann nach einem DOS-Neuboot (von Diskette) dann zurückgeschrieben werden und das System ist wieder verfügbar. Diese Datei kann – je nach System – eine ganz beachtliche Größe aufweisen und sollte am besten auf eine CD gebrannt werden. Der Datentransport zum Brenner-PC kann im einfachsten Fall per PC-Direkt-Verbindung über eine StandardSchnittstelle (parallel, seriell) erfolgen, falls keine Netzwerkverbindung zur Verfügung steht. In diesem Zusammenhang ist es natürlich wichtig, dass man an den Treiber für das CD-ROM-Laufwerk des Notebooks denkt, damit ein nachfolgendes Zurückspielen von CD überhaupt möglich ist. Ein Start im MSDOS-Modus (von Windows aus) sollte die hierfür notwendigen Treiber zutage fördern, und die Anfertigung einer Startdiskette ist ohnehin eines der ersten Dinge, die man unter Windows (auf einem Notebook erst recht) durchführen sollte. Gewisser Standard für die Erstellung einer eigenen Partition oder auch Auslagerungsdatei auf der Systempartition für die Systemspeicherung im Suspend-To-Disk-Mode ist das Programm phdisk, das sich vielfach im Verzeichnis windows-command finden lässt, auch wenn der Notebook-Hersteller hierauf keinen Hinweis angibt. Dieses Programm stammt von der Firma Phoenix, die der bekannteste Hersteller für Notebook-BIOS-Versionen ist. Das Programm ist dabei unter DOS (Starten von Windows aus) zu verwenden und funktioniert nicht in einem Windows-Fenster. Die Größe dieser speziellen Partition entspricht üblicherweise der des Systemspeichers und ist bei einer Speichererweiterung entsprechend zu vergrößern.

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Kapitel 8 – Power Management für PC und Notebook

Bild 8.24 Die Erstellung der Auslagerungsdatei oder der Partition erfolgt mit dem Programm phdisk.

Ein Programm für die Erstellung und Verwendung einer AuslagerungsDatei oder -Partition wird bei vielen Standard-PCs auf der dem Mainboard beiliegenden CD mitgeliefert, wie beispielsweise SUS2DISK (Suspend to Disk Utility), was somit auch einem üblichen PC diese nützliche Funktion zur Verfügung stellt. Üblicherweise kann bereits die Power-Management-Software des BIOS während des Power-On-Self-Tests die Auslagerungspartition überprüfen und falls hiermit etwas nicht in Ordnung sein sollte (Partition zu klein oder beschädigt), wird eine Fehlermeldung wie Miser partition lost, run PHDISK ausgegeben, so dass dieses Programm dann auch als Nächstes zum Einsatz kommen sollte.

Notebook-Besonderheiten

Bild 8.25 Durch die Betätigung der Power-Taste am Notebook wird der letzte Systemzustand in Sekundenschnelle wieder von der Festplatte hergestellt.

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Kapitel 9 BIOS-Fehlersuche und -behebung Echte BIOS-Fehler gibt es zwar, sie beschränken sich jedoch meist darauf, dass diese oder jene Option, die im Setup aktiviert worden ist, nicht funktioniert. In solchen Fällen wird stets ein BIOS-Update empfohlen, was im Kapitel 9.5 beschrieben ist. Wie es im Kapitel 2.1 kurz erläutert ist, gibt es prinzipiell drei unterschiedliche Methoden, wie ein BIOS einen Fehler melden kann: 1.

Direkte BIOS-Fehlermeldungen setzen voraus, dass neben der grundlegenden Hardware (wesentliche Teile der Mainboard-Elektronik, CPU, Speicher) auch die Grafikkarte und der Monitor in Ordnung sind. Einige BIOS-Fehlermeldungen können von einem falschen BIOS-Setup herrühren, während andere auch direkt von nicht korrekt funktionierenden Komponenten ausgelöst werden. Diese BIOS-Fehlermeldungen werden als non fatal errors bezeichnet und lassen sich möglicherweise durch ein BIOS-Update beheben.

2.

Beep-Codes signalisieren akustische Fehlercodes, für deren Ausgabe lediglich der Lautsprecher (natürlich neben dem Netzteil) anzuschließen ist. Diese Fehler gelten als fatal errors. Auch hierfür muss zumindest die grundlegende Hardware funktionsfähig sein, wie ein Teil des Chipsatzes, der für die Ausgabe der akustischen Signale sorgt. Oftmals bringt die Analyse der Beep-Codes in Kombination mit den POST-Codes Aufschluss über die Fehlerursache.

3.

Power On Self Test-Codes – kurz POST-Codes – sind gewissermaßen die ersten »Lebenszeichen« eines PC, die mit Hilfe einer speziellen POST-Code-Karte angezeigt werden können. Lediglich die CPU, das BIOS-ROM und absolut grundlegende Schaltungsteile des Mainboards (Bussteuerung für die POST-Code-Karte) – sowie natürlich das Netzteil – müssen zur Ausführung des POST in Ordnung sein. Fehler vom DRAM, Cache oder anderen Komponenten lassen sich daraufhin anhand der POST-Codes identifizieren. Falls sich keine

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

POST-Codes empfangen lassen, ist entweder die CPU oder auch ein (sowieso nicht ersetzbarer) Teil der Mainboard-Elektronik defekt, der für die Bussteuerung (ISA, PCI) zuständig ist. Bevor es um die Erläuterung der einzelnen Fehler-Anzeigen und -Codes geht, wird im folgenden Kapitel noch kurz erläutert, wie ein grundlegender PC-Check auszuführen ist, für den man lediglich die absolut notwendigen Einheiten eines PC verwendet. Nicht selten sitzt man nämlich bei der Analyse der Fehlermeldungen und damit bei der darauf folgenden Fehlerbehebung einer Fehlinterpretation auf, was im Wechselspiel der einzelnen PC-Einheiten begründet liegt. Wer also grundlegenden Fehlern, den die BIOS-Fehlermeldungen in der Regel eben ausweisen, auf die Schliche kommen will, ist schlecht beraten, dies bei einem mit zahlreichen Erweiterungskarten vollgestopften PC, an den auch noch zahlreiche PeripherieEinheiten angeschlossen sind, bewerkstelligen zu wollen.

9.1

Der grundlegende PC-Check

Zum Betrieb eines PC muss zumindest die CPU mit dem Mainboard funktionieren und des Weiteren das Netzteil, das alle Komponenten mit Spannung versorgt, und damit man auf dem Monitor auch etwas sieht, ist natürlich auch eine Grafikkarte notwendig, die sich – je nach Chipset und Mainboard-Typ – vielfach auch gleich mit auf dem Mainboard befindet. Der Umbau eines PC ist im Prinzip eine recht einfache Sache, wie etwa der Austausch des Mainboards oder auch nur der CPU, wobei jedoch oftmals grundlegende Fehler begangen werden, und dann sind die verschiedenen BIOS-Fehlersignalisierungsmechanismen sozusagen der letzte Rettungsanker, insbesondere der POST. Zur Vorbeugung sind in diesem Kapitel einige grundlegende Dinge erläutert, die bei Arbeiten am PC generell beachtet werden sollten. Auch für die Garantieansprüche an den Händler empfiehlt es sich, ein neues Mainboard mit der CPU außerhalb des PC-Gehäuses in einer Minimalbestückung zu testen. Es ist außerdem ratsam, sowohl das Mainboard als auch die CPU und den Speicher beim gleichen Händler zu kaufen, damit man Schuldzuschiebungen der verschiedenen Lieferanten von vornherein aus dem Weg geht, falls doch etwas nicht funktionieren sollte. Vor dem Einbau eines neuen Mainboards empfiehlt es sich, das Board außerhalb des PC-Gehäuses zu testen. Es ist keine Seltenheit, dass beim Verschrauben des Boards im Gehäuse unabsichtlich ein Kurzschluss hergestellt wird, was gleich das vorzeitige Ende des Mainboards bedeuten kann. So etwas fällt dann natürlich nicht unter die Garantie, weil man den Fehler eben selbst verursacht hat.

Der grundlegende PC-Check

9.1.1

Safety First

Zunächst ist auf jeden Fall das Netzkabel aus der Buchse auf der PC-Rückseite zu ziehen, wie es bei allen Hardware-Arbeiten am PC praktiziert werden sollte. Auch bei einem nicht eingeschalteten ATX-Netzteil führt es noch Strom, was bei einigen Mainboards anhand einer Leuchtdiode zu erkennen ist. Nicht alle ATX-Netzteile verfügen an der PC-Rückseite über einen netztrennenden Schalter und auf das Ziehen des Netzsteckers aus der Steckdose sollte man sich auch nicht verlassen, denn womöglich erwischt man gerade das des Monitors und der PC ist immer noch nicht stromlos. Also immer am PC (!) den Netzstecker ziehen, bevor es an die PCInnereien geht. Es wird bei PC-Arbeiten immer auf die elektrostatische Entladung hingewiesen, die man ja von der Rolltreppe aus dem Kaufhaus her kennt und die die empfindlichen elektronischen Bauelemente des Mainboards, den Speicher oder auch die CPU bei Berührung durchaus zerstören kann. Als Abhilfe werden dabei gern spezielle Armbänder empfohlen, die mit einem Kabel an einen geerdeten Gegenstand (Heizkörper o.Ä.) zur Ableitung der elektrostatischen Ladung angeschlossen werden sollen. Es schadet zwar nichts, wenn man ein derartiges Armband verwendet, aber erstens ist es nicht leicht zu beschaffen, zweitens kostet es Geld, drittens ist es hinderlich und viertens wird es oftmals nicht korrekt mit der Erde verbunden, so dass man sich außerdem in einer trügerischen Sicherheit wiegt. Ein derartiges Armband ist für den Privatanwender im Grunde völlig überflüssig und ich habe auch noch nie einen angeketteten Computertechniker gesehen. Am besten wird einfach beherzigt, dass man sich durch die Berührung eines tatsächlich geerdeten Gegenstandes, wie einer Metallschreibtischlampe entlädt, bevor ein elektronisches Bauelement in die Hand genommen wird. Außerdem sollte niemals auf die Kontakte eines Speichermoduls oder einer CPU gefasst werden.

9.1.2

Achtung, Hitze zerstört die CPU

Vor dem Test des Mainboards ist die CPU in den passenden Sockel einzusetzen und der Kühlkörper zu montieren. Insbesondere bei den gesockelten AMD-CPUs wird oftmals vergessen, die Schutzfolie, die sich unter dem Kühlkörper befindet, vorher zu entfernen. Die mit dem Streifen verdeckte Fläche passt genau auf den Chip des Prozessorgehäuses, was für die CPU absolut lebenswichtig ist. Bleibt die Folie auf dem Kühlkörper, isoliert sie sehr schön, und es findet dann keine ausreichende Wärmeabfuhr statt. Die mit der Folie verdeckte Fläche besteht aus einem speziellen Material, wie es in ähnlicher Form auch als Wärmeleitpaste zu haben ist. Wer eine CPU in a Box erwirbt, erhält dazu auch gleich den passenden Kühlkörper und etwas Wärmeleitpaste.

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Bei vielen CPU-Kühlkörpern ist auf der Unterseite eine Schutzfolie für den Wärmeleitstreifen angebracht, die unbedingt vor dem Aufsetzen des Kühlkörpers zu entfernen ist. Ist der Kühlkörper einmal auf die CPU aufgesetzt worden und wird er dann wieder entfernt, ist die Wärmeableitfläche beschädigt, was bei erneuter Verwendung ebenfalls zu einem schlechten Wärmeübergang führt, was unbedingt vermieden werden sollte. Dann empfiehlt es sich, diese Fläche komplett von der Schicht zu befreien und statt dessen etwas Wärmeleitpaste aufzutragen, aber nur in dem Bereich, der auf die Erhebung der CPU zu liegen kommen soll. Um die Bedeutung eines guten Wärmeübergangs vor Augen zu führen, sei noch erwähnt, dass Leute, die vergessen haben, die Schutzfolie vom Kühlkörper zu entfernen, hiermit ihren Athlon 1,3 GHz innerhalb weniger Minuten in den Hitzetod geschickt haben. Einige Anwender schaffen das sogar gleich mehrmals hintereinander, weil ein ganz anderer Fehler vermutet wurde und die eher unscheinbare Schutzfolie gar nicht wahrgenommen wurde.

Bild 9.1 Bei vielen Kühlkörpern (hier einer für den Celeron) befindet sich eine Schutzfolie über der Wärmeableitschicht, die unbedingt zu entfernen ist.

Generell überlebt eine aktuelle CPU ohne (ausreichende) Kühlung nur ein paar Sekunden bis Minuten, wobei die ungekühlte Lebensdauer je kürzer ist, desto höher der CPU-Takt ist. Natürlich sollte auch nicht vergessen werden, den Lüfter des Kühlkörpers mit dem entsprechenden Anschluss (CPU Fan) des Mainboards zu verbinden. Nur bei älteren Modellen wird der Lüfter direkt mit einem Kabel des Netzteils verbunden.

9.1.3

Das Mainboard läuft

Wer das Netzteil für den ersten Test nicht aus dem Gehäuse ausbauen will, nimmt z.B. ein paar dicke Bücher zur Hand, um das Board auf die passende Höhe zu bringen, damit der Stecker vom Netzteil bis zum Spannungsversorgungsanschluss des Mainboards reicht. Spätestens jetzt ist es an der Zeit, das Handbuch zum Mainboard noch einmal zur Hand zu nehmen und zu kontrollieren, ob auf dem Board DIP-Schalter oder Jumper für die CPU-Core-Spannung und den Mainboard-Takt zu setzen sind.

Der grundlegende PC-Check

Bild 9.2 Mit Hilfe einiger dicker Bücher wird das Mainboard für den Test auf die richtige Höhe gebracht.

Eine Einstellung des Taktverhältnisses (siehe Kapitel 5.2) ist meist nicht notwendig und bleibt auch ohne Auswirkung für die CPU, da die aktuellen Typen mit einem intern fest verdrahteten Faktor versehen sind. Es gibt je nach CPU- und Mainboard-Typ allerdings die Möglichkeit, diese feste Kopplung aufheben zu können, was aber nur für risikofreudige Anwender (Overclocker) interessant ist. Eine unzulässige Übertaktung der CPU ist meist mit derartigen Problemen wie Hitze und damit auch Instabilität verbunden, dass sie den gewonnenen Performance-Gewinn eigentlich nicht rechtfertigt und zudem eine Fehlersuche, um die es hier primär schließlich gehen soll, unnötig erschwert. Jedes aktuelle Mainboard unterstützt für die Erkennung der CPU einen Auto-Modus, der auch zunächst verwendet werden sollte. Während einige Mainboards (z.B. Elitegroup K7VZA) keinerlei Jumper oder DIP-Schalter für die Einstellung der CPU-Parameter aufweisen, sind bei anderen (z.B. Asus A7V) welche vorhanden, die durchaus unzulässige

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Einstellungen erlauben, was zu einer Übertaktung der Bussysteme (Speicher, AGP, PCI) führen kann, und dann werden das Mainboard bzw. die Einsteckkarten auch nicht korrekt funktionieren.

Bild 9.3 Der DIP-Schalter für die Takteinstellung auf einem Asus-Mainboard. Rechts oben ist die Einstellungstabelle abgedruckt und unter dem DIP-Schalter befindet sich der ATX-Spannungsanschluss des Netzteils.

Auch die Mainboards mit DIP-Schalter besitzen allerdings eine Auto-Stellung, in der der Chipset mit dem BIOS die CPU mit den richtigen Parametern erkennt und entsprechend einstellt. Dies sollte auch die bevorzugte Einstellung (zumindest) für die erste Inbetriebnahme sein. Leider fallen einige Mainboards (z.B. Asus A7V) bei der automatischen Erkennung der CPU auch auf die Nase, was im günstigsten Fall bedeutet, dass die CPU nicht mit ihrem spezifizierten Maximaltakt arbeitet, und im ungünstigen Fall, dass das Mainboard überhaupt nicht anläuft. In einem derartigen Fall sind unbedingt die DIP-Schalter auf die für die eingesetzte CPU korrekten Einstellungen zu bringen. Bei einem Mainboard, das die CPU-Parameter per BIOS festlegen kann, besteht noch die Gefahr, dass, falls eine ungültige Takteinstellung vorgenommen worden ist, der PC möglicherweise keinen Neuboot-Vorgang mehr ausführen kann, und ein erneutes BIOS-Setup zur Korrektur dann nicht mehr möglich ist. Bei einem Jumper-konfigurierbaren Mainboard ist dies hingegen kein Problem, denn hier können einfach wieder die Jumper neu gesetzt werden. Wichtig ist es daher, dass nach einer Veränderung der CPU-Daten per BIOS-Setup nicht der Reset-Taster betätigt oder der PC ein-

Der grundlegende PC-Check

fach ausgeschaltet wird. Statt dessen sollte das BIOS-Setup korrekt beendet und ein PC-Neuboot-Vorgang abgewartet werden. Falls der PC dann nicht korrekt startet, kommt man meist wieder in das BIOS-Setup und kann eine erneute Einstellung durchführen. Falls aber der (gefürchtete) Fall auftreten sollte, dass der PC aufgrund einer zu »optimistischen« Takteinstellung keinen »Mucks« mehr von sich gibt, kann man nur durch wiederholtes Ein- und Ausschalten (typisch 3- bis 4mal) des PC hoffen, dass das BIOS automatisch die Voreinstellungen aktiviert und sich nachfolgend wieder die passenden CPU-Parameter einstellen lassen. Bei einigen Mainboards beispielsweise von Intel gibt es zur Einstellung der Default-Werte immerhin einen speziellen Jumper (mit Recovery o.Ä. bezeichnet). Die Firma Gigabyte hat außerdem Mainboards (6GXU, GA-6GXDW) in ihrem Lieferprogramm, die mit zwei BIOS-Chips (Dual BIOS) ausgestattet sind, und falls mit dem einen nicht gestartet werden kann, übernimmt der zweite diese Aufgabe. Falls keine dieser »Rettungsmaßnahmen« gegeben ist, müsste man sich entweder eine CPU beschaffen, die mit den eingestellten Daten funktioniert, oder ein neues Mainboard, was sicher äußerst ärgerlich wäre, so dass man beim Einstellen der CPU-Parameter per BIOS-Setup mit Bedacht vorgehen sollte.

Bild 9.4 Die typischen Stecker eines ATX-Gehäuses für den Anschluss an das Mainboard, wobei der ATX SW-Stecker der wichtigste ist. Je nach Gehäusetyp gibt es möglicherweise noch weitere wie etwa für den Sleep-Mode.

Jedes Mainboard besitzt an einer zentralen Stelle Anschlüsse für den Power Switch, den Reset Switch und meist auch für einen Sleep Switch (siehe auch Kapitel 8) sowie Anschlüsse für die verschiedenen Leuchtdioden (z.B. HD LED, Power LED) und den Lautsprecher des PC-Gehäuses. Bei den Switch-Anschlüssen spielt es keine Rolle, wie herum die kleinen Stecker

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

auf das Mainboard gesetzt werden (die Polung ist egal, da ja nur ein Kontakt geschlossen wird). Bei den Leuchtdioden ist allerdings die richtige Polung zu beachten, andernfalls leuchten sie eben nicht. Eine Beschädigung des Mainboards ist bei einem Falschanschluss zwar nicht zu befürchten, allerdings sollte man die Leuchtdioden nicht übermäßig durch eine Verpolung stressen und den entsprechenden Stecker nach dem ersten Test in die richtige Position setzen, falls die LED nicht wie erwartet geleuchtet hat. Generell sind diese Panel-Anschlüsse bei einem Mainboard recht eng beieinander angeordnet, und die möglicherweise angegebene Beschriftung ist mitunter auch schwer zu identifizieren, so dass es durchaus passieren kann, dass man einen Stecker in eine unzulässige Position bringt und womöglich einen LED- und einen Switch-Kontakt erwischt, was durchaus zu einer Beschädigung des Mainboards führen kann. Ein Falschanschluss, wie beispielsweise, dass der Turbo-Schalter an den Reset-Anschluss (Taster) des Mainboards angeschlossen wurde, hat zur Folge, dass sich der PC dann im Dauer-Reset befindet und dadurch auch kein Bild auf dem Monitor erscheinen kann. Einen Turboschalteranschluss gibt es zwar nur bei älteren Mainboards (BAT), was bedeutet, dass die CPU dann stets mit dem maximalen Takt arbeitet (in der Turbostellung), wie es auch sein sollte. Allerdings kann sich ein derartiger Schalter durchaus an der Frontblende des betreffenden Gehäuses befinden.

Bild 9.5 Die Anschlüsse für die Panel-Elemente sind mitunter schlecht zu identifizieren, was daher zu einem Falschanschluss führen kann.

Der grundlegende PC-Check

Es ist keine Seltenheit, dass das Mainboard einige Anschlüsse (Sleep Mode u.ä.) zur Verfügung stellt, für die das Gehäuse kein entsprechendes Bedienelement (Taste oder Schalter) besitzt, was auch umgekehrt gilt, d.h., es existieren an der Gehäusefront Bedien- und Anzeigeelemente, die das Mainboard nicht unterstützt. Weder dadurch noch durch die recht unterschiedlichen Bezeichnungen an den Mainboards und den Steckern sollte man sich verwirren lassen und im Test- oder auch Zweifelsfall zunächst gar keinen Stecker für die Bedien- und Anzeigeelemente anschließen, das Mainboard muss trotzdem funktionieren. Für den ersten Test des Mainboards empfiehlt es sich, keinerlei Kabelverbindungen zu den Panel-Elementen (LEDs, Switches) herzustellen.

Bild 9.6 Soweit ist alles Notwendige angeschlossen und der Funktionstest kann beginnen.

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Für die Ausgabe der Beep-Codes ist ein Lautsprecher notwendig, der mit dem Kabel an die entsprechenden Speaker-Kontakte des Mainboards anzuschließen ist. Bei einigen Mainboards (z.B. Elitegroup K7VZA) ist dies nicht notwendig, da sich auf dem Mainboard selbst ein kleiner Buzzer für die rudimentäre Sound-Ausgabe befindet. In diesem Fall sitzt auf den Speaker-Kontakten des Mainboards ein kleiner Jumper, der den Sound auf das Mainboard zum Buzzer statt auf den externen Speaker leitet. Wenn statt des Buzzers der im Gehäuse montierte Lautsprecher verwendet werden soll, ist dieser Jumper zu entfernen, und der vom Speaker kommende Stecker passt dann hier genau auf die vorhandenen Kontakte. Die CPU ist nun mit dem Kühlkörper, dessen Lüfter mit dem Kabel am Fan-Connector oder direkt mit einem Kabel des Netzteils verbunden ist, versehen. Der Auto-Modus für die CPU-Detektierung ist aktiviert und das Kabel vom Netzteil ist auf das Mainboard gesteckt. Das Netzkabel wird angeschlossen und der Power-Schalter an der Rückseite des PC-Gehäuses wird jetzt eingeschaltet. Daraufhin leuchtet bei einigen Mainboards auch gleich eine Leuchtdiode, was bedeutet, dass die Standby-Spannungen des Netzteils schon mal anliegen. Bei einem ATX-System ist nun ein Einschaltimpuls notwendig, der durch den Power-Taster an der PC-Gehäuse-Front ausgelöst wird. Wohlgemerkt, dies ist ein Taster und kein Schalter, wie er bei den älteren BAT-Boards (Baby AT) zu finden ist. Solange der Schaltkontakt bei einem BAT-System geschlossen ist, wird das Board auch mit Strom versorgt, während ein ATXSystem durch Impulse des Power-Switch ein- und ausgeschaltet (aber nicht netzgetrennt) wird. Wie oben erwähnt, sollten für den ersten Test keine Panel-Elemente angeschlossen werden, und den Einschaltimpuls generiert man dann einfach durch das kurzzeitige Verbinden der beiden PowerSwitch-Kontakte mit einem Schraubendreher. Dabei muss man natürlich äußerste Vorsicht walten lassen, damit auch die richtigen Kontakte erwischt werden und der Schraubendreher nicht irgendwo die Elektronik berührt. Wem das zu gefährlich ist, der verbindet lieber das Power-SwitchKabel mit dem Mainboard und betätigt dann den Taster. Der Grund für das Auslösen des Einschalt-Impulses per Schraubendreher liegt ganz einfach darin begründet, dass ein Taster durchaus defekt sein kann oder aber (was häufiger vorkommt) dass das Kabel am Taster abgerissen oder auf dem Weg vom Mainboard zum Gehäuse unterbrochen ist. Selbst bei einem neuen ATX-Gehäuse ist das schon passiert. Die Zeit für die Tasterbetätigung oder die Kontaktüberbrückung beträgt – je nach System – mehrere Sekunden und ungeduldige Leute haben einem PC schon einen Defekt bescheinigt, nur weil sie nicht lang genug die Taste betätigt haben. Auf jeden Fall muss das Mainboard nach Erhalt des Impulses anlaufen, was bedeutet, dass sich der Lüfter auf dem CPUKühler dreht und der PC ein paar Beep-Codes (siehe Kapitel 9.3) ausgibt, die besagen, dass der Speicher nicht erkannt (weil nicht bestückt) worden ist. Wer glücklicher Besitzer einer POST-Code-Karte (siehe Kapitel 9.4) ist,

Der grundlegende PC-Check

kann dabei die PC-Initialisierung am Display verfolgen. Soweit wäre dann alles in Ordnung und man kann an die Bestückung des Speichers und der Grafikkarte gehen.

Bild 9.7 Durch die Überbrückung der beiden Power-On-Kontakte mit dem Power-Taster oder auch einem Schraubendreher muss das Mainboard anlaufen.

Leider häufen sich in letzter Zeit Fälle, bei denen das Mainboard eben nicht anläuft, oder es läuft auch sofort ohne die Betätigung der PowerSwitch-Taste los. Beides ist natürlich nicht normal und eine POST-CodeKarte mit zusätzlichen LEDs für die Visualisierung der Spannungen und des PCI-Bus-Taktes kann hier weiteren Aufschluss bieten. Um bei den beiden schon des Öfteren als Beispiel herangezogenen Mainboards für Duronund Athlon-CPUs der Firmen Elitegroup (ECS) und Asus zu bleiben, sei erwähnt, dass ein Mainboard vom Typ K7VZA nicht anlief und eines vom Typ A7V unmittelbar nach dem Einschalten des Power-Schalters des ATXNetzteils auf der PC-Rückseite. In derartigen Fällen ist man gut beraten, wenn beide Komponenten bei einem einzigen Händler gekauft worden sind, so dass man hier gleich das System reklamieren kann. Vielleicht ist es ein Zufall, jedoch scheint das Zusammenspiel von Mainboard, CPU und auch Speicher insbesondere bei den AMD-CPUs nicht immer problemlos zu funktionieren, jedenfalls sind mir derartige Probleme mit aktuellen Intel-CPUs (Celeron, Pentium III) nicht so häufig untergekommen. Es lohnt sich also, einen PC – sei es für einen Umbau, einen Komplettneubau oder auch die Reparatur – auf ein Minimalsystem zu reduzieren, um einem grundlegenden Fehler auf die Schliche zu kommen. Bei dem ElitegroupSystem war im Übrigen das neue Mainboard defekt und beim Asus-System die Duron-CPU, was von den beiden Händlern festgestellt und auch durch

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

eine jeweils funktionsfähige Kombination anstandslos ersetzt wurde. Es ist jedoch nicht unwahrscheinlich, dass überhaupt nichts wirklich defekt war, sondern ganz einfach das Zusammenspiel der einzelnen Einheiten nicht funktionierte. Damit man nun das BIOS-Setup aufrufen kann, ist außerdem noch die Tastatur anzuschließen. Dass man allein mit diesen Komponenten in das BIOS-Setup gelangt, ist aber nicht immer der Fall und hängt davon ab, wie der Speicher vom POST getestet wird und danach weiterverfährt (Fehlermeldung oder gar kein Bild). Es ist also anzuraten, auch das Speichermodul zu bestücken, und dann sollte es auf jeden Fall klappen. Danach erfolgt der Einbau und der Anschluss der Grafikkarte an den Monitor und nach erneutem Einschalten des PC sollte dann auch ein Bild erscheinen, wobei die Speichermodule erkannt werden und möglicherweise die Takteinstellung für die CPU noch anzupassen ist. Der Mainboard-Einbau Somit ist die grundlegende Funktion eines PC gegeben, und nur wenn diese Tests erfolgreich verlaufen sind, sollte das Mainboard in das PCGehäuse eingebaut werden. Die Montagelöcher des neuen Boards müssen mit denen im Gehäuse übereinander passen. Dabei sollte man sich am Tastaturanschluss orientieren, denn der liegt mit dem dafür vorhandenen Gehäuseausschnitt auf jeden Fall fest. Falls man anfangen müsste, im Gehäuse Löcher zu bohren, stimmt auf jeden Fall etwas nicht, denn sowohl die Gehäuse als auch die Boards sind so mit Montagelöchern versehen, dass sie für verschiedene Kombinationen passen (sollten).

Bild 9.8 Material für die Mainboard-Montage: Schrauben, Isolierscheiben, Metallbolzen und Plastikabstandshalter.

Der grundlegende PC-Check

Für die Befestigung des Mainboards am Gehäuse werden an bestimmten Stellen Abstandsbolzen aus Metall verwendet, die mit dem Gewindestück in das Gehäuse geschraubt werden. Das Board wird dann mit einer Schraube dort befestigt. Dort, wo es möglich ist, sollten auf jeden Fall auch die Plastikabstandshalter eingesetzt werden, denn das Mainboard kann sich ganz beträchtlich durchbiegen, wenn später die Einsteckkarten eingesetzt werden. Ein Leiterbahnriss könnte dann die Folge sein. Üblicherweise liegt dem Gehäuse eine ausreichende Anzahl von Bolzen, Schrauben und Plastikabstandshaltern bei. Das Board darf mit seiner Leiterbahnseite nie den Metallrahmen des Gehäuses berühren, denn sonst hat man einen Kurzschluss erzeugt, der für das Board verheerend sein kann. Es kommt durchaus vor, dass bei einigen Boards oder Einsteckkarten die Drähte der Bauteile auf der PlatinenLötseite nicht kurz genug abgeschnitten worden sind, so dass beim Einbau eine fatale Verbindung zwischen Board und Gehäuse hergestellt wird. Ein Durchbiegen des Mainboards darf natürlich auch nicht dazu führen, dass eine Berührung des Gehäuses dabei möglich ist.

Bild 9.9 Die Löcher für die Befestigung von ATX-Boards im Vergleich mit denen, wie sie für (B)AT-Boards definiert sind. Langlöcher wie bei BAT gibt es bei ATX nicht mehr, und Gehäuse, in die sowohl ATX als auch BAT-Boards passen, sind eher selten.

An denjenigen Stellen, wo die Schrauben in die Abstandsbolzen aus Metall eingesetzt werden, ist prinzipiell eine elektrische Verbindung zwischen dem Board und dem Gehäuse gegeben. Dort wird die Masse des Boards mit

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

dem Gehäuse verbunden, das wiederum mit dem Schutzleiter verbunden ist. Seit den ATX-Boards setzt man zwischen die Schrauben stets die zum Gehäuse mitgelieferten kleinen Isolierscheiben (meist rötlich und aus Papp-ähnlichem Material) ein. Damit ist an den entsprechenden Stellen eben keine Masseverbindung mehr gegeben. Lässt man diese Isolierscheiben weg, wäre dies prinzipiell nicht weiter schlimm, allerdings ist dies laut ATX-Standard nicht zulässig, und die Schraubenköpfe sind meist so groß, dass sie nicht nur die Masseflächen an den jeweiligen Mainboard-Stellen überdecken, sondern sie gehen darüber hinaus und berühren Leiterbahnen auf dem Board. Diese Bahnen sind zwar durch eine dünne Lackschicht isoliert, allerdings nicht derart, dass es nicht doch durch das Einschrauben zu einer kleinen Oberflächenbeschädigung kommen könnte, und dann hat man einen verhängnisvollen Kurzschluss zwischen der Masse und einer Signalleitung über den Schraubenkopf hergestellt. Daher sollten auf jeden Fall auch die Isolierscheiben bei der Mainboard-Montage verwendet werden.

Bild 9.10 Das Abdeckblech für den ATX-I/O-Bereich muss zum Mainboard und zum Gehäuse passen. Leider ist diese Blende erst ab der ATX-Version 2.1 standardisiert worden.

Es empfiehlt sich jedoch generell, keine Kombination von Baby-AT- und ATX-Komponenten vorzusehen, und so hilfreich, wie er erscheint, ist der ATX-Standard in der Praxis allerdings leider nicht immer, da es mittlerweile mehrere Versionen davon gibt und der Schnittstellenbereich (158 x 44 mm), wo sich die Anschlüsse für die auf dem Board integrierten Schnittstellen befinden, zwar definiert ist, es aber versäumt wurde, die notwendi-

Direkte BIOS-Fehlermeldungen

gen Ausschnitte im Gehäuse hierfür festzulegen. Die Folge davon ist, dass die Gehäusehersteller zahlreiche unterschiedliche Abdeckbleche für unterschiedliche Mainboards bereitstellen müssen. Beim Kauf eines ATXGehäuses und/oder -Mainboards ist also unbedingt darauf zu achten, dass das I/O-Blech zu den Anschlüssen des Mainboards passt. Erst mit der ATXSpezifikation 2.1 wurde eine universell verwendbare I/O-Blende definiert.

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Direkte BIOS-Fehlermeldungen

Die BIOS-Fehlermeldungen sind naturgemäß leichter zu interpretieren als die Beep- und POST-Codes. Außerdem fallen diese direkten Fehlermeldungen bei den verschiedenen BIOS-Herstellern auch nicht sehr unterschiedlich aus. Die folgende Aufstellung integriert verschiedene Versionen und gilt somit für eine Vielzahl von unterschiedlichen PCs. Diese non fatal errors sind auf unterschiedliche Art und Weise zu beseitigen, wie es im Folgenden bei den einzelnen Fehlermeldungen beschrieben ist. Obwohl es non fatal error heißt, ist ein derartiger Fehler jedoch nicht immer einfach zu beseitigen, wenn sich etwa herausstellt, dass ein Fehler im Interrupt-Controller vorliegt, denn dann kann man sich schon mal mit dem Gedanken anfreunden, dass ein neues Mainboard fällig ist. Non fatal gilt gewissermaßen aus der Sicht des BIOS und nicht des Anwenders. Für die korrekte Interpretation der verschiedenen BIOS-Fehlermeldungen (direkte BIOS-Meldung, Beep-Codes, POST-Codes) sollte eine PC-MinimalAusstattung hergestellt werden, um hier Wechselwirkungen mit optionaler Hardware (externe Geräte, Einsteckkarten) auszuschließen, die möglicherweise für die Fehlerursache verantwortlich ist. Gate-A20 Error Bedeutung: Die Gate-A20-Leitung kann nicht korrekt geschaltet werden, d.h., die Umschaltung zwischen Real- und Protected-Mode ist nicht möglich. Diagnose/Abhilfe: Entsprechende BIOS-Setup-Einstellung kontrollieren, in der CONFIG.SYS die Installation von HIMEM.SYS kontrollieren und ggf. den A20CONTROL- und MACHINE-Parameter ändern. Address Line Short Bedeutung: Eine Adressleitung ist nicht in Ordnung. Diagnose/Abhilfe: nicht behebbar, Fehler auf dem Mainboard bzw. im Chipsatz.

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

BIOS ROM Checksum Error – System Halted Bedeutung: Die aktuell festgestellte Prüfsumme im BIOS-ROM ist nicht korrekt und das System wird angehalten. Diagnose/Abhilfe: Das BIOS-ROM ist defekt. Neues ROM in einem anderen identischen PC oder mit externem Programmiergerät brennen. Bus Timeout NMI at Slot n Bedeutung: Die Karte im Slot n erzeugt eine Zeitüberschreitung, was einen NMI ausgelöst hat. Diagnose/Abhilfe: Die betreffende Einsteckkarte entfernen und ersetzen, möglicherweise kann die Veränderung des Bus-Timings (Waitestates u.ä.) im BIOS-Setup hier noch Abhilfe schaffen. Cache Memory Bad Bedeutung: Der Cache-Speicher ist defekt. Diagnose/Abhilfe: Evtl. Jumper für externe Cache auf dem Mainboard kontrollieren, COAST-Modul ersetzen, zunächst jedoch Cache per BIOSSetup abschalten und dann versuchsweise neu starten. C: Drive Error oder auch D: Drive Error Bedeutung: Das betreffende Laufwerk (Festplatte) reagiert nicht. Diagnose/Abhilfe: BIOS-Setup ausführen und die Laufwerke automatisch erkennen lassen, Controllereinträge und deren Ressourcen (IRQs) überprüfen, Verkabelung und Master/Slave-Konstellation kontrollieren. CH2 Timer Error Bedeutung: Der Timer 2 ist defekt. Diagnose/Abhilfe: nicht behebbar, Fehler auf dem Mainboard bzw. im Chipsatz. CMOS Battery Low oder auch CMOS Battery Failed Bedeutung: Der Akku des CMOS-RAMs ist leer. Diagnose/Abhilfe: Evtl. Jumper auf dem Mainboard (Normal/Discharge) kontrollieren, Spannung des Akkus (3,3 V) überprüfen, evtl. Ladeschaltung defekt, neuen Akku einbauen. CMOS Checksum Failure Bedeutung: Die Checksumme des CMOS-RAM-Inhaltes weicht von der aktuell erkannten Summe ab. Diagnose/Abhilfe: BIOS-Setup durchführen und Daten neu abspeichern, CMOS-RAM oder auch Akku defekt (siehe auch Kapitel 4.2).

Direkte BIOS-Fehlermeldungen

CMOS Display Mismatch Bedeutung: Es wurde eine falsche Grafikkarte erkannt. Diagnose/Abhilfe: Der erkannte Grafikkartentyp stimmt nicht mit der BIOS-Setup-Einstellung überein, BIOS-Setup durchführen und evtl. Jumper (Color/Mono) auf dem Mainboard kontrollieren. CMOS Memory Mismatch Bedeutung: Die erkannte Speichergröße weicht von der im CMOS-RAM gespeicherten ab. Diagnose/Abhilfe: BIOS-Setup durchführen, Speichermodule versuchsweise tauschen, Kontrolle der Speichermodule auf Typ und Zugriffszeit hin. CMOS Options Not Set Bedeutung: Fehler im CMOS-RAM. Diagnose/Abhilfe: Ungültige Werte, BIOS-Setup durchführen. CMOS Time and Date Not Set Bedeutung: Die Uhrzeit und das Datum sind nicht eingestellt. Diagnose/Abhilfe: BIOS-Setup durchführen. Disk(ette) Boot Failure Bedeutung: Die Diskette im Laufwerk ist nicht bootfähig. Diagnose/Abhilfe: Diskette entfernen (Boot von C:), Diskette formatieren (format a:/s oder sys a:). Diskette Drive 0 Seek To Track 0 Failed Bedeutung: Das Diskettenlaufwerk wurde nicht korrekt erkannt. Diagnose/Abhilfe: Anschluss und Laufwerk überprüfen, das Diskettenlaufwerk oder das Kabel oder der Controller sind defekt, zunächst das Laufwerk zum Test im BIOS-Setup abschalten. Diskette Drive Reset Failed Bedeutung: Das Diskettenlaufwerk reagiert nicht. Diagnose/Abhilfe: Anschluss und Laufwerk überprüfen, das Diskettenlaufwerk oder das Kabel oder der Controller sind defekt, zunächst das Laufwerk zum Test im BIOS-Setup abschalten. Diskette Read Failure – Strike F1 To Reboot Bedeutung: Vom Diskettenlaufwerk kann nicht gelesen werden. Diagnose/Abhilfe: Keine Diskette eingelegt oder sie ist defekt, neue Diskette erforderlich, zunächst das Laufwerk zum Test im BIOS-Setup abschalten oder auch vom Bootvorgang (Boot Sequence) ausschließen.

347

348

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Display Switch Not Proper oder auch Display Adapter Failed Bedeutung: Der Grafikkartentyp stimmt nicht mit dem im BIOS-Setup angegebenen Typ überein. Diagnose/Abhilfe: Jumper auf dem Mainboard (Monochrome/Color) kontrollieren, korrekten Typ im BIOS-Setup angeben. DMA #1 Error Bedeutung: Fehler im 1. DMA-Controller. Diagnose/Abhilfe: Versuchsweise den DMA-Takt im BIOS-Setup reduzieren, DMA-Controller defekt, nicht behebbar. DMA #2 Error Bedeutung: Fehler im 2. DMA-Controller. Diagnose/Abhilfe: Versuchsweise den DMA-Takt im BIOS-Setup reduzieren, DMA-Controller defekt, nicht behebbar. DMA Bus Timeout Bedeutung: Fehler in der DMA-Übertragung. Diagnose/Abhilfe: Ein Gerät beansprucht den Bus für länger als 7,8 Mikrosekunden, versuchsweise den DMA-Takt im BIOS-Setup reduzieren. EISA CMOS Checksum Failure und auch andere EISA-Fehler Bedeutung: Fehler in der EISA-Konfiguration. Diagnose/Abhilfe: EISA-PCs werden seit ca. 8 Jahren nicht mehr hergestellt und sind von PCI-PCs abgelöst worden. Am besten den PC durch ein aktuelles Modell ersetzen. Mitunter taucht eine EISA-Fehlermeldung aber auch bei einem »Nicht-EISA-PC« auf, was meist auf ein Problem mit dem System-ROM oder einem ROM auf einer Erweiterungskarte hindeutet. Extended RAM Failed Bedeutung: Fehler im DRAM-Speicher. Diagnose/Abhilfe: Wenn man an das BIOS-Setup herankommt, die Parameter probeweise auf die schlechtesten Werte einstellen, andernfalls Module austauschen. Fail Safe Timer NMI Inoperal Bedeutung: Fehler bei der Non-Maskable-Interrupt-Verarbeitung. Diagnose/Abhilfe: Einsteckkarten probeweise entfernen, falls sich keine Änderung ergibt, liegt meist ein Mainboard-Defekt vor, der nicht zu beheben ist.

Direkte BIOS-Fehlermeldungen

FDD Controller Failure Bedeutung: Fehler im Controller für die Diskettenlaufwerke. Diagnose/Abhilfe: Laufwerkskabel überprüfen (Pin 1 meist markiert!), Kabel nicht korrekt gedreht (A: gedreht, B: 1 zu 1), On-Board-Controller nicht korrekt gejumpert, BIOS-Setup kontrollieren, Controller ersetzen. Gate-A20 Error Bedeutung: Die Gate-A20-Leitung kann nicht korrekt geschaltet werden, d.h., die Umschaltung zwischen Real- und Protected-Mode ist nicht möglich. Diagnose/Abhilfe: Entsprechende BIOS-Setup-Einstellung kontrollieren, in der CONFIG.SYS die Installation von HIMEM.SYS kontrollieren und ggf. den A20CONTROL- und MACHINE-Parameter ändern. Hard Disk Failure Bedeutung: Es liegt ein Festplattenfehler vor. Diagnose/Abhilfe: BIOS-Setup-Einstellung kontrollieren, probeweise von Diskette booten und versuchen, auf die Platte zuzugreifen, andernfalls Festplatte neu formatieren oder auch partitionieren (mit FDISK), Kabel und Controller kontrollieren. Falls dies nichts nützt, ist die Festplatte defekt. Hard Disk Install Failure Bedeutung: Festplatte wird nicht gefunden. Diagnose/Abhilfe: BIOS-Setup-Einstellung für Festplatte und Controller kontrollieren (siehe auch Hard Disk Failure). HDD Controller Failureoder auch Fixed Disk Error Bedeutung: Fehler im Festplatten-Controller. Diagnose/Abhilfe: Kabel überprüfen, BIOS-Setup kontrollieren. Incorrect Drive A, B Bedeutung: Typ des Diskettenlaufwerks stimmt nicht. Diagnose/Abhilfe: Passenden Typ im BIOS-Setup angeben, Kabel überprüfen, evtl. Laufwerk defekt. I/O Card Parity Error at xxxxx Bedeutung: Fehler auf einer Einsteckkarte. Diagnose/Abhilfe: Feststellen, welche Karte die Adresse xxxxx verwendet und ggf. ersetzen.

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350

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

INTR #1 Error Bedeutung: Fehler im Interrupt-Controller 1. Diagnose/Abhilfe: Versuchsweise den Bustakt im BIOS-Setup reduzieren, Interrupt-Controller defekt, nicht behebbar. INTR #2 Error Bedeutung: Fehler im Interrupt-Controller 2. Diagnose/Abhilfe: Versuchsweise den Bus-Takt im BIOS-Setup reduzieren, Interrupt-Controller defekt, nicht behebbar. Invalid Boot Diskette Bedeutung: Die Diskette im Laufwerk ist nicht bootfähig. Diagnose/Abhilfe: Diskette entfernen (Boot von C:), Diskette formatieren (z.B. format a:/s oder sys a:). Invalid Configuration oder auch Invalid NVRAM Bedeutung: Ungültige CMOS-RAM Konfiguration. Diagnose/Abhilfe: BIOS-Setup durchführen und Daten neu abspeichern, möglicherweise CMOS-RAM defekt, dann ist der Fehler meist nicht behebbar (siehe auch Kapitel 4.2.2). KB/Interface Error Bedeutung: Tastaturfehler. Diagnose/Abhilfe: Tastatur richtig anschließen (Verwechslung mit PS/2Mausport?). Tastaturtest im BIOS-Setup abschalten, andere Tastatur probieren, 8042-Controller defekt, dann nicht behebbar, weil kaum zu beschaffen. Keyboard Error Bedeutung: Tastaturfehler, Tastatur nicht angeschlossen oder defekt (s.o.). Diagnose/Abhilfe: Gegenstände von der Tastatur entfernen, Taste klemmt, Tastaturtest im BIOS-Setup abschalten, andere Tastatur probieren, 8042-Controller defekt, dann nicht behebbar, weil kaum zu beschaffen. Keyboard is Locked Bedeutung: Der (Schlüssel-)Schalter am PC ist verriegelt. Diagnose/Abhilfe: PC-Schlüsselschalter in On-Position (Unlocked) bringen.

Direkte BIOS-Fehlermeldungen

Keyboard Stuck Failure Bedeutung: Tastaturfehler. Diagnose/Abhilfe: Gegenstände von der Tastatur entfernen, Taste klemmt, Tastaturtest im BIOS-Setup abschalten, andere Tastatur probieren. Memory Error, Memory Test Error und andere Memory-Fehlermeldungen Bedeutung: Fehler im DRAM-Speicher. Diagnose/Abhilfe: Wenn man an das BIOS-Setup herankommt, die Parameter probeweise auf die schlechtesten Werte einstellen, möglicherweise unzulässige Mischung unterschiedlicher Modultypen, Module austauschen. NMI Error Bedeutung: Ein nicht maskierbarer Interrupt ist unzulässigerweise aufgetreten. Diagnose/Abhilfe: Einsteckkarten und Speichermodule überprüfen, sonst nicht behebbarer Mainboard-Fehler, tritt oftmals bei Überhitzung auf. No Boot Device oder auch No Boot Sector Bedeutung: Es wurde keine Boot-fähige Einheit gefunden. Diagnose/Abhilfe: Boot-Reihenfolge (Boot Sequence) im BIOS-Setup überprüfen, ggf. Laufwerke mit System (z.B. format c:/s) formatieren. No ROM BASIC Bedeutung: Kein ROM-BASIC. Diagnose/Abhilfe: Systemfehler, der unterschiedliche Ursachen haben kann, stammt ursprünglich vom Original-IBM-PC, alle Fehler, für die es keine spezielle Ausgabe gibt, erzeugen diese Meldung; eine Möglichkeit: Es wurde eine SCSI-Festplatte verwendet, die mit einem anderen PC formatiert wurde. Dann die Festplatte neu formatieren. No Timer Tick Bedeutung: Kein Impuls vom Timer. Diagnose/Abhilfe: Mainboard-Fehler, nicht behebbar. NVRAM Cleared by Jumper Bedeutung: Der Inhalt des CMOS-RAMs wurde gelöscht. Diagnose/Abhilfe: Jumper auf dem Mainboard von der Discharge- in die Normal-Stellung setzen.

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352

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Off Board Parity Error Bedeutung: Speicherfehler, Parity-Fehler auf einer Speichererweiterungskarte (nicht auf dem Mainboard). Diagnose/Abhilfe: Die Einsteckkarte selbst, die verwendeten RAMs oder Module auf korrekten Sitz hin überprüfen, ggf. Parity-Check im BIOSSetup abschalten, Timing Parameter (z.B. Refresh, RAS) im BIOS-Setup ändern, Karte oder Bausteine ersetzen. Offending Address not Found Bedeutung: Es wurde ein Problem in der Adressierung erkannt. Diagnose/Abhilfe: Kann von einer defekten Hardware-Einheit (Einsteckkarte, Mainboard, Speicher) herrühren. Karte und Module überprüfen und ggf. ersetzen. Falls keine Besserung eintritt, ist das Mainboard defekt. On Board Parity Error Bedeutung: Parity-Fehler im Hauptspeicher auf dem Mainboard. Diagnose/Abhilfe: Module auf korrekten Sitz hin überprüfen, ggf. ParityCheck im BIOS-Setup abschalten, Timing Parameter (z.B. Refresh, RAS) im BIOS-Setup ändern, Bausteine auf Typ und Zugriffszeit hin überprüfen, versuchsweise die Module in anderen Steckplatz einstecken. Bausteine ersetzen. Operation System not Found Bedeutung: Es wurde kein Betriebssystem (kein Boot-Sektor) gefunden. Diagnose/Abhilfe: Boot-Reihenfolge (Boot Sequence) im BIOS-Setup überprüfen, ggf. Laufwerk formatieren und Betriebssystem installieren. Override Enabled – Defaults Loaded Bedeutung: Fehler in der PC-Konfiguration, und daher werden automatisch die BIOS-Voreinstellungen aktiviert. Diagnose/Abhilfe: BIOS-Setup neu ausführen und die Konfiguration abspeichern. Möglicherweise steht ein Jumper auf dem Mainboard (Recovery o.Ä.) nicht in der korrekten Stellung. Parity Error ??? Bedeutung: Ein nicht lokalisierbarer Parity-Fehler ist im Systemspeicher oder im Bussystem (PCI) aufgetreten. Diagnose/Abhilfe: Module und Karten auf korrekten Sitz hin überprüfen, ggf. Parity-Check im BIOS-Setup abschalten, Timing Parameter (z.B. Refresh, RAS) im BIOS-Setup ändern, Bausteine auf Typ und Zugriffszeit hin überprüfen, versuchsweise die Module in anderen Steckplatz einstecken. Bausteine ersetzen. Möglicherweise auch Fehler im Chipsatz, der nicht behebbar ist.

Direkte BIOS-Fehlermeldungen

Parity Error at xxxxx Bedeutung: Ein Parity-Fehler ist im Systemspeicher oder im Bussystem (PCI) an der Adresse xxxx aufgetreten. Diagnose/Abhilfe: Versuchen, die Adresse einer Einheit zuzuordnen, und diese dann entsprechend behandeln (siehe auch Parity Error???). Press a Key to Reboot Bedeutung: Es ist ein Neustart notwendig, da ein (Boot-) Fehler vorliegt, was durch die Betätigung irgendeiner Taste erfolgt. Diagnose/Abhilfe: BIOS-Setup ausführen und Boot-Laufwerke überprüfen. Press ESC to Skip Memory Test Bedeutung: Manueller Abbruch des Speichertests möglich. Diagnose/Abhilfe: Es liegt kein Fehler vor, der Speichertest kann an dieser Stelle aber durch die Betätigung der (Esc)-Taste beendet werden. Press to Disable NMI, Press to Reboot Bedeutung: Fehlerhafte NMI-Verarbeitung. Diagnose/Abhilfe: Start ohne NMI möglich (Taste (F1)) oder Neuboot mit (F2)-Taste, was in den meisten Fällen aber nicht funktioniert und auf einen Mainboard-Fehler hindeutet, wenn der Speicher und die Einsteckkarten in Ordnung sind. Press to Resume, Press to Setup Bedeutung: Eine Einheit (Tastatur, Diskettenlaufwerk) konnte nicht identifiziert werden. Diagnose/Abhilfe: Nach der Betätigung der Taste (F1) wird der Fehler ignoriert und mit der Taste (F2) das BIOS-Setup aufgerufen, den man dann ausführen sollte. Previous Boot Incomplete – Default Configuration Used Bedeutung: Fehler in der PC-Konfiguration und daher werden automatisch die BIOS-Voreinstellungen aktiviert. Diagnose/Abhilfe: BIOS-Setup neu ausführen und die Konfiguration abspeichern. Real Time Clock Error Bedeutung: Fehler in der Echtzeituhr. Diagnose/Abhilfe: Kann durch das Stellen der Uhr im BIOS-Setup möglicherweise behoben werden. Falls keine Veränderung eintritt und sich der Uhrenchip im Chipset befindet, noch die Batterie kontrollieren, sonst Chipset defekt und nicht behebbarer Fehler.

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354

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

RAM (Parity) Error Bedeutung: Fehler im DRAM-Speicher. Diagnose/Abhilfe: Wenn man an das BIOS-Setup herankommt, die Parameter probeweise auf die schlechtesten Werte einstellen, möglicherweise unzulässige Mischung unterschiedlicher Modultypen, Module austauschen. ROM Bad At xxxxx Bedeutung: Fehler in einem BIOS-ROM. Diagnose/Abhilfe: Einheit anhand der Adresse xxxxx (z.B. Boot-ROM einer Netzwerkkarte, SCSI-Controller) lokalisieren und die Konfiguration überprüfen. Falls die Adresse von einer Einsteckkarte verwendet wird, Karte versuchsweise ausbauen und dann ggf. ersetzen. Gehört die Adresse zum System-BIOS auf dem Mainboard, ist es defekt. Ist es in einem FlashPROM abgelegt, kann noch ein neues BIOS Abhilfe schaffen. Shadow RAM Failed Bedeutung: Fehler bei der Einrichtung des Shadow-RAMs. Diagnose/Abhilfe: Abschalten von Shadow im BIOS-Setup. Wenn keine Veränderung eintritt, liegt ein DRAM-Fehler vor (siehe dort). Es ist möglich, dass eine Einsteckkarte mit eigenem BIOS die Einrichtung des Shadow-RAMs verhindert, auf das man aber auch verzichten kann. Switch Memory Failure Bedeutung: Speicherfehler. Diagnose/Abhilfe: Evtl. Jumper für die Lokalisierung des Speichers auf dem Mainboard kontrollieren (SIMM/DIMM/EDO/SDRAM). Überprüfung der Speichermodule auf Typ und Zugriffszeit hin und falls das BIOS-Setup aufgerufen werden kann, hier die Speicherparameter auf die schlechtesten Werte einstellen. System Battery is Dead Bedeutung: Die Batterie für das CMOS-RAM ist leer. Diagnose/Abhilfe: Batterie ersetzen und Setup ausführen. System CMOS Checksum Bad Bedeutung: Die Checksumme des CMOS-RAM-Inhaltes weicht von der aktuell erkannten Summe ab. Diagnose/Abhilfe: BIOS-Setup durchführen und Daten neu abspeichern, CMOS-RAM oder auch Akku defekt (siehe auch Kapitel 4.2).

Beep-Fehlermeldungen

Time-of-Day Clock Stopped Bedeutung: Fehler in der Echtzeituhr. Diagnose/Abhilfe: Kann durch das Stellen der Uhr im BIOS-Setup möglicherweise behoben werden. Falls keine Veränderung eintritt und sich der Uhrenchip im Chipset befindet, noch die Batterie kontrollieren, sonst Chipset defekt und nicht behebbarer Fehler. Timer Chip Counter Failed oder auch Timer Interrupt Controller Bad Bedeutung: Fehler im Timer-Chip. Diagnose/Abhilfe: Chipset defekt, nicht behebbar, neues Mainboard notwendig.

9.3

Beep-Fehlermeldungen

Unter der Voraussetzung, dass die Versorgungsspannungen in Ordnung sind, der Lautsprecher ebenfalls funktioniert und auch tatsächlich angeschlossen ist, kann ein Fehler oft auch anhand eines akustischen Signals (Beep-Code) ermittelt werden, der im Fehlerfall automatisch ausgegeben wird. Wie bei den POST-Codes wird auch bei den Beep-Codes – je nach BIOS-Hersteller – unterschiedlich verfahren. Es gibt dabei recht unterschiedliche Tonfolgen, die nicht immer leicht zu identifizieren sind. Der bekannteste Code ist der dreimalige kurze Ton (beep, beep, beep), der dann ertönt, wenn mit dem DRAM-Speicher etwas nicht in Ordnung ist. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die gebräuchlichsten und (fast) allgemein gültigen Beep-Codes. Signal

Bedeutung/Ursache

kein Ton

Netzteil defekt

Dauerton

Spannung des Netzteils ist nicht in Ordnung

langer Ton

DRAM-Fehler (z.B. Refresh)

langer Ton, kurzer Ton

Mainboard-Fehler

langer Ton, zwei kurze Töne

Grafik-Controller- oder Bildspeicher-Fehler

ein kurzer Ton

Laufwerks- oder Grafik-Controller-Fehler, auch DRAM-Fehler möglich

drei kurze Töne

DRAM-Fehler, der häufigste Fehler

vier kurze Töne

Fehler im Timerbaustein

fünf kurze Töne

Prozessor-Fehler

sechs kurze Töne

Tastatur-Controller-Fehler (8042), Gate-A20-Fehler

neun kurze Töne

ROM-Fehler

Tabelle 9.1 Allgemein gebräuchliche Beep-Codes und ihre jeweilige Bedeutung

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356

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Die folgenden Tabellen zeigen – nun aber nach BIOS-Herstellern aufgeteilt – die spezielleren Beep-Codes. Signal

Bedeutung/Ursache

ein kurzer Ton

normal, kein Fehler während des POST

zwei kurze Töne

POST-Fehler, Anzeige der Ursache am Monitor

Dauerton

Netzteil-Fehler oder eine Einheit zieht übermäßig Strom

ein langer Ton

Speicher-Fehler

ein langer und ein kurzer Ton

Mainboard-Fehler oder auch Karten-Fehler

ein langer und zwei kurze Töne

Grafik-Fehler (Mono/CGA)

ein langer und drei kurze Töne

Grafik-Fehler (EGA)

drei lange Töne

Tastatur-Fehler

Tabelle 9.2 Die speziellen Beep-Codes beim Award-BIOS

Signal

Bedeutung/Ursache

ein kurzer Ton

DRAM-Refresh-Fehler

ein langer Ton

kein Fehler, normal während POST

Dauerton

Netzteil-Fehler oder eine Einheit zieht übermäßig Strom

zwei kurze Töne

Parity-Fehler

drei kurze Töne

Base-64k-RAM-Fehler

vier kurze Töne

Timer-Fehler

fünf kurze Töne

Prozessor-Fehler

sechs kurze Töne

Tastatur-Fehler, Gate-A20

sieben kurze Töne

Virtual-Mode-Fehler

acht kurze Töne

allgemeiner Grafikspeicher-Fehler

neun kurze Töne

ROM-BIOS-Checksummen-Fehler

zehn kurze Töne

Fehler im CMOS-RAM

elf kurze Töne

Fehler im Cache-Speicher oder allgemeiner BIOSFehler

Tabelle 9.3 Die speziellen Beep-Codes beim AMI-BIOS, die auch bei aktuellen Intel-Mainboards zur Anwendung kommen

Beep-Fehlermeldungen

Signal

Bedeutung/Ursache

ein kurzer und drei lange Töne

Base/Extended-Memory-Fehler

ein langer und acht kurze Töne

Grafikspeichertest nicht in Ordnung

Tabelle 9.3 Die speziellen Beep-Codes beim AMI-BIOS, die auch bei aktuellen Intel-Mainboards zur Anwendung kommen (Forts.)

Die ausführlichsten Beep-Codes liefert das Phoenix-BIOS. Diese Codes sind aber anders als die bisher gezeigten aufgebaut. Hier bilden jeweils drei Beep-Signalfolgen einen Code, wobei keine Unterscheidung nach langen und kurzen Tönen stattfindet. Man muss dabei schon sehr genau hinhören und am besten Morse-Erfahrung haben, um die Töne korrekt interpretieren zu können. Signal

Bedeutung/Ursache

ein, ein & drei Töne

CMOS-Fehler

ein, ein & vier Töne

ROM-BIOS-Checksummen-Fehler

ein, zwei & ein Ton

Timer-Fehler

ein, zwei & zwei Töne

DMA-Initialisierungs-Fehler

ein, zwei & drei Töne

DMA-Page-Register-Fehler

ein, drei & ein Ton

RAM-Refresh-Fehler

ein, drei & drei Töne

64-Kbyte-RAM-Fehler

ein, vier & zwei Töne

Parity-Fehler, 64-Kbyte-RAM

ein, vier & drei Töne

Fail-Safe-Timer-Fehler (EISA)

ein, vier & vier Töne

NMI-Port-Fehler (EISA)

zwei, ein & ein Ton

64-Kbyte-RAM-Fehler

zwei, ein & vier Töne

64-Kbyte-RAM-Fehler

zwei, zwei & ein Ton

64-Kbyte-RAM-Fehler

zwei, zwei & vier Töne

64-Kbyte-RAM-Fehler

zwei, drei & ein Ton

64-Kbyte-RAM-Fehler

zwei, drei & vier Töne

64-Kbyte-RAM-Fehler

zwei, vier & ein Ton

64-Kbyte-RAM-Fehler

drei, ein & ein Ton

Fehler im ersten DMA-Controller

drei, ein & zwei Töne

Fehler im zweiten DMA-Controller

drei, ein & drei Töne

Fehler im ersten Interrupt-Controller

drei, ein & vier Töne

Fehler im zweiten Interrupt-Controller

Tabelle 9.4 Die speziellen Beep-Codes des Phoenix-BIOS

357

358

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Signal

Bedeutung/Ursache

drei, zwei & vier Töne

Tastatur-Controller-Fehler (8042)

drei, drei & vier Töne

Bildspeicher-Fehler

drei, vier & zwei Töne

Grafikkarten-Fehler

vier, zwei & ein Ton

Timer-Tick-Fehler

vier, zwei & zwei Töne

Shutdown (Reset)-Fehler

vier, zwei & drei Töne

Gate-A20-Fehler

vier, zwei & vier Töne

Unerwarteter Interrupt im Protected Mode aufgetreten

vier, drei & ein Ton

RAM-Test-Fehler (> 64 Kbyte)

vier, drei & zwei Töne

Fehler im Timer 2

vier, drei & vier Töne

Realtime-Clock-Fehler

vier, vier & ein Ton

Serieller-Port-Fehler

vier, vier & zwei Töne

Parallel-Port-Fehler

vier, vier & drei Töne

Mathematischer Coprozessor defekt

Tabelle 9.4 Die speziellen Beep-Codes des Phoenix-BIOS (Forts.)

9.4

POST-Codes

Während des Selbsttests des PC wird jeder erfolgreich absolvierte Schritt durch die Ausgabe eines speziellen Codes an eine bestimmte I/O-Adresse (meist 80h) quittiert. Zur Anzeige dieser Codes wird eine spezielle Einsteckkarte (POST-Code-Karte) benötigt, die ab ca. 50 Euro erhältlich ist. Auf dieser Karte befinden sich Leuchtdioden oder – besser für die leichtere Identifizierung – Siebensegmentanzeigen, die den jeweiligen Power-OnSelf-Test-Code abbilden. Bleibt auf der Anzeige beispielsweise der Code 49h stehen, bedeutet dies bei einem BIOS der Firma Phoenix/Intel, dass der PCI-Bus nicht initialisiert werden konnte. Jeder Code steht für einen bestimmten Testschritt, was bedeutet, dass der betreffende Test nicht bestanden worden ist, wenn der dazugehörige POST-Code in der Anzeige stehen bleibt. Die POST-Codes werden üblicherweise von den verschiedenen BIOSHerstellern wie beispielsweise AMI, Award oder Phoenix definiert und nicht etwa vom Mainboard- oder PC-Hersteller. Je nach BIOS-Hersteller haben die Codes unterschiedliche Bedeutungen und sie sind zuweilen auch in den dünnen Mainboard-Heften zu finden. Prinzipiell macht es für die Analyse der POST-Codes keinen Unterschied, um welchen PC-Typ es sich handelt und welcher Prozessortyp (80286-Athlon) verwendet wird. In hartnäckigen Fällen, wenn noch nicht einmal der Monitor angesprochen wird und dunkel bleibt – denn die Initialisierung der Grafikkarte erfolgt zu einem relativ späten Zeitpunkt in der Initialisierungsabfolge –

POST-Codes

oder keine Beep-Codes ausgegeben werden, ist eine derartige Karte das einzige Hilfsmittel, um Fehlern auf die Spur zu kommen, und wenn sich womöglich nur herausstellt, dass ein Speichermodul nicht korrekt eingesteckt worden war.

Bild 9.11 Eine POST-Code-Karte im Einsatz. Die Leuchtdioden signalisieren zwar das Vorhandensein der Versorgungsspannungen sowie des Taktes (rechte LED). Allerdings läuft der PC nicht hoch (konstante Anzeige FF), was an einem Problem mit der CPU liegt. Die POST-Codes werden meist (wie hier) auf der I/O-Adresse 80h ausgegeben.

Es kommt durchaus vor, dass ein BIOS – auch eines bekannten Herstellers – Codes ausgibt, die von denjenigen abweichen, wie sie in den folgenden Tabellen angegeben sind. In der Praxis stellt sich dies jedoch nicht als Problem dar, da der Fehler meist in der Nähe der bekannten Codes liegt. Die im Folgenden angegebenen POST-Codes sind nicht mit denjenigen zu verwechseln, die mit einigen Diagnose-Programmen (z.B. der Firma IBM) ermittelt werden können, denn hierfür müsste der PC erst einmal hochlaufen, also die wesentlichen Einheiten des PC müssten bereits funktionieren. Auf den nächsten Seiten finden sich die Beschreibungen der Codes für: ■

die grobe Fehlerlokalisierung

■

PC mit AMI-Win-BIOS

■

PC mit AMI-HiFlex-BIOS

■

PC mit Award-ISA/EISA/PCI-BIOS Version 4.x

■

PC mit Phoenix-PCI-BIOS 4.x

359

360

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Die Tabellen zeigen lediglich die wichtigsten POST-Codes und auf der beiliegenden CD finden sich zahlreiche weitere im Verzeichnis »POSTCodes« von Firmen wie Acer oder auch IBM, die am Markt jedoch nicht so häufig anzutreffen sind und daher auf die CD »verbannt« wurden, wie auch einige ältere POST-Code-Tabellen. Einige der Beschreibungen sind in Deutsch, andere wurden in der englisch/amerikanischen Fassung beibehalten, da sich nicht immer ein passender deutscher Ausdruck finden lässt und dadurch auch Missverständnisse entstehen könnten. Die folgende Tabelle enthält zunächst eine allgemein gehaltene Zuordnung der POST-Codes, mit deren Hilfe ein Fehler schon mal näher eingekreist werden kann. Fehlertyp

AMI-BIOS (HiFLEX)

AMI-BIOS (WIN)

Award

Phoenix/ Intel

Quadtel

CPU

01-02

01-02

01-02

01

04-04

Coprozessor (CPU)

9C-9D

9C-9D

45

3E

76-78

Speicher

13, 20-24

D1-D3, 20, 40-58

C1, 08, 31-32

09-1F

1C-20, 28-2C, 32, 3A, 60-68

Grafikkarte

2C-34

2C-34

0D-0E

2B-33

46

Tabelle 9.5 POST-Codes für eine grobe Fehlerlokalisierung

POSTCode

Test/Beschreibung für AMI-Win-BIOS

01

Reserviert

02

Reserviert

03

NMI ist abgeschaltet

04

Reserviert

05

Software Reset/Power-On erkannt, Cache wird abgeschaltet

06

POST-Code wird aktiviert

07

POST-Code ist aktiviert, CPU und CPU-Daten-Bereich initialisieren

08

CPU- und CPU-Daten-Bereich sind initialisiert, CMOS-RAM-Checksumme berechnen

09

CMOS-Checksumme ist berechnet, CMOS-RAM wird initialisiert

0A

CMOS ist initialisiert, CMOS Statusregister wird für Datum und Zeit initialisiert

Tabelle 9.6 POST-Codes für PCs mit AMI-Win-BIOS, die ebenfalls bei aktuellen Intel-Mainboards verwendet werden

POST-Codes

POSTCode

Test/Beschreibung für AMI-Win-BIOS

0B

CMOS-Statusregister ist initialisiert

0C

Tastatur-Controller (8042), Ausgabe der BAT-Kommandos an den Controller

0D

BAT-Kommandos sind ausgegeben, BAT-Kommandos werden überprüft

0E

Tastatur-Controller-BAT ist überprüft

0F

Tastatur-Initialisierung beendet

10

Tastatur-Kommando-Byte wird geschrieben

11

Test, ob INS-Taste während Power-On gedrückt ist

12

Test der INS-Taste beendet, DMA- und Interrupt-Controller werden abgeschaltet

13

DMA-Controller und Interrupt-Controller sind abgeschaltet, Grafikausgabe ist abgeschaltet, Chipsatz wird initialisiert

14

Reserviert

15

Chipsatz ist initialisiert, Anfang des 8254-Timer-Tests

16-18

Reserviert

19

8254-Timer-Test OK, Memory-Refresh testen

1A

Memory-Refresh-Line ist geschaltet, 15 µs ON/OFF-Time wird getestet

20

Memory-Refresh-Periode von 30 µs ist abgeschlossen, Hauptspeicher (64k) wird initialisiert

21-22

Reserviert

23

Basisspeicher 64 Kbyte ist initialisiert, BIOS-Stack wird gesetzt

24

Anfang der Interrupt-Vektor-Initialisierung

25

Interrupt-Vektor-Initialisierung beendet, Port (8042) für Turbo Switch lesen

26

Turbo-Switch-Test beendet

27

Initialisierung vor dem Setzen des Grafikmodus

28

Anfang der Grafikmoduseinstellung

2A

Bussysteme initialisieren

2B

Kontrolle wird an anderes BIOS übergeben (Netzwerk, Grafik)

2C

Test, ob Grafik-ROM (EGA/VGA) vorhanden ist

2D

Grafik-ROM-Test beendet

2F

EGA/VGA nicht gefunden, Anfang des Grafikspeichertests

Tabelle 9.6 POST-Codes für PCs mit AMI-Win-BIOS, die ebenfalls bei aktuellen Intel-Mainboards verwendet werden (Forts.)

361

362

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

POSTCode

Test/Beschreibung für AMI-Win-BIOS

30

Grafikspeichertest beendet, andere Grafikkarte detektieren

31

Alternativer Grafikspeichertest

32

Alternativer Grafikspeichertest beendet

34

Grafiktest beendet, Setzen des Grafik-Modus

35

Reserviert

36

Reserviert

37

Grafikmodus gesetzt, Anzeige der Power-On-Message

38

Bussysteme initialisieren

39

Bus-Initialisierungsfehler anzeigen

3A

Cursor-Position lesen und speichern, Anzeige der Hit-DEL-Message

3B

Vorbereitung des Speichertests im virtuellen Modus

40

Descriptor-Tabelle wird vorbereitet

41

Reserviert

42

Descriptor-Tabelle ist vorbereitet, virtuellen Speichermodus einschalten

43

Virtueller Modus ist eingeschaltet, Interrupts zum Testen einschalten

44

Interrupts sind eingeschaltet

45

Daten für Speichertest initialisieren, Speichergröße ermitteln

46

Speichergröße ist ermittelt

47

Pattern sind zum Test in den erweiterten Speicher geschrieben

48

Pattern werden in den Hauptspeicher geschrieben

49

Speicher unter 1 Mbyte ermitteln

4A

Reserviert

4B

Speicher über 1 Mbyte ermitteln, Speicher unter 1 Mbyte löschen

4C

Speicher unter 1 Mbyte ist gelöscht, Speicher über 1 Mbyte wird gelöscht (Software Reset)

4D

Speicher über 1 Mbyte ist gelöscht, Speichergröße wird gesichert (Software Reset)

4E

Speichertest gestartet (Hardware Reset), 64-Kbyte-Blöcke testen

4F

Speichertest/Initialisierung unter 1 Mbyte beendet, Grafikspeicher wird initialisiert

51

Grafikspeicher ist initialisiert, Speicher über 1 Mbyte testen

Tabelle 9.6 POST-Codes für PCs mit AMI-Win-BIOS, die ebenfalls bei aktuellen Intel-Mainboards verwendet werden (Forts.)

POST-Codes

POSTCode

Test/Beschreibung für AMI-Win-BIOS

52

Speicher über 1 Mbyte ist getestet, Speichergröße wird gesichert

53

Speichergröße und CPU-Register sind gesichert, Real-Modus wird eingestellt

54

Shutdown beendet, CPU ist im Real-Modus, Gate-A20 und Parity/ NMI werden abgeschaltet

57

Gate-A20 und Parity/NMI sind abgeschaltet, Speicherkonfiguration wird initialisiert (Shadow-RAM, Relocation)

58

Verfügbare Speichergröße ist festgelegt, Löschen der Hit-DELMessage

59

Wait-Message anzeigen, Anfang des DMA- und InterruptController-Tests

60

DMA-Seiten-Register-Test beendet

62

DMA 1. Basisregister getestet

65

DMA 2. Basisregister getestet

66

DMA Initialisierung beendet, Interrupt-Controller (8259) initialisieren

67

Interrupt-Controller ist initialisiert

7F

Erweiterte NMI-Funktionen einschalten

80

Anfang des Tastaturtests, Test, ob Taste gedrückt

81

Tastatur-Reset, gedrückte Taste gefunden, Test des TastaturControllers

82

Tastatur-Controller-Test beendet, Command-Byte schreiben

83

Command-Byte ist geschrieben, weitere Tastatur-ControllerInitialisierung

84

Test, ob ermittelte Speichergröße mit dem CMOS-RAM übereinstimmt

85

Test, ob ein Password gesetzt ist

86

Password überprüft, Setup vorbereiten

87

Setup ist vorbereitet, Ausführung des CMOS-Setups

88

CMOS-Setup beendet, Bildschirm gelöscht

89

Power-On-Message darstellen

8B

Grafik-BIOS ins RAM kopieren

8C

Grafik-BIOS ist kopiert, optionales Setup vorbereiten

8D

Optionales Setup absolviert

Tabelle 9.6 POST-Codes für PCs mit AMI-Win-BIOS, die ebenfalls bei aktuellen Intel-Mainboards verwendet werden (Forts.)

363

364

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

POSTCode

Test/Beschreibung für AMI-Win-BIOS

8E

Testen der Bus-Maus

8E

Initialisieren der Maus, Harddisk-Controller zurücksetzen

8F

Harddisk-Controller ist zurückgesetzt

90

Reserviert

91

Floppy-Setup, Harddisk-Setup ausführen

92-93

Reserviert

94

Harddisk-Setup beendet, Speicher setzen

95

Speicher initialisiert, Bus auf C8000h initialisieren (z.B. SCSI)

96

Reserviert

97

C800h-Initialierung beendet, optionaler ROM-Test

98

Optionaler ROM-Test beendet

99

Setup-Timer initialisieren

9A

Setzen der Drucker- und seriellen Basisadressen

9B

Drucker- und serielle Basisadressen gesetzt, andere Initialisierungen

9C

Coprozessor-Initialisierung

9D

Coprozessor ist initialisiert

9E

Erweiterte Tastatur und Ziffernblock testen

9F

Erweiterte Tastatur und Ziffernblock sind getestet, Tastatur-ID ausgeben

A0

Tastatur-ID-Flag wird zurückgesetzt

A1

Cache-Speicher testen

A2

Cache-Speicher ist getestet

A3

Tastaturrate einstellen

A4

Wait-States einstellen

A5

Bildschirm löschen, Parity/NMI einschalten

A6

Reserviert

A7

Parity und NMI sind eingeschaltet

A8

Kontrolle an E000h übergeben

A9

Kontrolle zurückgeben

AA

Konfiguration anzeigen

AB

INT-13-Module (Laufwerks-Controller) in das Shadow-RAM laden

AC

Signal für Multiprozessor-Support auslösen

Tabelle 9.6 POST-Codes für PCs mit AMI-Win-BIOS, die ebenfalls bei aktuellen Intel-Mainboards verwendet werden (Forts.)

POST-Codes

POSTCode

Test/Beschreibung für AMI-Win-BIOS

AD

CGD-Grafik in das Shadow-RAM laden, wenn vorhanden

B0

Konfiguration wird angezeigt

B1

Code kopieren

00

Kontrolle an Interrupt 19 (Boot Loader) übergeben

Tabelle 9.6 POST-Codes für PCs mit AMI-Win-BIOS, die ebenfalls bei aktuellen Intel-Mainboards verwendet werden (Forts.)

POSTCode

Test/Beschreibung (AMI-HiFlex-BIOS)

01

NMI abschalten und Register-Test starten

02

NMI ist abgeschaltet, Power-On-Delay starten

03

Power-On-Delay beendet

04

Tastaturtest

05

ROM freigeben, Shadow-RAM und Cache abschalten

06

Berechnen der ROM-BIOS-Checksumme

07

ROM-BIOS-Checksumme OK

08

BAT-Kommando für Tastatur-Controller

09

BAT-Ergebnis ermitteln

0A

Kommando-Byte zum Tastatur-Controller schreiben

0B

Kommando-Byte wurde zum Tastatur-Controller geschrieben

0C

NOP-Kommando für Tastatur-Controller schreiben

0D

NOP-Kommando wurde für Tastatur-Controller geschrieben

0E

CMOS-Shutdown-Register OK, CMOS-Checksumme berechnen

0F

CMOS-Checksumme OK

10

CMOS-Initialisierung ist beendet

11

CMOS-Status-Register initialisieren

12

DMA-, Interrupt-Controller, Grafik abschalten und Port B initialisieren

13

Chipsatz initialisieren, Auto-Memory-Detection

14

Auto-Memory-Detection beendet, Beginn des Timer-Tests (8254)

15

Kanal 2 des 8253/8254-Timers OK (Testanfang)

16

Kanal 2 des 8253/8254-Timers OK (Testende)

17

Kanal 1 des 8253/8254-Timers OK (Testende)

Tabelle 9.7 POST-Codes für PCs mit AMI-HiFlex-BIOS

365

366

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

POSTCode

Test/Beschreibung (AMI-HiFlex-BIOS)

18

Kanal 0 des 8253/8254-Timers OK (Testende)

19

Memory-Refresh gestartet

1A

Memory-Refresh, 15 µs-On/Off-Test

1B

30 µs-On/Off-Test beendet und Starten des 64-Kbyte-BaseMemory-Tests

20

64 Kbyte-Base-Memory-Test, Adressleitungen testen

21

Test der Adressleitungen OK

22

Parity-Test

23

64-Kbyte-Lese-/Schreibtest

24

Anfang des Interrupt-Vektor-Tests

25

Interrupt-Vektor-Tests OK, 8042-Turbo-Schalter testen

26

Lesen des 8042-I/O-Ports

27

Dateninitialisierung beendet

28

Anfang des Monochrom-Display-Tests

29

Monochrom-Display-Test beendet, Anfang des Color-Display-Test

2A

Color-Display-Test beendet

2B

Kontrolle an optionales Grafik-ROM übergeben

2D

Test des optionales Grafik-ROMs beendet

2E

Falls kein EGA/VGA-Adapter vorhanden, erfolgt die Anzeige des Speichertests

2F

Kein EGA/VGA-Adapter festgestellt

30

Grafikspeichertest beendet

31

Alternativer Grafikspeichertest

32

Alternativer Grafikspeichertest beendet

33

Vergleich des Grafik-Adapters mit der Jumperstellung auf dem Mainboard

34

Ende des Grafiktests

35

BIOS-ROM-Daten testen

36

BIOS-ROM-Daten OK

37

Cursor setzen für Power-On

38

Power-On-Anzeige

39

Neue Cursor-Position lesen und speichern, Ausgabe der BIOSVersion

3A

Ende der BIOS-Version-Ausgabe und anzeigen

Tabelle 9.7 POST-Codes für PCs mit AMI-HiFlex-BIOS (Forts.)

POST-Codes

POSTCode

Test/Beschreibung (AMI-HiFlex-BIOS)

3B

wird angezeigt und der Virtual-Mode-Test beginnt

40

Virtual-Mode-Test und Anfang des Grafikspeichertests

41

Grafikspeichertest beendet

42

Virtual-Mode für Speichertest

43

Interrupts für Diagnose freigeben

44

Interrupts sind freigegeben, wenn der DIAG-Schalter auf dem Mainboard gesetzt ist

45

Speichergröße feststellen

46

Ende der Speichergrößetests

47

640 KB-Speichertest

48

Feststellen der Speichergröße unterhalb 1 Mbyte

49

Speichergröße unterhalb 1 Mbyte ermittelt und Speichergröße oberhalb 1 Mbyte ermitteln

4A

Speichergröße oberhalb 1 Mbyte ermittelt

4B

BIOS-ROM-Datenbereich testen

4C

Speicher unterhalb 1 Mbyte gelöscht

4D

Speicher oberhalb 1 Mbyte gelöscht

4E

Speichertest gestartet

4F

Anzeige der Speichergröße

50

Ermitteln der Relocation- und Shadow-RAM-Größe

51

Relocation- und Shadow-RAM-Größe ist ermittelt, Start des Speichertests oberhalb 1 Mbyte

52

Speichertest oberhalb 1 Mbyte beendet

53

CPU-Register und Speichergröße speichern

54

Shutdown, CPU befindet sich im Real-Mode

55

Adressleitung A20 abschalten

56

Adressleitung A20 ist abschaltet

57

BIOS-ROM-Datenbereich testen

58

-Anzeige löschen

59

-Anzeige ist gelöscht

60

DMA-Page-Register-Test beendet

61

Start des Tests des ersten DMA-Controllers

62

Test des ersten DMA-Controllers ist beendet

63

Test des zweiten DMA-Controllers ist beendet

Tabelle 9.7 POST-Codes für PCs mit AMI-HiFlex-BIOS (Forts.)

367

368

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

POSTCode

Test/Beschreibung (AMI-HiFlex-BIOS)

64

BIOS-ROM-Datenbereich testen

65

Ende des Tests des BIOS-ROM-Datenbereichs

66

DMA-Test beendet, Initialisieren der Interrupt-Controller (8259)

67

Initialisierung der Interrupt-Controller ist beendet

80

Start des Tastaturtests

81

Tastaturtest erfolgreich, evtl. Anzeige eines Fehlers

82

Ende des Tastaturtests

83

Key-Lock-Schalter testen

84

Key-Lock-Test beendet, feststellen, ob die ermittelte Speichergröße mit der Eintragung im CMOS-RAM übereinstimmt

85

Speichertest beendet, evtl. Fehleranzeige

86

Password abfragen

87

CMOS-Setup

88

CMOS-Setup beendet und Bildschirm löschen

89

Power-On-Anzeige

8A

Maus-Test und Initialisierung

8B

Anzeige <Wait..>

8C

Main- und Grafik-BIOS-Shadow-RAM initialisiert

8D

Floppy- und Festplatten-Reset

8E

Testen des Disketten-Controllers

8F

Disketten-Controller ist initialisiert

90

Test, ob Festplatte vorhanden

91

Festplattentest beendet

92

Festplatten-Setup beendet

93

BIOS-ROM-Datenbereich testen

94

BIOS-ROM-Datenbereich-Test beendet

95

Speicher für Festplatten-Typ 47 (User Typ) reservieren

96

Reservierung beendet

97

Feststellen, ob ein ROM ab Adresse C800 vorhanden ist

98

Kontrolle an ROM übergeben

99

ROM-Test

9A

Timer und Drucker-Basis-Adressen sind festgelegt

9B

RS232-Basis-Adressen sind festgelegt

Tabelle 9.7 POST-Codes für PCs mit AMI-HiFlex-BIOS (Forts.)

POST-Codes

POSTCode

Test/Beschreibung (AMI-HiFlex-BIOS)

9C

Anfang der Coprocessor-Initialisierung

9D

Der Coprocessor ist initialisiert

9E

Extended-Tastatur-Test (Num-Lock)

9F

Extended-Tastatur-Test beendet

A0

Tastatur-ID-Kommando

A1

Tastatur-ID-Flag-Reset

A2

Cache-Speichertest

A3

evtl. Fehleranzeige

A4

Tastatur-Typematic-Rate festlegen

A5

Memory-Wait-States-Programmierung beendet

A6

Bildschirm löschen

A7

NMI- und Parity freigegeben

A8

Feststellen, ob ein ROM ab Adresse E000 vorhanden ist

A9

Kontrolle wurde an ROM übergeben

AA

Initialisierung des ROMs ist beendet

00

Anzeige der System-Konfiguration und Kontrolle an Interrupt 19h (Boot Loader) übergeben

Tabelle 9.7 POST-Codes für PCs mit AMI-HiFlex-BIOS (Forts.)

POSTCode

Test/Beschreibung für Award ISA/EISA/PCI-BIOS 4.x

00

Reserved

01

Processor Test 1, init (Code CA), Processor Status (IFLAGS) verification Test the following processor status flags: carry, zero, sign, overflow The BlOS will set each ot these flags, verify they are set, then turn each flag off and verify it is off

02

Processor Test 2, test processor registers

03

Initialize Chips, initialize Timer, DMA- and Interupt-Controller

04

Test Memory Refresh Toggle

05

Blank Video, initialize Keyboard, early Keyboard Initialization

06

EPROM Checksum, checksum BIOS EPROM, signon-message, evaluation-message and F000:E000 to F000:EFFF area

07

Test CMOS Interface and Battery Status, detects bad battery

Tabelle 9.8 POST-Codes für PCs mit Award-ISA/EISA/PCI-BIOS Version 4.x

369

370

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

POSTCode 08

Test/Beschreibung für Award ISA/EISA/PCI-BIOS 4.x Setup low memory, early Chipset init (Code C2) Chipset init (Code BF), Size external Cache Memory Configuration (Code CI) Test and clear first 256K Memory,

09

Early Cache Initialization Test external Cache Cyrix-CPU Initialization

0A

Setup lnterrupt Vector Table, initialize interrupt vectors

0B

Test CMOS RAM Checksum, if bad, load BIOS-defaults

0C

Initialize Keyboard

0D

Initialize Video Interface, detect and initialize Video Adapter

0E

Test Video Memory, if CGA or MONO, test Video Setup Shadow RAM Setup screen for POST messages

0F

Test DMA controller #0

10

Test DMA controller #1

11

Test DMA Page registers

12-13

Reserved

14

Test Timer 0 Counter 2

15

Test 8259-1 Mask Bits Verify 8259 Channel 1 masked interrupts by alternately turning off and on the interrupt lines

16

Test 8259-2 Mask Bits Verify 8259 Channel 2 masked interrupts by alternately turning off and on the interrupt lines

17

Test 8259 Interrupt Functionality Turn off interrupts, then verify no interrupt mask register is on

18

Test Stuck NMl Bits, (Parity I/0 Check), force an interrupt and verify that interrupt occurred

19

Test Stuck NMl Bits (Parity I/O Check), verify NMl can be cleared

1A

Display CPU clock

1B-1E

Reserved

1F

Set EISA Mode

Tabelle 9.8 POST-Codes für PCs mit Award-ISA/EISA/PCI-BIOS Version 4.x (Forts.)

POST-Codes

POSTCode

Test/Beschreibung für Award ISA/EISA/PCI-BIOS 4.x

20

Enable Slot 0, initialize Mainboard

21-2F

Enable Slots 1-15

30

Size Base (256K-640K) and Extended Memory (>1 MB)

31

Test Base and Extended Memory, this will be skipped in EISA mode and can be skipped with ESC key in ISA mode

32

Test EISA Extended Memory, this will be skipped in EISA mode and can be skipped with ESC key in ISA mode

33

IDE auto detect, get IDE parameters (V4.2 only)

34-3B

Reserved

3C

Setup enabled, enter Setup (Message)

3D

Initialize and install PS/2 Mouse

3E

Setup Cache Controller (internal and external)

3F

Reserved, Setup Shadow RAM

40

Display virus protect

41

Initialize Floppy Drive and Controller

42

Initialize Hard Disk Drive and Controller

43

Detect and initialize Serial/Parallel Ports

44

Reserved

45

Detect and initialize Math Coprocessor

46

Reserved

47

Reserved, set Speed for Boot

48-4D

Reserved

4E

Manufacturing POST Loop or Display Message

4F

Security Check

50

Write CMOS and calculate Checksum, clear screen

51

Pre-boot enable, enable Parity Checker, enable NMI

52

Initialize Option ROMs (C8000 to F7FFF)

53

Initialize Time Value in 40h BIOS area

54-5F

Reserved

63

Boot Attempt, boot via INT 19

B1

Unclaimed NMI, display »Press F1 to disable NMI«, F2 reboot

BF

Chipset Initialization

C0

Turn off Chipset cache, OEM specific Cache control

Tabelle 9.8 POST-Codes für PCs mit Award-ISA/EISA/PCI-BIOS Version 4.x (Forts.)

371

372

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

POSTCode

Test/Beschreibung für Award ISA/EISA/PCI-BIOS 4.x

D0-DF

Debug, use POST Codes during Development

E0

Reserved

E1-EF

Setup Pages

FF

Boot

Tabelle 9.8 POST-Codes für PCs mit Award-ISA/EISA/PCI-BIOS Version 4.x (Forts.)

PostCode

Test/Beschreibung für Phoenix/Intel ISA//PCI-BIOS 4.x

02

Verify Real Mode

04

Get CPU type

06

Initialize System Hardware

08

Initialize Chipset Registers with initial POST Values

09

Set in POST flag

0A

Initialize CPU registers

0C

Initialize Cache to initial POST Values

0E

Initialize I/O

10

Initialize Power Management

11

Load alternate Registers with initial POST values

12

Jump to User Patch O

14

Initialize Keyboard Controller

16

BIOS ROM Checksum

18

Timer Initialization

1A

DMA Controller Initialization

1C

Reset Programmable Interrupt Controller

20

Test DRAM Refresh

22

Test 8742 Keyboard Controller

24

Set ES Segment Register to 4 GB

28

Autosize DRAM

2A

Clear 512 KB Base RAM

2C

Test 512 KB Base Address Lines

2E

Test 512 KB Base Memory

32

Test CPU Bus-Clock Frequency

34

Test CMOS RAM

Tabelle 9.9 POST-Codes für PCs mit Phoenix/Intel-ISA/PCI-BIOS Version 4.x

POST-Codes

PostCode

Test/Beschreibung für Phoenix/Intel ISA//PCI-BIOS 4.x

37

Reinitialize the Chipset

38

Shadow System BIOS ROM

39

Reinitialize the Cache

3A

Autosize Cache

3C

Configure Advanced Chipset Registers

3D

Load alternate Registers with CMOS Values

40

Set Initial CPU Speed

42

Initialize Interrupt Vectors

44

Initialize BIOS Interrupts

46

Check ROM Copyright Notice

47

Initialize Manager for PCI Option ROMs

48

Check Grafic Configuration against CMOS

49

Initialize PCI Bus and Devices

4A

Initialize all Video Adapters in System

4C

Shadow Video BIOS ROM

4E

Display Copyright Notice

50

Display CPU Type and Speed

52

Test Keyboard

54

Set Key Click if enabled

56

Enable Keyboard

58

Test for unexpected Interrupts

5A

Display prompt »Press F2 to enter SETUPS«

5C

Test RAM between 512 KB and 640 KB

60

Test Extended Memory

62

Test Extended Memory Address Lines

64

Jump to User Patch 1

66

Configure Advanced Cache Registers

68

Enable external and CPU Caches

6A

Display external Cache Size

6C

Display Shadow Message

6E

Display non-disposable Segments

70

Display Error Messages

72

Check for Configuration Errors

Tabelle 9.9 POST-Codes für PCs mit Phoenix/Intel-ISA/PCI-BIOS Version 4.x (Forts.)

373

374

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

PostCode

Test/Beschreibung für Phoenix/Intel ISA//PCI-BIOS 4.x

74

Test Real Time Clock

76

Check for Keyboard Errors

7C

Set up Hardware Interrupt Vectors

7E

Test Coprocessor if present

80

Disable Onboard I/O Ports

82

Detect and install external RS232 Ports

84

Detect and install external parallel Ports

86

Reinitialize Onboard I/O Ports

88

Initialize BIOS Data Area

8A

Initialize Extended BIOS Data Area

8C

Initialize Floppy Controller

90

Initialize Hard Disk Controller

91

Initialize Local Bus Hard Disk Controller

92

Jump to User Patch 2

94

Disable A20 Address Line

96

Clear huge ES Segment Register

98

Search for Option ROMs

9A

Shadow Option ROMs

9C

Set up Power Management

9E

Enable Hardware Interrupts

A0

Set Time of Day

A2

Check Key Lock

A4

Initialize Typematic Rate

A8

Erase F2 Prompt

AA

Scan for F2 Key Stroke

AC

Enter SETUP

AE

Clear in-POST flag

B0

Check for Errors

B2

POST done, prepare to boot Operating System

B4

One beep

B6

Check Password (optional)

B8

Clear global Descriptor Table

BC

Clear Parity Checkers

Tabelle 9.9 POST-Codes für PCs mit Phoenix/Intel-ISA/PCI-BIOS Version 4.x (Forts.)

POST-Codes

PostCode

Test/Beschreibung für Phoenix/Intel ISA//PCI-BIOS 4.x

BE

Clear Screen (optional)

BF

Check Virus and Backup Reminders

C0

Try to boot with INT 19

DO

Interrupt Handler Error

D2

Unknown Interrupt Error

D4

Pending Interrupt Error

D6

Initialize Option ROM Error

D8

Shutdown Error

DA

Extended Block Move

DC

Shutdown error

The following are for Boot Block in Flash ROM E2

Initialize the Chipset

E3

Initialize Refresh Counter

E4

Check for Forced Flash

E5

Check HW Status of ROM

E6

BIOS ROM is OK

E7

Do a complete RAM test

E8

Do OEM Initialization

E9

Initialize Interrupt Controller

EA

Read in the Bootstrap Code

EB

Initialize all Vectors

EC

Boot the Flash program

ED

Initialize the Boot Device

EE

Boot Code was read OK

Tabelle 9.9 POST-Codes für PCs mit Phoenix/Intel-ISA/PCI-BIOS Version 4.x (Forts.)

9.4.1

POST-Code- und Analyse-Karten

POST-Code-Karten oder auch allgemein Testkarten für den PC, die mehr können, als allein die Codes anzuzeigen, gibt es von BIOS-Firmen wie AMI und Award oder auch Mainboard-Herstellern wie QDI-Legend, um nur die bekanntesten zu nennen. Bei einigen Mainboards, beispielsweise von Herstellern wie Intel (z.B. D850GB für den Pentium 4) oder MSI (z.B. K7Pro für den Athlon), befindet sich eine Schaltung für die Fehleranzeige auch gleich mit auf dem Mainboard, und typischerweise wird hier anhand von vier Leuchtdioden der aktuelle Systemzustand signalisiert, wodurch auf grundlegende Fehler geschlossen werden kann.

375

376

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Bild 9.12 Die Bedeutung der vier Zustandsanzeigen beim Intel-Mainboard D850GB für den Pentium 4

Die Anzeige von POST-Codes ist nicht nur im PC-Bereich üblich, sondern man findet derartige Diagnose-Anzeigen auch bei speziellen Workstations, wie etwa einigen RISC-6000-Modellen der Firma IBM. Die Visualisierung von POST-Codes und die Überprüfung auf das Vorhandensein der Spannungen sowie des Bustaktes und weiterer Bussignale sind ungemein hilfreiche Funktionen bei der Reparatur, dem Umbau und auch der Entwicklung von eigener Hard- und Software für den PC. Da die im Handel zu erwerbenden POST-Code- oder auch Analysekarten nicht den gewünschten Funktionsumfang besaßen, wurden im Laufe der Zeit verschiedene POST-Code- und andere Testkarten selbst entwickelt, und bei Interesse an Platinen für den Nachbau kann man sich per E-Mail an die Adresse [email protected] wenden. Für die Ausgabe der Codes werden unterschiedliche Port-Adressen verwendet. Die I/O-Adresse 80h ist aber diejenige, über die die meisten Hersteller ihre POST-Codes ausgeben.

POST-Codes

Typische Adressen für den Empfang der POST-Codes: ■

ISA-, EISA- und PCI-Computer mit AMI-BIOS: 80h

■

Award-BIOS: 80h

■

Award-BIOS bei älteren Mainboards: 280h

■

Phoenix-BIOS: 80h

■

Quadtel-BIOS: 80h

■

Compaq Computer: 84h

■

PC/XTs: 60h PS/2-30: 90h

■

Weitere mögliche Adressen sind: 300h (EISA) und 280h

ISA-POST-Code-Karte Auf der POST-Code-Karte ist jede beliebige I/O-Adresse im Bereich von 000h bis 3FFh per DIP-Schalter einstellbar. Dadurch lassen sich die Daten beliebiger Ports darstellen. Wird beispielsweise die Adresse 3F8h eingestellt, dies ist die Adresse des Datenregisters der ersten seriellen Schnittstelle, kann auf der Anzeige verfolgt werden, welche Daten zur Schnittstelle gesendet werden. Das Vorhandensein der Versorgungsspannungen wird über vier Leuchtdioden erkannt. Dadurch ist die Kontrolle der Spannungen auch ohne ein Voltmeter möglich und ein Netzteil- oder Verdrahtungsfehler kann somit leicht festgestellt werden.

Bild 9.13 Die ISA-POST-Code-Karte bietet eine Vielzahl an Funktionen für Arbeiten rund um den PC.

377

378

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Mit Hilfe einer weiteren Leuchtdiode wird der Bustakt angezeigt. Mit Jumpern kann hierfür festgelegt werden, in welchen Zeitabständen die dazugehörige Leuchtdiode blinken soll. Der Takt lässt sich dadurch in unterschiedlich schnellen Systemen zur Anzeige bringen, da durch den Jumper festgelegt wird, um welchen Faktor der Takt heruntergeteilt wird. Da für den Betrieb der Karte keinerlei Software benötigt wird, ist die Datenausgabe ausschließlich vom Anwenderprogramm abhängig und wird nicht durch eine zusätzliche Hard- oder Software beeinflusst. Aus diesem Grunde ist eine POST-Code-Karte auch ein sehr nützliches Hilfsmittel, um sogar Fehler bei Schnittstellen und Einsteckkarten aufzudecken. Die grundlegende Frage, ob der Fehler an der Hard- oder der Software liegt, ist damit schnell beantwortet. Für das Testen selbst entwickelter Hard- und Software kann das Anwenderprogramm in den meisten Fällen aus der Entwicklungsumgebung (Delphi, C) heraus im Single-Step abgearbeitet werden. Die Kontrolle der Daten ist dann auf der Siebensegmentanzeige problemlos durchführbar. Doch wie kann man die Daten interpretieren, die durch eine Software generiert werden, auf die man keinen direkten Zugriff (kein Quellprogramm) hat? Die Daten werden nur so »vorbeisausen« und die zu analysierenden Bytes sind nicht erkennbar. Abhilfe schafft hier der Hardware-Step, der auf der POST-Code-Karte realisiert ist. Mit einem Schalter kann zwischen zwei Betriebsarten gewählt werden. Im Run-Modus läuft die Software wie üblich ungehindert ab. Im Step-Modus hingegen kann jede Software angehalten werden. Ein Tastendruck ermöglicht dann den nächsten Schritt. Dies funktioniert mit jedem Programm, sei es in der Initialisierungsphase, bei der man sich einmal in Ruhe anschauen möchte, was während der Initialisierung im Einzelnen abläuft, oder für das Verlangsamen eines Computerspiels. Features der ISA-POST-Code-Karte: ■

Anzeige der POST-Codes eines PC durch Siebensegmentanzeigen im Hex-Code

■

Einstellbare I/O-Adresse im Bereich von 000h-3FFh

■

Anzeige der eingestellten I/O-Adresse durch Siebensegmentanzeigen im Hex-Code

■

Anschlussmöglichkeit für eine externe Anzeige, die man beispielsweise an der PC-Front (statt der Taktanzeige) montieren kann

■

Es sind die Daten beliebiger I/O-Ports darstellbar

■

Step-Modus

■

Kontrolle der Versorgungsspannungen durch LEDs

■

Visualisierung des Bustaktes durch LED

POST-Codes ■

ISA/EISA-Kompatibilität

■

Verwendung von Standard-Bauelementen

ISA-Testkarte mit Mikro-Controller und LCD-Anzeige Eine weitere Eigenentwicklung ist eine Testkarte mit eigenem Mikro-Controller, die weit mehr Funktionen bietet als eine einfache POST-Code-Karte. Durch den verwendeten Mikro-Controller (Intel 8098) werden nicht einfach die POST-Codes (z.B. 08) dargestellt, sondern die Fehler erscheinen im Klartext (z.B. DRAM Error) auf einem LC-Display. Hierfür sind in einem EPROM die gebräuchlichsten Code-Tabellen (AMI, AWARD, Phoenix, maximal acht) abgelegt und auf der Karte ist hierfür per DIP-Schalter der jeweilige BIOS-Typ einzustellen. Da der Mikro-Controller über einen integrierten A/D-Umsetzer (10 Bit) verfügt, ist es auch kein Problem, die vier PC-Versorgungsspannungen genau zu messen und die Ergebnisse ebenfalls auf der LCD darzustellen.

Bild 9.14 Recht aufwendig in der Schaltungstechnik ist diese Testkarte, die dafür jedoch eine Fehlerausgabe im Klartext auf der LCD, die Visualisierung von Interrupt- und DMA-Aktivitäten und eine echte Spannungsmessung bietet.

Mit Hilfe zweier Taster und der LCD ist eine menügeführte Aktivierung der einzelnen Testfunktionen der Analysekarte gegeben. Neben dem ISA-Bustakt können verschiedene wichtige ISA-Signale (z.B. SBHE, AEN) gemessen werden und des Öfteren war hiermit festzustellen, dass eine bestimmte 16Bit-ISA-Karte fälschlicherweise nur als 8-Bit-Karte angesprochen wurde.

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380

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Ein weiteres Feature ist die Überwachung der einzelnen Interrupt-Kanäle, also ob ein bestimmter IRQ verwendet wird und wann dies jeweils der Fall ist. Die auf der Karte implementierte RS232-Schnittstelle ist für die Ausgabe der Testergebnisse auf einem Terminal bzw. auf einem (zweiten) PC vorgesehen, was eine komfortable Analyse der zu überprüfenden PCs ermöglicht. Des Weiteren dient diese Schnittstelle der Übertragung der POST-Code-Tabellen. Features der ISA-Testkarte mit LC-Display: ■

Klartextausgabe der POST-Codes über ein zweizeiliges LC-Display

■

Wahlmöglichkeit von acht verschiedenen BIOS-Versionen

■

Portadressen sind im Bereich von 0000h bis FFFFh selektierbar

■

Menügeführte Funktionsauswahl per Bedien-Panel

■

Genaue Messung der Spannungen am ISA-Bus

■

Messung des ISA-Bustaktes

■

Überwachung aller Interrupt-Kanäle

■

Kontrollmöglichkeit für 16-Bit-Zugriff

■

ISA/EISA-Kompatibilität

■

Ausgabe der Messdaten über RS232-Schnittstelle

PCI-POST-Code-Karten Stand der PC-Technik sind bekanntlich PCI-Karten, so dass es notwendig wurde, auch eine POST-Code-Karte mit PCI-Bus-Interface zu entwickeln. Da diese Karte lediglich am PCI-Bus lauschen, also nur die POST-Codes anzeigen soll, ist kein aufwendiges PCI-Interface mit einem speziellem PCIChip notwendig. Die PCI-POST-Code-Karte stellt sich somit schaltungstechnisch gesehen als nicht besonders kompliziert dar und es kommen tatsächlich nur TTL-LS-Bausteine zum Einsatz, mit denen das PCI-Bus-Timing bei 33 MHz problemlos zu bewältigen ist. Bei höheren Taktraten (außerhalb der PCI-Spezifikation) sollten jedoch die schnelleren F-Typen statt der LSTypen verwendet werden. Hier lässt sich das gleiche externe Anzeigemodul wie bei der ISA-POSTCode-Karte anschließen, das am PC-Gehäuse montiert werden kann. Über vier Leuchtdioden werden die Versorgungsspannungen des PCI-Bus angezeigt, wobei die 3,3 V aber nur bei ATX-Boards vorhanden sind, die entsprechende LED bei einem BAT-Board also nicht leuchten wird.

POST-Codes

Bild 9.15 Die POST-Code-Karte für den PCI-Bus

Bild 9.16 Eine externe Anzeige für die POST-Codes

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Spezielle Funktionen (z.B. Darstellung beliebiger I/O-Ports, Single Step) wie bei der ISA-POST-Code-Karte gibt es bei dieser Karte nicht, denn sie ist allein für die Anzeige der POST-Codes ausgelegt, und das PCI-Interface sollte außerdem so einfach wie möglich gehalten werden. Die Schaltung zeigt auch, dass selbst ein PCI-Interface ohne die Verwendung relativ komplizierter PCI-Chips oder PLDs zu realisieren ist. Es wäre also durchaus möglich, nach dem hier angewendeten Prinzip ein universelles PCI-Interface zur Ankopplung von A/D-Umsetzern und Ähnlichem zu realisieren, was jedoch dem Plug&Play-Konzept von PCI zuwiderlaufen würde. Features der PCI-POST-Code-Karte: ■

Anzeige aller POST-Codes

■

Kontrolle der Versorgungsspannungen durch LEDs

■

Externes Display-Modul anschließbar

■

Verwendung von Standardbauelementen

■

Einfache PCI-Interfaceschaltung

Wie erwähnt, werden sowohl auf der ISA- als auch auf der PCI-POST-CodeKarte lediglich Standardbauelemente verwendet, die man in (fast) jedem Elektronikgeschäft wie etwa Conrad-Electronic recht preisgünstig erhält. Einzig der Siebensegment-Decoderbaustein MC14495, der auch die hexadezimale Anzeige der POST-Codes unterstützt, ist im Handel mittlerweile eher selten zu finden und wird laut dem Hersteller Motorola auch nicht mehr hergestellt. Aus diesem Grunde wurde eine neue Version der PCIPOST-Code-Karte entwickelt, die statt dessen zwei PALs (Programmable Array Logic) verwendet. Diese Chips bilden nunmehr den entsprechenden Decoder nach und sind zudem auch noch preisgünstiger als die MotorolaChips zu haben. Der Nachteil ist allerdings, dass diese PALs erst als Siebensegment-Decoder programmiert werden müssen, wofür ein entsprechendes Programmiergerät (siehe auch Kapitel 9.5.2) benötigt wird. Für die ISA-POST-Code-Karte wurde jedoch kein neues Design realisiert, da der ISA-Bus nun mal ausstirbt und viele neue Mainboards auch gar keinen ISA-Slot mehr besitzen. Damit die ISA-POST-Karte, die über eine höhere Funktionalität als die PCIBus-Version verfügt, jedoch bei Bedarf weiterhin nachgebaut werden kann, sind kleine Adapterplatinen vorgesehen, die die als Hex-Decoder programmierten PAls aufnehmen können und die auf die Sockel für den MC14495 passen.

POST-Codes

Bild 9.17 Die PCI-POST-Code-Karte mit zwei PALs statt der beiden Motorola-Decoder

Bild 9.18 Adapterplatinen mit den als Hex-Decoder programmierten PALs erlauben weiterhin den Nachbau der ISA-POST-Code-Karte und können allgemein als Ersatz für den abgekündigten MC14495 verwendet werden.

383

384

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Analyse-Karte für die Messung der Bustakte Wer eine (neue) CPU in seinen PC einbaut, muss sich mit der Einstellung des Systemtaktes und des Multiplikationsfaktors beschäftigen, damit der Prozessor seinen vorgeschriebenen Takt erhält. Indes haben diese Festlegungen, wie es im Kapitel 5.2 erläutert ist, auch einen Einfluss auf die Bustakte (PCI, AGP, ISA), und wer weiß schon genau, mit wie viel MHz die Bussysteme tatsächlich arbeiten, denn für eine Überprüfung wird ein Frequenzzähler benötigt, der nicht zu den preisgünstigsten Geräten gehört und dessen Anschaffung sich für den PC-Heimwerker daher meist auch nicht lohnt. Mit Hilfe des Handbuches zum Mainboard sollte es eigentlich kein Problem sein, je nach Systemtakt (66, 100, 133 MHz) auch die Bustakte (evtl. mit zusätzlichem Jumper) korrekt festzulegen, auch wenn die Hersteller hier sehr unterschiedliche Möglichkeiten dafür anbieten. In der Praxis stellt sich jedoch heraus, dass die Angaben im Handbuch zu den Bustakten oder auch der Aufdruck auf dem Mainboard – wenn überhaupt vorhanden – vielfach einfach nicht stimmen, und man kann dann stundenlang nach einem Fehler suchen, wenn der PC nicht so will, wie er eigentlich soll. Bei den üblichen PC-Designs gibt es eindeutige Beziehungen zwischen dem für das Mainboard einzustellenden Systemtakt und den damit festgelegten jeweiligen Bustakten. Leider gehen die Mainboard-Hersteller recht unterschiedliche Wege beim Festlegen dieser Relationen, so dass nicht immer eindeutig festgestellt werden kann, mit welchen Frequenzen die verschiedenen Bussysteme tatsächlich arbeiten.

Bild 9.19 Der Fehler ist mit der Frequenzmesskarte schnell gefunden: Kein Wunder, dass die AGP-Karte streikt, wenn der Bus mit 88,84 MHz läuft.

POST-Codes

Es wäre also eine echte Hilfe bei den üblichen PC-Bastelarbeiten, wenn die jeweiligen Bustakte zweifelsfrei ermittelt werden könnten. Entsprechende »Messkarten«, die genau für diese Aufgabe ausgelegt sind, gibt es bisher nicht, so dass eine einfache Frequenzmesskarte entwickelt wurde, die selbstverständlich ohne CPU-Beteiligung funktionieren muss. Aus diesem Grunde lässt sich die Schaltung nicht nur in einem PC, sondern auch als eigenständiges Gerät für alle möglichen Frequenzmessungen einsetzen. Das wesentliche Bauelement der Schaltung ist dabei der Baustein ICM7226 der Firma Harris (oder Intersil). Er erlaubt standardmäßig eine Frequenzmessung von bis zu 10 MHz, was natürlich nur für den ISA-Bus (Standard: 8,3 MHz) ausreichen würde, so dass auf der Karte eine Frequenzteilung notwendig ist, damit sich auch der PCI-Bus-Takt (Standard: 33 MHz) und der AGP-Takt (Standard: 66 MHz) nachweisen lässt, und am besten sollte noch eine Reserve vorhanden sein, damit eben auch eine unzulässige Übertaktung der Bussysteme festgestellt werden kann. Die Analysekarte schafft immerhin die Messung von bis zu 100 MHz (!). Danach ist aber auf jeden Fall Schluss, was in der Teilungsschaltung begründet ist, die ohne spezielle und damit teure Bausteine auskommt.

Bild 9.20 Die Messkarte und die beiden Adapterplatinen mit »Griffmulden« zum leichteren Herausziehen aus den Slots

385

386

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Die Schaltung wurde mit einer Platine realisiert, die in einen PCI-Slot hineinpasst, und für den ISA- und den AGP-Slot sind zwei kleine Adapterplatinen entwickelt worden, die die Taktsignale jeweils auf eine Klemme führen und von dort mit einer abgeschirmten Koaxleitung (z.B. ein kurzes Netzwerkkabel, RG58) mit dem BNC-Anschluss der Messkarte verbunden werden können. Die Umschaltung zwischen den zwei möglichen Eingangsquellen (PCI direkt, ISA und AGP über Adapterkarten) erfolgt einfach per Jumper, was bei keinem getesteten Mainboard zu unerwünschten Nebeneffekten führte, während eine zunächst realisierte elektronische Umschaltung mit einem erhöhten Hardware-Aufwand einherging und sich zudem als störanfällig entpuppte. Bei dieser Karte ist den hohen Frequenzen Rechnung zu tragen und daher sind in der Applikation zwei Messzweige aufgebaut worden: einmal intern für die Messung des PCI-Bustaktes und einmal extern für den ISA- oder den AGP-Bustakt, der eben extern über den BNCAnschluss zugeführt wird. Nur so ist es zu realisieren, dass der eine Schaltungsteil sehr nah am PCI-Bustaktanschluss und der andere dicht am BNCAnschluss sitzen kann, denn längere Verbindungen, die als Antennen wirken, beeinflussen die Signalqualität in unerwünschter Weise.

Bild 9.21 Soll es noch genauer sein, kann eine externe Anzeige angeschlossen werden, die hier den genauen ISA-Bustakt anzeigt.

Wie es aus der Abbildung 9.19 zu entnehmen ist, werden nur vier Displays für die Anzeige verwendet, was zu einer Anzeige in MHz wie 33.33 (PCI) oder 08.33 (ISA) führt. Auf der Platine ist eine Pfostenleiste vorgesehen, an die eine externe Anzeigeplatine mit sieben Anzeigen angeschlossen werden kann, was zu einer höher aufgelösten Anzeige führt, so dass sich dann sogar noch 10 Hz (!) erkennen lassen. Features der Frequenzmesskarte: ■

Messung des PCI-, des ISA- und des AGP-Taktes

■

Maximale Frequenz 100 MHz

■

Genauigkeit bis zu 10 Hz

■

Schaltung kann auch als eigenständiger Frequenzzähler mit zusätzlichen Funktionen wie Erkennung von Ereignissen, Zeitintervallmessung oder der Messung von Periodendauern eingesetzt werden

BIOS-Update ■

Externes Display mit hoher Auflösung anschließbar, kann an der PCFront montiert werden

■

Verwendung handelsüblicher Bauelemente, deren Kosten sich auf ca. 30 bis 35 Euro belaufen. Platinen sind auf Anfrage beim Autor erhältlich.

9.5

BIOS-Update

Bei allen heutigen PCs ist es üblich, dass sich das BIOS in einem FlashSpeicherbaustein befindet, der im Gegensatz zu einem ROM per spezieller Software, die üblicherweise auf einer Diskette oder CD zum Mainboard mitgeliefert wird, neu beschrieben werden kann. Der Vorteil ist der, dass eine notwendige Aktualisierung des BIOS-Inhalts relativ einfach durchgeführt werden kann, was in früheren Zeiten oftmals sehr beschwerlich war, da die »gebrannten ROMs« – wenn überhaupt – meist nur unter großen Mühen vom Hersteller des BIOS zu beziehen waren. Seit Flash-Speicher für das BIOS verwendet werden, kann man allerdings feststellen, dass es von diesem Zeitpunkt an geradezu eine Flut von BIOSUpdates gibt, was wohl auch daran liegt, dass die BIOS-Versionen unter immensem Zeitdruck entwickelt werden müssen und sich dadurch Fehler einschleichen, die durch (schnell) folgende Versionen wieder zu bereinigen sind. Dieser Umstand ist auch der häufigste Grund dafür, warum sich ein BIOS-Update überhaupt empfiehlt. Auf den Internetseiten der Mainboard-Hersteller ist meist zu jeder BIOS-Version eine Datei zu finden, die näher beschreibt, was im Einzelnen bei den verschiedenen Versionen geändert worden ist. Man sollte sich davor hüten, »nur so aus Spaß« die BIOS-Software zu aktualisieren, denn es kann durchaus passieren, dass danach gar nichts mehr funktioniert, weil der PC ohne korrektes BIOS »tot« ist. Falls man mit der Funktion der vorhandenen BIOS-Version zufrieden ist, sollte man deshalb keinen weiteren Gedanken auf das BIOS-Update verschwenden. Eine Garantie dafür, dass eine neue BIOS-Version besser funktioniert als die vorige, kann ohnehin niemand geben. Das »Neubrennen« des BIOS scheint mittlerweile bereits so selbstverständlich zu sein wie eine Treiberaktualisierung für Windows und PC-Fehler werden nur zu oft fälschlicherweise dem BIOS zugeschrieben. Einige Hersteller (z.B. Gigabyte, MSI) tragen bereits dem Umstand Rechnung, dass aufgrund zahlloser »zerschossener« BIOS-Chips Support von ihnen verlangt wird, und statten Mainboards mit zwei BIOS-Chips aus, damit die »PC-Tuning-Experten« noch einen weiteren Versuch frei haben. Üblicherweise werden diese Mainboards jedoch nur mit einem BIOS-Chip geliefert und der zweite muss extra bestellt werden. Bei der Firma MSI beherbergt hingegen ein einziger BIOS-Chip (z.B. SAFE BIOS 810) gleich zwei BIOSVersionen.

387

388

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Bild 9.22 Einige Mainboards, wie hier eines der Firma Gigabyte, können mit zwei BIOSChips ausgestattet werden.

Ein BIOS-Update ist also nur dann zu empfehlen, wenn eine neuere BIOSVersion vom Hersteller vorliegt, die gegenüber der eingebauten Version um Funktionen erweitert worden ist oder bei der auch einige Fehler der vorigen Version »ausgebügelt« worden sind. Am einfachsten bringt man in Erfahrung, ob eine neue Version vorliegt, indem die Internet-Seite des Mainboard-Herstellers (nicht des BIOS-Herstellers) angewählt wird, von der die benötigte Version meist »heruntergeladen« werden kann. Hersteller

http://www.

ABit

abit.com

AOpen

aopen.com.tw

Asustek

asuscom.de

ATrend

atrend.com.tw

Tabelle 9.10 Die Internetadressen der bekanntesten Mainboard-Hersteller, bei denen auch BIOS-Updates verfügbar sind

BIOS-Update

Hersteller Biostar

http://www. biostar.com.tw

Chaintech

chaintech.com.tw

DFI

dfiweb.com

Elitegroup

ecs.com

Epox

epox.com

FIC

fica.com

Freetech

elito.com

Gigabyte

giga-byte.com

Intel

intel.com

Iwill

iwill.com.tw

MSI

msi-computer.de

QDI

qdi.nl oder qdigrp.com

Siemens Nixdorf

sni.de

Soyo

soyo.com

Zida

zida.com

Tabelle 9.10 Die Internetadressen der bekanntesten Mainboard-Hersteller, bei denen auch BIOS-Updates verfügbar sind

Neben der reinen Fehlerbeseitigung gibt es weitere Gründe, die für ein BIOS-Update sprechen, beispielsweise, wenn noch nicht vom BIOS unterstützte Festplatten-Modes (siehe auch Kapitel 7.2) mit der neueren Version zur Verfügung stehen oder aber eine optimalere Speicherkonfigurierung möglich ist. Oder die Unterstützung einer aktuelleren CPU wird von einer neueren BIOS-Version geboten, wie es etwa beim Technologiesprung vom Pentium II zum Pentium III der Fall ist. Die BIOS-Version muss aber explizit für das vorhandene Mainboard (Chipset) ausgelegt sein und keinesfalls darf eine vermeintlich ähnliche Version verwendet werden. Außerdem kann auch ein BIOS-Update nicht zaubern und Funktionen zutage fördern, für die die Hardware nicht ausgelegt ist, wie es auch im Kapitel über die Chipsets (Kapitel 4.1) erläutert ist. Wenn ein PC ohne Probleme funktioniert, sollte kein BIOS-Update durchgeführt werden, da dies stets einen schwer wiegenden Eingriff in den PC bedeutet, der auch nachteilige Auswirkungen haben kann. Des Weiteren unterstützt ein Mainboard meist nur einen bestimmten wiederbeschreibbaren Speicherbaustein für das BIOS und damit entweder nur 5 V oder 12 V. Es gibt jedoch auch Ausnahmen, und dann findet sich auf dem Mainboard ein Jumper, der mit Flash ROM Voltage Selector oder ähnlich bezeichnet wird und – je nach Stellung – beide Programmierspannun-

389

390

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

gen bieten kann. Eine Beschreibung der verschiedenen BIOS-Speichertypen findet sich im Kapitel 4.3, und bevor man an ein BIOS-Update denkt, sollte unbedingt die Internetseite des BIOS-Herstellers aufgesucht werden, um genaue Informationen, die explizit für das jeweilige Mainboard vorgesehen sind, einzuholen.

9.5.1

BIOS-Identifizierung

Nach dem Einschalten des PC werden auf dem Monitor (links unten) bis zu drei Zeilen abgebildet, die nähere Informationen zur BIOS-Version und den implementierten Funktionen preisgeben können. Diese Zeilen müssen nicht zwangsläufig vorhanden sein, es können auch einige fehlen, oder es sind auch nur Teile der im Folgenden erläuterten Angaben zu finden. Award-BIOS Auf den BIOS-Setup-Seiten findet sich oben (im Kopf) manchmal ebenfalls eine Bezeichnung aus einer Zahlenbuchstaben-Kombination, die oftmals ebenfalls beim Bootvorgang des PC aufgeblendet wird, beispielsweise eine Bezeichnung wie 2A69KA1A bei einem Award-BIOS, die in diesem Fall die folgende Bedeutung hat: 2A69KA1A 2A69K: Chipsatz, Intel 440BX-Chipset für Pentium II A1: Der Hersteller des Mainboards ist ABit A: Die Modellnummer des Herstellers (AB-BX6) Die folgenden Tabellen zeigen einige Beispiele für Hersteller- und ChipsetKennzeichnungen, wie sie bei einem BIOS der Firma Award üblich sind. Versionsnummer/BIOS-Typ:

1. Zeichen 1

BIOS vor Version 4.2

2

Elite BIOS, Version 4.5

3

Power BIOS, Version 5.0

4

Card Ware PCMCIA

5

CAM SCSI BIOS

6

Medallion BIOS, Version 6 Bus-Typ:

2. Zeichen 1

ISA

2

PS/2

3

EISA

Tabelle 9.11 Identifizierung der Award-BIOS-Nummern

BIOS-Update 4

EISA/ISA

A

ISA/PCI

B

EISA/PC

C

ISA/

D

EISA/

E

PCI/PnP CPU-Typ:

3. Zeichen 4

486

5

Pentium I

6

Ab Pentium II

9

Neuer Typ

U

Universeller Typ

4.–5. Zeichen

Chipsatz, siehe Tabelle 9.12

6.–7. Zeichen

Hersteller, siehe Tabelle 9.13

8.–12. Zeichen

Entwicklungsstand/Land und herstellerabhängig: A

USA

B

Für den Endverbraucher

C

Prototyp

D

Endgültig

Tabelle 9.11 Identifizierung der Award-BIOS-Nummern (Forts.)

Code

Chipset

214I8

SiS 85C471

214I9

SiS 85C471E

214X2

UMC 491

215UM

OPTIi 82C546/82C597

2A431

Cyrix MediaGx Cx5510

2A432

Cyrix GXi Cx5520

2A434

Cyrix GXm Cx5530

2A496

Intel Saturn

2A498

Intel Saturn II

2A499

Intel Aries

2A4IB

SiS 496/497

Tabelle 9.12 Beispiele für die Kennzeichnung von Chipsets beim BIOS-Hersteller Award

391

392

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Code 2A4KC

Chipset Ali 1439/45/31

2A4KD

Ali 1487/1489

2A4L4

VIA 486A/482/505

2A4L6

VIA 496/406/505

2A4UK

OPTI-802G-822

2A4X5

UMC 8881E/8886B

2A597

Intel Mercury

2A59A

Intel Natoma, Neptune

2A59C

Intel Triton FX

2A59F

Intel Triton II HX

2A59G

Intel Triton VX

2A59I

Intel Triton TX

2A5C7

VIA VT82C570

2A5G7

VLSI VL82C594

2A5GB

VLSI VL82C541/VL82C543

2A5IA

SiS 501/02/03

2A5IC

SiS 5501/02/03

2A5ID

SiS 5511/12/13

2A5IE

SiS 5101-5103

2A5IF

SiS 5596/5597

2A5IH

SiS 5571

2A5II

SiS 5582/5597/5598

2A5IK

SiS 5591

2A5IM

SiS 530

2A5KB

ALI 1449/61/51

2A5KE

ALI 1511

2A5KF

ALI 1521/23

2A5KI

ALI IV+ M1531/M1543

2A5KK

ALI Aladdin V

2A5L7

VIA VT82C570

2A5L9

VIA VT82C570M

2A5LA

VIA Apollo VP1, VT82C580VP

2A5LC

VIA Apollo VP2, AMD640

Tabelle 9.12 Beispiele für die Kennzeichnung von Chipsets beim BIOS-Hersteller Award (Forts.)

BIOS-Update

Code

Chipset

2A5LD

VIA VPX Chipset, VXPro+

2A5LE

VIA Apollo (M)VP3

2A5LH

VIA Apollo VP4

2A5UI

OPTI 82C822/596/597

2A5UL

OPTI 82C822/571/572

2A5UM

OPTI 82C822/546/547

2A5X7

UMC 82C890

2A5X8

UMC UM8886BF/UM8891BF/UM8892BF

2A5XA

UMC 890C

2A69H

Intel 440FX, Pentium II/Pentium Pro

2A69J

Intel 440LX/EX, Pentium II

2A69K

Intel 440BX, Pentium II

2A69L

Intel Camino 820

2A69M

Intel Whitney 810

2A69N

Intel Banister, Mobile

2A6IL

SiS 5600

2A6IN

SiS 620

2A6KL

ALI M1621/1543C

2A6KO

ALI M1631/M1535D

2A6LF

VIA Apollo Pro, 691/596

2A6LG

VIA Apollo Pro Plus, 692/596

2A9KG

ALI 6117 /M1521//M1523

2AG9H

Intel Neptune, ISA

2B59A

Intel Neptune, EISA

2B69D

Intel Orion

2C4I7

SiS 461

2C4I8

SiS 471B/E

2C4I9

SiS 85C471B/E/G

2C4J6

Winbond-83C491

2C4K9

ALI 14296

2C4KC

ALI 1439/45/31

2C4L2

VIA 82C486A

2C4L6

VIA VT496G

Tabelle 9.12 Beispiele für die Kennzeichnung von Chipsets beim BIOS-Hersteller Award (Forts.)

393

394

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Code

Chipset

2C4S0

AMD Elan 470

2C4UK

OPTI 82C895/82C602

2C4X2

UMC UM82C491/82C493

2C4X6

UMC UM498F/496F

6A69R

Intel Solano 815 (Sockel 370)

6A6KT

ALI Magic 1 (Athlon)

6A6LK

VIA VT8317, KX-133 (Athlon)

6A6LL

VIA VT8605, Grafik Onboard (Sockel 370)

6A6LM

VIA VT8363, KT-133 (Athlon)

6A6LU

VIA Apollo Pro266 (Sockel 370)

6A6LV

VIA VT8366/VT8233 (Athlon)

6A6S2

AMD 751 (Athlon)

6A6S6

AMD 760 (Athlon)

Tabelle 9.12 Beispiele für die Kennzeichnung von Chipsets beim BIOS-Hersteller Award (Forts.)

Code

Hersteller

A0

Asus(tek)

A1

ABit

A2

ATrend

A3

Aquarius

AB

Aopen

AK

Advantech

B0

Biostar

C2

Chicony

C3

Chaintech

D1

DTK

D2

Digital

D4

DFI

D7

Daewoo

E1

Elitegroup, ECS

E6

Elonex

F0

First International Computer, FIC

Tabelle 9.13 Beispiele für die Kennzeichnung der Mainboard-Hersteller beim BIOS-Hersteller Award

BIOS-Update

Code G0

Hersteller Gigabyte

G3

Gemlight Computer

H0

PC-Chips, Hsin Tech

I3

Iwill

J1

Jetway

J3

J-Bond

K0

Kapok Corporation

L1

Lucky Star Technology

LB

Leadtek

M3

Mitac

M4

MicroStar International, MSI

M8

Mustek

N5

NEC

P1

PC-Chips

P4

Asus(tek)

P6

Pro-Tech

Q1

QDI

R0

Rise Computer

S2

Soyo

S5

Shuttle

SH

Luckytech Technology

SX

Supermicro

T0

Twinhead

T5

Tyan Computer

TG

Tekram

TL

Transcend

U3

UMAX

U4

Unicorn Computer

U6

Unitron

V3

VTech

V6

Vobis

Z1

Zida

Tabelle 9.13 Beispiele für die Kennzeichnung der Mainboard-Hersteller beim BIOS-Hersteller Award (Forts.)

395

396

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

AMI-BIOS Die Entschlüsselung des Mainboard-Herstellers und des Chipsets bei einem BIOS der Firma AMI weicht leider von der ab, wie sie oben für Award gezeigt ist. Wie bereits erwähnt, müssen auch nicht alle Zeichen und Zeilen zwangsläufig vorhanden sein. Im Zweifelsfall orientiert man sich am besten an den Bindestrichen, die die einzelnen Zeichenfolgen innerhalb einer Zeile (maximal drei) voneinander separieren. Insbesondere bei einem AMI-BIOS sind aber anhand der Zeichenfolge einige besondere Eigenschaften der BIOS-Implementierung erkennbar, wie es in den folgenden Tabellen angegeben ist. Beispielsweise fördert die Nummer: 51-0102-1117-00101111-060196- SiS5571-F die folgenden Eigenschaften zutage: 5: Pentium CPU 1: 128 Kbyte BIOS 0102: BIOS-Versionsnummer 1117: Hersteller ist ATrend 00101111: keine POST-Error-Anzeige, CMOS-RAM nicht initialisieren, Gate-A20-Steuerung per Keyboard-Controller, keine PS/2-Mausunterstützung, F1-Tastenabfrage, Floppy-Fehleranzeige, Fehleranzeige der Grafikkarte, Tastatur-Fehleranzeige 06: BIOS-Herstellung im Juni 01: BIOS-Herstellung am Montag 96: BIOS-Herstellung im Jahre 1996 SiS5571: Chipset 5571 der Firma SiS F: Versionsnummer des Keyboard-Controllers Code

Hersteller

1101

SUNLOGIX INC.

1102

SOYO TECHNOLOGY

1107

DATAEXPERT

1112

AQUARIUS SYSTEMS

1114

IWILL

1116

CHICONY

1117

ATREND

1121

FIRST INTERNATIONAL COMPUTER, FIC

1122

MICROSTAR

Tabelle 9.14 Beispiele für die Kennzeichnung von Mainboard-Herstellern bei einem AMI-BIOS

BIOS-Update

Code

Hersteller

1124

TEKRAM

1128

CHAINTECH

1131

ELITEGROUP

1135

ACER

1136

SUN

1159

TWINHEAD

1169

MICROSTAR

1190

Chips & Technologies

1199

GIGABYTE

1210

RISE

1223

BIOSTAR

1241

MUSTEK

1247

ABIT COMPUTER

1256

LUCKY STAR

1276

JET WAY

1292

ASUS(TEK)

1353

J-BOND

1371

ADI

1396

TATUNG

1484

MITAC

1519

EPOX

1593

ADVANTECH

1628

DIGITAL

1655

KINGSTON

1743

MITAC

1770

ACER

1868

SOYO

6105

Dolch computer systems

6156

Genoa

6389

Supermicro

8003

QDI

8045

VTech/Pc-Partner

428054

Pine

Tabelle 9.14 Beispiele für die Kennzeichnung von Mainboard-Herstellern bei einem AMI-BIOS (Forts.)

397

398

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Position 1

Bedeutung CPU-Typ: ? ? ? X 4 5

2

8086, 8088 80286 80386 80386SX 80486 Pentium

BIOS-Typ: 0 1

64 Kbyte 128 Kbyte

3

-

4–7

Versionsnummer: XXXX

8

-

9–14

Referenznummer: XXXXXX oder 9–12: Herstellerkürzel

15

-

16

POST-Error-Anzeige? 0 1

17

CMOS-RAM beim Bootvorgang initialisieren? 0 1

18

Nein Ja

Floppy-Fehleranzeige? 0 1

22

Nein Ja

Auf F1-Tastenabfrage bei Fehler warten? 0 1

21

Nein Ja

PS/2-Mausunterstützung? 0 1

20

Nein Ja

Gate A20-Steuerung per Keyboard-Controller? 0 1

19

Nein Ja

Nein ja

Fehleranzeige der Grafikkarte? 0 1

Nein Ja

Tabelle 9.15 Die Bedeutungen der ersten BIOS-Identifikationszeile bei einem AMIBIOS

BIOS-Update

Position 23

Bedeutung Tastaturfehler anzeigen? 0 1

Nein Ja

24

-

25–26

Monat der BIOS-Herstellung

27–28

Tag des BIOS-Herstellung

29–30

Jahr des BIOS-Herstellung

31

-

32–39

Chipset- oder BIOS-Identifikation

40

-

41

Versionsnummer des Keyboard-Controllers

Tabelle 9.15 Die Bedeutungen der ersten BIOS-Identifikationszeile bei einem AMIBIOS (Forts.)

Position

Bedeutung

1–2

Pin-Nummer des Keyboard-Controllers für die Taktumschaltung

3

Taktfrequenz 0 1

niedrige hohe

4

-

5

Wechsel der Taktfrequenz durch Chipsatz möglich? 0 1

Nein Ja

6

-

7–10

Registeradresse zum Einschalten der hohen Taktfrequenz

11

-

12–13

Datenwert zum Einschalten der hohen Taktfrequenz

14

-

15–16

Maskenwert zum Einschalten der hohen Taktfrequenz

17

-

18–21

Registeradresse zum Einschalten der niedrigen Taktfrequenz

22

-

23–24

Datenwert zum Einschalten der niedrigen Taktfrequenz

25

-

Tabelle 9.16 Die Bedeutungen der zweiten AMI-BIOS-Identifikationszeile (optional)

399

400

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Position

Bedeutung

26–27

Maskenwert zum Einschalten der niedrigen Taktfrequenz

28

-

29–30

Pin-Nummer des Keyboard-Controllers für Turbo-Mode

Tabelle 9.16 Die Bedeutungen der zweiten AMI-BIOS-Identifikationszeile (optional) (Forts.)

Position

Bedeutung

1–2

Pin-Nummer des Keyboard-Controllers für Cache-Steuerung

3

Wird Cache-Controller mit High-Signal eingeschaltet? 0 1

Nein Ja

4

-

5

Wird High-Signal vom Cache-Controller verwendet? 0 1

Nein Ja

6

-

7–9

Cache-Verwaltung durch Chipset? 0 1

Nein Ja

10

-

11–12

Adresse zum Einschalten des Cache

13

-

14–15

Datenwert zum Einschalten des Cache

16

-

17–20

Maskenwert zum Einschalten des Cache

21

-

22–23

Adresse zum Ausschalten des Cache

24

-

25–26

Datenwert zum Ausschalten des Cache

27

-

28–29

Maskenwert zum Ausschalten des Cache

31

Pin-Nummer zum Zurücksetzen des Memory-Controllers

32

-

33

Modifiziertes Flag des BIOS

Tabelle 9.17 Die Bedeutungen der dritten AMI-BIOS-Identifikationszeile (optional)

BIOS-Update

Auf der dem Buch beiliegenden CD sind einige Programme zu finden, die genaue Angaben zum BIOS und zum Chipset liefern.

9.5.2

Die Programmierung

Jeder Mainboard-Hersteller stellt eigene Programme und Tools für die Durchführung eines BIOS-Updates zur Verfügung, wobei es keine Seltenheit ist, dass ein bestimmtes Programm auch nur für eine bestimmte Mainboard-Revision bestimmt ist. Einen allgemeinen Standard gibt es hier nicht und es ist darauf zu achten, dass man auch genau die für das jeweilige Mainboard passende Software zur Verfügung hat. Besonders einfach zu handhaben sollen die so genannten Live BIOSUpdates sein, wie sie von Firmen wie Asus, Abit und auch Intel im Internet zur Verfügung gestellt werden. Hiermit ist es möglich, eine neue BIOSVersion für sein Mainboard aus dem Internet zu laden, sobald sie verfügbar ist, und ein nachfolgendes Flashen (Neuschreiben des BIOS-Inhalts) ist hiermit ebenfalls möglich. Da dies unter Windows erfolgt, erscheint diese Vorgehensweise aber gefährlicher, als wenn die BIOS-Aktualisierung unter DOS durchgeführt wird, denn falls Windows dabei abstürzt, ist das BIOS und damit der PC nicht mehr funktionsfähig. Die zuverlässigere Methode ist daher, ein BIOS-Update unter DOS durchzuführen, wie es hier auch näher erläutert wird. Dazu muss zunächst eine DOS-Startdiskette angefertigt werden, was man unter Windows in einer DOS-Box (format a:/s) erledigen kann oder auch über SystemsteuerungSoftware-Startdiskette (mit Minimalkonfiguration starten, bei Windows Me). Es sollte dabei eine vollständige Formatierung der Diskette, also kein QuickFormat, durchgeführt werden. Auf diese Diskette sind dann noch die Programme und Daten des Mainboard-Herstellers, die man sich am besten aus dem Internet besorgt hat, zu kopieren. Im Prinzip könnten auch alle benötigten Dateien auf die Festplatte kopiert werden, allerdings kann es passieren, dass man bei missglückter Programmierung nicht mehr an die Daten herankommt, was natürlich auch für das Diskettenlaufwerk gilt, aber unwahrscheinlicher ist. Außerdem hat man für den Fall der Fälle immer noch die Daten auf der Diskette parat. Mit einem entsprechenden Programmiergerät (siehe Kapitel 9.5.2) könnte das Flash-PROM dann noch mit den Daten der Diskette programmiert werden. Die Programmbezeichnungen und Dateinamen für das BIOS-Update unterscheiden sich von Hersteller zu Hersteller und sind außerdem auch noch vom jeweiligen Mainboardtyp abhängig.

401

402

Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Ein Programm, das die Programmierung des Flash-Speichers durchführt, ist beispielsweise AWDFlash.exe der Firma Award oder auch ein Flash Memory Writer der Firma ASUS, wenn es sich um ein Mainboard (z.B. Asus P/I-P55TP4XE) dieser Firma handelt. Für Mainboards, die mit einem AMI-BIOS arbeiten, heißt das entsprechende Writer-Programm beispielsweise AMIFlash.exe, und je nach BIOSoder Mainboard-Hersteller können diese Programme auch anders lautende Bezeichnungen führen. Typischerweise werden die folgenden Dateien benötigt, die man auf der Startdiskette mit unterbringt: ■

PFLASH.EXE – ist das Flash-Memory-Writer-Programm

■

README oder FILELIST.TXT – eine Textdatei mit Anleitungen und zusätzlichen Informationen zur Software

■

TX5Ixxxx – die BIOS-Datei der vorhandenen BIOS-Version. Es kann auch der Fall sein, dass diese Datei erst noch herzustellen ist, wie es im Folgenden noch erläutert wird.

Der Programmiervorgang ist in den meisten Fällen ohne Probleme durchführbar, was man von einigen älteren Versionen (meist aus der Anfangszeit der Flash-Speicherprogrammierung auf Mainboards, ab ca. 1993) allerdings nicht immer behaupten kann. Wie erwähnt, sollten aber immer gute Gründe für eine Neuprogrammierung vorliegen, denn es kann auch völlig daneben gehen, und eine erneute Möglichkeit der Programmierung ist meist nicht gegeben. Nur relativ wenige Mainboards wie beispielsweise einige der Firma Intel besitzen die überaus hilfreiche Funktion BIOSRecovery, die es erlaubt, bei fehlgeschlagener Programmierung wieder ein funktionierendes BIOS herzustellen.

Bild 9.23 Das Flash-PROM enthält das System-BIOS. Daneben die Beschriftung für den nützlichen Jumper, der die BIOS-Recovery-Funktion (Flash RCVRY) auslöst, falls das BIOS-Update doch nicht funktioniert hat.

Vor der Programmierung sollte zunächst ein Jumper auf dem Mainboard gesucht werden, der – wenn vorhanden – zwei Stellungen kennt, die als Enable Programming und Disable Programming/Normal Read o.Ä. bezeichnet

BIOS-Update

sind. Die letztere Stellung ist für den Normalbetrieb des Mainboards vorgesehen und daher muss der Jumper dann in die Stellung Enable Programming gesetzt werden, damit die Programmierung nachfolgend durchgeführt werden kann. Nach Absolvierung dieses Vorgangs sollte man aber nicht vergessen, den Jumper wieder in die Normalstellung zurückzusetzen. Über die jeweilige Jumperstellung sollte auch das Handbuch zum Mainboard Auskunft geben oder eine mitgelieferte README-Datei. Bei vielen Mainboards gibt es diesen Jumper eben nicht, was diese Angelegenheit zwar vereinfacht – der PC muss gar nicht erst aufgeschraubt und auch kein Jumper gesucht werden –, es bedeutet aber leider auch, dass im Grunde genommen jederzeit das Flash-BIOS beschrieben werden kann, und mittlerweile gibt es Viren (z.B. CIH-Virus), die genau dies praktizieren, wodurch der PC unbrauchbar wird. In einigen BIOS-Setup-Versionen findet sich auch ein Menüpunkt (meist im BIOS Features Setup) wie BIOS Update: Disabled, der zunächst auf Enabled zu schalten ist, damit nachfolgend eine BIOS-Aktualisierung durchgeführt werden kann. Einen Virus-Schutz wie ein Jumper bietet diese Funktion allerdings nicht. Der PC wird gestartet, und zwar im Real Mode (DOS), also ohne das Laden irgendwelcher Speichermanager (HIMEM.SYS, EMM386) und keinesfalls in einem Windows-Modus. Wie es oben erläutert ist, startet man den PC am besten von einer Diskette aus, die außer dem System auch keine CONFIG.SYS-Datei enthält und bei der in der AUTOEXEC.BAT lediglich der Tastaturtreiber (Keyb gr) geladen wird. Auf der Diskette sollten sich des Weiteren das Flash-Writer-Programm und die neue BIOS-Datei befinden, die, wenn sie aus dem Internet bezogen wurde, möglicherweise noch zu dekomprimieren (zu entpacken) ist. Eine komplette BIOS-Datei hat typischerweise eine Größe von 128 Kbyte (131.072 Byte) und passt daher auch problemlos mit auf die Diskette. Falls die BIOS-Datei aber kleiner sein sollte, stimmt mit ihr etwas nicht, und man sollte noch einmal überprüfen, ob man tatsächlich die richtige (Binär-)Datei erwischt hat und ob sie auch in entpackter Form vorliegt. Die aktuellen Flash-Writer-Programme verweigern automatisch ihren Dienst und geben eine entsprechende Fehlermeldung aus, falls beim Start dennoch irgendwelche Treiber geladen werden, die die korrekte Programmierung verhindern könnten. Dieses leisten die älteren Flash-Writer-Programme nicht immer, was somit auch zur Folge haben kann, dass der Flash-Speicher nicht korrekt zu programmieren ist und der PC nachfolgend nur noch ein schwarzes Bild auf dem Monitor produziert. Die aktuellen BIOS-Setup-Einstellungen festhalten Damit von der Diskette gebootet werden kann, ist im BIOS-Setup möglicherweise zunächst das Booten vom Laufwerk A: oder die festgelegte Bootreihenfolge (A:, C:) entsprechend zu ändern. Außerdem ist es keine

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

schlechte Idee, das aktuelle BIOS-Setup festzuhalten, denn nach dem BIOS-Update sind alle manuell vorgenommen BIOS-Einstellungen erneut durchzuführen, was ja recht zeitaufwendig sein kann, wenn man hier an die Einstellungen für den Speicher und die Ressourcenverteilung im Plug&Play-Setup denkt. Die mühsamste Methode ist es, wenn man sich die (wichtigen) BIOS-Einstellungen notiert, die zweitbeste ist einen Ausdruck durchzuführen, und am einfachsten geht es, wenn das aktuelle Setup in einer Datei gesichert werden kann, wie es mit Hilfe einiger Programme, die sich auf der beiliegenden CD befinden, möglich ist. Dabei soll aber nicht verschwiegen werden, dass dies nicht immer einwandfrei funktioniert, so dass zuvor ausprobiert werden sollte, ob das Sichern und Zurückschreiben auch tatsächlich wie gewünscht klappt. Das Kernproblem ist bei derartigen Programmen, dass die BIOS-Bezeichnung nach dem Update eine andere ist als zuvor und das Zurückschreiben aus diesem Grunde dann nicht immer möglich ist. Einige BIOS-Versionen bieten zudem die Möglichkeit, das aktuelle Setup unter einem Punkt wie Save User Defaults im Flash-PROM abspeichern zu können, und später können die Einstellungen dann mühelos mit Load User Defaults wieder zurückgeladen werden. Wer es aber lieber schwarz auf weiß haben will – was auch völlig ohne Nebenwirkungen ist –, sollte die BIOS-Setup-Einstellungen einfach ausdrucken. Durch die Tastenbetätigung (ª) + (Druck) wird der aktuelle Bildschirminhalt auf dem am Parallel-Port angeschlossenen Drucker ausgegeben, was aber nur dann funktioniert, wenn der PC zuvor einmal »hochgelaufen« ist, der Drucker vom PC also initialisiert worden ist. Das Ausdrucken der BIOS-Setup-Seiten funktioniert nur dann durch die Tastenbetätigung (ª) + (Druck), wenn der PC den Drucker zuvor freigegeben – initialisiert – hat. Desktop Management Interface Einige Mainboards (z.B. von Asus) unterstützen das Desktop Management Interface – kurz DMI. Hierfür ist eine DMI Configuration Utility notwendig, die sich meist auf der dem Mainboard beiliegenden CD befindet. Mit diesem Programm (DMICFG2.EXE o.Ä.) ist der Zugriff auf den Parameterbereich des BIOS-Chips (siehe folgendes Kapitel) möglich, und die interessanten Informationen wie der CPU-Typ, die Speichereinstellungen und auch die genauen Daten der implementierten BIOS-Version lassen sich hiermit sichtbar machen. Diese Utilty verwaltet eine Management Information Format Database, die gesichert sowie geladen werden kann und außerdem eine BIOS DefaultEinstellung parat hat. Hiermit ist es also möglich, die BIOS-Einstellungen zu speichern, um sie später (nach einem BIOS-Update) wieder zurückschreiben zu können, und selbst ein BIOS-Update lässt sich hiermit durch-

BIOS-Update

führen. Aus diesem Grunde sollte das Programm DMICFG nicht unter Windows, sondern im DOS-Modus verwendet werden, und am besten fertigt man sich hierfür eine DOS-Boot-Diskette an, wie es oben erläutert ist.

Bild 9.24 Mit Hilfe der DMI Configuration Utility lassen sich die genauen BIOS-Angaben einsehen sowie BIOS-Einstellungen speichern und zurückschreiben.

Da ein aktuelles BIOS im Parameter-Block noch etwas Platz aufweist, können neben den Hardware-Festlegungen mit der DMI-Utility auch zusätzliche Daten hier hinein geschrieben werden, wie beispielsweise eine eigene Seriennummer, ein PC-Name oder eine Inventarisierungsnummer, wodurch der PC individuell und damit einmalig und eindeutig identifizierbar wird. Das DMI-Programm ist recht einfach zu bedienen und bevor man daran geht, etwas Neues zu schreiben, sollten die aktuellen Festlegungen in einer Datei (Save MFID + Dateibezeichnung) abgespeichert werden. Die geänderten Daten werden zunächst in die Datenbank übernommen und erst beim Verlassen des Programms (Save Data Enter ”Y”) werden die Daten in den Speicher geschrieben. Durchführung des Updates Für den Start des BIOS-Updates wird das Writer-Programm (PFLASH.EXE o.Ä.) von der vorbereiteten Diskette gestartet, woraufhin beispielsweise eine Anzeige erscheint, wie es in der Abbildung 9.25 zu erkennen ist. Falls unter der Angabe Flash Type die Bezeichnung unknown auftaucht, ist entweder gar kein Flash-Speicher oder solch ein Typ auf dem Mainboard eingebaut, der nicht mit dem vorhandenen Flash-Writer-Programm zusammenarbeiten kann.

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Unter Current BIOS Revision sollte sich ebenfalls eine sinnvoll erscheinende Bezeichnung finden lassen und nicht etwa #FFFF oder Ähnliches, was ebenfalls darauf hindeutet, dass man das Programm gleich wieder durch die Betätigung der (Esc)-Taste verlassen sollte, da sich keine Programmierung durchführen lässt.

Bild 9.25 Die Anzeige eines Flash-Writer-Programms zur Aktualisierung des BIOS-Inhalts. Als Erstes sollte das im Chip vorhandene BIOS gesichert werden.

Eine Anzeige wie die in der obigen Abbildung ist daher der erste Schritt für eine erfolgreiche BIOS-Neuprogrammierung. Bevor diese aber durchgeführt wird, sollte zunächst die im Speicherbaustein vorhandene Version in eine Datei geschrieben werden (Menüpunkt 1), wofür automatisch das aktuelle Verzeichnis der Diskette verwendet wird. Falls die neue Version doch nicht so wie gewünscht arbeiten sollte, kann die vorherige dann wieder »zurückgespielt« werden. Als Name für die Datei sollte eine möglichst aussagekräftige und wiedererkennbare Bezeichnung verwendet werden, wie etwa die BIOS-Versionsnummer. Die Programmierung des Flash-Bausteins wird dann durch den Punkt Update BIOS Main Block From File (Punkt 2 in der Abbildung 9.25) ausgelöst und die zu programmierende Datei muss sich auch hier im aktuellen Verzeichnis der Diskette befinden. Nach der Anwahl dieser Funktion erscheint

BIOS-Update

die Frage nach dem Dateinamen des BIOS-Files, der dann an dieser Stelle anzugeben ist. Es sind maximal acht Zeichen plus Erweiterung (.bin, .awd) möglich. Nach der Betätigung der Enter-Taste wird das BIOS daraufhin aktualisiert und falls keine Fehlermeldung erscheint, ist das Schlimmste dann auch schon überstanden.

Bild 9.26 Der Update-Vorgang wurde ohne Probleme absolviert.

Erscheint aber eine Fehlermeldung, ist Gefahr im Verzug, und der PC sollte jetzt keinesfalls neu gestartet oder ausgeschaltet werden. Statt dessen ist ein erneuter Programmierversuch durchzuführen. Gelingt dies ebenfalls nicht, sollte nun mit der auf der Diskette gesicherten (alten) BIOS-Version noch ein Versuch unternommen werden. Bei erneutem Fehlschlag bleibt nur noch eine Möglichkeit, dass sich der Jumper (Enable Programming) nicht in der richtigen Stellung befindet. Da der PC aber nicht ausgeschaltet werden darf, muss er bei laufendem PC in die richtige Stellung gesetzt werden, wobei natürlich äußerste Vorsicht geboten ist. Hat alles nichts gefruchtet, muss der PC nunmehr ausgeschaltet werden, und man hat möglicherweise ein ernsthaftes Problem erzeugt, was übrigens auch bei scheinbar korrekt verlaufendem Update auftreten kann – der PC versagt jeglichen Dienst. Glück im Unglück, wenn das Mainboard den Recovery-Modus (siehe Kapitel 9.5.2) beherrscht. Es kann aber auch der folgende, nicht ganz so tragische Fall auftreten, dass die Programmierung durch die folgende Meldung (zunächst) unterbrochen wird: Boot Block of New BIOS is different from old one !!! Please Use ´Advanced Features´ to Flash whole BIOS

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Was nun zu tun ist, wird gleich im folgenden Text erläutert, zunächst aber noch ein paar Anmerkungen zum Verständnis: Ein Flash-PROM ist intern in Blöcke aufgeteilt, die je nach Hersteller eine unterschiedliche Größe aufweisen können. Für ein BIOS macht man sich diesen Umstand zunutze und teilt die BIOS-Software ebenfalls in Blöcke auf. Wie dies beispielsweise bei einem Standardtyp wie dem 28F001BX-T der Firma Intel aussehen kann, zeigt die folgende Tabelle. Adressen/Hex

Größe

Anwendung

FFFFF-FE000

8 Kbyte

Boot-Block

FDFFF-FD000

4 Kbyte

Plug&Play-Speicherbereich, ESCD

ECFFF-EC000

4 Kbyte

OEM-Logo für Anzeige

EBFFF-E0000

112 Kbyte

System-BIOS

Tabelle 9.18 Die typische Belegung eines Flash-PROMs (128 Kbyte x 8 Bit)

Der Boot-Block enthält – wie es der Name andeutet – Informationen für den Bootvorgang des PC, der separat zur eigentlichen BIOS-Software im Flash-PROM geführt wird. Sowohl der Boot-Block als auch die weiteren BIOS-Routinen müssen aufeinander abgestimmt sein (Versions-Nummer) und bei der Vielzahl der möglichen Versionen kann der Fall auftreten, dass auch der Boot-Block mit aktualisiert werden muss, wie es der obigen Fehlermeldung zu entnehmen ist, die auch mit der Meldung Boot Block Error o.Ä. in Erscheinung treten kann. Für diesen Fall enthält ein Flash-Writer-Programm einen speziellen Menüpunkt, der sich meist unter den Advanced Features verbirgt und nach dem Aufruf die in der folgenden Abbildung gezeigten Optionen bietet. Falls das verwendete Flash-Writer-Programm diesen Punkt allerdings nicht zur Verfügung stellen sollte, ist man zunächst am Ende des vermeintlichen BIOSUpdates angelangt, und das Programm sollte mit der (Esc)-Taste beendet werden. Nur wenn der Hersteller (des Mainboards oder des BIOS) ein neueres, zum Mainboard passendes Writer-Programm auf seinem Internetserver bieten kann, ist ein späterer, erneuter Programmierversuch anzuraten, ansonsten sollte man lieber die Finger davon lassen. Durch Anwahl des Punktes 2 wird das BIOS inklusive des Boot-Blockes komplett neu programmiert. Dabei sind die gleichen Dinge zu beachten, wie es oben bei der Aktualisierung des BIOS ohne den Boot-Block beschrieben worden ist. Dieses Update führt hier auch zur Löschung des Extended System CMOS DataRAMs (ESCD), der die (Ressourcen-) Informationen über die verwendeten Plug&Play-Devices enthält.

BIOS-Update

Bild 9.27 Die Advanced Features eines Flash-Writer-Programms erlauben das Löschen der aktuellen Plug&Play-Parameter und ein komplettes BIOS-Update.

Dieser Parameter-Block lässt sich auch einzeln mit Hilfe des ersten Menüpunktes löschen. Die Anwendung dieser Funktion, die im Grunde genommen nichts mit einem BIOS-Update oder einer Neuprogrammierung zu tun hat, kann sich als äußerst nützlich erweisen, wenn der PC aus irgendwelchen Gründen mit bestimmten Plug&Play-Devices (siehe auch Plug&Play-Praxis) nicht zurecht kommt und daher nicht mehr korrekt starten kann. Dieser erweiterte CMOS-RAM-Bereich liegt nicht etwa im üblichen CMOS-RAM (kombiniert mit dem Kalender-/Uhren-Chip), sondern eben im BIOS-Flash-Memory, und dieser Bereich wird durch die Anwahl des genannten Punktes gelöscht. Die ESCD-Parameter, die sich in diesem erweiterten Bereich befinden, werden nachfolgend beim Neuboot-Vorgang – in Abhängigkeit von den jeweils eingesetzten Plug&Play-Devices – wieder automatisch neu geschrieben. Der Update-Vorgang lässt sich meistens am Monitor durch die Meldung Updating ESCD beobachten und meist auch im BIOS-Setup explizit aktivieren. Die Neuprogrammierung des BIOS-Bausteins wird, je nach Hersteller des Flash-Writers, unterschiedlich dargestellt, wobei oftmals eine Fortschrittsanzeige in Form eines Laufbalkens erscheint, die mit der Meldung Programming Flash Memory – OK beendet ist. Durch die Betätigung der (Esc)Taste wird das Writer-Programm beendet und nach einem Neustart des PC sollte nunmehr das neue BIOS aktiviert sein.

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Der Neustart Der nun folgende Neustart ist dabei als Kaltstart auszuführen, also durch Aus- und Wiedereinschalten des PC. Im Gegensatz zum Warmstart (Tastenkombination (Strg)+(Alt)+(Entf)) führt immer nur ein kompletter Reset (Kaltstart) des PC zu einer vollständigen Neuinitialisierung des Systems. Entgegen der landläufigen Meinung erfolgt nach der Betätigung der ResetTaste am PC keineswegs eine vollständige Neuinitialisierung des PC, was allerdings auch davon abhängt, wie die Hardware der angeschlossenen Einheiten jeweils realisiert wurde, also in welcher Art und Weise deren Hardware auf den Reset-Impuls reagiert. Bei Geräten am SCSI-Bus, wie etwa einem Jaz-Laufwerk, reicht der Reset über die Taste nicht aus, was nachfolgend zu einem (erneuten) Fehlverhalten führen kann. Nach dem Erscheinen der (neuen) BIOS-Meldung ist zunächst das BIOSSetup auszuführen und dabei sind die Standardwerte mit Load Setup Defaults aufzurufen (z.B. mit (Entf)- bzw. (DEL)-Taste). Dieser Vorgang verhindert, dass Einträge der alten BIOS-Version womöglich falsch interpretiert werden, und aktiviert zunächst alle grundlegenden Einstellungen. Wenn so weit alles in Ordnung ist, wird der PC wieder ausgeschaltet und der Jumper (Disable Programming/Normal Read) – soweit vorhanden – wieder in die Normalstellung gebracht. Danach folgt ein vollständiger Bootvorgang des PC und man geht erst jetzt daran, die einzelnen BIOS-SetupEinträge zu optimieren, also die Setup Defaults durch die manuellen Einstellungen wieder zu ersetzen oder die zuvor per Programm gesicherten Einstellungen wieder zu aktivieren. Es kommt durchaus vor, dass für ein und dasselbe Mainboard BIOS-Versionen verschiedener Hersteller verfügbar sind, beispielsweise von den Firmen Award und AMI. Unter Umständen macht es Sinn, hier einen Wechsel vorzunehmen, wobei zuvor eine Kontrolle der jeweiligen Features – üblicherweise anhand einer README-Datei oder als Text auf dem Internetserver der betreffenden Firma – vorzunehmen ist. Es muss dabei beachtet werden, dass auch das passende Flash-Writer-Programm zum Einsatz kommt, was bedeutet, dass beispielsweise bei einem installierten AMIBIOS auch ein Flash-Writer von AMI verwendet werden muss, um das BIOS der Firma Award damit zu programmieren. Entsprechendes gilt auch in umgekehrter Konstellation. Vorgehensweise zum BIOS-Update in Kurzform: 1.

Genau überlegen, ob ein Update überhaupt sinnvoll ist.

2.

Überprüfen des Flash- oder des EEPROM-Typs auf dem Mainboard.

3.

Handbuch dahingehend zu Rate ziehen, welche Typen zum Einsatz kommen können.

4.

Neue BIOS-Version und eventuell Flash-Writer, am besten aus dem Internet, besorgen.

5.

Eventuell Jumper für die richtige Programmierspannung (5 V oder 12 V) setzen.

BIOS-Update

6. Kontrollieren, ob das Mainboard/BIOS einen Recovery Mode beherrscht, was eine gewisse Sicherheit bei nachfolgenden Problemen während der Programmierung bietet. 7. Bootdiskette mit allen benötigten Dateien anfertigen. 8. Im BIOS-Setup die Bootreihenfolge auf A:, C: ändern. 9. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass ein BIOS-Setup mitunter scheitert, wenn die Caches eingeschaltet sind, so dass man diese sicherheitshalber vor dem »Flashen« im BIOS-Setup abschaltet. 10.Festhalten der aktuellen BIOS-Setup-Einstellungen (z.B. Ausdrucken der einzelnen Seiten). 11.Wenn vorhanden, den Jumper auf dem Mainboard in die Stellung Enable Programming setzen oder im BIOS-Setup den Eintrag BIOS Update auf Enabled schalten. 12.PC von Diskette starten und das Flash-Writer-Programm aufrufen. 13.Nur fortfahren, wenn sowohl der auf dem PC befindliche BIOS-Baustein als auch die BIOS-Version richtig erkannt werden. 14.Den aktuellen BIOS-Inhalt in einer Datei sichern. 15.Starten der Neuprogrammierung, wobei möglicherweise die Advanced Features (Update BIOS Including Boot Block) aktiviert werden müssen. 16.Beenden des Flash-Writer-Programms und PC-Kaltstart ausführen. 17.BIOS-Setup aufrufen und Load Setup Defaults aktivieren. 18.Wenn vorhanden, den Jumper und/oder den BIOS-Setup-Eintrag (BIOS Update: Disabled) wieder in die Normalstellung zurücksetzen. 19.PC neu starten und die (optimierten) Einstellungen im BIOS-Setup vornehmen. Bei einigen BIOS-Versionen (z.B. bei Intel-Boards) kann man sich das Notieren oder das Ausdrucken der aktuellen BIOS-Setup-Einstellungen für die spätere Wiedereinstellung sparen. Es ist nämlich möglich, die aktuelle Einstellung unter Exit und mit Save Custom Defaults: Yes abzuspeichern und später nach dem Update einfach wieder zu laden (Load Custom Defaults). BIOS-Update bei Mainboards mit Firmware-Hub Alle neueren Mainboards (vgl. Kapitel 4.1) mit Intel-Chipset verwenden einen Firmware-Hub (82802xx), der auch das System-BIOS enthält. Es handelt sich dabei ebenfalls um einen Flash-Speicher, der jedoch mindestens einem 4 Mbit-Typ (512 Kbyte) entspricht und dann in acht Blöcken zu je

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

64 Kbits organisiert ist. Diese Blöcke werden »scheibchenweise« im Speicherbereich 960k bis 1024k des PC eingeblendet und sind einzeln zu beschreiben, zu löschen und zu sichern (hardware-based locking), was eine höhere Sicherheit gegenüber den üblichen Flash-Speichern bieten kann. In der Praxis hat sich bisher jedoch kein Vorteil gegenüber den bis dato üblichen Flash-BIOS-Versionen feststellen lassen. Vielmehr scheint die im Firmware-Hub implementierte stärkere Modularisierung eher für andere Anwendungen (siehe unten) verwendet zu werden, wie die Möglichkeit, nur einzelne BIOS-Module ersetzen oder auch ein selbst gestaltetes BIOSLogo »brennen« zu können. Adressen/ Hex

Block/Größe

Anwendung

80000-7FFFF

Block 7, 64 Kbyte

Boot-Block

70000-6FFFF

Block 6, 64 Kbyte

System-BIOS

60000-6FFFF

Block 5, 64 Kbyte

50000-4FFFF

Block 4, 64 Kbyte

40000-4FFFF

Block 3, 64 Kbyte

30000-3FFFF

Block 2, 64 Kbyte

20000-2FFFF

Block 1, 64 Kbyte

8 Kbyte: Parameter-Block 2 8 Kbyte: Parameter-Block 1 48 Kbyte: reserviert

10000-1FFFF

Block 0, 64 Kbyte

Back-Up, Recovery-Daten

Tabelle 9.19 Die Aufteilung eines 4 Mbit-Firmware-Hubs

In den beiden Parameter-Sektionen des Blocks 1 sind die Plug&Play-Daten (ESCD), die Daten für das Logo und verschiedene Kenndaten (Versions-, Produktnummern) untergebracht, und der Block 0 enthält dabei eine Kopie dieser Daten für den Recovery-Mode und kann nicht überschrieben werden. Im Firmware-Hub (im Block 1) sind außerdem die Register für die mit dem Pentium III eingeführte – und umstrittene – Security-Architecture untergebracht (RNG, Randon Number Generator). Die mit dem RNG erzeugte Kennung ist für jeden Pentium III einmalig und erlaubt somit prinzipiell auch die Identifizierung eines bestimmten PC und damit eines Anwenders, was einigen Datenschutzorganisationen doch etwas zu weit ging, so dass Intel daraufhin die Empfehlung an die BIOS- und Mainboard-Hersteller ausgegeben hat, dass die Einschaltung dieser Seriennummer in den BIOSSetups standardmäßig auf Disabled statt auf Enabled zu stehen hat. Intel bietet für das Update – wie andere Hersteller auch – zwei Möglichkeiten an: entweder von Windows aus mit Hilfe der Intel Express Update Utility, wobei mindestens Windows 98 installiert sein muss, (mit einer Serverversion von Windows NT oder Windows 2000 funktioniert es nicht) oder

BIOS-Update

eben auch auf die althergebrachte Methode mit einer Diskette unter DOS, was bei Intel unter Flash Memory Update Utility firmiert. Beide Verfahren bieten prinzipiell die folgenden Möglichkeiten: ■

Überprüfung dahingehend, ob das neu einzuspielende BIOS zum Mainboard bzw. zum installierten BIOS konform ist.

■

Aktualisierungsmöglichkeit des BIOS-Boot-Blocks und des eigentlichen BIOS-Codes, wobei eine versehentliche Zerstörung des Boot-Blocks verhindert wird.

■

Separate Aktualisierung des BIOS-Boot-Blocks möglich.

■

Veränderung der Sprache für das BIOS-Setup. Es sind maximal 32 möglich.

■

Aktualisierungsmöglichkeit einzelner BIOS-Module (z.B. SCSI, Grafik).

■

Es ist möglich, ein spezielles BIOS-Boot-Logo einzuspielen.

Intel hat zwar einige Schutzmechanismen beim BIOS-Update eingebaut, gleichwohl erscheint es doch ein unnötiges Wagnis zu sein, die BIOS-Aktualisierung unter Windows durchzuführen. Außerdem kann der Update-Vorgang auch direkt von der Intel-Internetseite ausgelöst werden (Run from Current Location), so dass dann auch noch das Internet (Modem, ISDN) mit ins Spiel kommt. Wer noch nicht genug von Fehlermeldungen hat und sich auch noch beim BIOS-Update mit neuen Windows-Fehlermeldungen wie Windows OS is fragmented oder FAT file systems trigger ScanDisk herumärgern will, kann die Intel-Seite unter http://developer.intel.com/design/motherbd/xxx aufsuchen und sich ein eigenes Bild davon machen. Zum Zeitpunkt der Drucklegung dieses Buches funktioniert das Intel-Express-Update-Verfahren nur mit Intel-Mainboards und nicht mit denen anderer Hersteller, die auf ihren Boards ebenfalls einen aktuellen Intel-Chipset einsetzen. Die übliche Methode unter Verwendung einer DOS-Boot-Diskette, auf die die nötigen Daten für das BIOS-Update kopiert werden, funktioniert auch bei Intel-Boards oder anderen Mainboards mit einem Firmware-Hub, wie es oben unter »Vorgehensweise zum BIOS-Update in Kurzform« erläutert ist, und man wird in der Handhabung keinen relevanten Unterschied zu einem üblichen Flash-Vorgang feststellen können. Recovery Modus Wie oben erläutert, gibt es bei einigen Mainboards einen Recovery-Jumper, der es ermöglicht, ein BIOS nach einem fehlgeschlagenen Update wieder zum Leben zu erwecken. Dies gelingt aber nur, wenn das BIOS über einen nicht löschbaren Boot-Block (Non Ereasable Boot Block Area) verfügt.

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Bild 9.28 Bei aktuellen Intel-Mainboards kennt der Jumper für das BIOS sogar drei Stellungen, wobei in der Stellung Configure das Maintenance-Menü zugänglich wird, was für die »gefährlicheren« Speicher- und CPU-Einstellungen zuständig ist.

In der Regel kann man davon ausgehen, dass ein aktuelles BIOS diese nützliche Funktion aufweist, auch wenn sich kein spezieller Jumper finden lässt. Wenn ein BIOS-Update zur Katastrophe geführt hat, kann man ohnehin nichts verderben und daher auch diesen Recovery-Versuch wagen, wofür wieder eine spezielle Boot-Diskette mit Flash-Programm und BIOS-Daten notwendig ist. Üblicherweise ist auf der Internetseite des Mainboard-Herstellers beschrieben, was sich im Einzelnen auf einer Recovery-Diskette zu befinden hat. Bei einigen Mainboards mit einem AMI-BIOS reicht es aus, die gewünschte, zu schreibende Datei in amiboot.rom umzubenennen und beim PC-Start dann die Tastenkombination (Strg) + (Pos1) zu betätigen. Bei anderen BIOS-Versionen kann dies anders aussehen. Bei der Firma Award heißt das Flash-Programm beispielsweise AWDFLASH.EXE, das die folgenden Optionen kennt. AWDFLASH [ [PATH][FILENAME]] [/Py,Pn] [<SAVE> [PATH] [FILENAME]] [/Sy,Sn] [ [/CC]] [ [/CP]] Demnach können mit diesem Programm verschiedene Aktionen durchgeführt werden und ein BIOS in einer Datei gesichert (SAVE), aus einer Datei neugeschrieben (FLASH) oder auch das CMOS-RAM oder der Plug&PlayBereich (ESCD) gelöscht werden. Die einzelnen Kommandos sind nicht anzugeben, sondern die Kürzel und Dateinamen (FILE) und möglicherweise auch ein Pfad (PATH), wobei man jedoch alle notwendigen Daten im gleichen Verzeichnis wie das Flash-Programm vorliegen haben sollte, wodurch sich diese Angabe erübrigt. Die Kürzel haben die folgenden Bedeutungen und stellen die auslösenden Elemente für das Flash-Programm dar: /Py: Program BIOS Yes /Pn: Program BIOS No /Sy: Save BIOS Yes

BIOS-Update

/Sn: Save BIOS No /CC: Clear CMOS /CP: Clear Plug&Play Wenn man auf der Diskette nun die folgende Zeile in die Datei AUTOEXEC.BAT aufnimmt, wird der Inhalt der Datei BIOSOLD.BIN in das BIOS »geflasht«. AWDFLASH.EXE BIOSOLD.BIN /Py Beim Recovery-Vorgang ist meist keinerlei Aktivität auf dem Monitor zu beobachten, denn die Non Erasable Boot Block Area ist relativ klein, so dass in diesem Bereich auch nur die wichtigsten Funktionen für die BIOS-Wiederherstellung untergebracht sind und dabei auch keine Grafikunterstützung zur Verfügung gestellt wird. Unter Umständen kann jedoch eine alte ISA-Karte dabei ein Bild produzieren. Wenn also nichts auf dem Monitor zu erkennen ist, kann nur auf den PCSpeaker und die LED des Diskettenlaufwerks geachtet werden, um den Wiederherstellungsprozess zu beobachten. Dieser Vorgang dauert meist mehrere Minuten, so dass man nicht ungeduldig werden sollte, um die Situation nicht wieder zu verschlimmern. Der Vorgang ist dann beendet, wenn zwei Beeps ertönen und die LED des Diskettenlaufwerks erlischt. Wer Besitzer einer PCI-POST-Code-Karte ist, kann den Recovery-Vorgang auch mit dieser Karte verfolgen, da dabei ebenfalls POST-Codes ausgegeben werden, was sich als sehr schöne Kontrollmöglichkeit darstellt. PostCode

Recovery-Stufe

E0

Initialisierung des Diskettenlaufwerks-Controllers, die komprimierten Recovery-Daten werden im Shadow-Speicher (F000:0000) ausgepackt, Initialisierung der Interrupt- und DMA-Controller.

E8

Initialisierung zusätzlicher Recovery-Module.

E9

Initialisierung des Diskettenlaufwerks.

EA

Versuch, vom Diskettenlaufwerk zu booten, Kontrolle an den BootSektor übergeben.

EB

Booten vom Diskettenlaufwerk gescheitert, Suche nach einem ATAPI-Device.

EC

Versuch, vom ATAPI-Device zu booten, Kontrolle an den BootSektor übergeben.

EF

Boot-Versuche gescheitert, Ausgabe von Beeps. Erneuter BootVersuch ab Code E9

Tabelle 9.20 Die POST-Codes beim BIOS-Recovering (AMI/Intel-BIOS)

Falls eine Reihe von gleichmäßigen Tönen zu vernehmen ist, ist das BIOSRecovering leider fehlgeschlagen, und einer der letzten Auswege ist dann

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

ein externes Programmiergerät, das die entsprechende BIN-BIOS-Datei (*.bin) lesen und mit dessen Hilfe man ein neues BIOS brennen kann.

Bild 9.29 Dieses Programmiergerät wird über die Parallel-Schnittstelle an einen PC angeschlossen und erlaubt das Auslesen, Verändern und Programmieren unterschiedlicher Speichertypen, wie eben auch der BIOS-Flash-Speicher.

Bild 9.30 Die Binärdatei wird in das Programmiergerät geladen, der passende Chip ausgewählt, und in Sekunden ist er neu programmiert.

BIOS-Update

Für den gelegentlichen Heimgebrauch ist ein derartiges Gerät jedoch wohl zu teuer (ab ca. 300 Euro), aber vielleicht gibt es im Bekanntenkreis ja ein entsprechendes Gerät. Programmierte BIOS-Chips sind meist auch vom Mainboard-Hersteller zu beziehen, wobei sich die Preise hierfür zwischen 15 und 50 Euro bewegen. BIOS-Rettung für Unerschrockene Unerschrockene Anwender können auch noch ein anderes Verfahren zur Rettung ausprobieren, wofür man allerdings ein zweites Mainboard mit identischem BIOS-Chip benötigt. Außerdem muss der Chip in einer Fassung sitzen und darf nicht direkt auf dem Mainboard festgelötet sein, wie es etwa bei dem Typ in der Abbildung 9.23 der Fall ist. Das Prinzip beruht nun darauf, dass man das »zerschossene« BIOS mit Hilfe eines funktionierenden PC neu beschreibt. Beim intakten PC lockert man zunächst den BIOS-Chip derart, dass er sich später leicht (ohne Werkzeug) herausziehen lässt. Der PC wird gestartet und im BIOS-Setup das Shadow-RAM für das System-BIOS aktiviert, damit der PC nach dem Entfernen des BIOS-Chips weiterläuft.

Bild 9.31 Der BIOS-Chip wird aus der Fassung soweit herausgehebelt, dass er nachfolgend im laufenden Betreib mühelos herausgezogen werden kann.

Mit der Boot-Diskette, auf der sich die benötigten Daten für das Update befinden, wird der PC nun neu gestartet und das Flash-Programm aufgerufen, mit dem das aktuelle BIOS auf der Diskette gesichert wird. Dann

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

kommt der große Augenblick: Der BIOS-Chip wird aus dem Sockel herausgezogen und der mit dem »zerschossenen« BIOS jetzt eingesetzt. Wenn man dabei vorsichtig verfährt, wird der PC ungehindert weiterlaufen, und nun kann das auf Diskette gesicherte BIOS in den BIOS-Chip »geflasht« werden, womit der Vorgang dann beendet sein sollte.

9.6

Andere BIOS-Chips aktualisieren

Neben dem System-BIOS gibt es in einem PC auch noch auf Einsteckkarten verschiedene BIOS-Typen, wobei dies am häufigsten bei Grafik- und Controllerkarten (IDE, SCSI) der Fall ist. Entsprechende Firmware befindet sich außerdem in Geräten wie CD-ROM-Laufwerken, Druckern, Scannern, Modem- und ISDN-Adaptern oder auch »Netzwerkverteilern« wie Hubs und Switches.

Bild 9.32 Die Suche nach dem Begriff »Firmware, fördert bei Hewlett-Packard im Internet immerhin 2951 Einträge zutage, wobei Firmware-Updates in erster Linie für Netzwerkkomponenten und (netzwerkfähige) Laserdrucker zur Verfügung gestellt werden.

Andere BIOS-Chips aktualisieren

Bei externen Geräten ist es generell üblich, dass hier eine Firmware am Werke ist, denn im Innern befindet sich ein Mikroprozessor, der seine Befehle und Daten schließlich irgendwoher erhalten muss, damit er überhaupt aktiv und das Gerät damit einsatzbereit wird und auf die Daten der jeweiligen Schnittstellen (RS232, Parallel, Netzwerk) reagieren kann. Der Grund für ein Update derartiger Firmware liegt allein in der Fehlerbeseitigung, wobei diese Fehler eigentlich derartig schwer wiegen, dass das betreffende Gerät prinzipiell in der vom Hersteller spezifizierten Art und Weise arbeiten kann. In solchen Fällen ist das Gerät dann zum Händler oder Hersteller zurückzuschicken, und dem Anwender kann es egal sein, ob dann in der Werkstatt ein Bauteil ausgetauscht wird oder ob sich der Fehler tatsächlich durch ein Firmware-Update beheben lässt. Eine Firmware-Aktualisierung von Geräten ist prinzipiell mit den gleichen Gefahren wie ein Update des System-BIOS verbunden, auch wenn die aktuellen Flash-Programme – sogar unter Windows und per Webbrowser – eine immer sicherere Aktualisierung ermöglichen. Es sollte stets mit dem Hersteller des Gerätes genau geklärt werden, ob und warum ein Firmware-Update notwendig ist und was er an Service bietet, falls es schief gehen sollte.

Bild 9.33 Die Firma Adaptec stellt im Internet ebenfalls eine ganz beachtliche Anzahl an BIOS-Updates für ihre Produkte (z.B. für SCSI-Hostadapter) zur Verfügung. Beim AHA2940AU ist das Update offensichtlich etwas problematisch, da man sich hierfür an die technische Unterstützung von Adaptec wenden soll.

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

Die Realisierungen der jeweiligen Firmware-Speicher sind dabei von Gerät zu Gerät und von Hersteller zu Hersteller völlig unterschiedlich. Es ist auch nicht immer ein Flash-Speicher eingebaut, der relativ einfach neu beschrieben werden kann, sondern oftmals muss der Firmware-Baustein auch ausgetauscht werden, was dem Händler oder der Werkstatt vorbehalten bleibt. Das Aufspielen von Treiber-Updates gehört insbesondere bei WindowsBetriebssystemen zu den üblichen Arbeiten, wobei nicht immer klar ersichtlich ist, was denn nun gegenüber der vorherigen Treiber-Version geändert worden ist. Wenn man es beherzigt, nur dann ein Soft-Update auszuführen, wenn etwas im Argen liegt oder neue oder verbesserte Funktionen, die auch benötigt werden (!), nach dem Update zur Verfügung stehen, dann gilt dies in noch verstärktem Maße für die Aktualisierung der Firmware eines Gerätes.

Bild 9.34 Diese Grafikkarte der Firma ATI verwendet keinen Flash-Baustein als BIOS-Chip, sondern ein ROM, dessen Inhalt nicht veränderbar ist.

Aktuelle Treiber oder auch die verschiedenen Windows-Service-Packs haben die primäre Aufgabe, Fehler »auszubügeln«, auch wenn dies nicht immer den Anschein hat. Allerdings kann der Hersteller beim Programmieren der jeweiligen Software auch nicht immer vorhersehen, welche Probleme sich in Kombination mit anderen Einheiten zeigen werden, so dass dann eben ein Update notwendig wird. Es gibt zwar genaue Microsoft-Spezifikationen, die der technischen Entwicklung aber teilweise hinterherhinken, wie es immer wieder mit DirectX passiert, wenn man hier an die rasante Entwicklung bei den Grafikkarten denkt. Die neuesten GrafikChips bieten möglicherweise weit mehr Funktionen für den Spiele-Freak, als dies mit dem standardisierten DirectX möglich ist, so dass die Hersteller dann quasi um diese Software-Schnittstelle auf eigene Art und Weise herumprogrammieren, wodurch einige Spiele eben gar nicht oder nur unbefriedigend funktionieren.

Andere BIOS-Chips aktualisieren

Bild 9.35 Nicht nur für Grafikkarten der Firma ELSA, sondern auch für deren Modems und ISDN-Adapter gibt es Firmware-Updates.

Lassen sich Fehler oder auch neue Funktionen (die in der Hardware quasi schon lauern) nicht durch ein Treiber-Update beheben, kann ein Firmware-Update durchaus eine Lösung sein, wie es bei aktuellen Grafikkarten (leider) nicht unüblich ist. So mag es nicht verwundern, dass fast alle bekannten Hersteller von Grafikkarten auf ihren Internetseiten (z.T. auf den internationalen und nicht auf den deutschen Seiten) neben den Treibern auch Firmware-Updates bereitstellen – oftmals auch in Kombination. Das genaue Studium der jeweiligen Angaben auf den Internetseiten und der Readme-Dateien, die beim Download der Firmware meist mitgeschickt werden, ist absolute Pflicht, wenn tatsächlich die begründete Aussicht besteht, durch ein Update eine Verbesserung zu erreichen. Die Vorgehensweise für das Update unterscheidet sich dabei – wie oben erwähnt – sehr stark, so dass es keinen Sinn macht, hier ein Vorgehensmuster anzugeben. Gemein ist den meisten Updates für Grafikkarten allerdings, dass hier, wie beim Update des System-BIOS, eine DOS-Diskette mit dem Flash-Programm und dem zu programmierenden Binärfile anzuraten ist. Die Flash-Programme sind für Grafikkarten mittlerweile so ausgereift, dass eine Reihe von Überprüfungen (Chip-, BIOS-Typ) stattfinden, die den Anwender auf Probleme aufmerksam machen und bei deren Auftreten (wrong BIOS-Version) ein Flashvorgang lieber nicht ausgeführt werden

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

sollte, denn wie beim System-BIOS kann es auch danebengehen, und damit ist die Grafikkarte dahin. Die BIOS-Chips sind bei vielen aktuellen Grafikkarten außerdem auch nicht gesockelt, so dass der Chip nicht anderweitig (Programmiergerät, zweite identische Grafikkarte) programmiert werden könnte.

Bild 9.36 Bei Produkten der Firma ELSA kommt der MicroLink Firmware Wizard zum Einsatz.

Für CD-ROM-Laufwerke und insbesondere CD-Writer gibt es von einigen Herstellern im Internet auch Firmware-Updates, wobei die Internetseite des Herstellers Ahead, der insbesondere durch das Brennprogramm Nero bekannt ist, hier eine recht gute Link-Sammlung zu den einzelnen Herstellern der CD-Brenner bietet. Üblicherweise sind BIOS-Updates nur für ältere CD-Brenner sinnvoll, wenn sie bestimmte Modi (z.B. DAO, 80-MinutenRohlinge) nicht unterstützen. Vielfach sind bestimmte CD-Brenner unterschiedlicher Hersteller hardware-technisch völlig baugleich und unterscheiden sich lediglich in der Firmware, so dass das preisgünstigere Modell beispielsweise keine 80Minuten-Rohlinge verwenden kann, das teurere Modell hingegen schon. Mit der notwendigen Kenntnis der Brenner-Details ist es somit im Prinzip kein Problem, durch ein Firmware-Update seinem CD-Brenner Funktionen hinzuzufügen, die eigentlich den teureren Modellen vorbehalten sind. Zuweilen gibt es außer verschiedenen Geräte-Kennungen – die das BIOS beim Bootvorgang anzeigt – gar keinen technischen Unterschied zwischen (vermeintlich) unterschiedlich aufgebauten CD-Brennern. Ähnliches ist

Andere BIOS-Chips aktualisieren

auch bei IDE-Controllern (z.B. Abit Hot Rod, Promise Ultra 100) möglich, die von Hause aus eben als IDE-Controller »geflasht« sind und sich per Update zu einem RAID-Controller mausern, der eigentlich doppelt so teuer ist. Wer kein versierter PC-Bastler ist, sollte von solchen Aktionen allerdings Abstand nehmen. Relativ gefahrlos ist es, wenn der OriginalInhalt des Speichers mit einem Programmiergerät gesichert werden kann.

Bild 9.37 Die Internet-Seite der Firma Ahead bietet eine Vielzahl von Links für das FirmwareUpdate von CD-Writern.

Insbesondere bei CD-Brennern und IDE-Controllern ist es durch ein Firmware-Update möglich, Funktionen zutage zu fördern, die eigentlich den teureren (aber baugleichen) Modellen vorbehalten sind. Im Internet sind zahlreiche Seiten und Newsgroups zu finden, die sich mit derartigen (von den Herstellern natürlich nicht gewünschten) Tuning-Maßnahmen beschäftigen. Solche Aktionen sind aber stets mit dem Risiko verbunden, dass das Gerät danach möglicherweise überhaupt nicht mehr funktioniert und die Herstellergarantie damit erloschen ist. Geräte, die extern an den PC angeschlossen werden, also über eine Schnittstelle wie den seriellen Port (Modems), den Parallel-Port (Drucker) oder auch über ein Netzwerk (Switches, Netzwerkdrucker), werden bei Bedarf eben auch über die jeweilige Schnittstelle neu programmiert. Somit hat nicht nur der eigentliche (Windows-)PC, sondern auch die Einstellung

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Kapitel 9 – BIOS-Fehlersuche und -behebung

(BIOS-Setup) der Ports und die Kabelverbindung einen Einfluss auf diesen Vorgang. Ein Modem, das etwa über den seriellen Port einwandfrei funktioniert, kann beim BIOS-Update wegen eines Kabels von schlechter Qualität oder einer zu großen Kabellänge streiken, so dass der Flash-Vorgang aus diesem Grunde nicht erfolgreich verläuft.

Bild 9.38 Die PC-Schnittstellen werden nach einem ELSA-Modem abgesucht.

Bei einer Verbindung über ein Netzwerk, das in der Regel eben nicht exklusiv dem zu aktualisierenden Gerät zur Verfügung steht, gilt dies im verstärkten Maße, da hier während des Update-Vorgangs ein anderes NetzwerkDevice in die Quere kommen kann und der Datenfluss dadurch ins Stocken gerät. Trotz der Verlockung, dass ein Firmware-Update für einen NetzwerkSwitch einfach und bequem per Webbrowser erledigt werden kann, wie es beispielsweise mit entsprechenden Geräten der Firma Hewlett-Packard (HP) möglich ist, sollte die Netzwerkverbindung und der aktuelle Traffic beachtet werden. Aus diesem Grunde ist bei den meisten Netzwerkeinheiten ebenfalls die ungefährlichere Variante möglich, wie das Update per RS232-Schnittstelle vorzunehmen zu können, wofür sich ein an die RS232Schnittstelle angeschlossenes Notebook mit geladenem Windows-Hyperterminal empfiehlt. Es funktioniert aber auch ohne Windows (z.B. mit einem älteren Notebook) unter DOS mit einem DOS-Terminal-Programm wie beispielsweise mit Term90 vom Norton Commander. Vielfach ist ein Firmware-Update bei Netzwerkdruckern sowie Hubs und Switches nur deshalb notwendig, damit der neueste Microsoft-Webbrowser (Internet Explorer) daraufhin auf das betreffende Gerät für die Verwaltung und Konfiguration über ein Netzwerk zugreifen kann.

Kapitel 10 Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick Dieses Kapitel ist als Referenzteil des Buches angelegt und enthält (fast) alle BIOS-Setup-Einträge in alphabetischer Reihenfolge. Die jeweiligen Erläuterungen sind dabei relativ knapp gehalten und sollen somit auch ein schnelles BIOS-Setup ermöglichen. Die vorherigen Kapitel sind hingegen als ausführlicherer, Praxis-orientierter Teil zu verstehen, und die entsprechenden Querverbindungen können dabei auch über den BIOS-SetupPower-Index (siehe ab Seite 555) hergestellt werden. Auf eine Unterteilung in die verschiedenen Setup-Seiten (Standard, Plug&Play usw.) wurde hier bewusst verzichtet, da diese Einträge – je nach BIOS-Hersteller und -Version – an unterschiedlichen Stellen auftauchen können. BIOS-SetupEintrag 16 Bit I/O Recovery Time

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Der Recovery-Mechanismus fügt zusätzliche Taktzyklen in den Datenverkehr auf dem ISA-Bus für 16-Bit-Karten ein, was immer dann sinnvoll ist, wenn eine entsprechende Karte dem Bus-Timing nicht folgen kann, was sich in scheinbarem Nichtfunktionieren oder einem stockenden Betrieb der Einheit auf der Karte äußern kann. Die Reduzierung des ISA-Bustaktes ist eine andere Möglichkeit, die 16-Bit-Karte ohne Probleme verwenden zu können. Da dies aber in vielen Setups nicht möglich ist, sollte dann diese Option, die auf das gesamte ISABussystem und damit auch für andere 16-Bit-Karten wirkt, zur Anwendung kommen.

16 Bit ISA I/O Command WS

Das Einfügen von Wartezyklen (WS, Waitestates) in den ISA-Busverkehr ist mit dieser Option möglich. Dies sollte nur dann geschehen, wenn eine 16-Bit-ISA-Karte nicht zuverlässig funktioniert.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

16 Bit ISA Mem Command WS

Diese Option ist lediglich für ältere Speichererweitungskarten, die über den ISA-Bus an das System gekoppelt werden, zuständig und erlaubt die Festlegung von zusätzlichen Waitestates.

1st/2nd/3rd/4th Available IRQ

Die manuelle Festlegung der Interrupt-Vergabe (erster, zweiter, dritter, vierter) ist mit dieser Einstellung im Plug&Play-Setup möglich. Alternativ ist meist auch ein Automatik-Modus (Resources Controlled by) zu aktivieren, der nur dann nicht zum Einsatz kommen sollte, wenn die automatisch zugeteilten Interrupts bei den einzelnen Einheiten Probleme verursachen (z.B. keine InterruptSharing-Fähigkeit).

2 Bank PBSRAM

Eine Einstellung für spezielle SRAMs, die ein Timing von 3-1-1-1 unterstützen, was bei einem Systemtakt von 66 oder 75 MHz gegeben ist.

2nd Channel IDE

Wenn der PC eine zusätzliche (zweite) IDE-Controllerkarte besitzt, kann diese mit dieser Option eingeschaltet werden. Üblicherweise befindet sich der (erste) IDE-Controller direkt auf dem Mainboard.

8 Bit I/O Recovery Time

Für 8-Bit-ISA-Karten lassen sich ebenfalls zusätzliche Taktzyklen in den Datenverkehr auf dem ISA-Bus für 8-BitKarten einstellen, wobei prinzipiell das Gleiche gilt, wie es unter 16 Bit I/O Recovery Time erläutert ist. Bei einigen BIOS-Versionen gibt es die 8- und 16-Bit-Einstellung auch in einer kombinierten Einstellungsoption.

10.1 A – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Above 1 MB Memory Test

Normalerweise wird der RAM-Speicher nach dem Einschalten des PC komplett bis zur maximal installierten Größe überprüft. Soll der Bereich oberhalb 1 Mbyte nicht überprüft werden, weil dies zu lange dauert oder aus welchen Gründen auch immer, kann man diesen Punkt auf Disabled schalten. Der Nachteil ist dabei jedoch, dass bei der späteren Benutzung des PC eventuell ein Systemabsturz auftreten kann, weil dann auf einen defekten DRAM-Baustein zugegriffen wird, der zuvor nicht identifiziert worden ist.

AC Power Loss Restart

Bei der Einstellung Enabled startet der PC nach einer Spannungs-unterbrechung (z.B. Stromausfall) automatisch. Diese Option findet sich meist bei den PowerManagement-Funktionen.

A – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

AC97 Logic Resume

Wird diese Option im Power Management auf Enabled geschaltet, kann ein AC97-Modem (Software-Modem, meist mit kleiner Einsteckkarte im AMR-Slot auf dem Mainboard integriert) den PC z.B. bei Empfang eines Faxes einschalten.

ACPI I/O Device Node

Erlaubt die Einschaltung der ACPI-Funktion (Advanced Configuration and Power Management Interface) für die Kommunikation des BIOS mit dem ACPI-fähigen Betriebssystem.

ACPI Power Management

S1: Die CPU wird vom Chipset angehalten, schnelle Reaktivierung. S2: Die CPU und der Cache werden vom Chipset angehalten. S3: Suspend to RAM, wie bei S2 und zusätzlich werden Teile der Mainboard-Elektronik abgeschaltet, geeignete PCI-Karten halten einen Minimal-Betrieb aufrecht. S4: Suspend to Disk, der Systemzustand wird auf der Festplatte gespeichert und der PC kann komplett abgeschaltet werden.

ACPI Sleep Type, ACPI Suspend Type, ACPI Sleep State

Die Festlegung des ACPI-Modus ist hiermit möglich. Meist sind hier S1 (POS: Power On Sleep) und S3 (STR: Suspend To RAM) zu finden. Nur relativ selten trifft man hier auch auf S4 (STD: Suspend To Disk).

Adaptor ROM Shadow

Das Shadow-RAM kann unter diesem Menüpunkt in den meisten Fällen für mindestens zwei Bereiche eingeschaltet werden. Dabei ist jedoch Vorsicht angebracht, denn die unter dieser Bezeichnung angegebenen Bereiche (C800, CC00) sind weder für das System- noch das GrafikkartenBIOS (siehe auch Shadow RAM Option) zuständig, sondern für das BIOS von Erweiterungskarten, wie beispielsweise das von einem SCSI-Controller, vorgesehen, für den oftmals der Bereich C800 verwendet wird. Falls man nicht sicher ist, ob sich in diesen Bereichen (Adaptersegment) überhaupt »BIOSe« befinden, schaltet man diese Punkte auf Disabled, damit dieser Bereich statt dessen für das »Hochladen« von Treiber- oder Betriebssystemroutinen verwendet werden kann.

Address 16 Mbyte Access

Der Speicher ab 16 Mbyte kann bei einigen MainboardDesigns in verschiedenen Zugriffsarten angesprochen werden. Üblicherweise wird Address 16 Mbyte Access aber in der Voreinstellung (Normal) belassen.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

ADLIB Ports Access

Diese Option bestimmt, dass kein Suspend-Modus (Power Management) aktiviert wird, wenn Zugriffe auf die Ports einer Adlib-kompatiblen Soundblasterkarte stattfinden.

Advanced BIOS Features

Auf dieser BIOS-Setup-Seite finden sich erweiterte Einstellungs-möglichkeiten, wie beispielsweise unterschiedliche Boot- oder auch Tastaturoptionen, die in dieser Liste im Einzelnen erläutert sind.

Advanced Chipset Features

Diese BIOS-Setup-Seite bietet spezielle Optionen, die vom verwendeten Chipset abhängen, wie beispielsweise für das Speicher- und Bus-Timing.

AGP Aperture Size (MB)

Mit Hilfe dieser Option wird eine maximale Speichergröße in Mbyte im »normalen« DRAM festgelegt, die von der AGP-Grafikkarte für die Texturen verwendet werden kann. Die Größe kann üblicherweise auf 4, 8, 16, 32, 64, 128 oder 256 Mbyte festgelegt werden, wobei die optimale Größe davon abhängt, ob die AGP-Karte einen eigenen Texturenspeicher besitzt und wie groß dessen Kapazität ist. Ein Wert von 64 Mbyte ist in der Regel ausreichend, und nur wer Spiele mit sehr großen Texturen verwendet, sollte die Größe dann auf 128 Mbyte anheben.

AGP Driving Control, AGP Drive Strength

Üblicherweise lässt sich hier ein Auto- oder ein ManualModus für den AGPort auswählen. In der Auto-Stellung wird vom BIOS (mit Hilfe spezieller Signale des AGPs) automatisch festgestellt, wie viel Strom eine eingesetzte AGP-Grafikkarte benötigt, und dementsprechend wird sie im System eingebunden. AGP-Grafikkarten sind jedoch nicht immer so gebaut, wie es der Standard vorschreibt und signalisieren möglicherweise einen falschen Wert, so dass dann auf Manual zu schalten und unter AGP Driving Value der passende Wert für die AGP-Grafikkarte manuell anzugeben ist.

AGP Driving Value

Diese Option ist nur dann selektierbar, wenn der Punkt AGP Driving Control auf Manual geschaltet worden ist. An dieser Stelle lässt sich dann der maximale Stromwert angeben, den die AGP-Grafikkarte aufnehmen darf. Leider ist aber meist nicht bekannt, wie viel Strom für die AGPKarte zulässig ist, und wenn hier der maximale Wert selektiert wird, würde die Karte zwar nicht vom BIOS abgeschaltet werden, allerdings kann die Karte aufgrund eines elektronischen Fehlers übermäßig viel Strom ziehen und im schlimmsten Fall abbrennen.

A – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

AGP Fast Write

Das Einschalten dieses Punktes hat zur Folge, dass die CPU die Daten mit maximaler Geschwindigkeit beim 2x- und beim 4x-Modus in den Speicher der AGP-Karte schreiben kann, so dass hier meist Enabled zu stehen hat. Nur ältere AGP-Karten haben mit dieser Funktion Probleme (Bildfehler), so dass diese Option dann abzuschalten ist.

AGP Fast Write

Eine Beschleunigung in der AGP-Datenübertragung lässt sich hiermit festlegen. Aktuelle AGP-Grafikkarten sollten mit dieser (eher geringfügigen) Anhebung zurechtkommen, so dass hier Enabled anzugeben ist.

AGP ISA Aliasing

Das so genannte Aliasing ist für Bildfehler verantwortlich, die sich aus der Digitalisierung der Bildinformationen ergeben. Üblicherweise ist diese Option auf Disabled zu schalten, und nur wenn eine ISA-Capture-Karte sowie eine AGP-Grafikkarte zum Einsatz kommen und dabei Bildfehler auftreten, ist diese Option zu aktivieren.

AGP Master 1 WS Read

Hiermit wird ein Wartezyklus für die AGP-Leseoperationen festgelegt. Diese Option sollte nur dann eingeschaltet werden, wenn sich beim Betrieb der AGP-Karte Probleme in Form von Pixel- oder allgemeinen Bildfehlern bemerkbar machen sollten. Üblicherweise ist aber kein Wartezyklus festzulegen. Bei derartigen Problemen kann auch ein zu hoher AGP-Takt (66 MHz ist Standard) oder ein falscher AGP-Modus (1x, 2x, 4x) die Ursache sein.

AGP Master 1 WS Write

Mit dieser Option wird für die AGP-Grafikkarte (den Master) ein zusätzlicher Wartezyklus (WS = Waite State) für Schreiboperationen festgelegt, was aber nur in Ausnahmefällen notwendig ist.

AGP/CPUCLK

Ist meist als Unterpunkt in der CPU Operating SpeedSektion zu finden und bestimmt das Verhältnis von AGPzu FSB-Takt (Systemtakt). Bei einem Systemtakt von z.B. 100 MHz und aktivierter 2/3-Einstellung beträgt der Takt des AGPs dann die standardisierten 66 MHz.

AGP-2x Mode, AGP-4x Mode

Der Standard-AGP-Transfermode wird als 1x bezeichnet und alle älteren AGP-Grafkkarten unterstützen auch nur diesen Mode, während neuere den 2x-Mode bieten und diese Option dementsprechend im BIOS einzuschalten ist. Modelle ab Baujahr 1999 unterstützen auch den 4xMode, der sich daher in den BIOS-Setups aktueller Mainboards aktivieren lassen sollte, denn andernfalls kann der 4x-Mode nicht genutzt werden.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

ALE During Bus Conversion

Das Signal Address Latch Enable (ALE), das bei ISA-Karten zur Anwendung kommt, dient der Unterscheidung zwischen Adressen und Daten. Wählbar ist hier Single oder Multiple, was aber nur für spezielle, ältere ISA-Karten von Bedeutung ist.

Allocate IRQ to PCI VGA

Hiermit wird festgelegt, dass der PCI-Grafikkarte ein Interrupt zugeteilt werden kann. Üblicherweise hat hier also Enabled zu stehen, denn aktuelle Grafikkarten (mit 3DFunktionen) bestehen auf einen Interrupt-Kanal, und nur bei älteren Modellen ist dies nicht immer notwendig.

APM BIOS

Für die Unterstützung des APM-Power-Managements ist diese Option einzuschalten, wodurch dann die verschiedenen Management-Stufen mit der Unterstützung durch das Betriebssystem zur Verfügung stehen.

ARMD

Diese Abkürzung findet man meist in den Setups der Firma AMI und sie bedeutet ATAPI Removable Media Device, womit alle ATAPI-Devices (CD, DVD, ZIP, LS-120) gemeint sind, die als Boot-Devices im Setup festgelegt werden können.

Assign IRQ to VGA

Die Zuweisung eines Interrupts für die Grafikkarte wird hiermit eingeschaltet, wobei es sich prinzipiell um eine PCI- oder auch AGP-Grafikkarte handeln kann, wenn sich keine spezielle AGP-Einstellung im BIOS-Setup finden lassen sollte.

Async. SRAM Read WS, Async. SRAM Write WS,

Hiermit lässt sich für das statische RAM (SRAM), womit der externe Cache-Speicher (L2-Cache) gemeint ist, das Timing für Lese- und Schreibzyklen anhand zusätzlicher Wartezyklen festlegen. In der Regel sollte dies der Mainboard-Hersteller für die verwendeten SRAMs erledigt haben und nur in Ausnahmefällen ist hier eine manuelle Einstellung vorzunehmen. Falls tatsächlich ein Fehler im externen Cache-Speicher-(Timing) vermutet wird, ist dieser zunächst probehalber abzuschalten.

A – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag AT Bus Clock Select

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Diese Festlegung des ISA-Bustaktes bestimmt die Geschwindigkeit der Datenübertragung über den AToder den ISA-Bus, wie er auch bezeichnet wird. Laut ISASpezifikation beträgt er standardmäßig 8,3 MHz, wobei einige Karten jedoch durchaus einen höheren Takt verkraften könnten, was dann zu einer Beschleunigung der Datenübertragung zwischen Mainboard und Einsteckkarten führt. Es kann leider nicht allgemein festgestellt werden, welche Einsteckkarten bis zu welchem Bustakt noch funktionieren, so dass man die optimale Einstellung ausprobieren muss, damit einerseits die maximale Datenübertragungsrate erreicht wird und andererseits noch alle Einsteckkarten funktionieren. Der Bustakt wird im Setup in vielen Fällen als »heruntergeteilter« Wert im Verhältnis zum externen CPU-Takt wie folgt angegeben: – CPUCLK/8 – CPUCLK/6 (50 MHz-486-CPU) – CPUCLK/5 – CPUCLK/4 (33 MHz-486-CPU) – CPUCLK/3 (25 MHz-486-CPU) – CPUCLK/2 (16 MHz-486-CPU)

AT Clock Option

Diese Einstellung erlaubt, dass der ISA-Bus-Takt entweder synchron zum Systembus arbeitet oder aber asynchron dazu. Üblicherweise besteht eine feste Kopplung zwischen den verschiedenen Takten (System-, Speicher-, PCI-, AGP-, ISA-Takt) und falls der ISA-Bus bei der synchronen Betriebsart mit mehr als 8 MHz arbeitet, ist nicht sichergestellt, dass die ISA-Karten noch mit diesem erhöhten Takt zurechtkommen, so dass dann der asynchrone Modus auszuwählen ist.

Audio DMA Select, Audio I/O Base Select, Audio IRQ Select

Falls sich auf dem Mainboard ein Audio-Controller befindet, können unter diesen Optionen hierfür PC-Ressourcen festgelegt werden, die dann aber nicht mehr für die PCIDevices zur Verfügung stehen. Üblicherweise sind diese Optionen aber nur für die Soundblaster-Kompatibilität (siehe auch dort) unter DOS relevant.

Auto Clock Control

Wird diese Option eingeschaltet, verwaltet das BIOS die Takte APM-konform (Advanced Power Management), auch wenn APM selbst im BIOS nicht aktiviert worden ist.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Auto Configuration

Hiermit kann der Automatik-Modus ein- oder ausgeschaltet werden, der je nach BIOS-Seite für die CPU oder den Speicher gilt. Alle neueren PCs sollten bei der Einschaltung dieser Option die korrekten Werte automatisch ermitteln und einstellen.

Auto Configuration

Ist hier Enabled eingeschaltet, stellt das BIOS selbst die Konfiguration fest und ignoriert die getroffenen SetupFestlegungen, was bei älteren PCs oftmals daneben geht, bei neuen hingegen keine Probleme aufwirft. Diesen Punkt sollte man – wie generell die Auto-Funktionen (Load BIOS Defaults o.Ä.) – nur im Notfall einschalten.

Auto Configuration with BIOS Defaults

Dies ist meist ein Punkt im BIOS-Setup-Hauptmenü und hat nach der Selektierung zur Folge, dass die BIOS-Voreinstellungen (Defaults) automatisch aktiviert werden, was nur im Problemfall empfehlenswert ist, da hiermit nur eine rudimentäre Konfiguration erreicht wird, so dass nachfolgend noch manuelle Einstellungen vorzunehmen sind.

Auto Detect DIMM/PCI CLK

Bei Aktivierung dieser Option werden der Speicher- und der PCI-Bustakt automatisch festgelegt. Er leitet sich (direkt) aus dem Systemtakt ab, den das BIOS bei aktuellen PC ebenfalls automatisch feststellen kann. Je nach BIOS-Version kann hiermit aber auch gemeint sein, dass der Takt für nicht benutze Speicher- und PCISlots abgeschaltet wird. Im Zusammenhang mit POSTCode-Karten ist diese Option interessant, weil das BIOS eine PCI-POST-Code-Karte nicht als PCI-Karte im System »einklinkt« (die Karte lauscht lediglich am Bus), und wenn der PCI-Bustakt mit Hilfe dieser Option abgeschaltet wird, kann die POST-Code-Karte dann auch nichts anzeigen, so dass hier Disabled einzustellen ist, damit dann keine Abschaltung stattfindet.

Auto Detect Hard Disk

Dies ist meist ein Punkt im BIOS-Setup-Hauptmenü, und nach der Selektierung werden die Parameter der eingesetzten Festplatten automatisch erkannt und können dann in das BIOS-Setup übernommen werden.

Auto Suspend Timeout

Nach der hier festgelegten Zeit, in der keinerlei PCAktivitäten stattgefunden haben, schaltet das BIOS in den Suspend-Power Management-Modus.

B – BIOS-Setup-Einträge

10.2 B – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Bank 0, Bank 1, Bank 2

An dieser Stelle sind üblicherweise keine manuellen Festlegungen möglich, sondern es wird hier die vom BIOS automatisch erkannte Speichergröße der einzelnen Speicherbänke dargestellt. Veränderungen an den Daten des Speichers sind u.U. dann möglich, wenn zuvor auf dem Mainboard ein Jumper umgesetzt worden ist, und dann ist das Maintenance-Menü zugänglich, das verschiedene Optionen für die CPU und den Speicher bieten kann.

Bank x/y DRAM Timing

Diese Option erlaubt bei VIA-Chipsets die Konfiguration eines unterschiedlichen Timings für die verschiedenen Speicherbänke. Die AUTO-Stellung sollte dabei problemlos funktionieren. Andernfalls kann hier explizit der jeweils verwendete Speichertyp (z.B. SDRAM 8 ns) oder auch ein Modus wie Fast oder Turbo ausgewählt werden, wobei im Turbo-Modus meist auch SDRAMs funktionieren, die nicht explizit als PC100 spezifiziert sind.

Base Memory, Extended Memory

Unter diesen beiden Abschnitten kann nichts eingestellt werden, sondern die Speichergröße wird vom BIOS automatisch ermittelt und hier dargestellt. Der Hauptspeicher (Base Memory) wird normalerweise (siehe auch SHADOW und RELOCATION) immer mit 640 Kbyte angezeigt, wenn sich mindestens diese Kapazität im PC befindet. Die darüber hinausgehende Kapazität wird als EXTENDED MEMORY bezeichnet.

BIOS PM on AC

Die Power-Management-Funktionen können auch dann ausgeführt werden, wenn der PC mit einer externen (unterbrechungsfreien) Stromversorgung verbunden ist, was mit diesem Menüpunkt aktiviert werden kann.

BIOS PM Timer

Nach den hier jeweils festgelegten Zeiten für die Abschaltung einzelner PC-Einheiten wird vom Power Management Timer in den Standby-Modus geschaltet.

BIOS Update

Solange dieser Punkt nicht auf Enabled gesetzt ist, kann die BIOS-Firmware nicht aktualisiert werden (BIOSUpdate). Da dies ein ganz nützlicher Schutz gegen Schäden ist, die ein Virus oder eine andere Software am BIOSCode verursachen kann, sollte diese Option auch eingeschaltet werden.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag Block-0-Functions

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Wird mehr RAM-Speicher benötigt, als hierfür SIMMSteckplätze auf dem Mainboard vorhanden sind, muss er über eine zusätzliche Einsteckkarte hinzugefügt werden. Dieser Speicher wird dann als »Non-Local« bezeichnet, was auch der Voreinstellung des Punktes »Block-0 Functions Select« entspricht. Die Größe des zusätzlichen Speichers wird über »Block-0 Size Select« angegeben, was so lange keine Rolle spielt, bis eben zusätzlicher Speicher benötigt wird. – Block-0 Functions Select – Block-0 Size Select – Block-0 Base Address Select Die Adresse, bei der der zusätzliche Speicher beginnt, ist oftmals mit 32640 Kbyte angegeben (Block-0 Base Address Select). Hier kann theoretisch auch ein anderer Wert (< 32 Mbyte) angegeben werden, der dann dem Block-0 zugeordnet wird, was jedoch in der Regel keinen Sinn macht. Diese Werte sind relevant, wenn Speicher größer 32 Mbyte über eine Speichererweiterungskarte realisiert werden soll. Entsprechendes gilt für externe Speichererweiterungen anderer Kapazität.

Boot from LAN First

Falls vor allen anderen Boot-fähigen Einheiten (IDEFestplatte, Floppy usw.) statt dessen über ein Netzwerk gebootet werden soll, ist diese Option einzuschalten. Die Netzwerkkarte muss hierfür über ein Boot-PROM verfügen und die Serversoftware entsprechend eingerichtet sein.

Boot Menu

Bei einigen BIOS-Versionen (z.B. Award Medallion-BIOS) gibt es eine spezielle Seite für die Festlegung unterschiedlicher Boot-Optionen, was beispielsweise wie folgt aussehen kann. 1.Removable Device [Legacy Floppy] 2.IDE Hard Drive [Detected IDE-Drive] 3.ATAPI CD-ROM [Detected CD-ROM] 4.Other Boot Device [Network] Interessant ist dabei, dass die Boot-Reihenfolge mit Hilfe der Pfeiltasten und der +Taste sowie der -Taste verändert werden kann, damit die IDE-Festplatte beispielsweise vor der Floppy in der Liste angeordnet wird.

B – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Boot Sequence

Hier wird festgelegt, in welcher Reihenfolge das BIOS auf den Laufwerken nach dem Betriebssystem suchen soll. Ist eine Festplatte eingebaut, sollte hier C, A angegeben werden. Damit wird von der Festplatte aus gebootet und erst, wenn dies aus irgendwelchen Gründen fehlschlägt, wird auf das Diskettenlaufwerk A: zugegriffen, um dann das System von diesem Laufwerk aus zu laden. Je nach BIOS sind hier möglicherweise eine ganze Reihe unterschiedlicher Laufwerke für den Bootvorgang festzulegen.

Boot up Floppy Seek

Nach der Aktivierung dieser Option wird beim Booten des PC auch das Diskettenlaufwerk »abgeklappert« und auf der Diskette nach einem Betriebssystem gesucht. Diese Option ist bei einigen BIOS-Setups aber nur für die Erkennung eines alten 360 Kbyte-Diskettenlaufwerkes von Belang, so dass man diesen Punkt auf Disabled schalten sollte, denn dadurch wird etwas Zeit beim Bootvorgang eingespart.

Boot Up NumLock Status

Der rechte Block der Tastatur kann entweder für die Eingabe von Zahlen verwendet werden oder zur Cursorsteuerung mit den Pfeil- und Bildtasten. Die Umschaltung zwischen beiden Betriebsarten erfolgt über die NUMTaste auf der Tastatur. Ist NUM (Number) eingeschaltet, leuchtet die entsprechende Anzeige auf der Tastatur, und der Tastenblock dient zur Zahleneingabe. Wird es gewünscht, dass diese Betriebsart sofort nach dem Bootvorgang eingestellt wird, die natürlich mit der NUM-Taste jederzeit wieder rückgängig gemacht werden kann, wird dieser Menüpunkt auf ON geschaltet.

Boot Up System Speed

Hiermit kann der CPU-Takt beim Bootvorgang heruntergesetzt werden, was lediglich bei älteren ISA-Systemen möglich ist und bei aktuellen PCs meist nicht zu finden ist.

BootSector Virus Protection

Der Boot-Sektor der Festplatte ist besonders durch Virenbefall gefährdet, da hier abgelegte Viren den Datenträger total zerstören können. Einen gewissen Schutz vor diesem Virentypus bietet die Einschaltung dieser Option, wobei eine neu eingerichtete Festplatte vom BIOS als virenfrei angenommen wird und dann eine Warnung erscheint, sobald eine (beliebige) Software dann schreibend auf den Boot-Sektor zugreift.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

10.3 C – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Cable Detected

Dies ist nur eine Anzeige des BIOS, die kennzeichnet, ob für die UDMA-taugliche IDE-Festplatte ein entsprechendes Kabel (80- statt 40-polig) angeschlossen worden ist.

C Back Function

Mit der Einstellung Power On startet der PC nach einer Spannungsunterbrechung (z.B. Stromausfall) automatisch. Diese Option findet sich meist bei den PowerManagement-Funktionen.

Cache RAM

An dieser Stelle gibt es – je nach Mainboard- und BIOSTyp – unterschiedliche Optionen. Bei einigen Versionen ist hier nichts zu konfigurieren, sondern es wird lediglich die Kapazität des L1- und/oder L2-Caches dargestellt. Mitunter lässt sich der Cache-Speicher hier auch abschalten, was aber nur für die Fehlersuche sinnvoll ist. Des Weiteren kann hier möglicherweise die Cache Update Policy (siehe dort) bestimmt werden.

Cache Read (Hit) Burst

Hiermit wird in Abhängigkeit von der CPU-Taktfrequenz und der Geschwindigkeit der eingesetzten Cache-RAMBausteine (SRAMs) der Datenübertragungs-Zyklus für den Burst-Mode festgelegt, wie es unter SRAM Read Burst Control, was dasselbe bedeutet, beschrieben ist.

Cache Read Wait States; Cache Write Wait States

Für einen externen L2-Cache, wie er auf Sockel-7-Mainboards zu finden ist, können hiermit zusätzliche Wartezyklen bestimmt werden. Üblicherweise sind aber keine notwendig und daher ist hier auf 0 WS zu schalten.

Cache Timing

Für einen externen L2-Cache, wie er auf Sockel-7-Mainboards zu finden ist, kann das Timing in Abhängigkeit von der Anzahl der vorhandenen SRAM-Bänke beeinflusst werden. Bei einer Bank ist Faster üblich, bei zweien die Einstellung Fastest.

Cache Update Policy

Standardmäßig kann eine Pentium-CPU im leistungsfähigeren Write-Back-Modus arbeiten. Bei den meisten 486DX-PCs hängt es davon ab, wie der externe Cache vom Mainboard-Hersteller implementiert wurde. Aus diesem Grunde gibt es einige PCs, bei denen eine Umschaltung vom BIOS her möglich ist, und andere, bei denen es unmöglich ist. 386-PCs können in der Regel ausschließlich die langsamere Write-Through-Betriebsart verwenden. Ein Write-Back-Cache ist demnach in puncto Performance einem Write-Through überlegen, da die Zeit für Schreibzugriffe minimiert wird und nur dann Daten im Hauptspeicher aktualisiert werden, wenn sie sich verändert haben. Im BIOS-Setup eines PC sollte daher – wenn möglich – »Write-Back« eingestellt werden.

C – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Cache Write (Hit) Wait State

Das Prinzip dieser Einstellung richtet sich nach der CPUTaktfrequenz und der Zugriffszeit der eingesetzten SRAMs für den externen Cache (siehe SRAM Read Burst Control), denn es kann nötig sein, mit dieser Option zusätzliche Wartezyklen (0 bis 2 WS) festzulegen, damit der CacheSpeicher fehlerfrei verwendet werden kann.

CAS# Precharge Time

Dies ist die Vorladezeit für den Speicherspaltenzugriff bei FPM- und auch EDO-Speichermodulen, also diejenige Zeitspanne, die die CPU für diesen Zugriff benötigt, bevor ein Refresh-Impuls (siehe auch Refresh) auftritt. Üblicherweise wird im BIOS-Setup entweder die CAS# Precharge Time oder die Refresh-Rate bestimmt, da diese beiden Zeiten aufeinander abgestimmt sein müssen.

Change Password

Dies ist meist ein Punkt im BIOS-Setup-Hauptmenü und nach der Selektierung kann ein Password angegeben werden, wobei u.U. in einem erweiterten Setup noch näher bestimmt werden kann, wann dieses Password abgefragt wird (bei jedem Bootvorgang oder nur beim Aufruf des BIOS-Setups).

Change Password, Password Setting

Wurde im BIOS die Password-Funktion eingeschaltet, muss hier noch ein Password vergeben werden, damit man den PC vor fremden Zugriffen schützt. Wichtig ist es dann, sich das Password zu merken, besser noch aufzuschreiben und gut wegzulegen, denn wenn man es vergessen hat, ist es schwierig, wieder an den PC heranzukommen.

Chipset NA# Asserted

Diese Option ermöglicht das Pipelining, d.h., der Chipset kann der CPU bereits eine neue Speicheradresse übermitteln, bevor der aktuelle Datentransfer abgeschlossen worden ist. Die Aktivierung dieser Option hat somit eine schnellere Datenübertragung zur Folge und sollte nach Möglichkeit eingeschaltet werden.

Chipset Special Features

Diesen Menüpunkt gibt es mit unterschiedlichen Funktionen bei verschiedenen Chipsets, so dass hier nicht allgemein festgestellt werden kann, was die Aktivierung im Einzelnen bewirkt. Allerdings hat die Einschaltung meist zur Folge, dass speziellere (Chipset-spezifische) Optionen aktiviert werden, die ein Mehr an Leistung versprechen. In einigen Fällen (Pentium-HX-Chipset und folgende) ist diese Funktion auch nur eingebaut worden, um einen kompatiblen Modus festlegen zu können, damit sich Boards einer bestimmten Baureihe gleich verhalten, auch wenn sie mit unterschiedlicher Hardware realisiert worden sind.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Clear NVRAM

Durch die Aktivierung dieses Punktes werden beim nächsten Bootvorgang die Konfigurationsdaten (Plug&PlayDaten) im Flash-PROM gelöscht und neu geschrieben, was immer dann sinnvoll ist, wenn es im Zusammenhang mit der Installation der Plug&Play-fähigen Karten zu Problemen kommt.

Clear NVRAM on Every Boot

Das Neuschreiben der ESCD-Daten (Plug&Play-Daten) im Flash-PROM wird durch die Aktivierung dieses Punktes bei jedem Bootvorgang erlaubt, was jedoch nicht sinnvoll erscheint, da hiermit möglicherweise eine bereits funktionierende Konfiguration verworfen und durch eine neue ersetzt wird. Außerdem kostet dieses beim Bootvorgang unnötigerweise Zeit.

COM3 & COM4 Port Address

Bei PCI-PCs befinden sich zwei serielle Schnittstellen (COM1, COM2) mit auf dem Mainboard (siehe auch Onboard Devices) und zwei weitere können über übliche Einsteckkarten im System integriert werden. Die BasisAdressen müssen natürlich unterschiedlich sein und können mit dieser Option des BIOS-Setup festgelegt werden. Übliche Adressen für COM3 und/oder COM4 sind die folgenden: COM3 3E8h 2E8h 220h 338h

CPU Buffer

COM4 2E8h (meist Voreinstellung) 2E0h 228h 238h

Je nach BIOS- und Mainboard-Typ gibt es die Möglichkeit, verschiedene Zwischenspeicher zu aktivieren, die der Kommunikation zwischen der CPU, dem RAM und den PCI-Komponenten untereinander dienen, und sie sollten nach Möglichkeit eingeschaltet werden. – CPU To DRAM Write Buffer: Zwischenspeicher für die Daten von der CPU zum DRAM. – CPU To PCI Write Buffer: Zwischenspeicher für die Daten von der CPU zum PCI-Bus.

C – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag CPU Clock Frequency

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Ist meist als Unterpunkt in der CPU Operating SpeedSektion zu finden und legt den CPU-Takt (den externen Systemtakt) fest, der standardmäßig 66, 100 oder 133 MHz beträgt. Vielfach kann man sich auf die im BIOS implementierte Automatik verlassen, die den passenden Wert automatisch einstellt. Die Erhöhung des Systemtaktes (auch als FSB, Front Size Bus bezeichnet) hat auch einen Einfluss auf die anderen Bussysteme (PCI, AGP, IDE) und sollte daher bei manueller Festlegung mit Bedacht gewählt werden.

CPU Clock Ratio

Dies ist der einzustellende Faktor (meist im CPU-SoftMenü zu finden), der mit dem Systemtakt multipliziert die Frequenz ergibt, für die die CPU spezifiziert worden ist. Viele der neueren CPUs sind intern fest auf einen bestimmten Faktor »verdrahtet«, so dass es dann keine Rolle spielt, was hier angegeben wird.

CPU Fan Off Option

Mit Hilfe dieses Eintrages wird festgelegt, ob der CPULüfter im Suspend-Modus (Power Management) abgeschaltet werden soll. Eine nicht ganz ungefährliche Option, denn es nicht einheitlich geregelt, ob die CPU dabei nicht doch überhitzt wird.

CPU Frequency Select

Hier wird die Taktfrequenz für die CPU festgelegt. Wenn die Taktfrequenz auf dem Mainboard über Jumper bestimmt wird, ist es aber in den meisten Fällen völlig egal, welchen Eintrag man hier wählt, es gilt auf jeden Fall die jeweilige Jumpereinstellung, und der Chipsatz des PC ignoriert dann diese Setup-Einstellung.

CPU Host/PCI Clock

Diese Option tritt in der Regel nur dann in Erscheinung, wenn zuvor ein Eintrag wie CPU Core Speed auf Manual geschaltet worden ist, und sie erlaubt dann hier die manuelle Festlegung des Taktes (siehe auch CPU Clock Frequency).

CPU Internal Cache

Alle aktuellen CPUs besitzen zumindest den L1-Cache in integrierter Form, so dass dann mit dieser Option der Cache lediglich ein- oder auszuschalten ist, wobei letzteres nur für Testzwecke und die Fehlersuche festgelegt werden sollte.

CPU L2 Cache ECC Checking

Mit dieser Option kann der Fehlererkennungs- und Korrekturmechanismus ECC (Error Correction Code) für den CPU-internen L2-Cache-Speicher ein- oder auch ausgeschaltet werden. Aus Sicherheitsgründen sollte er aktiviert sein. Spielernaturen, die das letzte Quäntchen Performance aus ihrem System herausholen wollen, schalten diese (etwas Zeit kostende) Funktion hingegen ab.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

CPU Line Multiple, CPU Line Read Prefetch

Dies sind Optionen für das Zusammenspiel der CPU mit dem Cache und sie sollten nach Möglichkeit aktiviert werden, denn dann können mehr als eine komplette CacheLine (z.B. 32 Bytes) verarbeitet werden, was sich günstig auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit auswirkt.

CPU Operating Speed

Alle aktuellen CPUs können per BIOS-Setup konfiguriert werden, wenn diese Option im BIOS-Setup vorgesehen ist, die sich bei einigen BIOS-Versionen auch erst nach dem Umsetzen eines speziellen Jumpers (Configure o.Ä.) auf dem Mainboard erschließt. Typische BIOS-Optionen sind die folgenden, die unter den folgenden Stichworten in dieser Aufstellung noch genauer erläutert sind: – CPU Clock Frequency: Angabe des externen Systemtaktes – Turbo Frequency: geringfügige Erhöhung des CPUTaktes – Multiplier Factor: ergibt mit dem Systemtakt die CPUFrequenz – AGP/CPUCLK: Verhältnis von AGP- zum Systemtakt – Speed Error Hold: Unterbrechung des Bootvorgangs bei falscher CPU-Takt-Einstellung

CPU Power Supply, CPU Voltage

Festlegung der CPU-(Kern-)Spannung. In der Regel sollte hier der AUTOMATIC-Modus (CPU Default) gewählt werden, der die jeweils benötigte Spannung mit Hilfe des Chipsets automatisch ermittelt und für die CPU festlegt. Nur falls dies nicht funktionieren sollte oder auch beim Übertakten einer CPU ist der jeweilige Spannungswert aus der im BIOS-Setup implementierten Liste auszuwählen. Wie auch bei der Festlegung des CPU-Taktes ist es möglich, dass diese Einstellung per DIP-Schalter oder Jumper auf dem Mainboard zu treffen ist, und vielfach sind beide Möglichkeiten gegeben, wobei dann meist die auf dem Mainboard getroffene Einstellung den Vorrang hat. Falls es Unstimmigkeiten zwischen beiden Einstellungen gibt, wird das BIOS dies nachfolgend mit einer Fehlermeldung monieren und bei einigen Typen dann automatisch das BIOS-Setup aufrufen.

CPU Sleep Pin Enable

Die Voreinstellung Enable sollte nicht verändert werden, da alle aktuellen CPUs das Power Management problemlos unterstützen.

D – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

CPU Soft Menu

Dies ist meist ein eigener Menüpunkt auf der BIOS-SetupHauptseite und erlaubt den Zugang zu den kritischeren CPU-Festlegungen (Takt, Faktor, Spannung).

CPU to DRAM Page Mode

Diese Option gilt nicht für SDRAMs (die aktuellen Speichermodule), sondern für Standard- und EDO-RAMs. Sie sorgt für die Aktivierung des (schnelleren) Page Modes, mit dem nur ganz alte Module nicht klar kommen, und dann ist die Funktion nicht zu aktivieren.

CPU Warning Temperature

An dieser Stelle lässt sich mindestens eine Temperaturschwelle für die CPU-Temperatur festlegen, bei deren Überschreitung ein Alarm ausgelöst wird (siehe auch PC Health Status).

CRT Sleep, CRT Power Down

CRT steht für Cathode Ray Tube und ist eine (etwas alte) Bezeichnung für einen Monitor, der nach der hier festgelegten Zeit in einen Stromsparmodus schaltet.

Current CPU Temperature, Current System Temperature

An diesen Stellen wird die aktuelle CPU-Temperatur und die Temperatur des Systems angezeigt, wobei für die Systemtemperatur unterschiedliche Möglichkeiten gegeben sein können (siehe auch PC Health Status).

Current CPUFAN 1,2,3 Speed

Diese Felder zeigen die aktuellen Umdrehungen von maximal drei Lüftern an, die im PC-Gehäuse vorhanden sein können, wie beispielsweise für die CPU, das Netzteil und den RAMBus-Speicher.

10.4 D – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Date

Das Datum und auch die Uhrzeit (siehe System Time) sollten mit den tatsächlichen Zeiten übereinstimmen, da diese Angaben zusammen mit Daten und Programmen gespeichert werden und sich jedes Programm, das in irgendeiner Form Zeitinformationen verarbeitet, auf die Echtzeituhr des PC bezieht, die mit Date und Time gestellt wird. Die entsprechenden Einstellungen werden, nachdem der jeweilige zu verändernde Eintrag mit den Pfeiltasten angewählt wurde, über die »Bild«-Tasten vorgenommen. Bei einigen BIOS-Versionen (Award) können auch direkt die entsprechenden Zahlenwerte eingegeben werden.

Day of Month Alarm

Eine Funktion für das Power Management, die es ermöglicht, den PC regelmäßig zu einem bestimmten Tag im Monat einschalten zu können.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Daylight Saving

Mit DAYLIGHT SAVING wird die automatische Umschaltung der Uhr um eine Stunde vor bzw. zurück für die Sommer- und Winterzeit eingestellt. Diese Angabe bezieht sich jedoch auf die amerikanische Definition und nicht auf die in Europa gebräuchliche. Aus diesem Grunde sollte dieser Punkt auf Disabled geschaltet werden.

Decoupled Refresh

Ist eine Option für die Speichermodule und ermöglicht die Abkopplung des Refresh von den CPU-Zugriffen, was sich für eine möglichst gute Leistung empfiehlt.

Delay IDE Initial <sec>, Delay for HDD

Die Erkennung von IDE-Festplatten kann um eine vorzugebende Zeitspanne (typisch 0 bis 15 s) verlängert werden, was nur noch für ältere, langsame Festplattenmodelle notwendig ist und daher mit 0 eingestellt werden sollte. Es kann aber durchaus sinnvoll sein, diese Option für andere Geräte (ATAPI), die an einem IDE-Port angeschlossen sind und nicht vom BIOS erkannt werden, wie ein ZIP- oder CD-ROM-Laufwerk, zu aktivieren.

Direct RAMBus Clock

Hier kann der Takt für den RAMBus-Speicher bestimmt werden, der mit dem Systemtakt gekoppelt ist. Die AUTO-Einstellung sollte dabei ohne Probleme funktionieren.

Diskette 1, Diskette 2

Für die Diskettenlaufwerke 1 (A) und 2 (B) können die folgenden Parameter eingestellt werden, die dem eingebauten Laufwerkstyp entsprechen müssen: – 360 Kbyte 5.25” – 720 Kbyte 3.5” – 1.2 Mbyte 5.25” – 1.44 Mbyte 3.5” – 2.88 Mbyte 3.5” – Not Installed Der üblichste Laufwerkstyp ist das 1.44-Mbyte-Laufwerk. Falls kein zweites Diskettenlaufwerk (Diskette 2) installiert ist, muss hierfür »Not Installed« angegeben werden.

Diskette Write Protect

Mit dieser Option kann festgelegt werden, dass nicht auf die Diskette geschrieben werden kann.

DMA Clock

Der Takt für die DMA-Funktion lässt sich nur bei älteren Systemen in Abhängigkeit vom Systemtakt beeinflussen. Entweder sind dann beide Takte identisch und nur im Zusammenhang mit älteren DMA-fähigen ISA-Karten kann er um die Hälfte gesenkt werden.

D – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

DMA Wait States

ISA-Peripherie, die die DMA-Übertragung unterstützt (Diskettenlaufwerke, Soundkarte), kann in einigen Fällen nicht den vom Mainboard-Design vorgegebenen Zyklen folgen, was sich durch eine fehlerhafte Datenübertragung bemerkbar macht. Beispielsweise sind die Daten nicht komplett vom Speicher auf die Festplatte kopiert worden oder die Soundwiedergabe gerät ins Stocken. In solchen Fällen ist es nützlich, wenn im Setup zusätzliche Wartezyklen für die DMA-Übertragung festgelegt werden können. Am besten ist es natürlich, wenn überhaupt keine (0 WS) spezifiziert werden müssen. Oftmals ist es sogar möglich, getrennte Einstellungen für die 8 Bit (DRQ0DRQ3) und die 16 Bit breiten Kanäle (DRQ4-DRQ7) vorzunehmen.

DMA x Assigned to, DMA x used by ISA

Die hier möglichen Einstellungen sind für die Reservierung von DMA-Kanälen für ISA-Karten (z.B. Soundkarte), die per Jumper konfiguriert werden, vorgesehen. Üblicherweise findet man diese Optionen im Plug&PlaySetup, wo die PC-Ressourcen entweder den Plug&Playfähigen (PCI-, ISA-Plug&Play-Karten) Einheiten oder den manuell zu konfigurierenden zuzuweisen sind.

Do not Write to CMOS and Exit

Dies ist meist ein Punkt im BIOS-Setup-Hauptmenü und nach der Selektierung wird das BIOS-Setup verlassen, ohne dass die getätigten Änderungen zuvor im CMOS RAM abgespeichert werden.

Doze Speed

Eine Power-Management-Funktion, die die Angabe erlaubt, um welchen Divisor der CPU-Takt im DozeModus reduziert werden soll.

Doze Mode

Hier erfolgt die Angabe, nach welcher Zeitspanne der PC in den Doze-Modus schalten soll. Voraussetzung ist hierfür in der Regel, dass beim Eintrag Power Management die Einstellung User Define aktiviert worden ist.

Doze Timer

Diese Festlegung für das Power Management spezifiziert die Zeitspanne, die ohne PC-Aktivität verstreichen darf, damit der CPU-Takt heruntergeschaltet werden kann, wobei dann alle anderen Einheiten mit voller Leistung weiterarbeiten.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag DRAM (Data) Integrity Mode

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Mit dieser Option kann der Fehlererkennungs- und Korrekturmechanismus für den Speicher bestimmt werden, wobei diese Option sowohl bei FPM-, EDO-, SDRAM und RDRAM-Speichermodulen auftauchen kann und unterschiedliche Einstellungsmöglichkeiten (abhängig vom jeweiligen Speichertyp) bietet. Typischerweise ist Enabled ECC die richtige Einstellung, wenn alle eingesetzten Module diese Funktion unterstützen und damit 1-Bit-Fehler auch automatisch korrigiert werden können. Andernfalls wird hier Disabled festgelegt, was einen kleinen Geschwindigkeitsgewinn nach sich zieht, weil dann eben keine Speicherfehlerüberprüfung durch den Chipset ausgeführt wird. Bei RIMMs wird üblicherweise H/W-ECC (Hardware Error Correction Codes) gewählt. Es gibt RIMMs mit und ohne ECC und das Handbuch zum Mainboard sollte hier Auskunft geben, welche Typen notwendig sind.

DRAM Auto

Dies ist die Option für die Einschaltung der automatischen Speichererkennung. Nach der Deaktivierung dieses Punktes kann der jeweilige Speichertyp manuell angegeben werden.

DRAM Burst Refresh

Die Einschaltung dieses Punktes erlaubt, dass im BurstModus bis zu vier Refresh-Zyklen zwischengespeichert werden können. Es hängt dabei von den Speichermodulen (EDO, FPM) ab, ob diese Funktion genutzt werden kann.

DRAM CAS Timing Delay

Ist eine Option für die FPM- und EDO-Speichermodule und ermöglicht die Einschaltung von Wartezyklen für den Zugriff zwischen den Speicherspalten und -zeilen. Es sollte hier ein möglichst niedriger Wert oder auch Disabled festgelegt werden. Nur falls sich Probleme beim Zugriff auf den Speicher ergeben (unvermittelte Systemabstürze o.Ä.), ist diese Option zu aktivieren bzw. ein höherer Wert festzulegen.

DRAM Clock

An dieser Stelle ist der Takt für die Speichermodule zu bestimmen, der sich meist aus dem Systemtakt ableitet. Je nach Modultyp (z.B. PC66-PC133) ist hier der passende Wert zu selektieren, der auf Host CLK zu setzen ist, wenn der Takt für die Speichermodule dem Systemtakt entspricht.

D – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

DRAM Fast Leadoff

Die Zykluszeit für das erste Anlegen einer Adresse im Burst-Modus wird hiermit bestimmt. Diese orientiert sich jeweils am eingestellten Burst-Timing. Bei einer Einstellung von x-2-2-2 sind sechs Takte notwendig, bei »schlechterem« Burst-Timing sind mindestens sieben Takte einzustellen.

DRAM Idle Timer

Zusätzliche Wartezyklen für die Speichermodule lassen sich hiermit bestimmen. Nur falls sich Probleme beim Zugriff auf den Speicher ergeben (unvermittelte Systemabstürze o.Ä.), ist diese Option zu aktivieren bzw. ein höherer Wert festzulegen.

DRAM Page Mode

Diese Option gilt nicht für SDRAMs (die aktuellen Speichermodule), sondern für Standard-, FPM- und EDORAMs. Sie sorgt für die Aktivierung des (schnelleren) Page Modes, mit dem nur ganz alte Module nicht klar kommen, und dann ist die Funktion nicht zu aktivieren.

DRAM Page Mode Type

Der Page-Mode ist eine spezielle Betriebsart für DRAMs, die der Beschleunigung von Speicheroperationen dient. Da alle heutzutage erhältlichen DRAMs (SIM-Module) den speziellen Page-Mode unterstützen, sollte man die Einstellung FAST oder besser noch FASTEST wählen.

DRAM Precharge Wait State

Hiermit wird die so genannte Vorladezeit für den Refresh (Auffrischung der DRAM-Speicherinformation) festgelegt. Sie sollte möglichst niedrig oder auch gleich auf Disabled eingestellt sein. Nur falls sich Probleme beim Zugriff auf den Speicher ergeben (unvermittelte Systemabstürze o.Ä.), ist diese Option zu aktivieren bzw. ein höherer Wert festzulegen.

DRAM R/W Leadoff Timing

Die Zykluszeit für das erste Anlegen einer Adresse im Burst-Modus wird hiermit bestimmt. Diese orientiert sich jeweils am eingestellten Burst-Timing. Bei einer Einstellung von x-2-2-2 sind sechs Takte notwendig, bei »schlechterem« Burst-Timing sind mindestens sieben Takte notwendig.

DRAM RAS to CAS Delay

Die Verzögerung zwischen Speicherzeilen- und Speicherspaltenzugriff der Speichermodule wird hiermit beeinflusst. Eine möglichst niedrige Einstellung ergibt zwar die beste Leistung, wobei diese Einstellung aber meist auf alle vorhandenen Module wirkt und somit das »schlechteste« Modul die optimale Einstellung vorgibt.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

DRAM RAS# Precharge Time

Die Vorladezeit für den Speicherzeilenzugriff ist wie unter DRAM Precharge Wait State erläutert, hiermit zu bestimmen, wobei diese Einstellung sich aber nur auf den Zeilenzugriff des Speichers bezieht.

DRAM Read

Die Zugriffsweise für die Lesezugriffe auf den DRAM-Speicher lässt sich zwischen mehreren Optionen auswählen. Die Einstellung Fast ist dabei meist die passende, die nur in Problemfällen verändert (verlangsamt) werden sollte.

DRAM Read Burst Timing

Die Taktzyklen für zu lesende Blockübertragungen aus dem DRAM-Speicher (FPM, EDO) sollten aus Performance-Gründen möglichst niedrig eingestellt werden. Wie bei (fast) allen Speichereinstellungen gilt auch hier, dass diese Einstellung für alle vorhandenen Module gilt und somit das »schlechteste« Modul die passende Einstellung bestimmt.

DRAM Read Pipeline

Die Funktion der Pipeline (neue Daten lesen, bevor der letzte Zyklus abgeschlossen worden ist) ist in den meisten Fällen ohne Probleme zu aktivieren und sorgt für schnelleres Lesen der Daten aus dem DRAM.

DRAM Read WS Options

Die Wartezyklen für Lesezugriffe sind nur dann notwendig bzw. auch zu erhöhen, wenn sich beim Zugriff auf den Speicher unvermittelte Systemabstürze oder ähnliche Probleme zeigen.

DRAM Refresh Rate, DRAM Refresh Period

Die Häufigkeit der Refresh-Ausführung (Speicherauffrischung) hängt von den eingesetzten Speichermodulen ab. Ein zu hoher Wert führt dazu, dass der Refresh zu oft erfolgt, was dann zu Lasten der Speicherleistung geht. Ein zu niedriger Wert führt dazu, dass der Speicher sein »Gedächtnis« verliert, so dass hier meist nur Ausprobieren weiterhilft, um die jeweils optimale Einstellung zu ermitteln.

DRAM Speculative Leadoff

Diese Option erlaubt prinzipiell eine Beschleunigung der Blockübertragung, da hier praktisch Daten auf Verdacht gelesen werden. Dies führt aber nur dann zu einer Beschleunigung, wenn sich die gewünschte Adresse im DRAM und nicht bereits im Cache befindet. Wer hier nicht lange herumprobieren will, schaltet diesen Punkt am besten auf Disabled, was meist keinen spürbaren Effekt hinterlässt.

DRAM Speed Selection

Meist bei älteren BIOS-Versionen kann man die Auswahl des eingesetzten Speichertyps in ns angeben, was somit nur für EDO-RAMs und generell die älteren Module (Standard, Fast Page Mode) von Belang ist. Die Einstellung sollte mit den tatsächlichen Daten der Module übereinstimmen.

D – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

DRAM Timing

Die Auswahl des eingesetzten Speichertyps in ns ist hiermit anzugeben und gilt nur für die älteren Module (Standard, EDO). Siehe auch DRAM Speed Selection.

DRAM Wait State

Die Festlegung dieser allgemeinen Wartezyklen für die Speichermodule sollte möglichst auf Disabled oder auf einen niedrigen Wert eingestellt werden. Siehe auch DRAM Read WS Options.

DRAM Write (Mode)

Die Bestimmung der Zugriffsweise für Schreibzugriffe auf die Speichermodule erfolgt hier zwischen verschiedenen Modi und eigentlich ist FAST hierfür die gebräuchlichste Einstellung.

DRAM Write Burst Timing

Hiermit werden die Taktzyklen für die Blockübertragungen zum Schreiben in das DRAM festgelegt, wobei diese Option für EDO- und die älteren Speichertypen zuständig ist. Sie hängt von der Geschwindigkeit der eingesetzten Module ab und bei 50- sowie 60-ns-Typen sollte x-2-2-2 möglich sein und nur im Problemfall oder bei 70-nsModulen ist dann statt dessen x-3-3-3 festzulegen.

DRAM Write Wait State, DRAM Read Wait State

Die Wartezyklen können bei einigen älteren BIOS-Versionen getrennt für das DRAM-Schreiben und das DRAMLesen eingestellt werden (siehe auch Waite State Option). Oftmals sind für das Lesen höhere Werte als für das Schreiben voreingestellt. Beide Eintragungen können in der Regel (bei 60- oder 70-ns-RAMs) auf 0 W/S geändert werden. Die Werte für die Wartezyklen entsprechen nicht den tatsächlichen, sondern stellen eine zusätzliche Verzögerung dar, die zu der automatisch durchgeführten addiert wird.

DRAM Write WS Options

Die Wartezyklen für Schreibzugriffe zum DRAM sind nur dann notwendig bzw. auch zu erhöhen, wenn sich beim Zugriff auf den Speicher unvermittelte Systemabstürze oder ähnliche Probleme zeigen.

DRAM-Speed

Unter DRAM SPEED kann in Abhängigkeit von den eingesetzten SIMMs eine Einstellung für deren Zugriffzeit vorgenommen werden. Die bestmöglichste Leistung ergibt sich in der Fastest-Stellung.

Duplex Select

Eine Option für die Infrarotschnittstelle, die die Einschaltung des Duplex-Modus erlaubt, d.h., es kann gleichzeitig in beide Richtungen gesendet und empfangen werden. Es hängt vom verwendeten Peripherie-Gerät ab, ob sich diese Betriebsart verwenden lässt.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

10.5 E – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

ECP Mode Use DMA

Der ECP-Mode (siehe auch Onboard LPT Port Mode) für den Parallel-Port verwendet einen DMA-Kanal, der mit dieser Einstellung bestimmt wird.

EDO Back-toBack Timing

Generell stellen Back-to-Back-Zyklen einen Übertragungsmechanismus dar, bei dem die so genannten Blindzyklen minimiert werden. Dies sind Zyklen, die sich aus der auf dem Mainboard eingesetzten Hardware ergeben, denn für die Kommunikation – hier mit dem EDO-Speicher – sind aus Abstimmungsgründen (Timing) eben solche Zyklen ohne eigentlichen Dateninhalt notwendig. Hier den passenden Wert zu finden ist prinzipiell die Aufgabe des Mainboard-Herstellers, und je nach EDO-Typ muss man den optimalen Wert leider experimentell ermitteln, wenn dies notwendig sein sollte, weil sich Speicherprobleme ergeben.

EDO DRAM Read Burst, EDO DRAM Write Burst

Die Taktzyklen für Blockübertragungen aus/zum EDOSpeicher sollten aus Performance-Gründen möglichst niedrig eingestellt werden. Wie bei (fast) allen Speichereinstellungen gilt auch hier, dass diese Einstellung für alle vorhandenen Module gilt und somit das »schlechteste« Modul die passende Einstellung bestimmt. Bei 60-nsEDOs ist hier jeweils ein Timing von x-2-2-2 üblich.

EDO DRAM Speed Selection

Meist bei den älteren BIOS-Versionen kann man die Auswahl des eingesetzten EDO-Speichertyps in ns angeben. Die Einstellung sollte mit den tatsächlichen Daten der Module übereinstimmen. Die weiteren Speicherparameter werden dann oftmals automatisch vorgegeben.

EDO RAS# Precharge Time

Die Vorladezeit für den Speicherzeilenzugriff ist hiermit zu bestimmen, wobei diese Einstellung sich aber nur auf den Zeilenzugriff des Speichers bezieht. Im Gegensatz zu Standard- und FPM-DRAMs ist die Vorgabe (Default) für EDO-RAMs mit einem geringeren Wert versehen. Drei Clocks sind für 60-ns-EDOs üblich, bei langsameren Modulen entsprechend mehr.

EDO RAS#-toCAS# Delay

Hier wird diejenige Zeit festgelegt, die vergeht, bis die Zeile im Speicherchip komplett eingelesen worden ist. Drei Clocks sind für 60-ns-EDOs üblich, bei langsameren Modulen entsprechend mehr.

EDO Read WS

Zusätzliche Waitestates (Wartezyklen) sollten nur in Problemfällen konfiguriert werden, wenn beispielsweise EDO-Module mit unterschiedlicher Geschwindigkeit zum Einsatz kommen.

E – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Enhanced Memory Write

Eine sehr spezielle Option für das Zusammenspiel des L2Cache-Speichers mit dem DRAM. Falls der L2-Cache 512 Mbyte beträgt und das TAG-RAM nur 8 Bit breit ist, ist hier Disabled einzuschalten, andernfalls werden Daten teilweise aus dem L2-Cache und dem DRAM verarbeitet, was zu einer schlechteren Leistung führt, als wenn nur die Daten aus dem DRAM verarbeitet werden würden.

EPP Version

Hiermit kann zwischen den beiden Extended Parallel PortBetriebsarten (1.7 oder 1.9) umgeschaltet werden (siehe auch Onboard LPT Port Mode). Welches der passende ist, hängt vom angeschlossenen Peripherie-Gerät (Drucker, Scanner, ZIP) ab.

ESC: Quit

Diese Anzeige signalisiert, dass durch die Betätigung der ESC-Taste das BIOS-Setup ohne die Speicherung der möglicherweise getätigten Veränderungen verlassen wird.

Event Log Configuration

Diese Option ist eher selten anzutreffen (z.B. bei Systemen mit AMI- oder auch Award-Medallion-BIOS) und erlaubt die Protokollierung der Bootvorgänge, wobei diese Daten in einem Bereich des FLASH-BIOS abgespeichert werden. Diese Funktion ist für die Fehlersuche ganz nützlich und es kann auch festgestellt werden, ob sich ein Unbefugter am PC zu schaffen gemacht hat, wenn auch ein Password festgelegt worden ist (an dem er dann scheitert). Es sind die folgenden Einstellungen und Funktionen möglich: – Event Log: Kennzeichnet, dass Speicherplatz für die Aufzeichnung vorhanden ist. – Event Log Validity: Kennzeichnet, dass der Event-LogInhalt gültig ist. – View Event Log: Anzeige des Event Logs. – Clear All Event Logs: Hier kann eingestellt werden, ob die aufgezeichneten Daten nach dem nächsten Bootvorgang gelöscht werden sollen oder nicht. – Event Logging: Hier kann eingestellt werden, ob die Daten aufgezeichnet werden sollen oder nicht. – Mark Events As Read: Es kann festgelegt werden, dass nur bestimmte oder alle Events aufgezeichnet werden sollen.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag Exit Menu

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Bei einigen BIOS-Versionen (z.B. AMI, Award-Medallion) ist ein eigenes Menü vorhanden, das beim Beenden des BIOS-Setups erscheint und die folgenden Punkte bietet: – Exit Saving Changes: Beenden und Änderungen speichern. – Exit Discarding Changes: Beenden und Änderungen nicht speichern. – Load Setup Defaults: Laden der vom Hersteller vorgegebenen BIOS-Einstellungen. – Load Custom Defaults: Laden der vom Anwender gespeicherten BIOS-Setup-Einstellungen. – Save Custom Defaults: Speichern der vom Anwender getätigten BIOS-Setup-Einstellungen. – Discard Changes: Verwerfen der Veränderungen und das BIOS-Setup nicht beenden.

Exit without Saving

Diese Anzeige signalisiert, dass das BIOS-Setup durch die Anwahl dieses Menüpunktes ohne die Speicherung der möglicherweise getätigten Veränderungen verlassen wird.

Extended CPUPIIX4 PHLDA#

Diese Einstellung gilt nur für Mainboards, die eine PIIX4Southbridge von Intel verwenden. Durch die Einschaltung wird mindestens ein zusätzlicher Takt bei PCI- und bestimmten CPU-Transfers (Lock) eingefügt. Die Optionen Passive Release sowie Delayed Transaction (siehe dort) müssen hierfür ebenfalls eingeschaltet sein. Alle drei Optionen lassen sich nicht unabhängig voneinander konfigurieren.

External Cache (Memory)

Der externe Cache-Speicher verfügt in der Regel über eine maximale Größe von 256 Kbyte und ist durch einzelne statische RAM-Bausteine (SRAMs) aufgebaut. Er wird durch den in der CPU (ab 486) integrierten CacheController gesteuert, der sich ebenfalls für die Verwaltung des internen Cache (siehe »Internal Cache Memory«) verantwortlich zeigt. Die Speichergröße des Cache wird bei älteren Boards in den meisten Fällen durch Jumper festgelegt und je nach Mainboard- und BIOS-Typ ist eine zusätzliche Angabe im BIOS-Setup (Cache Memory Size o.Ä.) nötig, wobei beide Angaben übereinstimmen müssen. Alle aktuellen CPUs besitzen diese Caches in integrierter Form, so dass dann mit dieser Option der Cache lediglich ein- oder auszuschalten ist, wobei letzteres nur für Testzwecke und die Fehlersuche festgelegt werden sollte.

F – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

External Clock

Ist meist als Unterpunkt in der CPU Operating SpeedSektion zu finden und legt den CPU-Takt (den externen Systemtakt) fest, der standardmäßig 66, 100 oder 133 MHz beträgt. Siehe auch unter CPU Clock Frequency.

Extra AT Cycle WS

Durch die Aktivierung dieses Punktes wird ein Wartezyklus in den ISA-Bustransfer eingefügt, was nur für ältere ISA-Karten von Bedeutung ist, die andernfalls nicht korrekt funktionieren.

10.6 F – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

F1 Exits

Hiermit wird im BIOS-Setup die Taste F1 kenntlich gemacht, nach deren Betätigung das BIOS-Setup verlassen werden kann, ohne dass die getätigten Änderungen zuvor abgespeichert werden.

F1: Help

Hiermit wird im BIOS-Setup die Taste F1 kenntlich gemacht, nach deren Betätigung eine Hilfestellung zum BIOS-Setup erscheinen soll, die jedoch eher selten hilfreich ist.

F10 Records Changes, F10: Save & Exit Setup

Hiermit wird im BIOS-Setup die Taste F10 kenntlich gemacht, nach deren Betätigung das BIOS-Setup verlassen werden kann, wobei die getätigten Änderungen zuvor abgespeichert werden.

F2 For Color Toggle, (Shift) F2: Change Color

Hiermit wird im BIOS-Setup die Taste F2 kenntlich gemacht, mit der die Farbdarstellung auf den SetupSeiten umgeschaltet werden kann.

F5: Old Values

Hiermit wird im BIOS-Setup die Taste F5 kenntlich gemacht, nach deren Betätigung zuvor gesicherte BIOSSetup-Daten wieder geladen werden können.

F6: Load BIOS Defaults

Hiermit wird im BIOS-Setup die Taste F6 kenntlich gemacht, nach deren Betätigung die vom BIOS-Hersteller getroffenen BIOS-Setup-Einstellungen automatisch aktiviert werden.

F7: Load Setup Defaults

Hiermit wird im BIOS-Setup die Taste F7 kenntlich gemacht, nach deren Betätigung die vom MainboardHersteller getroffenen BIOS-Setup-Einstellungen automatisch aktiviert werden.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Fast DRAM Refresh

Mit dieser Option wird die Funktion ermöglicht, dass der Refresh vom Modul selbst ausgeführt wird, wenn kein Speicherzugriff erfolgt. In der Regel beherrschen alle aktuellen Module diesen Modus, der insbesondere für die Nutzung des Power Managements von Bedeutung ist und daher eingeschaltet werden sollte.

Fast EDO Leadoff

Die Reduzierung der Taktzyklen beim ersten Zugriff einer Blockübertragung auf den EDO-DRAM-Speicher kann mit dieser Option beeinflusst werden. Sie sollte aus Geschwindigkeitsgründen möglichst niedrig eingestellt werden. Der Leadoff-Parameter steht für das x bei den Angaben für den Burst-Mode (x-2-2-2) und ist vielfach nicht direkt zu manipulieren.

Fast Gate A20 Control

Aus Kompatibilitätsgründen zum Original-PC, der ausschließlich im Real-Mode arbeiten kann und mindestens einen 80286-Prozessor besitzt, der auch im ProtectedMode zu arbeiten vermag, ist auf den Mainboards eine Gate-A20-Schaltung realisiert. Die Adressendarstellung ist in beiden Betriebsarten unterschiedlich und die GateA20-Schaltung sorgt für eine entsprechende Adressenumschaltung. Bei älteren Designs wird diese Umschaltung mit Hilfe des Tastatur-Controllers realisiert. Bei neueren Modellen sorgt ein separater Baustein im Chipset für eine schnellere Umschaltung. Dieser »Fast Gate A20 Control« sollte mit Enabled eingeschaltet werden.

Fast I/O-Bus Speed

Diese Option sollte man einmal probeweise einschalten (Enabled), denn in diesem Fall wird der Standard-ISA-Bustakt von 8,3 MHz auf einen höheren Wert wie 10, 12 oder sogar 16 MHz geschaltet. Ob alle Einsteckkarten mit diesem außerhalb der ISA-Spezifikation liegenden Wert zurechtkommen, kann man wirklich nur ausprobieren. Für IDE-ISA-Controller empfehlen die Hersteller einen Wert von nicht mehr als 10 MHz, andernfalls könnte die Festplatte nicht mehr korrekt arbeiten.

FDC/HDC/LPT/ COM Ports Access

Diese Power-Management-Option bestimmt mit der Einstellung Monitor, dass, solange das Diskettenlaufwerk, die Festplatte, der Drucker oder Geräte an den COM-Ports aktiv sind, kein Umschalten in den Suspend-Modus stattfinden kann.

FDD Detection

Hiermit wird die automatische Erkennung des Diskettenlaufwerks (Floppy Disk Drive, FDD) aktiviert, was aber meist nicht nötig ist, wenn ein Standardlaufwerk (1,44Mbyte-Typ) verwendet wird. Die Erkennung kostet etwas Zeit und kann daher auf Disabled geschaltet werden.

F – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Firmware Write Protect

Solange dieser Punkt nicht auf Enabled geschaltet ist, kann die BIOS-Firmware nicht aktualisiert werden (BIOSUpdate). Da dies ein ganz nützlicher Schutz gegen Schäden ist, die ein Virus oder eine andere Software am BIOSCode verursachen kann, sollte diese Option auch eingeschaltet werden.

Floppy 3 Mode Support

Der Floppy 3 Mode Support ist ausschließlich für spezielle japanische Diskettenlaufwerke vorgesehen, die mit 300 U/min statt den üblichen 360 U/min arbeiten, und daher wird dieser Punkt üblicherweise auf Disabled geschaltet.

Floppy Drive Seek At Boot

Wenn dieser Punkt auf OFF statt auf ON gestellt wird, wird unterbunden, dass das Diskettenlaufwerk beim Bootvorgang angesprochen wird. Dies spart etwas Zeit, da das BIOS dann nicht auf die Antwort des Laufwerks warten muss. Bei einem Defekt der Festplatte ist dann aber nicht automatisch das Booten vom Diskettenlaufwerk möglich, sondern dies muss im Setup erst wieder eingeschaltet werden.

Floppy Drives, Drive A, Drive B

Für die Diskettenlaufwerke A und B können die folgenden Parameter eingestellt werden: – 360 Kbyte 5.25” – 720 Kbyte 3.5” – 1.2 Mbyte 5.25” – 1.44 Mbyte 3.5” – 2.88 Mbyte 3.5” – Not Installed Der üblichste Laufwerkstyp ist das 1,44-Mbyte-Laufwerk. Falls kein zweites Diskettenlaufwerk installiert ist, muss hierfür »Not Installed« angegeben werden.

Force Update ESCD

Durch die Aktivierung dieses Punktes werden beim nächsten Bootvorgang die Konfigurationsdaten (Plug&PlayDaten) im Flash-PROM gelöscht und neu geschrieben, was immer dann sinnvoll ist, wenn es im Zusammenhang mit der Installation der Plug&Play-fähigen Karten zu Problemen kommt.

Frequency/ Voltage Control

Dies ist bei einigen BIOS-Versionen ein Menüpunkt auf der BIOS-Setup-Hauptseite, der den Zugang zur Frequenz- und Spannungseinstellung für die CPU gestattet. Vielfach ist erst ein Jumper auf dem Mainboard umzustecken, damit dieses Menü daraufhin selektierbar ist.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

10.7 G – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Gate A20 Option

Aus Kompatibilitätsgründen zum Original-PC, der ausschließlich im Real-Mode arbeiten kann und mindestens einen 80286-Prozessor besitzt, der auch im ProtectedMode zu arbeiten vermag, ist auf den Mainboards eine Gate-A20-Schaltung realisiert. Die Adressendarstellung ist in beiden Betriebsarten unterschiedlich und die GateA20-Schaltung sorgt für eine entsprechende Adressenumschaltung. Bei älteren Designs wird diese Umschaltung mit Hilfe des Tastatur-Controllers realisiert. Bei neueren Modellen sorgt ein separater Baustein im Chipset für eine schnellere Umschaltung und üblicherweise ist die schnellstmögliche Option (Fast, Fastest, Turbo) an dieser Stelle festzulegen.

Global Standby Timer; Global Suspend Timer

Dies sind Timer für das Power Management und nach den hier eingestellten Zeiten und PC-Inaktivität wird in den entsprechenden Stromsparmodus geschaltet.

Graphic Posted Write Buffer

Diese Option erlaubt die Einschaltung eines spezieller Buffers (Zwischenspeicher) im Chipset für das Schreiben von Grafikdaten, der nach Möglichkeit auch aktiviert werden sollte. Die CPU kann daraufhin einen neuen Zyklus starten, bevor der vorhergehende beendet worden ist.

Graphics Aperture Size

Mit Hilfe dieser Option wird eine maximale Speichergröße in Mbyte im »normalen« DRAM festgelegt, die von der AGP-Grafikkarte für die Texturen verwendet werden kann. Die Größe kann üblicherweise auf 4, 8, 16, 32, 64, 128 oder 256 Mbyte festgelegt werden, wobei die optimale Größe davon abhängt, ob die AGP-Karte einen eigenen Texturenspeicher besitzt und wie groß dessen Kapazität ist.

Green PC Monitor Power State

An dieser Stelle erfolgt die Angabe, in welchen Stromsparmodus sich ein DPMS-fähiger Monitor begibt. Möglich sind hier meist Off, Standby und Suspend. Die passende Einstellung hängt von den typischen Pausenzeiten des Anwenders ab.

Guaranteed Access Time

Dies ist eine Option für das Zusammenspiel von Busmasterfähigen ISA- und PCI-Karten. Durch die Einschaltung wird diesen ISA-Karten eine zusätzliche Zeit eingeräumt, damit sie ihre Datenübertragung ohne Unterbrechung durch einen PCI-Transfer beenden können.

H – BIOS-Setup-Einträge

10.8 H – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag Halt On

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Der PC hält während der Initialisierung bei der Erkennung eines Fehlers normalerweise mit einer Fehlermeldung an, wenn »All Errors« eingestellt ist. Es gibt hier die folgenden Optionen: – All Erros – No Errors – All, But Keyboard – All, But Diskette – All, But Disk/Key In der Regel wird man All Errors eingestellt lassen. Es kann aber auch sinnvoll sein (Schutz von Vireneinschleusung), dass der PC nicht startet, wenn das Diskettenlaufwerk verriegelt ist, sich also im Laufwerk A eine Diskette befindet (All, But Disk/Key).

Hard Disk D, Drive D

Wenn keine zweite Festplatte (D) im PC installiert ist, wird bei der Angabe »Hard Disk D:Type « oder »Drive D« NOT INSTALLED angegeben. Diese Angabe ist auch generell bei SCSI-Festplatten nötig, da der SCSI-Controller ein eigenes BIOS besitzt, die Festplattenparameter selbsttätig aus der Plattenelektronik liest und die Festplatte daraufhin entsprechend verwendet.

Hard Disk E-F

Bei aktuellen PCs mit Enhanced-IDE-Controller (EIDE) und entsprechendem BIOS können zwei weitere Festplattenlaufwerke (E, F) und die jeweils zu verwendende Betriebsart (Mode) angegeben werden. Enhanced IDE erlaubt die Unterstützung von Festplatten mit einer Kapazität größer als 528 Mbyte. Hierfür sind im BIOS-Setup in der Regel drei verschiedene Modi einstellbar: – Normal oder Standard CHS (Cylinder Heads Sectors): für Festplatten mit einer maximalen Kapazität kleiner als 528 Mbyte. – Large oder Extended CHS (ECHS): für Festplatten mit einer Kapazität größer als 528 Mbyte, die nicht den LBA-Mode unterstützen. Diese Betriebsart ist eher ungewöhnlich und ausschließlich für DOS vorgesehen. – LBA oder Logical Block: Logical Block Addressing ist der Standard-Modus für Festplatten mit einer Kapazität größer als 528 Mbyte.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Hard Disk PreDelay

Für relativ langsame IDE-Festplatten lässt sich hier optional eine Zeit von 3 bis 30 Sekunden vorgeben, die das BIOS auf die Rückmeldung von der Festplatte warten soll. Üblicherweise und bei relativ neuen Festplatten ist hier Disabled die richtige Einstellung.

Hard Disk Type 47 Area

Für die Speicherung der Werte (Zylinder, Köpfe, Sektoren usw.) einer IDE-Festplatte (User-Typ Nr. 47) wird ein Speicherbereich benötigt, der entweder bei 300h oder am oberen Ende des Hauptspeichers (639 Kbyte) oder auch im Shadow-RAM liegen kann (siehe auch »Scratch RAM Option«). Hat man per Setup ein Shadow-RAM eingeschaltet, werden die Parameter automatisch hier abgelegt, egal welchen Bereich man zuvor ausgewählt hat. Diese dritte Möglichkeit ist auch die beste, da dieser Bereich in der Regel automatisch schreibgeschützt wird, kein Hauptspeicherplatz belegt wird und im Gegensatz zum Bereich ab 300h hier garantiert kein anderes Programm irgendetwas speichern wird.

HarddiskUtilities

In vielen BIOS-Versionen sind Hilfsprogramme für Festplatten zu finden: – Auto Detect Hard Disk – Hard Disk Utility – Hard Disk Format – Auto Interleave – Media Analysis Die Harddisk-Funktionen stellen sich (mit Ausnahme der ersten Option) wie auch die Festplattenliste im BIOS als Relikt aus der Zeit der mittlerweile veralteten MFM-Festplatten dar. (E)IDE- und SCSI-Festplatten sollte man nie ohne triftigen Grund, wie etwa, dass sie virenverseucht sind oder aber der Hersteller dies ausdrücklich empfiehlt, Low-Levelformatieren, da der Hersteller eine derartige Formatierung bereits vorgenommen hat. Formatiert man diese Festplatte dennoch, gibt man möglicherweise die bei der Herstellung der Festplatte gesperrten, defekten Sektoren der Festplatte frei. Greift man dann irgendwann auf diese defekten Stellen zu, können natürlich Datenfehler auftreten. Über den dritten Menüpunkt »Media Analysis« kann man derartige Defekte ermitteln und sperren, was bei neuen Festplatten aber keineswegs notwendig ist. Ähnliches gilt für die Einstellung des Interleave (Festplattenzugriffsoptimierung), die bereits ebenfalls vom Hersteller der Festplatte optimal durchgeführt worden ist und eigentlich nur für alte (MFM)-Festplatten einzusetzen ist.

H – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag Hardware Monitoring

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Vielfach ist über die BIOS-Setup-Hauptseite eine Anzeige zugänglich, die nähere Informationen über einige kritische Systemdaten preisgibt. Je nach BIOS-Version können an dieser Stelle auch Grenzwerte festgelegt werden, bei deren Überschreitung das BIOS einen Alarm auslöst oder den PC automatisch herunterfährt. Die üblichen Parameter sind dabei die folgenden: – Current CPU Temp.: die aktuelle CPU-Temperatur, die entweder direkt auf dem Chip (Die) oder mit einem Temperatursensor im/am CPU-Sockel gemessen wird, wobei die erste Lösung die bessere ist, weil ein externer Sensor nicht immer einen direkten Kontakt zum Prozessor herstellen kann und zudem nur die CPU-Außentemperatur gemessen werden kann. – Current System Temp.: die aktuelle Temperatur im PCGehäuse, die mit einem Temperatursensor gemessen wird. An welcher Stelle sich dieser Sensor befindet, kann aber unterschiedlich realisiert worden sein (am CPU- oder auch Speichersockel, am/im PC-Netzteil usw.), so dass ohne das Studium der Mainboard-Unterlagen nicht klar wird, welche Temperatur hier eigentlich erkannt wird. – Current CPU FAN Speed: Die Umdrehungszahl in Umdrehungen pro Minute des CPU-Kühlers wird hier dargestellt. – Current POWER FAN Speed: Die Umdrehungszahl des Kühlers im PC-Netzteil wird hier dargestellt. – Vcore: die Spannung für den CPU-Kern (Core), dies ist die Spannung, die sich u.U. auch im Setup festlegen lässt und auch meist beim Bootvorgang angezeigt wird. – 3,3 V: die Spannung von 3,3 V, die für die Systemelektronik (Teile des Chipsets, Speicher) zuständig ist. – 5 V: die Spannung von 5 V, die für die Systemelektronik (Teile des Chipsets, Bussysteme) und die Laufwerke zuständig ist. – 12 V: die Spannung von 12 V, die in erster Linie für Laufwerke, Lüfter und auch spezielle Einheiten (z.B. Modem) zuständig ist.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag HDD Detection

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Üblicherweise ist dies eine Funktion für das Power Management, die bei Aktivierung der IDE-Festplatte das komplette System wieder in die normale Betriebsart zurückschaltet. Diese Option ist mitunter auch mit der für die automatische Festplattenerkennung (IDE Hard Disk Detection) zu verwechseln, die sich jedoch im Gegensatz dazu nicht unter den Power-Management-Optionen finden lässt.

HDD Off After

An dieser Stelle kann diejenige Zeit festgelegt werden, die eine IDE-Festplatte inaktiv sein darf, bevor sie abgeschaltet wird. Alle anderen PC-Einheiten bleiben jedoch aktiv.

HDD Power Down

Nach der hier festgelegten Zeit (Power Management) schaltet sich die IDE-Festplatte ab, während die weiteren PC-Einheiten mit voller Leistung weiterarbeiten.

HDD S.M.A.R.T.

S.M.A.R.T steht für Self Monitoring Analysis and Reporting Technology und bezeichnet eine interne Überwachungsfunktion einer Festplatte (Hard Disk Drive, HDD). Im Grunde genommen unterstützen alle modernen Festplatten diese ganz nützliche Funktion, die daher auch im BIOS-Setup einzuschalten ist.

HDD Standby Timer

Nach der hier festgelegten Zeit schaltet sich die IDE-Festplatte ab, während die weiteren PC-Einheiten mit voller Leistung weiterarbeiten. Diese Funktion ist kein Bestandteil des Power Managements und arbeitet quasi unabhängig davon.

HEAD

Hier wird die Angabe der Kopfanzahl einer IDE-Festplatte erwartet. Bei aktuellen Festplatten kann dieser Parameter automatisch (siehe auch Auto Detect HDD, Hard Drive) ermittelt und daraufhin festgelegt werden.

Hidden Refresh

Mit dieser Option wird die Funktion ermöglicht, dass der Refresh vom Modul selbst ausgeführt wird, wenn kein Speicherzugriff erfolgt. In der Regel beherrschen alle aktuellen Module diesen Modus, der insbesondere für die Nutzung des Power Managements von Bedeutung ist und daher eingeschaltet werden sollte.

Hit ‹DEL› Message Display

Die Meldung während der Initialisierungsphase »PRESS DEL IF YOU WANT TO RUN SETUP« erscheint nicht am Monitor, wenn dieser Punkt auf Disabled geschaltet wird.

Hot Key Power Off

An dieser Stelle kann ein so genannter Hot-Key – eine spezielle Taste – festgelegt werden, nach deren Betätigung der PC dann in einen Stromsparmodus schaltet.

I – BIOS-Setup-Einträge

10.9 I – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

I/O-Recovery Time Delay

Dieser Menüpunkt, der zuweilen auch als I/O Cycle Command Recovery bezeichnet wird, erlaubt die Festlegung von zusätzlichen Wartezyklen in den I/O-Datenverkehr, also zu den Einsteckkarten. Am besten ist es, wenn man hier überhaupt keine Wartezyklen (Einstellung: 0 W/S) angeben muss, was sich jedoch leider nicht immer umgehen lässt, wenn man im Besitz von (älteren) Einsteckkarten ist, die mit einem ungebremsten I/O-Zyklus eben nicht zurechtkommen.

IDE (HDD) Block Mode

Der IDE-Block-Modus sorgt für eine beschleunigte Datenübertragung zwischen Mainboard- und Festplattenelektronik. Alle aktuellen IDE-Festplatten können mit dieser Betriebsart umgehen, so dass diese Option auf Enabled zu schalten ist. Es kann lediglich zu Problemen kommen, wenn eine ältere IDE-Festplatte in Kombination mit einer neueren betrieben wird, so dass diese Option dann nicht zu aktivieren ist.

IDE Access

Diese Power-Management-Funktion bestimmt, dass, solange eine IDE-Einheit aktiv ist, kein Umschalten in den Suspend-Modus zugelassen wird.

IDE Hard Disk Detection

Dies ist üblicherweise ein separater Menüpunkt auf der BIOS-Setup-Hauptseite, nach dessen Anwahl die Festplattenparameter automatisch erkannt werden und danach in das Setup übernommen werden können.

IDE HDD Block Mode, Multi Sector Transfer

Die Daten einer IDE-Festplatte lassen sich in Blöcken (512 Bytes) statt einzeln übertragen, was einen Geschwindigkeitszuwachs bei der Datenübertragung zur Folge haben sollte. Vielfach ist der Block-Modus entweder nur einoder abzuschalten (Enable, Disable), aber es gibt auch BIOS-Versionen, bei denen explizit eine Blockanzahl (Multi Sector Transfer) angegeben werden kann. Die mögliche Anzahl der Blöcke (2 bis 32) ist von der eingesetzten Festplatte abhängig und geht im Grunde genommen nur aus den Unterlagen zur Festplatte hervor. Falls diese Daten nicht bekannt sind, was wohl in der Mehrzahl der Fälle so sein wird, lässt man diese Einstellung am besten, wie sie ist, denn sie ist ohnehin nur für DOS wirksam und kann unter Windows außerdem für ernsthafte Probleme (z.B. beim Brennen von CDs) verantwortlich sein.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Mit der Einstellung Disabled ist man bei einem BIOS, das keine explizite Vorgabe der Blockanzahl erlaubt, auf der sicheren Seite, denn aktuelle BIOS-Versionen stellen automatisch fest, mit welchen Daten die Festplatte den Blockmodus unterstützen kann, und Probleme mit älteren IDEFestplatten sind dabei auch nicht zu befürchten. Bei vorhandenem Multi-Sector-Transfer-Eintrag ist die Option Maximum zu wählen, damit das BIOS den passenden Wert automatisch aus dem Konfigurationsbereich der Festplatte ausliest.

IDE HDD Power Down

Eine Zeitangabe für die Power-Management-Funktion, die bestimmt, wann die IDE-Festplatten abgeschaltet werden sollen, wenn keine PC-Aktivitäten stattfinden.

IDE Primary Master/Slave PIO

Standardmäßig verwenden IDE-Geräte (ATA, ATAPI) einen PIO-Mode. An jedem IDE-Strang (hier der erste, primary) ist dabei ein Master- und ein Slave-Device zu betreiben, wobei diese Zuordnung über Jumper direkt an den Geräten erfolgt. Üblicherweise wird hier die AutoStellung selektiert, bei der das BIOS den jeweils unterstützten PIO-Mode automatisch ermittelt. Nur in bestimmten Situationen (Gerätemix, ältere Geräte, Gerät wird nicht erkannt) schaltet man diese Automatik aus und setzt die passenden PIO-Modes manuell.

IDE Primary Master/Slave UDMA

Der Ultra ATA-Mode, auch als UDMA bezeichnet, lässt sich bei allen aktuellen Mainboards aktivieren und erlaubt höhere Datenraten als der schnellste PIO-Mode. Es können also nur solche Festplatten von Ultra-DMA profitieren, für die sich der PIO-Mode 4 (16,6 Mbyte/s) als Bremse darstellt. Meist lässt sich im BIOS-Setup an dieser Stelle UDMA zwischen Auto und Disabled umschalten, wobei in der Auto-Stellung der für die Festplatte geeignete UDMA-Mode automatisch erkannt wird. Ab der UDMA-44-Betriebsart wird ein spezielles IDE-Kabel benötigt und wie es bei den IDE-PIO-Modes erläutert ist, gilt hierfür genauso die Master/Slave-Konstellation.

IDE Read/Write Prefetch

Die Prefetch-Funktion verarbeitet eine bestimmte Anzahl von Daten im Voraus, die in einem Prefetch-Buffer für die Festplatte vorgehalten werden. Üblicherweise ist dieser Punkt auf Enabled zu setzen und nur dann, wenn des Öfteren Schreib- und/oder Lesefehler bei der (älteren) Festplatte auftreten, sollte diese Funktion abgeschaltet werden.

IDE Secondary Master/Slave PIO

Wie es oben für die IDE Primary Master/Slave PIO-Einstellung erläutert ist, gilt entsprechendes für die Einstellung der Geräte am zweiten IDE-Port

I – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

IDE Secondary Master/Slave UDMA

Der zweite IDE-Kanal (Secondary) lässt sich genauso für UDMA einsetzen wie der erste (Primary). In der Praxis hat es sich bewährt, wenn langsamere Geräte an einem Port (z.B. IDE Secondary mit PIO-Mode) und die schnelleren am anderen (z.B. IDE Primary mit UDMA) zusammengeschlossen werden.

IDE-Burst Mode, IDE 32-BitTransfer Mode

Die IDE-Schnittstelle ist zwar nur 16 Bit breit ausgeführt, unterstützt jedoch einen 32-Bit-Transfer-Modus, bündelt die Daten somit in größeren Portionen, was eine Beschleunigung der Datenübertragung zur Folge hat. Diese Option wird von allen aktuellen Festplatten unterstützt und sollte daher auch eingeschaltet werden. Nur bei älteren IDE-Modellen können hiermit Probleme auftreten und dann ist Disabled festzulegen. Entsprechendes gilt für die Verwendung des IDE Burst Mode.

IDE-Translation Mode

Mit diesem Menüpunkt wird festgelegt, welche Betriebsart die (E)IDE-Festplatte unterstützt, wie es unter HARD DISK E-F beschrieben ist.

IN0-IN6 (V)

Diese Felder zeigen bis zu sieben PC-Spannungen an, wie es auch unter PC Health Status erläutert ist.

Inactive Timer Select

Dies ist meist eine Option für das Power Management, die es ermöglicht, eine Zeit nach der PC-Inaktivität festzulegen, nach der der PC in einen inaktiven Modus schaltet. Üblicherweise muss diese Zeit länger sein als die für den Standby-Modus.

InfraRed Duplex Type, IR Function Duplex

Spezifiziert einen Modus für den Infrarot-Port, der sich nach dem hiermit zu verwendenden Gerät richten muss. Falls kein Gerät über die Infrarot-Schnittstelle betrieben werden soll, stellt man hier einfach Disabled ein.

Init AGP Display First

Hiermit kann bestimmt werden, dass zunächst der AGPort für die Grafikkarte initialisiert werden soll, bevor auf den anderen Bussystemen (PCI, ISA) nach einer Grafikkarte gesucht werden soll.

Init Display First

An dieser Stelle kann für die Grafikkarte entweder PCI oder AGP festgelegt werden, je nach dem eingesetzten Typ der Karte, die dann unmittelbar vom BIOS initialisiert wird und nicht erst erkannt werden muss.

Intel Rapid BIOS Boot

Diese Option findet sich nur bei Mainboards der Firma Intel. Durch Aktivierung dieses Punktes wird der PC-Bootvorgang mit einem rudimentären POST absolviert, was somit ein (etwas) schnelleres Starten ermöglicht.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Internal Cache Memory

Alle Prozessoren ab dem Typ 486DX verfügen über einen internen Cache-Speicher von mindestens 8 Kbyte, den man mit diesem Menüpunkt für eine optimale Performance einschalten (Enabled) sollte. Der interne Cache arbeitet in Verbindung mit einem externen Cache (siehe auch External Cache Memory).

IR Duplex Mode

Eine Option für die Infrarot-Schnittstelle, die die Einschaltung des Duplex-Modus erlaubt, d.h., es kann gleichzeitig in beide Richtungen gesendet und empfangen werden. Es hängt vom verwendeten Peripherie-Gerät ab, ob sich diese Betriebsart verwenden lässt.

IRQ8 Break Suspend, IRQ8 Clock Event

Der Interrupt 8 ist auf dem Mainboard für die Echtzeituhr zuständig. Mit dieser Option kann daher festgelegt werden, ob die Echtzeituhr für das PC-Erwachen aus dem Suspend Mode verwendet werden soll.

IRQx Detection

Mit dieser Option kann festgelegt werden, ob die Einheit am betreffenden Interrupt-Kanal für das PC-Erwachen aus dem Suspend Mode verwendet werden soll.

IRQx used by ISA

Die hier möglichen Einstellungen sind für die Reservierung von Interrupt-Kanälen für ISA-Karten, die per Jumper konfiguriert werden, vorgesehen. Üblicherweise findet man diese Optionen im Plug&Play-Setup, wo die PCRessourcen entweder den Plug&Play-fähigen (PCI-, ISAPlug&Play-Karten) Einheiten oder den manuell zu konfigurierenden zuzuweisen sind.

IRRX Mode Select

Diese Option gibt es nur dann, wenn für den UART2 (der Chip für die zweite serielle Schnittstelle) ein IrDA-Mode selektiert worden ist, der an dieser Stelle dann auf Fast IrDA (den schnellen Infrarot-Mode) geschaltet werden kann. Es hängt vom verwendeten Peripherie-Gerät ab, ob sich diese Betriebsart verwenden lässt. Zuweilen muss auch auf dem Mainboard erst ein entsprechendes IrDAModul nachgerüstet werden.

ISA (Bus) Clock

Der ISA-Bustakt beträgt laut Standard 8,3 MHz und nur damit funktionieren alle ISA-Karten einwandfrei. Diese Option findet sich meist nur bei Mainboards mit VIAChipset und erlaubt hier, einen Teiler im Verhältnis zum PCI-Bustakt, der 33 MHz beträgt, festzulegen. Richtig wäre dann PCI/4, wobei es durchaus auch möglich ist, dass statt des PCI-Bustaktes der Systemtakt (66, 100, 133 MHz) als Referenz herangezogen wird.

J – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

ISA Line Buffer

Diese Option kann für das Zusammenspiel von PCI-BusEinheiten mit busmasterfähigen ISA-Einsteckkarten nützlich sein. Nach der Einschaltung ist es einer ISA-Einheit möglich, gleich zwei Datenblöcke zu verarbeiten. Falls es im Zusammenhang mit busmasterfähigen ISA-Karten zu Problemen kommt (siehe auch Passive Release), sollte diese Funktion zumindest einmal ausprobiert werden.

ISA MEM Block Base

Hiermit kann die Basisadresse eines Speicherbereiches für eine ältere ISA-Karte bestimmt werden. Derartige Karten sind mittlerweile nicht mehr erhältlich und daher ist hier in den meisten Fällen eben auf No oder Disabled zu schalten.

10.10J – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag Joystick Function

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Eher selten findet sich im BIOS-Setup die Möglichkeit, den Port für den Joystick (Gameport) abschalten zu können, der meist mit dem Soundchip – wenn vorhanden – auf dem Mainboard kombiniert ist. Dies macht eigentlich nur dann Sinn, wenn der auf dem Mainboard integrierte Gameport (typ. 200-207h) sich mit dem auf einer Soundkarte vorhandenen ins Gehege kommt.

10.11K – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag K7 CLK-CTL

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Diese Option gibt es lediglich bei BIOS-Versionen für die AMD-CPUs (Athlon, Duron) und sie bietet zwei Einstellungsmöglichkeiten: Default, bei der das BIOS automatisch feststellt, für welchen externen Takt die eingesetzte CPU jeweils spezifiziert ist, und dieser wird auch dementsprechend eingestellt. Bei Optimal wird meist ein Takt von 100 MHz vorgegeben, wobei die Thunderbird-CPUs ab 1 GHz standardmäßig auch mit einem Systemtakt von 133 MHz umgehen können, der dann vom BIOS/Mainboard unterstützt werden sollte.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

KB & PS/2 Mouse Access

Legt fest, ob die Betätigung der PS/2-Tastatur oder der PS/2-Maus den aktiven Stromsparmodus beenden kann. Wenn dies gewünscht wird, ist hier Monitor zu aktivieren, was bedeutet, dass die entsprechenden Signale dann überwacht werden (Monitoring).

Keyboard

Die Überprüfung der Tastatur wird beim Bootvorgang ausgeschlossen, wenn hierfür NOT INSTALLED im Setup eingestellt wird. Gleichwohl geht das BIOS davon aus, dass eine Tastatur angeschlossen ist. Da der Test sehr schnell abläuft, stört er nicht und sollte durch INSTALLED eingeschaltet sein.

Keyboard AutoRepeat Delay

Hiermit wird diejenige Zeit (meist im Millisekunden) konfiguriert, die bei einem Tastendruck verstreichen muss, bis das gedrückte Zeichen wiederholt dargestellt wird.

Keyboard AutoRepeat Rate

Die Keyboard Auto-Repeat Rate legt die Geschwindigkeit der Zeichenwiederholung in Zeichen pro Sekunde fest. Diese Tastatureinstellungen erfolgen generell nach Belieben und sind abhängig von der verwendeten Tastatur und den persönlichen Schreibgewohnheiten.

Keyboard Controller Clock, KBC Input Clock Select

Der Takt für den auf dem Mainboard befindlichen Tastatur-Controller lässt sich mit dieser Option bestimmen. Üblicherweise beträgt er 7 MHz, und es besteht auch selten die Notwendigkeit, dies zu verändern. Der Mainboard-Hersteller sollte hier eigentlich die richtige Festlegung getroffen haben, die sich meist aus dem PCI-Takt ableitet. Möglicherweise ist hier, wenn keine anderen Optionen für die Tastatur (Typematic o.Ä.) zur Verfügung stehen, durch die Taktveränderung eine Anpassung an die jeweils verwendete Tastatur gegeben.

Keyboard Resume

Nach der Abschaltung dieser Power-ManagementOption lässt sich der PC nicht mehr durch eine Tastaturbetätigung aus dem Suspend Mode in die normale Betriebsart zurückschalten.

L – BIOS-Setup-Einträge

10.12L – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

L2 Cache Cacheable Size

Je größer die jeweilige DRAM-Speichergröße ist, desto größer muss auch der Bereich (Cacheable Size) sein, den der L2-Cache zu »cachen« vermag. Mitunter ist bei älteren Mainboards (z.B. mit Sockel 7) diese Größe im Setup zu manipulieren, meist ist sie jedoch vom MainboardDesign her fest vorgegeben.

L1/L2 Cache Policy

Standardmäßig kann eine Pentium-CPU im leistungsfähigeren Write-Back-Modus arbeiten. Bei den meisten 486DX-PCs hängt es davon ab, wie der externe Cache (L2) vom Mainboard-Hersteller implementiert wurde. Aus diesem Grunde gibt es einige PCs, bei denen eine Umschaltung vom BIOS her möglich ist, und andere, bei denen es unmöglich ist. 386-PCs können in der Regel ausschließlich die langsamere Write-Through-Betriebsart verwenden. Ein Write-Back-Cache ist demnach in puncto Performance einem Write-Through überlegen, da die Zeit für Schreibzugriffe minimiert wird und nur dann Daten im Hauptspeicher aktualisiert werden, wenn sie sich verändert haben. Im BIOS-Setup eines PC sollte daher – wenn möglich – »Write-Back« eingestellt werden.

L2 to PCI Read Buffer

Der Chipset enthält möglicherweise einen Zwischenspeicher (Buffer) für externe Cache-zu-PCI-Transfers. Wenn es eine derartige Option gibt, sollte sie auch eingeschaltet werden, da dann die beiden Einheiten ihren Zyklus beenden können, ohne aufeinander warten zu müssen.

LANDZ

Die Landezone ist die Parkzone, auf die die Festplatte nach dem Abschalten abgesenkt wird. Bei (E)IDE-Festplatten ist hier keine Eintragung nötig.

Language

Mit dieser Option kann die Sprache im BIOS-Setup (möglicherweise) umgeschaltet werden. Vielfach gibt es zwar diesen Menüpunkt, allerdings steht lediglich English zur Verfügung, so dass diese Option keinen Sinn macht. Selbst falls hier German aktiviert werden kann, ist die Übersetzung der speziellen Begriffe nicht unbedingt hilfreich und trägt oftmals eher zur Verwirrung bei, als dass man die Parameter besser interpretieren könnte.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Large, Extended CHS (ECHS)

Eine Einstellungsoption für IDE-Festplatten, wobei ECHS für Extended Cylinder Heads Sectors steht. Dies ist eine Betriebsart für Festplatten mit einer Kapazität größer als 528 Mbyte, die den LBA-Mode (siehe dort) nicht unterstützen. Diese Betriebsart ist eher ungewöhnlich und ausschließlich für DOS vorgesehen.

Latency Timer

Die Einstellung für den Latency Timer erlaubt in einigen BIOS-Setups die Festlegung von Wartezyklen für PCI-Einheiten, und zwar meist einzeln für jeden Slot bzw. jedes PCI-Onboard-Device. Hier ist weder der maximale noch der minimale Wert sinnvoll, sondern typischerweise 32 Takte.

LBA

Das Logical Block Addressing ist der Standard-Modus für Festplatten mit einer Kapazität größer als 528 Mbyte. Diese Option findet sich meist auf der Standard-SetupSeite.

Legacy USB Support

Der Legacy-Support für den Universal Serial Bus, der hiermit eingeschaltet werden kann, erlaubt die Verwendung von USB-Einheiten (Tastatur, Maus) auch unter einem anderen Betriebssystem als Windows (z.B. DOS).

Load BIOS Defaults

Dies ist meist ein Punkt im BIOS-Setup-Hauptmenü und er hat nach der Selektierung zur Folge, dass die BIOSVoreinstellungen (Defaults) automatisch aktiviert werden, was nur im Problemfall empfehlenswert ist, da hiermit nur eine rudimentäre Konfiguration erreicht wird, so dass nachfolgend noch manuelle Einstellungen vorzunehmen sind.

Load Fail-Safe Defaults

Die Fail-Safe Defaults sind BIOS-Setup-Voreinstellungen mit sicheren (minimalen) Parametern, die ein Mindestmaß an PC-Funktionalität ermöglichen sollen. Wer hierfür verantwortlich zeichnet – der BIOS- und/oder der Mainboard-Hersteller – und was letztendlich dabei festgelegt wird, ist nicht standardisiert und führt nicht immer zum gewünschten Erfolg.

Load Optimized Defaults

Die Optimized-Defaults sind BIOS-Setup-Voreinstellungen mit optimierten Parametern, die das Optimum an PC-Leistung automatisch zur Verfügung stellen sollen. Wie für alle Default-Einstellungen (BIOS, Fail-Safe usw.), die im BIOS-Setup über entsprechende Menüpunkte geladen werden können, gilt auch hier, dass hiermit keineswegs allgemein die suggerierte Funktion erreicht werden kann.

M – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Load Setup Defaults

Mit Hilfe des Menüpunktes werden die vom MainboardHersteller getroffenen BIOS-Setup-Einstellungen automatisch aktiviert (siehe auch die anderen Defaults).

Local Bus Ready # Delay

Einstellungen für den VESA Local Bus (VLB), der mittlerweile durch den PCI-Bus vom Markt verdrängt wurde, findet man generell recht selten im BIOS-Setup. Bei einem BIOS der Firmen Phoenix oder Award ist dieser Eintrag jedoch mitunter zu finden, mit dem eine zusätzliche Verzögerung für den Local-Bus-Zugriff durch Enabled eingeschaltet werden kann. Dies sollte man immer dann durchführen, wenn eine Local-Bus-Karte nicht funktioniert. Alternativ dazu kann man – ebenfalls mit Performance-Verlust – die CPU-Taktfrequenz reduzieren, die ebenfalls für den Takt des Local Bus zuständig ist. Dies erfolgt aber meist mit einem Jumper auf dem Mainboard, wie auch üblicherweise die Festlegung von Verzögerungen für den Local Bus.

Logical Block, Logical Block Addressing

Das Logical Block Addressing ist der Standard-Modus für Festplatten mit einer Kapazität größer als 528 Mbyte. Diese Option findet sich meist auf der Standard-Setup-Seite.

10.13M – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

M1 Linear Burst Mode

Diese Option ist für Pentium-kompatible CPUs (M1) der Firma Cyrix (jetzt VIA) von Belang, bei denen der Cache abweichend von den Intel- und AMD-CPUs realisiert wurde, und daher sollte diese Option bei der Verwendung eines Cyrix-Prozessors eingeschaltet werden, um eine Optimierung der Leistung zu erreichen.

Main BIOS Shadow

Das Shadow-RAM kann ebenfalls für das System-BIOS des PC eingeschaltet werden (vgl. Video BIOS Shadow), was für die Geschwindigkeit des PC ebenfalls von Bedeutung sein kann. Daher sollte hier auf Enabled statt auf Disabled geschaltet werden. Bei älteren PCs spielt es keine Rolle, ob nur das Main-BIOS oder nur das Video-BIOS oder beide ein Shadow-RAM verwenden. Es wird auf jeden Fall der komplette Bereich des Adaptersegments hierfür reserviert, auch wenn nur eine einzige Shadow-RAM-Funktion eingeschaltet wird. Bei PCs mit mindestens einem 386DX-Prozessor sind hier aber »feinere« Einstellungen möglich.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Main Memory Relocation

Der Speicherbereich des Adaptersegments (oberhalb 640 Kbyte) kann in Teilbereichen als Shadow-RAM verwendet werden. Des Weiteren kann durch das »Remapping« oder das »Main Memory Relocating«, wie es oftmals auch bezeichnet wird, ein Teilbereich des Adaptersegments als Extended Memory genutzt werden. Wie groß dieser Bereich ausfällt, hängt generell davon ab, wie viel Shadow-RAM eingeschaltet ist und in welchen Stufen der Chipsatz bzw. das BIOS diese Einstellungsmöglichkeit vorsehen. Der zusätzliche Extended-Memory-Bereich unterhalb 1 Mbyte kann meist maximal 256 Kbyte betragen. Gibt man hier »Enabled« an, wird automatisch der nicht als Shadow-RAM genutzte Bereich für Extended Memory verwendet, indem er sich quasi an den Speicher oberhalb 1 Mbyte »anhängt«.

Manual Throttle Ratio

Dieser Power-Management-Eintrag legt fest, wie lange die CPU per STPCLK-Signal angehalten wird bzw. sie den CPU-Takt erhält. Dieses Verhältnis von Low- zu HighPegel bestimmt somit die Stromaufnahme der CPU. Je geringer dieser Wert gewählt wird, desto höher ist die Stromaufnahme.

Memory

Die Angaben über die Speichergröße im BIOS-Setupprogramm lassen sich nicht verändern, die jeweilige Kapazität wird vom BIOS automatisch ermittelt, wobei die Summe der einzelnen Memory-Einträge (Base, Extended, Other) die gesamte installierte DRAM-Größe (Total Memory) zu ergeben hat.

Memory 1 MB Memory Test

Der Test für den Speicher über 1 Mbyte kann durch Disabled am Menüpunkt MEMORY 1 MB MEMORY TEST ausgeschaltet werden. Dadurch verkürzt sich die Initialisierungsphase während des POST (Power On Self Test).

Memory Hole At 15M-16M

Die Festlegung eines »Speicherlochs« ist aus traditionellen Gründen vorhanden und erlaubt den Betrieb spezieller Controllerkarten (z.B. SCSI), die hier ihren (BIOS-)Speicher einblenden. Daher wird dieser Eintrag meist auf Disabled geschaltet.

M – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Memory Parity Error Check, Memory Parity/ ECC Check

Die Paritätsprüfung ist ein zusätzlicher Schutzmechanismus für den DRAM-Speicher. Der Parity-Check sollte mit MEMORY PARITY ERROR CHECK immer dann eingeschaltet sein, wenn die Module und das BIOS dies unterstützen. Bei einem Speicherdefekt – die errechnete Checksumme stimmt dann nicht mit dem zusätzlich verarbeiteten Parity-Bit überein – wird eine Fehlermeldung auf dem PC-Monitor erscheinen. Andernfalls stürzt der PC kommentarlos ab, und man weiß nicht warum. Mainboards (ab mit Intel-Triton-Chipsatz) unterstützen nicht mehr die Paritätsprüfung, sondern statt dessen das leistungsfähigere Fehlererkennung- und Korrekturverfahren ECC.

Memory Relocation

Durch diese Funktion, die des Öfteren auch als »Remapping« bezeichnet wird, kann der Bereich des Adaptersegments (384 Kbyte) als Extended Memory konfiguriert werden, was jedoch dazu führt, dass kein Shadow-RAM verwendet werden kann. Sinnvoll ist diese Funktion nur bei älteren PCs, wenn ein Programm explizit Extended Memory verlangt, das nur auf diese Art und Weise zur Verfügung gestellt werden kann.

Memory Resource

Hiermit kann die Basisadresse eines Speicherbereichs für eine ältere ISA-Karte bestimmt werden. Derartige Karten sind mittlerweile nicht mehr erhältlich, und daher ist hier in den meisten Fällen eben auf No oder Disabled zu schalten.

Memory Test Tick Sound

Soll während des Speichertests ein Klicken zu hören sein, was letztendlich Geschmackssache ist, wird MEMORY TEST TICK SOUND auf Enabled geschaltet.

MIDI Ports Access

Diese Power-Management-Option legt fest, dass kein Suspend-Modus aktiviert wird, solange Zugriffe auf die MIDE-Ports einer Soundkarte stattfinden.

Modem Use IRQ

Falls sich im PC eine Modemkarte befindet, kann an dieser Stelle der dabei verwendete Interrupt-Kanal angegeben werden, damit ein eingehender Ruf den PC aus einem Power-Management-Status wieder in die normale Betriebsart zurückschalten kann.

Monitor Event in Full On Mode

An dieser Stelle können verschiedene PC-Einheiten aufgeführt sein, die, solange sie aktiv sind, eine Power-Management-Einschaltung verhindern.

Month Alarm

Eine Option, bei der ein Monat (1 bis 12) angegeben werden kann, an dem ein Alarm oder eine Form des Power Managements in Kraft tritt.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Moves Between Items

Diese Anzeige gibt in einem BIOS-Setup diejenigen Tasten an, mit denen die einzelnen Menüpunkte selektiert werden können.

MPS Version Control for OS

Hier wird angezeigt, welcher Intel-Multiprocessing-Spezifikation das BIOS entspricht, was nur bei Systemen mit mehreren CPUs von Interesse ist.

MPU-401 Configuration, MPU-401 I/O

Das MPU-401-Interface ist für den MIDI-Port, an den externe MIDI-Geräte (Klaviatur, Effekt-Geräte) angeschlossen werden können, zuständig. Die MIDI-Signale werden am Gameport (für den Joystick) geführt und sind nur dann vorhanden, wenn sich auf dem Mainboard ein entsprechender Sound-Chip befindet. An dieser Stelle lassen sich möglicherweise der I/O-Port (typisch 330 bis 333h) einstellen oder das Interface auch nur ein- bzw. ausschalten. Üblicherweise belässt man die Daten der hierfür verwendeten PC-Ressourcen in der vom BIOS vorgegebenen Einstellung (siehe auch Joystick Function).

Multiplier Factor

Dies ist der einzustellende Faktor (meist im CPU-Soft Menü zu finden), der mit dem Systemtakt multipliziert die Frequenz ergibt, für die die CPU spezifiziert ist. Viele der neueren CPUs sind intern fest auf einen bestimmten Faktor »verdrahtet«, so dass es dann keine Rolle spielt, was hier angegeben wird.

Multiplier Factor

Ist meist als Unterpunkt in der CPU Operating SpeedSektion zu finden und legt den Faktor fest, der multipliziert mit dem Systemtakt die für die CPU spezifizierte Frequenz ergibt. Viele aktuelle CPUs sind bei der Herstellung mit einen festen Faktor (z.B. x5) versehen, so dass diese Einstellung dann ohne Auswirkungen bleibt.

10.14N – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag NCR xyz

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Unter diesem Menüpunkt können verschiedene Optionen für die Konfigurierung eines SCSI-Hostadapters der Firma NCR (Symbios Logic) angesiedelt sein. Im einfachsten Fall ist lediglich die Möglichkeit vorgesehen, den Controller ein- oder abzuschalten.

N – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag Non Cache Area

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Generell wird als »Non Cache Area« derjenige Bereich des RAM-Speichers bezeichnet, der auf keinen Fall als CacheBereich oder deutlicher Shadow-RAM-Bereich verwendet werden darf. Hiermit kann – je nach BIOS-Version – eine optimale Abstimmung zwischen Shadow-RAM-Bereichen und denjenigen Bereichen erzielt werden, die für die Auslagerung von Treiberprogrammen oder Betriebssystemroutinen verwendet werden sollen. Damit diese Einstellungen fehlerfrei vorgenommen werden können, müssen die Adressen der zu »cachenden« (BIOS)-Bereiche genau bekannt sein, was nicht immer einfach zu ermitteln ist, so dass hier in der Regel die jeweiligen Voreinstellungen übernommen werden. Des Weiteren existieren spezielle I/O-Karten, die einen Teil des Hautspeichers als Arbeitsspeicher benötigen und ebenfalls über diese Funktion konfiguriert werden, die üblicherweise über drei Einträge im BIOS-Setup verfügt: – Area Enable/Disable (Ein oder Ausschalten des Shadow/ Cache-Bereichs) – Base Cache Area (Basis-Bereich, ab 0 Kbyte bis ab 16 Kbyte) – Size Non Cache Area (Größe des Bereiches, ab 4 Kbyte bis 16 Mbyte)

Non-Cacheable Block

Die Funktion ist die gleiche wie unter »Non Cache Area« beschrieben. Es wird hier jedoch nicht von »Areas«, sondern von Blöcken (Blocks) gesprochen, von denen meist zwei (Block1, Block2) konfiguriert werden können.

Normal oder Standard CHS

Eine Einstellungsoption für IDE-Festplatten, wobei CHS für Cylinder Heads Sectors steht. Dies ist die StandardBetriebsart für Festplatten mit einer maximalen Kapazität kleiner als 528 Mbyte.

Num Lock

Die Funktion ist unter SYSTEM BOOT UP NUM LOCK beschrieben.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

10.15O – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Offboard PCI IDE Card

Bei der Verwendung einer zweiten IDE-Controllerkarte wird mit dieser Option festgelegt, in welchem Slot sich die Karte befindet.

ONB AHA BIOS

Falls das Mainboard über einen integrierten SCSI-Controller (z.B. 7890) der Firma Adaptec verfügt, lässt sich an dieser Stelle das hierfür zuständige SCSI-BIOS abschalten, was immer dann sinnvoll ist, wenn keine SCSI-Einheiten vorhanden sind oder das SCSI-BIOS einer SCSI-Adapterkarte verwendet werden soll.

ONB SCSI LVD Term.

Für einen auf dem Mainboard integrierten SCSI-Controller kann hier die Terminierung für den Low-VoltageDifferential-SCSI-Bus (16 Bit SCSI) ein- oder ausgeschaltet werden. Generell gilt, dass lediglich bei zwei SCSI-Einheiten die Terminierung eingeschaltet werden darf, d.h. beim ersten und beim letzten Gerät am SCSI-Bus.

ONB SCSI SE Term.

Für einen auf dem Mainboard integrierten SCSI-Controller kann hier die Terminierung für den Single-Ended-SCSIBus (8 Bit SCSI) ein- oder ausgeschaltet werden.

Onboard AC97 Audio Controller

Ein AC97-Audio-Controller ist vielfach Bestandteil aktueller Mainboards, der hiermit einzuschalten ist. Die Funktion entspricht dabei einer üblichen Soundkarte. Mitunter kann ein AC97-Audio-Controller auch über einen speziellen Slot (AMR) nachträglich installiert werden, der meist nur unter Windows verwendet werden kann. Es kommt durchaus vor, dass sich zwar im BIOS-Setup ein AC97Gerät aktivieren lässt, es aber gar nicht vorhanden ist.

Onboard AC97 Modem Controller

Ein AC97-Modem-Controller (Software-Modem) kann oftmals nachträglich über einen speziellen Slot (AMR) installiert werden, der meist nur unter Windows verwendet werden kann und an dieser Stelle zu aktivieren ist. Bei einigen Mainboards ist dieser Controller aber auch gleich Onboard (siehe auch Onboard AC97 Audio Controller).

Onboard AHA BIOS

Unter diesem Menüpunkt können verschiedene Optionen für die Konfigurierung eines SCSI-Hostadapters der Firma Adaptec angesiedelt sein. Im einfachsten Fall besteht hier die Möglichkeit, den Controller bzw. das dazugehörige SCSI-BIOS ein- oder abzuschalten.

O – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag Onboard Devices

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Mit den PCI-Mainboards ist es üblich geworden, dass sich zahlreiche Komponenten, die sonst über Einsteckkarten in das System integriert werden, gleich mit auf dem Mainboard befinden. Es ist sinnvoll, dass diese Onboard-Komponenten auch abgeschaltet (Disabled) werden können. Im Fehlerfall benötigt man dann nicht gleich ein neues Mainboard, sondern ersetzt diese Komponente per Einsteckkarte und schaltet sie im BIOS-Setup ab. In einigen Fällen muss jedoch auf dem Mainboard dafür noch ein entsprechender Jumper gesteckt werden. Übliche Onboard-Komponenten, für die sich Einträge im Setup finden lassen, sind die folgenden: – Onboard FDC Controller, DiskettenlaufwerksController – Onboard IDE Controller, IDE-Festplatten-Controller – Onboard Serial Port 1, erste serielle Schnittstelle, Voreinstellung 3F8h – Onboard Serial Port 2, zweite serielle Schnittstelle, Voreinstellung 2F8h – Onboard Parallel Port, parallele Centronics-Schnittstelle – Onboard SCSI Controller, Controller für SCSI-BusGeräte, optional – Onboard USB, Controller für USB-Geräte Für den Parallel Port sind meist weitere Einstellungsmöglichkeiten gegeben, wie für die Basis-Adresse (voreingestellt 378h), den Interrupt-Kanal (voreingestellt IRQ7) und die Betriebsart (siehe Onboard LPT Port Mode). Es sollten grundsätzlich nur diejenigen Onboard-Komponenten eingeschaltet werden, die man auch verwendet, damit nicht unnötigerweise PC-Ressourcen belegt werden, die für andere Einheiten notwendig wären.

Onboard FDD Controller

Der Floppy Disk Drive Controller (Diskettenlaufwerks-Controller) kann an dieser Stelle ein- oder auch ausgeschaltet werden. Wenn er hier nicht aktiviert sein sollte, kann auch nicht von einer Diskette gebootet werden, so dass dieser Eintrag üblicherweise auf Enabled geschaltet wird.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag Onboard LPT Port Mode

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Standardmäßig dient der Parallel- oder LPT- oder auch Centronics-Port zur Steuerung eines Druckers. Die Funktionen dieser Schnittstelle sind im Jahre 1994 (IEEE1284) erweitert worden, und falls das BIOS des PC diese Erweiterungen auch unterstützt, finden sich im Setup in der Regel die folgenden Einstellungsmöglichkeiten: – Normal, Centronics Mode – EPP 1.7, Extended Parallel Port Version 1.7 – EPP 1.9, Extended Parallel Port Version 1.9 – ECP, Enhanced Capability Port Im einfachsten Fall wird dieser Punkt auf Normal geschaltet, womit alle Drucker unidirektional anzusprechen sind. Die erweiterten Funktionen der parallelen Schnittstelle sind für den Anwender nicht leicht zu durchschauen, da hier die unterschiedlichsten Herstellervorstellungen eingeflossen sind, was sich gleich in mehreren Spezifikationen niederschlägt, die jedoch alle in IEEE1284 festgeschrieben sind. Gemeinsam ist sowohl bei EPP als auch beim ECP, dass die Schnittstelle bidirektional und mit höheren Datenübertragungsraten (2 Mbyte) arbeiten kann und für mehrere Geräte (max. 256) ausgelegt ist. Je nach eingestellter Betriebsart werden die Signalleitungen unterschiedlich verwendet. Der Anwender muss genau wissen, welche Betriebsart das anzuschließende Gerät unterstützt, um die richtige Betriebsart im Setup einstellen zu können.

On-Chip Local Bus IDE, OnChip PCI IDE

Hiermit ist der auf dem Mainboard integrierte IDE-Controller für die Festplatten und ATAPI-Geräte gemeint, der natürlich eingeschaltet sein muss, wenn hier Geräte angeschlossen sind. Die meisten üblichen IDE-Controller sind auf dem Mainboard an den PCI-Bus angeschlossen, der zuweilen auch als Local Bus bezeichnet wird, obwohl er nichts mit dem VESA Local Bus zu tun hat.

OS Select for DRAM > 64 MB

Für Windows ist diese Einstellung nicht von Bedeutung und sie sollte daher auf Non-OS2 bzw. Disabled geschaltet werden. Nur bei der Verwendung von mehr als 64Mbyte-DRAM mit dem Operating System OS/2 bis zur Version 3.0 (Warp, Fix Level 3) ist diese Option, die auch als OS/2 Onboard Memory > 64 M bezeichnet wird, einzuschalten.

P – BIOS-Setup-Einträge

10.16P – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

P2C/C2P Concurrency

Ist dieser Punkt nicht aktiviert, wird der CPU-Bus während eines PCI-Bus-Transfers nicht freigegeben. Üblicherweise ist hier Enabled die passende Einstellung und nur bei einigen (älteren) PCI-Bus-Karten kann es hiermit Probleme geben, wie beispielsweise, dass Transfers nicht beendet werden können, so dass nur dann Disabled einzuschalten ist.

Page Idle Timer

Hier ist die Angabe möglich, nach wie vielen Takten eine angewählte Speicherseite (Page) geschlossen werden soll. Der passende Wert hängt von der installierten Speichergröße ab und liegt zwischen 8 und 32 Takten.

Parallel Port Mode

Hiermit lässt sich die jeweilige Betriebsart für den ParallelPort bestimmen, der meist für den Anschluss eines Druckers verwendet wird. Die passende Einstellung hängt von der Betriebsart des Peripherie-Gerätes ab (siehe auch Onboard LPT Port Mode).

Passive Release

Diese Einstellung sorgt mit der Voreinstellung Enabled dafür, dass ein ISA-Busmaster keinen PCI-Transfer unterbrechen und/oder blockieren kann, was zunächst einmal sinnvoll erscheint. Ist der PC ausschließlich mit PCI-Karten bestückt, spricht im Prinzip nichts dagegen, diese Option einzuschalten, allerdings kann dies jedoch im Zusammenhang mit ISA-Karten zu Problemen führen. Busmasterfähige ISA-Netzwerkkarten, wie etwa der Typ AT-1500 der Firma Allied Telesyn oder auch der Adaptec AHA1542-SCSI-ISA-Hostadapter, beginnen zwar eine Übertragung, die jedoch nie zu Ende geführt wird, so dass der PC somit unvermittelt »hängen bleibt«. Nach der Einstellung von Disabled bleibt der PCI-Bus so lange gesperrt, bis die ISA-Übertragung beendet ist, was der Performance zwar nicht förderlich ist, aber immerhin für ein Funktionieren der ISA-Karten sorgt.

Password Checking Option

Soll der PC vor fremden Zugriffen durch ein Password geschützt werden, ist diese Möglichkeit bei einem üblichen AMI-BIOS am Menüpunkt PASSWORD CHECKING OPTION einstellbar. Mit ALWAYS wird nach jedem Einschalten nach dem Password gefragt, bei Angabe von SETUP jedoch nur, wenn das CMOS-SETUP-Programm aufgerufen wird (siehe auch Change Password).

Password Setting

Dieser Eintrag findet sich meist auf der BIOS-SetupHauptseite und erlaubt die Festlegung eines Passwords (siehe auch Security Option).

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag PC Health Status

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Vielfach ist über die BIOS-Setup-Hauptseite eine Anzeige zugänglich, die nähere Informationen über einige kritische Systemdaten preisgibt. Je nach BIOS-Version können an dieser Stelle auch Grenzwerte festgelegt werden, bei deren Überschreitung das BIOS einen Alarm auslöst oder den PC automatisch herunterfährt. Die üblichen Parameter sind dabei die folgenden: – Health Shutdown Temperature: Hier kann die Temperatur (typ. 60 bis 75 ° C) bestimmt werden, bei deren Überschreitung der PC abschaltet. – Current CPU Temp.: die aktuelle CPU Temperatur, die entweder direkt auf dem Chip (Die) oder mit einem Temperatursensor im/am CPU-Sockel gemessen wird, wobei die erste Lösung die bessere ist, weil ein externer Sensor nicht immer einen direkten Kontakt zum Prozessor herstellen kann und zudem nur die CPU-Außentemperatur gemessen werden kann. – Current System Temp.: die aktuelle Temperatur im PCGehäuse, die mit einem Temperatursensor gemessen wird. An welcher Stelle sich dieser Sensor befindet, kann aber unterschiedlich realisiert worden sein (am CPU- oder auch Speichersockel, am/im PC-Netzteil usw.), so dass ohne das Studium der Mainboard-Unterlagen nicht klar wird, welche Temperatur hier eigentlich erkannt wird. – Current CPU FAN Speed: Die Umdrehungszahl in Umdrehungen pro Minute des CPU-Kühlers wird hier dargestellt. – Current POWER FAN Speed: Die Umdrehungszahl des Kühlers im PC-Netzteil wird hier dargestellt. – Vcore: die Spannung für den CPU-Kern (Core), dies ist die Spannung, die sich u.U. auch im Setup festlegen lässt und auch meist beim Bootvorgang angezeigt wird. – 3,3 V: die Spannung von +3,3 V, die für die Systemelektronik (Teile des Chipsets, Speicher) zuständig ist. – 5 V: die Spannung von +5 V, die für die Systemelektronik (Teile des Chipsets, Bussysteme) und die Laufwerke zuständig ist. – 12 V: die Spannung von +12 V, die in erster Linie für Laufwerke, Lüfter und auch spezielle Einheiten (z.B. Modem) zuständig ist. Je nach BIOS- und Mainboard-Typ werden möglicherweise noch weitere Überwachungsdaten (-5 V, -12 V) dargestellt.

P – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

PCI 2.1 Compliance

Alle neuen PCI-Einheiten entsprechen der PCI-2.1-Spezifikation, so dass man diese Unterstützung an dieser Stelle aktivieren sollte. Insbesondere ist dies für die PowerManagement-Unterstützung der betreffenden PCI-Einheiten von Belang. Nur bei älteren Karten (auch bei busmasterfähigen ISA-Karten), die nach einem älteren PCIStandard entworfen worden sind, kann es Schwierigkeiten geben, so dass diese Unterstützung (die sich auf alle PCI-Einheiten auswirkt) dann auf Disabled zu schalten ist.

PCI Buffer

Diese Zwischenspeicher dienen der Kommunikation der PCI-Bus-Einheiten untereinander und mit dem DRAM und sollten nach Möglichkeit eingeschaltet werden. – PCI To DRAM Write Buffer: Zwischenspeicher für die Daten vom PCI-Bus zum DRAM. – PCI Posted Write Buffer: Zwischenspeicher für die PCIBus-Kommunikation. – CPU To PCI Write Buffer: Zwischenspeicher für die Daten von der CPU zum PCI-Bus.

PCI Buffer, CPU Buffer

Bei PCs mit PCI-Bus sind im Setup mitunter mehrere mit »buffer« bezeichnete so genannte Zwischenspeicher einoder abschaltbar. Diese Zwischenspeicher dienen der Kommunikation zwischen der CPU, dem RAM und den PCI-Komponenten untereinander und sollten nach Möglichkeit eingeschaltet werden. – CPU To DRAM Write Buffer, Zwischenspeicher für Daten von der CPU zum DRAM. – CPU To PCI Write Buffer, Zwischenspeicher für Daten von der CPU zum PCI-Bus. – PCI To DRAM Write Buffer, Zwischenspeicher für Daten vom PCI-Bus zum DRAM. – PCI Posted Write Buffer, Zwischenspeicher für die PCIBus-Kommunikation. Soll die CPU beispielsweise Daten zum PCI-Bus senden, legt sie die Daten im dazugehörigen Write Buffer (CPU to PCI Write Buffer) ab und kann sofort weiterarbeiten, ohne darauf warten zu müssen, dass die Daten auch vom PCIDevice (z.B. Grafikkarte, SCSI-Controller) übernommen worden sind. Dies erledigt das PCI-Device dann selbstständig.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Bei einigen PCI-BIOS-Versionen können nicht alle angeführten Buffer-Einstellungsmöglichkeiten auch tatsächlich verwendet werden. Die entsprechenden Einträge sind zwar im Setup vorhanden, jedoch für die Konfigurierung gesperrt. Dies betrifft vor allem den Punkt »PCI to DRAM Write Buffer«. Dies ist zwar keineswegs wünschenswert, liegt jedoch im BIOS-Design begründet.

PCI Bursting

Für die Datenübertragung zwischen PCI-Komponenten und dem Speicher des PC kann der schnelle Burst-Modus ein- oder ausgeschaltet werden. Aus Performance-Gründen ist es natürlich empfehlenswert, den Burst-Modus zu verwenden, es kommt jedoch vor, dass einige Grafikkarten insbesondere der ersten PCI-Generation damit nicht zurechtkommen und daher eine Abschaltung des Burst Write Mode vorgenommen werden muss.

PCI Clock

Der PCI-Bustakt (Standard 32 Bit) ist laut Spezifikation auf maximal 33 MHz festgelegt, was auch möglichst nicht überschritten werden sollte. Diese Frequenz leitet sich meist aus dem Systemtakt ab, was sich an einem Menüpunkt wie eben PCI-Clock (z.B. FSB/3, bei 100 MHz Systemtakt) einstellbar ist.

PCI Delayed Transaction

Die Option PCI Delayed Transaction ist laut PCI-Standard 2.1 einzuschalten, da dies – durch die Verwendung eines zusätzlichen 32-Bit-Buffers im Chipset – zu einer besseren PCI-Leistung führt, wenn sich auch noch ISA-Karten im System befinden, wobei jedoch Probleme mit busmasterfähigen ISA-Karten nicht ausgeschlossen werden können (siehe auch Passive Release). Vielfach firmiert diese Option auch zusammen mit Passive Release unter PCI 2.1 Compliance.

PCI (Dynamic) Bursting

Beim Bursting werden mehrere Daten zu einem Block zusammengefasst und dann übertragen, so dass diese Option aus Performance-Gründen einzuschalten ist. Es kommt jedoch auch vor, dass einige PCI-Grafikkarten insbesondere der ersten Generation hiermit nicht zurechtkommen und dann Disabled festzulegen ist.

PCI Fast Backto-Back Wr

Die Einschaltung dieser Back-to-Back-Schreibfunktion (siehe auch EDO Back-to-Back) erlaubt, dass PCI-BusEinheiten die CPU-Lesezyklen stets als Bursttransfers interpretieren. Üblicherweise gibt es durch die Aktivierung dieser leistungsfördernden Option keine Schwierigkeiten.

PCI IDE IRQ Map to

Diese Option erlaubt die Festlegung eines InterruptKanals für den Onboard-IDE-Controller. Standardmäßig belegt der erste den IRQ 14 und der zweite den IRQ 15.

P – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

PCI Interrupt Mapping

Die Zuordnung der Interrupt-Kanäle kann an dieser Stelle zwischen der Option AUTO und MANUAL umgeschaltet werden. Falls sich im PC ausschließlich Plug&Play-fähige Einheiten befinden, sollte der Automatik-Modus gewählt werden, und nur falls sich hiermit eine Einstellung ergibt, dass bestimmte IRQs mehreren Einheiten zugewiesen werden (was unter Windows zum Nichtfunktionieren führt), sind die IRQs manuell festzulegen.

PCI Latency Timer

Die Einstellung für den Latency Timer erlaubt in einigen BIOS-Setups die Festlegung von Wartezyklen für PCI-Einheiten und zwar meist einzeln für jeden Slot bzw. jedes PCI-Onboard-Device. Hier ist weder der maximale noch der minimale Wert sinnvoll, sondern typischerweise 32 Takte.

PCI Memory Burst Write

Für die Datenübertragung zwischen PCI-Komponenten (z.B. SCSI-Controller) und dem Speicher des PC kann der schnelle Burst-Modus für das Schreiben ein- oder ausgeschaltet werden. Aus Performance-Gründen ist es natürlich empfehlenswert, den Burst-Modus zu verwenden (ENABLED). Es kommt jedoch vor, dass einige Grafikkarten damit nicht zurechtkommen. Falls dies der Fall sein sollte, wird vom BIOS (hoffentlich – je nach Hersteller und Typ -) automatisch eine Abschaltung des Burst-WriteModus vorgenommen oder die Grafikkarte erledigt dies selbstständig, was häufiger der Fall ist und im Setup (leider) nicht überprüft werden kann.

PCI Slot Configuration

In diesem Menü ist im Wesentlichen jeweils ein InterruptKanal für jeden PCI-Slot festzulegen, was leider von den Herstellern recht unterschiedlich praktiziert wird. Bei älteren Boards reicht die alleinige Festlegung im Setup nicht aus, sondern es müssen auf dem Mainboard noch die korrespondierenden Jumper gesteckt werden. Die PCI-Interrupts werden generell über die ISA-Interrupts im System abgebildet. Welche Kanäle hierfür vorgesehen sind, ist ebenfalls herstellerabhängig. Entweder werden die IRQs als Standard-ISA-Interrupts oder indirekt für die PCI-Interrupts, die üblicherweise als INTA-INTD bezeichnet werden, verwendet. Befindet sich ein SCSI-Controller »On Board«, ist ihm in den meisten Fällen der INTD fest zugeordnet.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Bei einigen Designs wird (zunächst) allein der PCI-Interrupt INTA verwendet, der sich wiederum unterschiedlicher ISA-Interrupts »bedient«. Dies ist möglich, da die PCI-Interrupts im Gegensatz zu den ISA-Interrupts mit einer Pegel- (Level) statt mit einer Flankentriggerung (Edge Triggering) arbeiten und daher mehrere ISA-Interrupts über ein und denselben PCI-Interrupt (z.B. INTA) abgebildet werden können. Als Triggermethode ist standardmäßig LEVEL voreingestellt. Soll hingegen eine Flankentriggerung (EDGE) für die Interrupts erfolgen, ist der entsprechende Menüpunkt auf EDGE einzustellen, wobei diese Methode für PCIKarten jedoch völlig ungewöhnlich ist, so dass man die Voreinstellung meist übernehmen kann. Mitunter kann jedem PCI-Slot auch jeweils ein Wert für den »Latency Timer« zugeordnet werden. Diese Einstellung legt eine zusätzliche Verzögerung in Bezug auf den PCI-Takt fest. Die Werte sind vom Hersteller meist zu hoch bemessen, damit die Einstellung problemlos mit unterschiedlichen PCI-Karten funktioniert. Setzt man den Wert herunter, kann dies einen Geschwindigkeitszuwachs für die Datenübertragung zur Folge haben.

PCI Streaming

Bei Deaktivierung von PCI Streaming werden Datenzugriffe nicht direkt hintereinander ausgeführt, sondern dazwischen wird eine Pause (Waitstate) eingelegt. Der Punkt ist in der Regel auf Enabled zu schalten, lediglich bei einigen PCI-Karten (meist älteren) kann die Aktivierung jedoch auch dazu führen, dass die Datenübertragung hängen bleibt oder andere Fehler (z.B. GrafikkartePixelfehler) bei der betreffenden PCI-Karte auftreten.

PCI Timeout

Wenn dieser Punkt ausgeschaltet wird, hat dies zur Folge, dass ein PCI-Transfer, bei dem die ersten Daten nicht nach 16 PCI-Bus-Takten verarbeitet werden konnten, automatisch beendet wird. Eine praktische Relevanz ist hier eigentlich nicht zu sehen, wenn man von PCI-Karten ausgeht, die dem Standard entsprechen, so dass dies nur für Testzwecke von Bedeutung ist.

PCI to L2 Write Buffer

Für PCI-Schreibzugriffe auf den externen Cache wird durch die Einschaltung dieser Option ein Zwischenspeicher verwendet, so dass die beiden Einheiten ihre Zyklen dann unabhängig voneinander beenden können, was sich positiv auswirkt und daher auch eingeschaltet werden sollte.

P – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

PCI#2 Access #1 Retry

Bei Einschaltung dieser Option greift die AGP-Grafikkarte mit Hilfe einer Wiederholfunktion (Error Retry) auf den PCI-Bus zu, was Fehler bei der Datenübertragung verhindern soll. Normalerweise ist diese Option auf Disabled zu schalten, denn eine aktuelle AGP-Grafikkarte sollte keine derartigen Probleme zeigen, und die Error-Retry-Funktion kostet auch etwas an Übertragungsleistung. Nur bei einem übertakteten AGPort (> 66MHz) kann die Einschaltung dieser Option eine Möglichkeit bieten, die AGPKarte dennoch verwenden zu können.

PCI/VGA Palette Snoop

Diese Einstellung ist im Prinzip nur bei der Verwendung von ISA-Videokarten (TV-Tuner, Video-Grabber) – keine Grafikkarten – auf Enabled zu schalten. I/O-Zugriffe auf die Palettenregister werden damit ebenfalls auf dem PCIBus abgebildet. Dies ist beispielsweise dann nötig, wenn eine Videokarte mit Hilfe des Feature-Connectors der PCIGrafikkarte angesteuert wird. Die Videokarte würde andernfalls keine Information über die Farbenänderung erhalten und es erscheinen möglicherweise falsche Farben oder auch überhaupt kein Videobild.

PCI-Slot IDE 2nd Channel

Wenn der PC eine zusätzliche (zweite) IDE-Controllerkarte besitzt, kann diese mit dieser Option eingeschaltet werden. Üblicherweise befindet sich der (erste) IDE-Controller direkt auf dem Mainboard.

Peer Concurrency

Der Punkt Peer Concurrency ist in der Regel auf Enabled zu schalten und bewirkt, dass die CPU auch dann auf den Speicher und den L2-Cache zugreifen kann, wenn ein PCI-Busmaster gerade Daten (zu einem Target) überträgt. Andernfalls (Disabled) werden die Daten nicht »verschachtelt«, sondern hintereinander übertragen, was einen – aber eher geringen – Performance-Verlust zur Folge hat. Bei einigen PCI-Karten (meist älteren) kann die Aktivierung der Peer Concurrency jedoch auch dazu führen, dass die Datenübertragung, beispielsweise von einem SCSI-Controller (z.B. von NCR), plötzlich hängen bleibt.

Pipelined Function

Die Funktion der Pipeline (neue Daten lesen, bevor der letzte Zyklus abgeschlossen worden ist) lässt sich in den meisten Fällen ohne Probleme aktivieren und sorgt für schnelleres Lesen der Daten aus dem DRAM.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

PIRQ[x] IRQ Active

Die Überwachung (Monitoring) von Interrupt-Kanälen, die von bestimmten Einheiten verwendet werden, kann mit dieser Power-Management-Funktion konfiguriert werden. Solange diejenigen Einheiten aktiv sind, die die betreffenden Interrupts verwenden, findet dann keine Umschaltung in den Suspend-Modus statt. Sinnvoll einzusetzen ist diese Funktion insbesondere bei einer SCSIAdapterkarte, denn SCSI-Einheiten entziehen sich den üblichen Power-Management-Einstellungen im BIOSSetup.

Plug&Play Configuration

Besitzt der PC ein BIOS mit Plug&Play-Unterstützung, findet sich im Setup auch ein entsprechender Menüpunkt, der meist über die folgenden Punkte verfügt: – Use Setup Utility: Dies ist die Voreinstellung für die automatische Konfigurierung der Plug&Play-Einheiten. Es wird keine ICU und kein Konfigurationsmanager verwendet. Befinden sich im PC ausschließlich konventionelle – keine explizit als Plug&Play ausgewiesenen – Karten, ist dies ebenfalls die richtige Einstellung. – Use ICU: Werden im PCI-PC neben den P&P-Karten ältere ISA-Karten verwendet, erhält das BIOS keine Information darüber, welche PC-Ressourcen von diesen Karten belegt werden. Daher werden mit der ISA Configuration Utility (ICU) entsprechende Festlegungen getroffen. Ist USE ICU im Setup eingeschaltet, sucht das BIOS auf der Festplatte nach den entsprechenden Konfigurationsdateien, die mit einem Konfigurationsmanager verwaltet werden. – Boot With PnP OS: Dieser Punkt kann auf Enabled oder Disabled geschaltet werden. Ist er freigegeben, werden nur diejenigen Komponenten (Grafikkarte, Festplatte) aktiviert, die zum Booten des Plug&Play-Betriebssystems (ab Windows 95) nötig sind. Die weitere Konfigurierung wird dann durch das Betriebssystem durchgeführt. Diese Einstellung ist sowohl mit »Use Setup Utility« als auch mit »Use ICU« möglich.

Plug&Play O/S, Plug&Play Aware OS

Hiermit kann festgelegt werden, ob nachfolgend ein Plug&Play-fähiges Betriebssystem geladen wird oder nicht. Bei der Aktivierung von No erfolgt die RessourcenZuteilung für die einzelnen Devices durch das BIOS, andernfalls (Yes) werden nur diejenigen Komponenten (Grafikkarte, Festplatte) aktiviert, die zum Booten des Plug&Play-Betriebssystems (ab Windows 95) nötig sind.

P – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

PM Control by APM

Mit der Einstellung Yes wird das Power Management (PM) durch APM ausgeführt, andernfalls können die PMEinstellungen unabhängig davon vorgenommen werden.

PnP OS Installed, PnP BIOS AutoConfig

Hiermit kann festgelegt werden, ob nachfolgend ein Plug&Play-fähiges Betriebssystem geladen wird oder nicht. Bei der Aktivierung von No erfolgt die RessourcenZuteilung für die einzelnen Devices durch das BIOS, andernfalls (Yes) werden nur diejenigen Komponenten (Grafikkarte, Festplatte) aktiviert, die zum Booten des Plug&Play-Betriebssystems (ab Windows 95) nötig sind.

PNP/PCI Configuration, PNP and PCI Setup, PNP, PCI & Onboard I/O,

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wo die Zuordnung der PC-Ressourcen für die manuell einstellbaren ISAKarten und die Plug&Play-fähigen (PCI-, ISA-Plug&PlayKarten) Einheiten durchgeführt werden kann. Zumeist jedoch unter diesen Punkten des BIOS-Setup-Hauptmenüs, wobei diese Einstellungen mitunter auch mit anderen Optionen (z.B. Onboard Devices) zusammengefasst sind. Falls sich im PC ausschließlich PCI-Karten befinden, ist die Aktivierung der Option Resources Controlled by: Auto (siehe dort und auch Plug&Play Configuration) die erste Wahl.

Post Video On S3 Resume

Nach der Aktivierung dieser Power-Management-Funktion wird das BIOS der Grafikkarte nach dem Aufwachen aus dem S3-Zustand aktiviert und ein Power On Self Test (POST) durchgeführt. Diese Option sollte nur dann eingeschaltet werden, wenn die Grafikkarte andernfalls nicht funktioniert (wieder aufwacht).

Power Button Override

Die Aktivierung der Funktion ACPI Power Button Override kann hiermit eingeschaltet werden. Wird der Netztaster dann länger als vier Sekunden betätigt, schaltet die Software in einen ACPI-Stromsparmodus.

Power Down Activities

Je nach BIOS lassen sich hiermit verschiedene Quellen angeben, die den PC wieder aus dem Schlaf (Power Management) wecken können.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag Power Management

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Die Einstellungsmöglichkeiten für Stromsparfunktionen eines PC – mitunter auch als Green PC-Functions (AMI) bezeichnet – unterscheiden sich sehr stark bei den verschiedenen Herstellern und es hängt auch davon ab, welche Komponenten des PC im Einzelnen »stromspargeeignet« sind, um eine möglichst optimale Konfiguration zu ermöglichen. Genauere Erläuterungen zum Power Management sind den Beschreibungen zu den einzelnen Optionen zu entnehmen, daher finden sich an dieser Stelle nur die grundlegenden Erläuterungen. – Disable: Die Stromsparfunktionen sind ausgeschaltet. – Max Saving: maximaler Stromspareffekt, da die vier Power-Modi (Doze bis HDD Power Down) nach relativ kurzer Zeit einsetzen (Zeitvorgaben durch BIOS). – Min Saving: minimaler Stromspareffekt, da die vier Power-Modi nach relativ langer Zeit einsetzen (Zeitvorgaben durch BIOS). – User Defined: Die Abschaltzeiten werden einzeln durch den Anwender festgelegt. – Doze Mode: Die Stromaufnahme der CPU wird nach Ablauf der eingestellten Zeit um ungefähr 80% reduziert. – Standby Mode: Die Stromaufnahme der CPU wird nach Ablauf der eingestellten Zeit um ungefähr 92% reduziert. Bei Einstellung GREEN für den Monitor wird die Stromaufnahme des Monitors in Abhängigkeit vom jeweiligen Typ verringert. – Suspend Mode: Die Stromaufnahme der CPU wird nach Ablauf der eingestellten Zeit um ungefähr 99% reduziert und bei Einstellung GREEN für den Monitor wird die Stromaufnahme des Monitors in Abhängigkeit vom jeweiligen Typ reduziert. Des Weiteren wird die Festplatte in den Sleep-Modus versetzt und das Mainboard (wenn es hierfür ausgerüstet ist, ATX) abgeschaltet. – HDD Power Down: Nach der festgelegten Zeit wird die IDE-Festplatte, wenn sie nicht angesprochen wird, »heruntergeschaltet«. Der Suspend Mode übernimmt die hier festgelegte Einstellung, die nicht für SCSI-Festplatten gilt.

P – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag Power Management

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Mögliche Optionen sind hier: Disable, wobei dann bei einigen BIOS-Versionen auch APM und ACPI (!) ausgeschaltet sind. Die Einstellung Max Saving wirkt bereits nach kurzer Zeit, schaltet die Festplatte und den Monitor ab und taktet die CPU herunter.

Min Saving geht den anderen Weg und deaktiviert die Einheiten erst später und hält den PC daher länger aktiv. Bei User Define lassen sich die Daten für die Deaktivierung der Einheiten selbst festlegen. Power Management Setup

Dies ist meist ein Menüpunkt auf der BIOS-Setup-Hauptseite, der zu den unterschiedlichen Einstellungen für das Power Management führt.

RAS Precharge Time

Die RAS Precharge Time ist diejenige Zeit, nach der das Umschalten auf eine neue Zeile erfolgt. Es hängt davon ab, für welche Speichermodule (EDO, SDRAM, siehe dort) das Mainboard vorgesehen ist, um diese allgemeine Angabe genauer interpretieren zu können.

PRECOMP

Write-Precompensation, hier wird derjenige Zylinder angegeben, ab dem die Schreibvorkompensation für die Festplatte wirken soll. Bei aktuellen Festplatten kann dieser Parameter automatisch (siehe auch Auto Detect HDD, Hard Drive) ermittelt und daraufhin festgelegt werden, falls er überhaupt notwendig sein sollte.

Primary Display, Video

Für den Grafikadapter sind in der Regel die folgenden Einstellungen möglich: – Monochrome

(Hercules, MDA)

– Color 40 x 25

(CGA40)

– Color 80 x 25

(CGA80)

– VGA/PGA/EGA (Farbe) – Not Installed…

(keine Karte installiert)

Der angegebene Grafiktyp ist lediglich für die Initialisierung notwendig. Primary Graphics Adapter, Primary Display Adapter

An dieser Stelle kann für die Grafikkarte entweder PCI oder AGP festgelegt werden, je nach dem eingesetzten Typ der Karte, die dann unmittelbar vom BIOS initialisiert wird und nicht erst erkannt werden muss.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Processor Number Feature

Diese Option existiert nur bei Pentium-III-Mainboards. Hiermit kann die Signalisierung der internen und einmaligen Pentium-III-Seriennummer abgeschaltet werden, was ohnehin ein umstrittenes Feature (Datenschutz!) ist.

Processor Type, Processor Speed

Diese Einträge gibt es unter dieser Bezeichnung meist in einem BIOS der Firma AMI. Sie zeigen den erkannten Prozessor-Typ und seinen Takt an und manuelle Einstellungen sind hier nicht möglich. Veränderungen an den CPUDaten sind üblicherweise nur dann möglich, wenn zuvor ein Jumper auf dem Mainboard umgesetzt wird, und damit ist das Maintenance-Menü zugänglich, das dann verschiedene Optionen für die CPU und den Speicher bietet.

PS/2 Mouse Interrupt

Der Interrupt (IRQ 12) für eine PS/2-Maus ist nur dann einzuschalten, wenn auch tatsächlich eine dieses Typus vorhanden ist, denn in einigen Fällen ist die Maus über eine der seriellen Schnittstellen angeschlossen. Der Anschluss für eine PS/2-Maus befindet sich direkt auf dem Mainboard und ist nicht kompatibel mit dem einer »normalen« seriellen Schnittstelle.

10.17Q – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Quiet Boot

Eine Option, wie sie beispielsweise bei Mainboards der Firma zu finden ist, die es erlaubt, entweder die übliche POST-Boot-Anzeige (Disabled) oder statt dessen ein OEM-Logo (Enabled) erscheinen zu lassen.

Quick Power On Self Test

Die Aktivierung des »schnellen POST« hat zur Folge, dass ein verkürzter Selbsttest des PC beim Bootvorgang durchgeführt wird, was etwas Zeit einspart. Der Nachteil kann jedoch sein, dass Fehler im DRAM-Speicher nicht erkannt werden, weil er nicht komplett getestet wird, was dann unter Windows zu Schutzverletzungen führen kann. In der Praxis hat es sich bewährt, zunächst keinen Quick Power On Self Test zu aktivieren, und erst wenn feststeht, dass der PC so weit funktioniert, sollte er freigeschaltet werden.

R – BIOS-Setup-Einträge

10.18R – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

RAS Active Time

Hiermit wird die Anzahl der Takte für das automatische Schließen einer Speicherbank angegeben. Aus Performance-Gründen sollte sie möglichst hoch (7), aus Sicherheitsgründen möglichst niedrig (2) sein. Eine allgemeine Empfehlung für die optimale Einstellung kann nicht gegeben werden, da dies von den Modulen (EDO, FPM) selbst und dem Takt abhängig ist. Am besten wählt man hier einen mittleren Wert.

RAS-to-CAS Delay

Hiermit wird diejenige Zeit festgelegt, bis die Zeile im Speicherchip komplett eingelesen worden ist. Es hängt davon ab, um welchen Speichertyp (FP, EDO, SDARM) es sich jeweils handelt, und demnach unterscheiden sich die jeweils zur Verfügung stehenden Optionen (siehe auch SDRAM RAS-to-CAS Delay).

RDRAM Device Napdown

Mit Hilfe dieser Funktion können zzt. nicht verwendete RAM-Bus-Chips in einen Energiesparmodus geschaltet werden. Ob hier die Einstellung Nap oder Standby zu wählen ist, hängt von der Chipanzahl ab. Bei der Verwendung eines einzigen Moduls ist Standby zu empfehlen.

RDRAM pool B state

Mit Hilfe dieser Funktion können zzt. nicht verwendete RAM-Bus-Chips in einen Energiesparmodus geschaltet werden. Ob hier die Einstellung Nap oder Standby zu wählen ist, hängt von der Chipanzahl ab. Bei der Verwendung eines einzigen Moduls ist Standby zu empfehlen.

Read Around Write

Der Zugriff auf zwischengespeicherte Daten des Speichers wird mit dieser Option ermöglicht, die meist problemlos zu verwenden ist und daher auf Enabled zu schalten ist.

Refresh Cycle Time

Die Häufigkeit der Refresh-Ausführung (Speicherauffrischung) hängt von den eingesetzten Speichermodulen ab. Ein zu hoher Wert führt dazu, dass der Refresh zu oft erfolgt, was dann zu Lasten der Speicherleistung geht, ein zu niedriger Wert führt dazu, dass der Speicher sein »Gedächtnis« verliert, so dass hier meist nur Ausprobieren weiterhilft, um die jeweils optimale Einstellung zu ermitteln.

Refresh RAS# Assertion

Zusätzliche Taktzyklen für den Refresh sollten nur dann aktiviert werden, wenn sich Probleme mit dem Speicher ergeben, wobei die passende Einstellung wieder von den eingesetzten Modulen abhängt und eigentlich nur experimentell zu ermitteln ist.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Reload Global Timer Events

Je nach BIOS sind hiermit verschiedene Quellen anzugeben, die, solange sie aktiv sind, ein Umschalten in den Suspend-Modus (Power Management) nicht zulassen.

Report No FDD For Win 95

Eine eigentlich überflüssige Einstellungsmöglichkeit, die nur dann auf Yes zu stellen ist, falls kein Diskettenlaufwerk (FDD = Floppy Disc Drive) vorhanden ist und Windows 9x zum Einsatz kommt.

Reserved ISA Card Memory Address

Hiermit kann die Basisadresse eines Speicherbereichs für eine ältere ISA-Karte bestimmt werden. Derartige Karten sind mittlerweile nicht mehr erhältlich und daher ist hier in den meisten Fällen eben auf No oder Disabled zu schalten.

Reset Config Data, Reset Configuration Data

Durch die Aktivierung dieses Punktes werden beim nächsten Bootvorgang die Konfigurationsdaten (Plug&PlayDaten) im Flash-PROM gelöscht und neu geschrieben, was immer dann sinnvoll ist, wenn es im Zusammenhang mit der Installation der Plug&Play-fähigen Karten zu Problemen kommt.

Reset IDE on S3 Resume

Die IDE-Festplatten erhalten bei Enabled nach der Wiederkehr aus dem S3-State (Power Management) ein zusätzliches Reset-Signal, was meist aber nicht erforderlich ist und dann auch nicht aktiviert werden sollte.

Resources Controlled by

Hiermit kann die Automatik für die automatische Zuweisung der PC-Ressourcen (IRQs, DMAs) aktiviert werden. Diese sollte nur dann nicht zum Einsatz kommen, wenn die automatisch zugeteilten Ressourcen bei den einzelnen Einheiten Probleme verursachen (z.B. keine InterruptSharing-Fähigkeit), und dementsprechend sind sie dann manuell festzulegen.

Resume by Alarm

Automatisches Einschalten des PC nach einer festgelegten Zeit. Je nach BIOS sind hier verschiedene Optionen wie Everyday, By Date oder Time in der Power-ManagementSektion möglich.

Resume by LAN

Diese Power-Management-Option erlaubt mit der Einstellung von Enabled das Einschalten des PC über das Netzwerk. Der PC wacht demnach aus seinem festgelegten Stromsparmodus auf.

Resume by Ring

Mit der Festlegung von Enabled dieser Option im PowerManagement-Setup wird der PC dann eingeschaltet, wenn das an einem COM-Port befindliche Modem die Ring-Leitung (Klingeln) aktiviert wird.

S – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

RI Resume

Mit der Festlegung von Enabled dieser Option im PowerManagement-Setup wird der PC dann eingeschaltet, wenn das an einem COM-Port befindliche Modem die Ring-Leitung (Klingeln) aktiviert.

RIMM Module Used

Hier wird die Angabe des RIM-Modultyps erwartet, wobei hier meist die Aufteilung in die verschiedenen SpeedKlassen PC600, PC700 und PC800 gegeben ist.

10.19S – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

S.M.A.R.T

Diese Abkürzung steht für Self Monitoring Analysis and Reporting Technology, und bezeichnet eine interne Überwachungsfunktion einer Festplatte. Im Grunde genommen unterstützen alle modernen Festplatten diese ganz nützliche Funktion, die daher auch im BIOS-Setup einzuschalten ist.

Save & Exit Setup

Dies ist meist ein Punkt im BIOS-Setup-Hauptmenü und nach der Selektierung werden die getätigten Änderungen im CMOS RAM abgespeichert, woraufhin das BIOSSetup beendet wird.

SB/MSS Audio Ports Access

Diese Option im Power Management legt fest, dass kein Suspend-Modus aktiviert wird, solange Zugriffe auf eine Soundblasterkarte stattfinden.

Scan User Flash Area

Eine eher selten zu findende Funktion, die es bei Aktivierung erlaubt, den Bereich im BIOS-Flash-Speicher nach Binärdaten abzusuchen und auch ein hier abgelegtes Programm zur Bootzeit auszuführen.

Scratch RAM Option

Die Festplattenparameter des User-Typs (IDE-Festplatte) werden in einem hierfür reservierten RAM-Bereich (Scratch RAM Option) abgelegt. Das Scratch-RAM hat mindestens zwei Einstellungsmöglichkeiten: Entweder wird ab der RAM-Adresse 0:300 ein 256 Byte großer Bereich für die Parameter verwendet oder es wird im Hauptspeicher (bis 640 Kbyte) hierfür ein Bereich von 1 Kbyte reserviert. Bei Verwendung des User-Typs (Nr. 47) sollte man die erste Möglichkeit wählen, damit der Hauptspeicher nicht belegt wird.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag SCSI Additional Options – Advanced Configuration Options

Bedeutung/Funktion/Empfehlung – Plug and Play SCAM Support: SCSI Configured AutoMatic (SCAM) ist die Plug&Play-Funktion für SCSI-BusGeräte, die automatisch eine Adresse zugewiesen bekommen können. In der Praxis können mit SCAM jedoch bei bestimmten Gerätekombinationen Probleme auftreten, so dass diese Option im Zweifelsfall abgeschaltet werden sollte. – Host Adapter BIOS: Normalerweise ist hier Yes (Enabled) angegeben und der Hostadapter daher bootfähig. Falls sich zwei bootfähige SCSI-Bus-Hostadapter im PC befinden, ist bei einem das BIOS auf Disabled zu schalten. – Support Removable Disks under BIOS as fixed Disks: Eine Einstellung für Wechselplatten mit mehreren Optionen, wobei hier Boot Only als Voreinstellung zu finden ist. Dies bedeutet, dass nur eine bootfähige Wechselplatte als Festplatte behandelt wird. Mit All Disks gilt dies für alle Devices und mit Disabled für keines. – Extended BIOS Translation for DOS Devices > 1 Gbyte: Die Unterstützung für Festplatten unter DOS mit einer Kapazität größer als 1 Gbyte wird mit dieser Option eingeschaltet, was auch der Voreinstellung entspricht. – Display Message during BIOS Initialization: Soll aus irgendeinem Grunde keine Meldung zum Aufruf des SCSI-BIOS-Setups erscheinen, wird dieser Punkt auf Disabled geschaltet. – Multiple LUN Support: Diese Einstellung gilt nur für SCSI-Geräte, die aus mehreren LUNs bestehen (siehe auch Boot LUN Number). – BIOS Support for more than 2 Drives: Die übliche Einstellung ist Enabled, wodurch maximal sieben Festplatten direkt (ohne Treiber) verwaltet werden können. – BIOS Support for bootable CD-ROM: Die Unterstützung eines bootfähigen CD-ROM-Laufwerkes wird hier eingeschaltet. Die CD-ROM muss aber speziell hierfür ausgelegt sein. Einige »Brennprogramme« bieten die Option, bootfähige CDs zu erstellen. – BIOS Support for Int 13 Extensions: Über den SoftwareInterrupt 13 werden unter DOS die Festplattenzugriffe gesteuert und Enabled bedeutet hier, dass eine Unterstützung für Festplatten mit mehr als 1024 Zylindern gegeben ist.

S – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

SCSI Additional Options – Boot Device Options

– Boot Target ID: Angabe der SCSI-Bus-Adresse für die Bootfestplatte, üblicherweise 0 oder 1.

SCSI Additional Options – SCSI Device Configuration

– Initiate Sync Negotiation: Ist hier Yes (Enabled) angegeben, wird davon ausgegangen, dass das Gerät selbst bekannt geben kann, ob der asynchrone oder der synchrone Übertragungsmodus unterstützt wird. Für ein älteres SCSI-Bus-Gerät ist diese Option auf No (Disabled) zu schalten.

– Boot LUN Number: Ein SCSI-Bus-Gerät kann prinzipiell mehrere Logical Units (logische Einheiten) beinhalten, wie es beispielsweise bei RAID-Systemen der Fall ist. Üblicherweise entspricht ein SCSI-Gerät aber einer einzigen LUN, so dass hier dann 0 zu stehen hat.

– Initiate Wide Negotiation (nur Wide): Ist hier Yes (Enabled) für das betreffende Gerät angegeben, versucht der Adapter automatisch festzustellen, ob die Datenübertragung in 8 oder 16 Bit Breite erfolgen kann. Ist über einen Adapter am Wide-Anschluss ein älteres 8-BitSCSI-Bus-Gerät angeschlossen, ist dieser Punkt auf No (Disabled) zu schalten. – Maximum Sync Transfer Rate: Die Voreinstellung sollte nur dann für ein Gerät herabgesetzt werden, wenn es im Betrieb Probleme bereitet, weil es diese hohe Transferrate nicht unterstützt, was insbesondere für externe Geräte gilt. – Enable Disconnection: Diese Einstellung hat einen gewissen Einfluss auf die SCSI-Bus-Performance und steht nur dann auf No, wenn sich ein einziges Gerät am SCSI-Bus befindet. Bei Yes wird es dem jeweiligen Gerät ermöglicht, sich bei Nichtbenutzung aus dem SCSIDatenverkehr »auszuklinken«, was eine schnellere Datenübertragung zur Folge haben kann. – Send Start Unit Command: Üblicherweise starten die SCSI-Bus-Geräte automatisch nach dem Einschalten und benötigen kein Start-Kommando (Disabled). Bei einigen Festplatten, wie sie in Workstations eingesetzt werden, kann per Jumper festgelegt werden, dass sie erst nach einem Start-Kommando hochlaufen, was im PC-Bereich jedoch eher unüblich ist.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag SCSI Bus Interface Definitions

Bedeutung/Funktion/Empfehlung – Host Adapter SCSI ID: Angabe der SCSI-Bus-Adresse für den Hostadapter, üblicherweise die 7. – SCSI Parity Checking: Diese Fehlererkennung ist meist eingeschaltet, sollte jedoch nur dann verwendet werden, wenn alle angeschlossenen SCSI-Bus-Geräte diese Option unterstützen. – Host Adapter Termination: Einschalten der Terminierung im Hostadapter. Die Voreinstellung ist Automatic (2940U) und Low On, High On beim 2940UW.

SDRAM Bank Interleave

SDRAMs (die Chips) sind in Bänken organisiert. Die Aktivierung des Bank Interleaves sorgt dafür, dass nicht erst die eine und dann die andere Bank zum Einsatz kommt, sondern dass beide im stetigen Wechsel angesprochen werden. Da sich die Speicheradresse in der Regel lediglich um eins erhöht, wird bei jedem Zugriff die Bank gewechselt. Wenn auf die erste Bank zugegriffen wird, wird bereits die zweite Bank adressiert, und in den meisten Fällen liegen hier auch die nächsten Daten. Es wird also genau die Zeit eingespart, die für das Ansprechen einer Bank benötigt wird. Nach Möglichkeit sollte diese Option bei mehr als 64 Mbyte Speicher eingeschaltet werden.

SDRAM CAS Latency

Hiermit wird die CAS-Latenzzeit, bis die Daten am Speicherausgang zur Verfügung stehen, festgelegt. Diese Einstellung ist im Zusammenhang mit RAS-to-CAS-Delay und der RAS Precharge Time zu sehen. Alle drei Parameter (z.B. als 333 bei einem PC100-Modul) sollten durch das Speichermodul explizit ausgewiesen sein und sind dementsprechend festzulegen.

SDRAM Configuration

Unter diesem Punkt sind meist zwei Optionen zu finden: By SPD und Manual. Durch die Aktivierung der ersten Option werden die Speichereinstellungsdaten aus dem EEPROM des Speichermoduls vom BIOS ausgelesen und daraufhin automatisch aktiviert. Im Idealfall sollte dies auch die bevorzugte Einstellung sein, wobei es in der Praxis jedoch des Öfteren Probleme mit dieser Option gibt, weil die Daten im EEPROM fehlerhaft oder auch unvollständig sind, so dass die Einstellungen dann manuell vorzunehmen sind.

S – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

SDRAM Cycle Length

Die CAS-Latenzzeit, bis die Daten am Speicherausgang zur Verfügung stehen, wird hiermit bestimmt. Es ist im Grunde nur einen andere Bezeichnung für SDRAM CAS Latency. Demnach ist dieser Parameter im Zusammenhang mit RAS-to-CAS-Delay und der RAS Precharge Time zu sehen. Alle drei Parameter (z.B. als 333 bei einem PC100-Modul) sollten durch das Speichermodul explizit ausgewiesen sein und sind dementsprechend festzulegen.

SDRAM ECC Setting

Festlegung des Fehlerkorrekturmechanismus für die eingesetzten Speichermodule, wobei hier typischerweise Enabled ECC die richtige Einstellung ist, wenn alle eingesetzten Module diese Funktion auch unterstützen. Andernfalls wird hier Disabled festgelegt, was auch einen kleinen Geschwindigkeitsgewinn nach sich zieht, weil dann eben keine Speicherfehlerüberprüfung durch den Chipset ausgeführt wird.

SDRAM Idle (Cycle) Limit

Hier ist die Angabe möglich, nach wie vielen Takten eine angewählte Speicherseite (Page) geschlossen werden soll. Der passende Wert hängt von der installierten Speichergröße ab und liegt zwischen 8 und 32 Takten.

SDRAM MA Wait State

Zusätzliche Wartezyklen sollten nur im Problemfall festgelegt werden. Üblicherweise stehen hier Optionen wie die Anzahl der Takte (Clocks) oder auch eine Angabe wie FAST zur Verfügung.

SDRAM PH Limit

Eine Pause zur Auffrischung der Zeilenadresse kann mit dieser Option, die es nur bei Athlon-Mainboards gibt, bestimmt werden. Bei der Verwendung von PC100Modulen sind 64 Cycles ein praktikabler Wert.

SDRAM RAS Precharge Time

Hiermit wird Vorladezeit für das RAS-Signal (Row Address Strobe) festgelegt, die Zeit für das Umschalten auf eine neue Zeile. Dieser Parameter ist im Zusammenhang mit SDRAM RAS-to-CAS-Delay und der SDRAM CAS Latency zu sehen. Alle drei Parameter (z.B. als 333 bei einem PC100-Modul) sollten durch das Speichermodul explizit ausgewiesen sein und sind dementsprechend festzulegen.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

SDRAM RAS to CAS Delay

Dies ist die Zeit, bis die Zeile im Speicherchip komplett eingelesen worden ist. Dieser Parameter ist im Zusammenhang mit SDRAM RAS Precharge Time und der SDRAM CAS Latency zu sehen. Alle drei Parameter (z.B. als 333 bei einem PC100-Modul) sollten durch das Speichermodul explizit ausgewiesen sein und sind dementsprechend festzulegen.

SDRAM RAS# Timing

Hier können die drei Werte für CL, trcd und trp, also die SDRAM CAS Latency und SDRAM RAS to CAS Delay sowie SDRAM RAS Precharge Time, in einem Menüpunkt zusammengefasst eingestellt werden (siehe dort).

SDRAM Tras Timing

Dies ist die Anzahl der Takte für das automatische Schließen einer Speicherbank. Diese Option taucht meist nur bei Athlon-Mainboards auf und ist eigentlich überflüssig, da die drei Parameter CL, trcd und trp das Modul-Timing eindeutig beschreiben sollten. Eine allgemeine Empfehlung für die optimale Einstellung kann daher nicht gegeben werden, außer dass sie aus Performance-Gründen möglichst hoch (7) und aus Sicherheitsgründen möglichst niedrig (2) sein sollte.

SDRAM Trcd Timing

Die Zeit, bis die Zeile im Speicherchip komplett eingelesen worden ist, kann mit dieser Option bestimmt werden. Es ist nur eine andere Bezeichnung für SDRAM RAS to CAS

Delay (siehe dort). SDRAM Trp Timing, SDRAM TRP SRAS Precharge

Hiermit ist die RAS Precharge Time für das Umschalten auf eine neue Zeile gemeint und sie ist nichts anderes als eine andere Bezeichnung für SDRAM RAS Precharge Time (siehe dort).

SECTOR

Angabe der Sektorenanzahl der IDE-Festplatte. Aus den Angaben zur Zylinderanzahl, zu den Köpfen und zu den Sektoren wird mit der Sektorgröße von 512 Bytes automatisch die verfügbare Speicherkapazität der Festplatte errechnet und unter Size dargestellt.

S – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag Security Menu

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Bei einigen BIOS-Versionen (z.B. AMI, Award-Medallion) ist für die Vergabe der Passwords und der Festlegung einiger Optionen ein eigenes Menü vorhanden, das die folgenden Punkte bietet: – User Password is: zeigt an, ob ein User-Password gesetzt worden ist. – Unattended Start: Festlegung, ob ein User den PC starten darf (Ja: Disabled). – Supervisor Password is: zeigt an, ob ein SupervisorPassword gesetzt worden ist. – Set User Password: Festlegung des User Passwords. – Set Supervisor Password: Festlegung des Supervisor Passwords. – Clear User Password: Der Supervisor kann hier das User Password löschen. – User Access Level: Festlegung von Einschränkungen für den User, die nur vom Supervisor festgelegt werden können. Limited: kein BIOS-Setup möglich No Access: kein PC-Zugriff möglich View Only: nur Boot-Anzeige Full: keine Einschränkung

Security Option

Dieser Eintrag zur Festlegung der Password-Abfrage findet sich in dieser Form bei einem Award-BIOS (vgl. Checking Option beim AMI-BIOS). Die Abfrage eines Passwords kann entweder dann stattfinden, wenn das Setup aufgerufen wird (Einstellung: SETUP), oder nach jedem Einschalten des PC (Einstellung: SYSTEM). Diese Festlegung ist jedoch nur dann von Bedeutung, wenn im Hauptmenü des Setups (PASSWORD SETTING) überhaupt ein Password festgelegt worden ist.

Selects Values

Diese Anzeige gibt in einem BIOS-Setup die Tasten an, mit denen zwischen den zur Verfügung stehenden Optionen umgeschaltet werden kann.

Set Supervisor Password

Ist unter Password Setting (siehe dort) die Funktion eines Passwords aktiviert, lässt sich an dieser Stelle ein Password festlegen, das immer dann einzugeben ist, wenn das BIOS-Setup aufgerufen wird.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Set User Password

Ist unter Password Setting (siehe dort) die Funktion eines Passwords aktiviert, lässt sich an dieser Stelle ein Password festlegen, das immer dann einzugeben ist, wenn der PC bootet.

Shadow RAM, Shadow RAM Option

Hier können das Shadow-RAM für das System- und das BIOS der Grafikkarte eingeschaltet werden (Punkt: Both). In einem Advanced-Chipset-Setup findet sich manchmal unter der Rubrik BIOS IS CACHEABLE die gleiche Einstellungsmöglichkeit. Diese Konfigurationsmöglichkeit des Shadow-RAMs ist dann im Prinzip zweimal vorhanden, was schon für etwas Verwirrung sorgen kann, wenn man diesen Zusammenhang nicht kennt und CACHEABLE fälschlicherweise mit dem Cache-Speicher in Verbindung bringt. Typische Shadow-RAM-Bereiche (Basisadressen) sind die folgenden, die allerdings nicht allgemein gültig sind: – Main-BIOS: F0000h – Video-BIOS: C0000h, C4000h – SCSI-BIOS: DC000h, C8000h – Netzwerkkarten-BIOS: D8000h Das Einschalten von Shadow-RAM ist nur für NichtWindows-Betriebssysteme mit einem Geschwindigkeitszuwachs verbunden.

Single Bit Error Report

Falls der Fehlererkennung und -korrekturmechanismus ECC aktiviert ist, kann auch diese Option eingeschaltet werden, damit das System einen aufgetretenen, aber korrigierbaren Fehler meldet, was jedoch nur für Testzwecke interessant sein dürfte.

Sleep Clock

Hiermit kann festgelegt werden, ob der Takt im Power Management angehalten oder reduziert (Slow Clock) werden soll.

Sleep Timer

Nach der hier festgelegten Zeit, in der der PC nicht aktiv ist, werden alle Einheiten außer der CPU und der Festplatte abgeschaltet.

Slot x using INT# Right/ Middle/Left

Die Zuordnung eines bestimmten Interrupts zu einem PCI-Slot ist hiermit möglich. Alternativ kann die AutoStellung festgelegt werden, bei der die Zuteilung automatisch durch das BIOS vorgenommen wird, was in der Regel die bevorzugte Einstellung ist, die mit aktuellen Einheiten auch keine Probleme verursacht.

S – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Slot x (using) IRQ

In einigen BIOS-Setups kann jedem PCI-Slot explizit ein bestimmter Interrupt-Kanal zugeordnet werden, was immer dann sinnvoll ist, wenn eine Einheit nur mit einem bestimmten Interrupt-Kanal (der von dieser Einheit ausschließlich verwendet wird) funktioniert.

SMBUS Resume

Wird dieser Eintrag im Power Management-Setup auf Enabled geschaltet, wird ein automatisches Einschalten des PC ermöglicht, wenn eine Einheit am System Management Bus aktiv wird. Zurzeit ist aber keine geeignete Einheit (außer vielleicht einem Monitor) bekannt, wo dieser Eintrag nutzbringend auf Enabled zu schalten wäre.

Soft Off by PWR-BTTN

Wenn die Option aktiviert wird, schaltet sich der PC nach der Betätigung des Power-Tasters (ATX) in einen Stromsparmodus, aus dem er nur durch eine erneute Betätigung des Tasters oder durch ein externes Ereignis (z.B. vom Modem) wieder erwacht.

Sound Blaster

Falls sich auf dem Mainboard ein Soundblaster-kompatibler Audio-Controller befindet, stehen für seine Konfiguration auch einige Optionen im BIOS-Setup zur Verfügung. Die Sound Blaster Emulation braucht jedoch nur dann aktiviert zu werden, wenn der Audio-Controller auch unter direktem DOS für (ältere) Spiele verwendet werden soll. Falls die Emulation (Nachbildung) eingeschaltet wird, lassen sich die Ressourcen für den Controller anpassen, wobei die Voreinstellungen meist nicht verändert werden müssen, da dies genau die Parameter für die DOS-Emulation sind, wie es im Folgenden angegeben ist. – Sound Blaster Emulation – Sound Blaster I/O Base Address [220h-22Fh] – Sound Blaster IRQ [5] – Sound Blaster DMA [DMA1]

Speed Error Hold

Ist meist als Unterpunkt in der CPU Operating SpeedSektion zu finden und sorgt bei der Einstellung Enabled dafür, dass der Bootvorgang bei einer falschen CPUTakteinstellung angehalten wird. Die CPU-Daten, die automatisch aus der CPU vom BIOS gelesen worden sind, stimmen dann nicht mit der manuellen Einstellung im BIOS-Setup überein.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Speed Select

Eine Bezeichnung, die eigentlich nur bei älteren Mainboards (im Standard Setup) zu finden ist, mit der die Taktfrequenz (geringfügig) angepasst werden kann. Üblich ist hier die Einstellung Normal oder auch No Change.

Spread Spectrum

Diese Option beeinflusst den auf dem Mainboard befindlichen Taktgenerator und erlaubt die Einstellung, dass der Takt um einen bestimmten Prozentanteil verlangsamt (down) werden kann, was der Einstellung einer Frequenzmodulation entspricht. Das Einschalten verringert die Störabstrahlung des Mainboards und demnach sollte diese Option auf Enabled geschaltet werden.

SRAM Back-toBack

Generell stellen Back-to-Back-Zyklen einen Übertragungsmechanismus dar, bei dem die so genannten Blindzyklen minimiert werden. Dies sind Zyklen, die sich aus der auf dem Mainboard eingesetzten Hardware ergeben, denn für die Kommunikation – hier mit dem statischen Speicher, dem L2-Cache – sind aus Abstimmungsgründen (Timing) eben solche Zyklen ohne eigentlichen Dateninhalt notwendig. Hier den passenden Wert zu finden, ist prinzipiell die Aufgabe des Mainboard-Herstellers, und je nach Cache-Bausteintyp muss man den optimalen Wert leider experimentell ermitteln, wenn dies notwendig sein sollte, weil sich Speicherprobleme ergeben.

SRAM Read Burst Control

Der Cache-Speicher im PC, der wesentlich schneller arbeitet als die DRAMs, ist grundsätzlich als statisches RAM (SRAM) ausgeführt und benötigt demnach auch keinen Refresh-Impuls. Mit »SRAM Read Burst Control« kann der Zugriffszyklus für den Burst Mode im Lesebetrieb festgelegt werden. Ein Burst Mode zeichnet sich im Gegensatz zu einem normalen Speicherzugriff grundsätzlich dadurch aus, dass nur einmal die Adresse gesendet wird und danach nicht nur ein einziger Wert, sondern gleich ein Datenblock (DMA-Transfer) in drei Zyklen übertragen wird. Gekennzeichnet wird dies beispielsweise so: Adresse 3 oder 3 oder 2 oder ?

Daten (Block) 2-2-2 1-1-1 1-1-1 ?-?-?

S – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Die vier Zahlen stehen dabei für die Anzahl der Zyklen, die jeweils für einen Burst Mode benötigt werden. Also beispielsweise 3 für die Übertragung der Adresse und jeweils 2 für einen Datenzyklus. Je geringer diese Werte im Setup eingestellt werden können, desto besser, denn dann wird die Übertragung schneller durchgeführt. Oftmals kann die Voreinstellung für die Cache-RAM-Bausteine problemlos auf einen besseren Wert (z.B. von 3-2-2-2 auf 2-1-1-1) eingestellt werden. Für den Cache-Speicher sind – je nach PC-Typ – noch weitere Einstellungen möglich, wie beispielsweise die Umschaltung zwischen der Write-Through- und der leistungsfähigeren Write-Back-Cache-Betriebsart.

SRAM Type

Diese Option gibt es nur dann, wenn der L2-Cache extern auf dem Mainboard realisiert wurde und hierfür verschiedene Bestückungsmöglichkeiten gegeben sind. Dann kann hier der passende Typ (z.B. synchronous, asynchronous) festgelegt werden, der natürlich mit der tatsächlichen Ausstattung übereinstimmen muss.

SRAM Write Wait States

Waitstates sind Wartezyklen, die gegebenenfalls von einem PC-Baustein eingelegt werden müssen, da die benötigten Daten noch nicht zur Verfügung stehen. Bei Cache-RAMs, die im Verhältnis zum Prozessortakt relativ langsam arbeiten, können SRAM Write Wait States festgelegt werden. Besser ist es jedoch, wenn man mit der Einstellung 0 W/S arbeiten kann, wodurch die maximal mögliche Leistung erreicht wird.

Standard CMOS Setup

Dies ist die BIOS-Setup-Seite für grundlegende Festlegungen wie für die Uhrzeit, das Datum und die Laufwerke.

Standby Mode

Angabe, nach welcher Zeitspanne der PC in den StandbyModus schalten soll. Voraussetzung ist hierfür in der Regel, dass beim Eintrag Power Management die Einstellung User Define aktiviert worden ist.

Suspend Mode

Angabe, nach welcher Zeitspanne der PC in den Suspend-Modus schalten soll. Voraussetzung ist hierfür in der Regel, dass beim Eintrag Power Management die Einstellung User Define aktiviert worden ist.

Suspend To RAM Capability

Bei der Einstellung Auto wird überprüft, ob die StandbyLeitung für den S3-Power Management-Zustand einen ausreichenden Strom liefern kann, was man daher auch einstellen sollte.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Suspend Type

Hier erfolgt die Angabe des Suspend-Modus im PowerManagement-Setup, der entweder Power On Suspend lautet, wobei die CPU unverändert weiterarbeitet, während ihr Zustand bei der Einstellung Stop Grant »eingefroren« wird.

Swap Floppy Drive

Durch die Aktivierung dieser Option wird die Reihenfolge der Diskettenlaufwerke, die durch das Kabel bestimmt wird, vertauscht, also wird A: zu B: und umgekehrt.

Symbios SCSI BIOS

Unter diesem Menüpunkt können verschiedene Optionen für die Konfigurierung eines SCSI-Hostadapters der Firma Symbios Logic vorhanden sein. Im einfachsten Fall besteht hier lediglich die Möglichkeit, das dazugehörige SCSI-BIOS ein- oder abzuschalten.

System BIOS is Cacheable

Die Bezeichnungen SHADOW und CACHEABLE gehen bei den BIOS-Setup-Programmen in Bezug auf das Einschalten von Shadow-RAM für ein oder mehrere ROMs, und nichts anderes ist mit diesen Bezeichnungen gemeint, des Öfteren durcheinander. Mit diesem Menüpunkt kann demnach das Shadow-RAM (Bereich F0000h bis FFFFFh) für das System-BIOS eingeschaltet werden.

System Boot Up Num Lock

Der rechte Block der Tastatur kann entweder für die Eingabe von Zahlen verwendet werden oder zur Cursorsteuerung mit den Pfeil- und Bildtasten. Die Umschaltung zwischen beiden Betriebsarten erfolgt über die NUMTaste auf der Tastatur. Ist NUM (Number) eingeschaltet, leuchtet die entsprechende Anzeige auf der Tastatur, und der Tastenblock dient zur Zahleneingabe. Wird es gewünscht, dass diese Betriebsart sofort nach dem Bootvorgang eingestellt wird, die natürlich mit der NUM-Taste jederzeit wieder rückgängig gemacht werden kann, wird der Menüpunkt »System Boot Up Num Lock« auf ON geschaltet.

System Boot Up Sequence

Hier wird festgelegt, in welcher Reihenfolge das BIOS auf den Laufwerken nach dem Betriebssystem suchen soll. Ist eine Festplatte eingebaut, sollte hier »C:, A:« angegeben werden. Damit wird von der Festplatte aus gebootet und erst wenn dies aus irgendwelchen Gründen fehlschlägt, wird auf das Diskettenlaufwerk A: zugegriffen, um dann von dort aus das System zu laden. Je nach BIOS-Version gibt es hier unterschiedliche Möglichkeiten, die BootReihenfolge noch mit anderen Laufwerken (z.B. auch SCSI, ATAPI, Netzwerk) festlegen zu können.

T – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

System Date

Das Datum und auch die Uhrzeit (siehe System Time) sollten mit den tatsächlichen Zeiten übereinstimmen, da diese Angaben zusammen mit Daten und Programmen gespeichert werden und sich jedes Programm, das in irgendeiner Form Zeitinformationen verarbeitet, auf die Echtzeituhr des PC bezieht. Die entsprechenden Einstellungen werden, nachdem der jeweilige zu verändernde Eintrag mit den Pfeiltasten angewählt wurde, über die »Bild«-Tasten vorgenommen. Bei einigen BIOS-Versionen (Award) können auch direkt die entsprechenden Zahlenwerte eingegeben werden.

System Thermal

Diese Funktion sollte beim Power Management aktiviert sein, damit der Suspend-Modus automatisch unterbrochen wird, falls die CPU zu heiß wird.

System Time

Die Uhrzeit (Time) wird wie Date ebenfalls durch die Betätigung der oben genannten Tasten eingestellt. Das Datum und die Uhrzeit können auch zu einem späteren Zeitpunkt mit den DOS-Befehlen DATE und TIME oder unter Windows festgelegt werden und werden dann genauso wie beim BIOS-Setup im CMOS-RAM abgespeichert.

10.20T – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Tag Option, Tag RAM Size

Das TAG-RAM enthält die Information über den Inhalt des L2-Cache. Diese Option gibt es nur dann, wenn der L2Cache extern auf dem Mainboard realisiert wurde und hierfür verschiedene Bestückungsmöglichkeiten gegeben sind. Dann kann hier der passende Typ für das jeweils verwendete TAG-RAM und dessen Speicherkapazität festgelegt werden, was natürlich mit der tatsächlichen Ausstattung übereinstimmen muss.

Throttle Duty Cycle

Der Eintrag für das Power Management legt fest, wie lange die CPU per STPCLK-Signal angehalten wird bzw. sie den CPU-Takt erhält. Dieses Verhältnis von Low- zu High-Pegel bestimmt somit die Stromaufnahme der CPU. Je geringer dieser Wert gewählt wird, desto höher ist die Stromaufnahme.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Time

Die Uhrzeit wird wie Date ebenfalls durch die Betätigung der oben genannten Tasten eingestellt. Das Datum und die Uhrzeit können auch zu einem späteren Zeitpunkt mit den DOS-Befehlen DATE und TIME oder unter Windows festgelegt werden und werden dann genauso wie beim BIOS-Setup im CMOS-RAM abgespeichert.

Total Memory

Die Angaben über die Speichergröße lassen sich im BIOSSetup-Programm nicht verändern, die jeweilige Kapazität wird vom BIOS automatisch ermittelt, wobei unter Total Memory die Summe der gesamten installierten DRAMGröße (Base, Extended, Other) erscheint.

TRAS Timing

Dies ist die Anzahl der Takte für das automatische Schließen einer DRAM-Speicherbank. Diese Option taucht meist nur bei Athlon-Mainboards auf und ist eigentlich überflüssig, da die drei Parameter CL, trcd und trp das Modul-Timing eindeutig beschreiben sollten. Eine allgemeine Empfehlung für die optimale Einstellung kann daher nicht gegeben werden, außer dass sie aus Performance-Gründen möglichst hoch (7) und aus Sicherheitsgründen möglichst niedrig (2) sein sollte.

TRCD Timing

Dies ist die Zeit, bis die Zeile im Speicherchip (SDRAM) komplett eingelesen worden ist. Es ist nur eine andere Bezeichnung für SDRAM RAS to CAS Delay (siehe dort).

Trigger Method

Bei einigen BIOS-Versionen trifft man auf die Möglichkeit, die Interrupt-Auslösefunktion zwischen Level (Pegel) und Edge Triggering (Flankentriggerung) umschalten zu können. Für PCI-Karten ist Level die übliche Auslösemethode.

Turbo Frequency

Ist meist als Unterpunkt in der CPU Operating Speed-Sektion zu finden und erhöht den CPU-Takt (66, 100, 133 MHz) um typischerweise 2,5%, was in der Regel zulässig ist und daher auch auf Enabled gestellt werden kann. Bei älteren BIOS-Versionen (für 486-, Pentium-I-CPU) findet sich unter dieser Option mitunter die Möglichkeit, den Turbo-Modus zu aktivieren, was der Betätigung des Turbo-Schalters am PC entspricht. Turbo bedeutet bei diesen älteren Modellen die normale Betriebsart, für die die CPU spezifiziert ist, und bei der Einstellung Normal oder Standard wird die CPU heruntergetaktet.

Turbo Read Leadoff

Hiermit kann eine Reduzierung der Taktzyklen beim ersten Zugriff einer Blockübertragung bei EDO-DRAMs (siehe dort) festgelegt werden. Nur bei relativ langsamen EDO-DRAMs ist hier Disabled zu bevorzugen.

T – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Turn-Around Insertion

Ein zusätzlicher Takt wird mit dieser Option für den Chipset bei DRAM-Back-to-Back-Zyklen eingeschaltet (siehe EDO Back-to-Back Timing).

TxD, Rxd Active

Dies ist eine Option für das Verhalten der Sende- und der Empfangsleitung des UARTs, der nicht nur für eine serielle Schnittstelle zuständig ist, sondern auch als IrDA-Port genutzt werden kann. Mitunter muss hierfür auf dem Mainboard auch erst noch ein entsprechendes IrDAModul nachgerüstet werden und letztendlich bestimmt die am Infrarot-Port zu verwendende Peripherie, welche Einstellung hier passend ist.

Typematic

Für die Einstellung der Tastatur sind meist drei Menüpunkte in einem erweiterten Setup vorhanden: – Typematic Rate Programming: Enabled – Typematic Rate Delay (msec): 500 – Typematic Rate (Chars/Sec): 30 Ist der Menüpunkt »Typematic Rate Programming« auf Disabled geschaltet, haben die beiden folgenden Angaben keine weitere Bedeutung, da sie dann nicht aktiviert sind. Erst mit Enabled werden die unter »Typematic Rate Delay« (msec) und »Typematic Rate (Chars/Sec)« anzugebenden Parameter aktiviert. »Typematic Rate Delay« ist diejenige Zeit im Millisekunden, die bei einem Tastendruck verstreichen muss, bis das gedrückte Zeichen wiederholt dargestellt wird. »Typematic Rate« legt die Geschwindigkeit der Zeichenwiederholung in Zeichen pro Sekunde fest. Diese Tastatureinstellungen erfolgen generell nach Belieben und sind abhängig von der verwendeten Tastatur und den persönlichen Schreibgewohnheiten.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

10.21U – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag UART 2 Mode, UART 1, 2 Duplex Mode

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Die UARTs sind auf dem Mainboard für die seriellen Schnittstellen zuständig. Je nach Mainboard kann ein UART auch für die Verwendung als Infrarot-Port eingesetzt werden, was unter diesen Optionen dann festgelegt werden kann. Bei einigen Mainboards ist dies zwar prinzipiell möglich, allerdings muss das Infrarot-Modul, für das dann eine Pfostenleiste auf dem Mainboard vorgesehen ist, erst noch nachgerüstet werden. Die Infrarot-Optionen stehen nur dann zur Verfügung, wenn für den UART ein IrDA-Mode selektiert worden ist, der unter UART 2 Mode z.B. auf Fast IrDA (den schnellen Infrarot-Modus) geschaltet werden kann. Es hängt vom verwendeten Peripherie-Gerät ab, ob sich diese Betriebsart verwenden lässt, was ebenfalls auf den Duplex-Mode (gleichzeitiges Senden und Empfangen) zutrifft. Prinzipiell sind die folgenden Betriebsarten möglich: – Normal: Serielle Schnittstelle laut RS232-Standard – Standard: Serielle Schnittstelle laut RS232-Standard – IrDA 1.0: IrDA 1.0-Standard, maximale Datenrate von 115,2 KBit/s – IrDA SIR: Erster verbindlicher Standard laut IrDA 1.0 – IrDA MIR: Medium IrDA-Standard, maximale Datenrate von 1 MBit/s – IrDA FIR: Fast IrDA-Standard, maximale Datenrate von 4 MBit/s – VFIR, Very Fast Infrared, maximale Datenrate von 16 MBit/s – FIR: Fast IrDA, maximale Datenrate von 4 MBit/s – MIR: Medium IrDA, maximale Datenrate von 1 MBit/s – 0.57M: Spezieller Modus mit 0,57 MBit/s – 1,15M: Spezieller Modus mit 1,15 MBit/s – Sharp IR: Spezieller Modus der Firma Sharp

U – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung – HPSIR: Spezieller Modus der Firma Hewlett-Packard – ASK IR: Am Adresse Keyed Infrared

Daten (Block) plitude Shift

Trotz höherer Datenraten stellt IrDA 1.0 immer noch den gebräuchlichsten Standard dar, mit dem die unterschiedlichsten Geräte umgehen können. USB Host Controller

Der USB Host Controller befindet sich bei aktuellen PCs mit im Chipset und wird mit dieser Option ein- oder ausgeschaltet. Wenn keine USB-Geräte zum Einsatz kommen, empfiehlt sich die Abschaltung, da dann die belegten PC-Ressourcen anderweitig verwendet werden können.

USB KB/MS Wakeup From S3

Legt fest, ob die Betätigung einer USB-Tastatur oder einer USB-Maus den Suspend-Modus (Power Management) beenden kann. Wenn dies gewünscht wird, ist hier Monitor zu aktivieren, was bedeutet, dass die entsprechenden Signale dann überwacht werden (Monitoring).

USB Keyboard Support

Damit eine USB-Tastatur auch unter einem NichtWindows-Betriebssystem (z.B. DOS) funktioniert, lässt sich mit dieser Option die entsprechende Unterstützung einschalten.

USB Latency Timer

Diese Einstellung für den USB Latency Timer (siehe auch Latency Timer) erlaubt die Festlegung einer Minimalzeit in PCI-Takten, die der USB-Controller den PCI-Bus belegen darf.

USB Legacy Support

Der Legacy-Support für den Universal Serial Bus, der hiermit eingeschaltet werden kann, erlaubt die Verwendung von USB-Einheiten (Tastatur, Maus) auch unter einem Nicht-Windows-Betriebssystem (z.B. DOS).

USB Mouse Support

Damit eine USB-Maus auch unter einem Nicht-WindowsBetriebssystem (z.B. DOS) funktioniert, lässt sich mit dieser Option die entsprechende Unterstützung einschalten.

Use ARMD Drive as

Mit ARMD ist ATAPI Removable Media Device gemeint, d.h. alle ATAPI-Devices (CD, DVD, ZIP, LS-120), die als Boot-Devices neben den Festplatten und dem Diskettenlaufwerk festgelegt werden können.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

10.22V – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

VGA BIOS Sequence

An dieser Stelle kann bestimmt werden – bzw. die Reihenfolge festgelegt werden –, wo das BIOS (zuerst) nach dem Grafikadapter suchen soll (AGP, PCI, ISA).

VGA Shared Memory Size

Wenn der Chipset des Mainboards einen integrierten Grafikadapter besitzt, kann hier die Speichergröße für den Videospeicher festgelegt werden. Dieser Speicherbereich (typ. 512 Kbyte bis 4 Mbyte) wird vom üblichen DRAM-Speicher »abgezwackt«.

Video

Festlegung des Grafikadapters, wie es auch unter Primary Display erläutert ist.

Video BIOS is Cacheable

Wie auch unter »System BIOS is Cacheable« erläutert, kann mit diesem Menüpunkt ein Shadow-RAM, hier für das BIOS der Grafikkarte (typischer Bereich C0000h bis C7FFFh) eingeschaltet werden, was in den meisten Fällen jedoch nur unter DOS merkliche Auswirkungen zur Folge hat.

Video BIOS Shadow

Der Inhalt des BIOS einer VGA-Grafikkarte wird bei eingeschalteter Video-BIOS-Shadow-Funktion vom ROM in das praktisch parallel liegende RAM geladen, das dann als Shadow-RAM fungiert. Der Vorteil ist dabei die schnellere Zugriffsmöglichkeit auf die BIOS-Routinen, die dann aus den schnelleren RAMs statt aus den ROMs gelesen werden, was besonders unter DOS zum Tragen kommt. Normalerweise wird der als Shadow-RAM festgelegte Bereich vom BIOS automatisch schreibgeschützt. Dies ist jedoch nicht immer der Fall (ältere Modelle), so dass man gegebenenfalls noch nach einer Eintragung wie »Segment Write Protect On/Off« Ausschau halten sollte und den als Shadow-RAM festgelegten Bereich so zusätzlich als schreibgeschützt definiert. Dies ist deswegen absolut notwendig, damit in diesem Bereich nicht etwa Teile des DOS »nach oben geladen werden« und es daraufhin zu einem unvermeidlichen Systemabsturz kommt.

Video Memory Cache Mode

Mit dieser Option lässt sich festlegen, wie der Chipsatz den auf der AGP-Grafikkarte vorhandenen Speicher ansprechen soll. Die Einstellung UC (UnCached) bewirkt, dass der Chipsatz den Grafikkartenspeicher ohne »Zwischenspeicherung« verwendet, während die Option USWC (Uncached Speculative Write Combining) zur Folge hat, dass der Chipsatz aufeinander folgende 16-BitSchreibzugriffe bündeln kann, damit sie schneller zu verarbeiten sind.

W – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Welche der beiden Optionen man letztlich aktiviert, spielt im Grunde genommen keine Rolle, wenn Windows zum Einsatz kommt, da es das Write Combining – wenn möglich – automatisch aktiviert.

Video Off After

Hier ist die Angabe zu treffen, bei welchen Stromsparfunktionen der Monitor abgeschaltet wird. Möglich sind hier meist NA (niemals), Doze (bei allen), Standby (Standby und Suspend) und Suspend (nur Suspend).

Video Off Method

Die Festlegung des Monitor-Abschaltmechanismus ist an dieser Stelle für das Power Management möglich. Aktuelle Monitore unterstützen DPMS, was man daher auch einschalten sollte. Nur ältere Modelle schalten intern erst dann in einen Energiesparmodus, wenn hier Blank Screen angegeben wird oder zusätzlich die V- und H-Sync.-Signale abgeschaltet werden.

Virus Warning

Der Boot-Sektor der Festplatte ist besonders durch Virenbefall gefährdet, da hier abgelegte Viren den Datenträger total zerstören können. Einen gewissen Schutz vor diesem Virentypus bietet die Einschaltung dieser Option, wobei eine neu eingerichtete Festplatte vom BIOS als virenfrei angenommen wird und eine Warnung erscheint, sobald eine (beliebige) Software dann schreibend auf den BootSektor zugreift.

10.23W – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Wait For ‹F1› If Any Error

Wird im System ein Fehler festgestellt, hält der PC normalerweise an, und es erscheint die Meldung PRESS . Soll diese Meldung nicht ausgegeben werden, kann dies mit Disabled im WAIT FOR F1 IF ANY ERROR-Menüpunkt eingestellt werden.

Wait State Option

Mit dieser Option können zusätzliche Wartezyklen für den Zugriff der CPU auf den Hauptspeicher (DRAM) festgelegt werden, die auf Kosten der Verarbeitungsgeschwindigkeit gehen. Im einfachsten Fall findet sich hier lediglich die Möglichkeit, zwischen Disabled oder Enabled umzuschalten. Ob ohne zusätzliche Wartezyklen gearbeitet werden kann, hängt nicht nur von der Zugriffszeit der DRAMs, sondern auch vom jeweiligen Chipsatz ab.

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Kapitel 10 – Alle BIOS-Setup-Parameter auf einen Blick

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Wake On LAN

Wird diese Option im Power Management-Setup auf Enabled geschaltet, ist das Einschalten des PC über das Netzwerk möglich. Nützlich ist diese Funktion z.B. bei Servern, die rund um die Uhr laufen und sich außerhalb der Geschäftszeit in einen stromsparenden Modus bewegen sollen.

Wake on RTC Timer

Das automatische Einschalten des PC nach einer festgelegten Zeit kann mit dieser Power-Management-Funktion konfiguriert werden. Je nach BIOS sind hier verschiedene Optionen wie Everyday, By Date und Time möglich.

Wake up Events

Der PC kann nicht nur durch die Betätigung einer Taste auf der Tastatur vom Power Management Mode in die »normale« Betriebsart zurückversetzt werden, sondern ebenfalls durch extern auftretende Ereignisse (Events). Eine Maus ist entweder an die Schnittstelle COM1 oder COM2 angeschlossen, der in der Regel der Interrupt 4 bzw. 3 zugeordnet ist. Für eine PS/2-Maus ist der IRQ 12 standardmäßig zuständig. Nach Aktivierung des entsprechenden Wake-Up Events (ON) im Setup kann der PC daraufhin durch den dazugehörigen Interrupt, der durch die Bewegung der Maus ausgelöst wird, wieder »zum Leben erweckt« werden. Darüber hinaus kann sich, wenn dies am entsprechenden Menüpunkt zugelassen worden ist (ON), der PC generell bei einem Zugriff auf einen Port (COM, IDE, LPT) wieder einschalten. Nur wenn hier »COM Ports Accessed« auf ON steht, können auch die obigen Interrupt-Events verarbeitet werden. Dementsprechend kann auch nur dann die IDE-Festplatte in den Stromsparmodus schalten, wenn ein Punkt wie »IDE Ports Accessed« auf ON steht. Externe Events für die LPT-Schnittstelle können nur dann verarbeitet werden, wenn sie für den bidirektionalen Betrieb (EPP; EPC) konfiguriert ist und nicht die NORMALEinstellung festgelegt wurde (siehe auch Onboard LPT Port Mode). Als externe Events für die COM-Ports sind neben einer Mausbetätigung auch eingehende Anrufe von einem Modem denkbar.

Watch Dog Timer

Ein Watchdog Timer ist eine sehr nützliche Schaltungseinheit, die einen Alarm oder Reset auslöst, wenn der PC »hängen geblieben« ist. Es gibt bisher aber nur recht wenige Mainboards, bei denen diese Funktion gegeben ist und sich dann im BIOS-Setup auch einschalten lässt.

Y – BIOS-Setup-Einträge

BIOS-SetupEintrag

Bedeutung/Funktion/Empfehlung

Week Alarm

Eine Option, bei der ein Wochentag angegeben werden kann, an dem ein Alarm oder eine Form des Power Managements in Kraft tritt.

Weitek Processor

Verfügt das Mainboard (386-, 486-Typ) über einen Stecksockel für einen WEITEK-Coprozessor (z.B. Typ 4167), wird sich im BIOS-Setup ein entsprechender Eintrag finden lassen. Soll der Coprozessor, der vom System selbsttätig erkannt wird, aus irgendwelchen Gründen abgeschaltet werden oder ist er nicht vorhanden, wird bei WEITEK PROCESSOR der Eintrag Absent gewählt.

Write to CMOS and Exit

Dies ist meist ein Punkt im BIOS-Setup-Hauptmenü und nach der Selektierung wird das BIOS-Setup verlassen, wobei die getätigten Änderungen zuvor im CMOS RAM abgespeichert werden.

10.24Y – BIOS-Setup-Einträge BIOS-SetupEintrag Y2K Monitor

Bedeutung/Funktion/Empfehlung Nach der Einschaltung dieser Option überwacht das BIOS Fehler, die vom Jahr-2000-Bug herrühren können. Da es eher unwahrscheinlich ist, dass man immer noch derartigen Fehlern begegnet und auch nicht deutlich wird, was diese Monitoring-Funktion im Detail überwacht, schaltet man diese Option am besten auf Disabled.

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Glossar 1"1" Abk. für 1 Zoll gleich 2,54 cm. 14.318.180 Hz Die Frequenz bildete beim ursprünglichen PC den Basistakt. Heute bildet diese Frequenz den Grundtakt für den PLL-Chip auf einem Mainboard, der den Systemtakt erzeugt und aus dem dann alle anderen Takte mit Hilfe des Chipsets gebildet werden. 16450/16550 Der 16450/16550 ist der verbesserte Nachfolger des ersten UARTs für PC – dem 8250. Er ermöglicht eine Baudrate von bis zu 115.200. Der 16550 weist zusätzlich einen FIFO-Puffer für die Datenzwischenspeicherung auf. 3D Die Darstellung von dreidimensionalen Objekten, was eine 3D-Grafikkarte erfordert. 80286 Die zweite Generation der 80x86-Familie. Der 80286 ist ein 16-Bit-Prozessor mit 16-Bit-Registern, 16-Bit-Datenbus und 24-Bit-Adressbus. Mit ihm wurde der Protected Mode eingeführt, in dem er einen Adressraum von 16 Mbyte aufweist. 80287/80287XL Der mathematische Coprozessor für den 80286. Der 80287XL ist gegenüber dem normalen 80287 verbessert und weist alle Funktionen des i387 auf.

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Glossar

80386/80386SX Eine andere Bezeichnung für i386DX/i386SX (siehe dort). 80387/80387SX Eine andere Bezeichnung für i387/i387SX (siehe dort). 8042 Ein Mikro-Controller der im PC als Tastatur-Controller verwendet wird. 8048 Ein Mikro-Controller, der als Controllerchip in Tastaturen benutzt wird. 80486/80486SX Eine andere Bezeichnung für i486DX/i486SX (siehe dort). 80486DX2 Eine andere Bezeichnung für i486DX2 (siehe dort). 80487SX Siehe i487SX. 80586 Eine wenig geläufige Bezeichnung für den Pentium (siehe dort). 8080/85 Ein bekannter 8-Bit-Prozessor aus CP/M-Zeiten; Vorläufer des 8086/88. 8086 Ein 16-Bit-Prozessor mit 16-Bit-Registern, 16-Bit-Datenbus und 20-BitAdressbus. Er wird im XT eingesetzt und ist der Urvater der 80x86-Familie. Der 8086 arbeitet ausschließlich im Real Mode, sein Adressraum beträgt 1 Mbyte. 8087 Ein mathematischer Coprozessor für den 8086/88. 8088 Ein 16-Bit-Prozessor mit 16-Bit-Registern, 8-Bit-Datenbus und 20-BitAdressbus. Er wird im PC verwendet und ist bis auf die geringere Datenbusbreite mit dem 8086 identisch. 80x86-Familie Die Familie der abwärtskompatiblen 80x86-Chips. Die Familie umfasst den 8086/88, 80186/88, 80286, i386DX/i386SX, i486DX/i486SX, Pentium, Pentium II, Pentium III, Celeron. 8250 Ein UART-Chip, der im PC/XT benutzt wird. Es existieren Versionen mit den Bezeichnungen 8250, 8250A, 8250B und 8250C.

513 8253 Ein programmierbarer Intervall-Timer (PIT) mit drei unabhängigen Zählern. Der 8253 wird vorwiegend im PC/XT verwendet. 8254 Ein programmierbarer Intervall-Timer (PIT) mit drei unabhängigen Zählern; verbesserter Nachfolger des 8253. Er ist mittlerweile 8259A Ein programmierbarer Interrupt-Controller (PIC) mit acht Interrupt-Leitungen. Im PC/XT ist ein solcher Chip vorhanden, ab PC mit einer 286CPU sind zwei 8259A kaskadiert, so dass dort 15 verschiedene InterruptEbenen zur Verfügung stehen. 8741/8742 Ein Mikro-Controller, der als Tastatur-Controller verwendet wird. Accelerated Graphics Port Siehe AGP. ACPI Siehe Advanced Configuration and Power Management Interface Adapterkarte Auch als Erweiterungskarte oder Steckkarte bezeichnet. Platinen mit elektronischen Schaltkreisen, die in einen Busslot eingesetzt werden und den Funktionsumfang des PC erhöhen. Typische Vertreter sind Schnittstellenkarten, Grafikadapter und Controller. ADC Abk. für Analog-Digital-Converter, dt. Analog-Digital-Wandler. Ein ADC wandelt ein analoges Signal in eine vorbestimmte Zahl von Bit um, die den Wert des analogen Signals angeben. Adresse Eine Größe, die den Ort eines Objekts beschreibt. Im engeren Sinne ist eine Adresse ein Wert oder eine Nummer, die einen Speicherort oder einen Port kennzeichnet. Adressbus Eine Mehrzahl von im Allgemeinen parallelen Leitungen, die eine Adresse übertragen. Adressraum Die Anzahl der Objekte, die eine CPU oder ein anderer Chip adressieren kann.

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Glossar

Advanced Configuration and Power Management Interface Ein Stromsparmechanismus für PCs und Notebooks, der durch das Betriebssystem (z.B. Windows 2000) und nicht allein durch das BIOS ausgeführt wird. Advanced Power Management Ein Stromsparmechanismus, der vorwiegend durch das BIOS ausgeführt wird. Das Betriebssystem kann diese APM-Funktionen verwenden, diese erweitern oder auch eigene Stromsparfunktionen verwenden. AGP Der Accelerated Graphics Port wird auf einem Mainboard in Form eines einzigen Steckplatzes für die Aufnahme einer AGP-Grafikkarte zur Verfügung gestellt. AMD Abk. für Advanced Micro Devices. Eine US-Firma, die Mikroelektronikkomponenten wie Prozessoren, ASICs, RAM-Chips etc. herstellt. AMD ist vor allem durch seine Intel-kompatiblen Prozessoren bekannt geworden und konnte die erste CPU (Athlon) mit einer Taktfrequenz von 1 GHz am Markt präsentieren. AMD gilt als größter Konkurrent zu Intel im Segment für PC-Mikroprozessoren. analog Ohne Zwischenabstufungen, kontinuierlich. Ein analoges Signal z.B. kann kontinuierliche Werte ohne Zwischenabstufungen annehmen. Analogmonitor Ein Monitor zur Darstellung von Text oder Grafik, der über ein Analogsignal angesteuert wird. Ein VGA-Adapter ist ein Beispiel für eine Grafikkarte, die einen Analogmonitor ansteuert. ANSI Abk. für American National Standards Institute, dt. Nationales Amerikanisches Institut für Normung. Eine Behörde in den USA, die technische Normen erstellt und herausgibt. ANSI ist vergleichbar mit unserem DIN. APM Siehe Advanced Power Management Arbitrierung Die Übergabe der Kontrolle über ein Gerät vom gegenwärtigen Inhaber der Kontrollrechte an eine andere Einheit, die die Kontrolle übernehmen möchte. Das geschieht durch Arbitrierungssignale und eine Arbitrierungsstrategie.

515 ASCII-Code Abk. für American Standard Code for Information Interchange, dt. amerikanischer Standard-Code für Informationsaustausch. Ein 7-Bit-Code, der 32 Steuerzeichen für eine Datenübertragung und 96 alphanumerische Zeichen kodiert. ASIC Abk. für Application Specific IC, dt. anwendungsspezifischer IC. Ein integrierter Schaltkreis, der auf eine besondere Anwendung zugeschnitten ist. Hergestellt werden ASIC sehr häufig durch Gate-Arrays. ASPI Abk. für Advanced SCSI Programming Interface. Eine standardisierte Software-Schnittstelle zu SCSI-Einheiten. ASPI wurde von der Firma entworfen. Assembler Ein Programm, das mnemonische Codes und symbolische Adressen in Maschinencode umsetzt. Assembler stellen die maschinennaheste Programmiermöglichkeit dar, die noch symbolische Adressen und Größen ermöglicht. AT 1. Abk. für Advanced Technology. 2. Der Nachfolger des PC/XT mit 80286-CPU und 16-Bit-Busslots. AT-Bus Das Bussystem eines AT (ab 286-CPU) mit den verschiedenen SupportChips (DMA, PIC, PIT etc.) und einem 16-Bit-Busslot. Der AT-Bus wird durch ISA definiert. ATA Abk. für AT Attachment. Ein Standard für den Anschluss insbesondere von Festplatten. ATA ist die Software-technische Standardisierung der IDESchnittstelle. ATAPI AT Attachment Packet Interface ist ein definierter Kommandosatz für Laufwerke (CD-ROM, ZIP) am EIDE-Anschluss. Athlon Ein Mikroprozessor der Firma AMD, der es mit dieser CPU erstmalig gelungen ist, die Firma Intel technologisch zu überrunden. Er wird in einem Slot-A betrieben. Für die aktuellen Versionen (Duron, Thunderbird) ist ein Sockel-A-Mainboard notwendig.

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ATX-Standard Definiert mechanische und elektrische Gegebenheiten der Gehäuse, der Motherboards und der Anschlüsse. ATX mit seinen Ablegern wie NLX oder Micro-ATX ist der aktuelle Standard, der den hierzu nicht kompatiblen BAT-Standard abgelöst hat. AUX Abk. für Auxiliary. Unter DOS standardmäßig synonym zu COM1, ansonsten allgemein ein zusätzliches Signal oder eine zusätzliche Leitung. Bad-Sector-Mapping Die logische Ersetzung defekter Sektoren oder Spuren bei der Formatierung durch intakte Ersatzsektoren oder Ersatzspuren. Das geschieht entweder durch eine Verschiebung des Sektors innerhalb der Spur (Sektor-Slipping) oder bei zu umfangreichen Defekten durch die Umleitung der späteren Zugriffe auf eine der defekten Spur zugeordnete Ersatzspur. Dadurch kann die Kapazität der Festplatte trotz defekter Stellen beibehalten werden. Das Bad-Sector-Mapping wird vom Controller ausgeführt und ist daher für BIOS, DOS und alle andere Software transparent. BASIC Abk. für Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code, dt. Symbolischer Allzweck-Programmiercode für Anfänger. Eine sehr einfach strukturierte Programmiersprache mit eingängigen Befehlsbezeichnungen wie z.B. PRINT. BAT-Standard Der Baby-AT-Standard definiert mechanische und elektrische Gegebenheiten der Gehäuse, der Hauptplatinen und der Anschlüsse. Standard ist mittlerweile aber ATX (siehe dort) und die entsprechenden Ableger. Baudrate Die Anzahl der Zustandsänderungen eines Übertragungskanals pro Sekunde. Bei binären Datenkanälen ist die Baudrate i.Allg. gleich der Zahl der übertragenen Bit pro Sekunde, bps. BCD Abk. für Binary Coded Decimal, dt. binärkodierte Dezimalzahl. BCD kodiert eine Dezimalziffer als binären Wert eines Byte. Beispiel: BCD=04h entspricht dezimal 4. BCD verschwendet viel Platz, weil durch ein Byte 256 verschiedene Werte dargestellt werden können, BCD aber nur zehn (0 bis 9) davon verwendet. Betriebssystem Hardware-nahe Software, die den Betrieb eines Computers steuert und überwacht, eine Schnittstelle zwischen Anwendungsprogrammen und der Hardware sowie dem Dateisystem.

517 BF-Jumper Einstellungselement für die Bus Frequency, den Systemtakt. bidirektional Bei einer bidirektionalen Übertragung können Daten zwischen den Kommunikationsteilnehmern in beiden Richtungen übertragen werden, beide Teilnehmer können also als Sender und Empfänger wirken. Bildschirmspeicher Siehe Video-RAM. BIOS Abk. für Basic Input/Output System, dt. grundlegendes Ein-/Ausgabesystem. Das BIOS umfasst die Systemprogramme für grundlegende Ein- und Ausgabeoperationen und stellt eine Software-Schnittstelle zur Hardware des PC dar. Typische BIOS-Funktionen sind der Zugriff auf Disketten, Festplatten und Schnittstellen. BIOS-Setup Einstellung der jeweiligen PC-Ausstattung (z.B. Laufwerke, On-Board-Peripherie). Wird über eine bestimmte Taste (meist (Entf) oder auch Tastenkombination nach dem Einschalten des PC aufgerufen. BIST Abk. für Built-In Self-Test, dt. eingebauter Selbsttest. Eine als Hardware oder Mikrocode implementierte Testfunktion von Mikrochips. Bit Abk. für Binary Digit, dt. zweiwertige Ziffer oder binärer Wert. Eine Ziffer, eine Stelle oder ein Wert, der nur zwei verschiedene Zustände annehmen kann. Diese werden üblicherweise mit 0 und 1 oder 0 und L bezeichnet. Häufig wird das Bit auch als kleinste Informationseinheit bezeichnet. Bitleitung Die Leitung in Spaltenrichtung in einem Speicherzellenfeld eines RAM oder ROM, auf die der gespeicherte Wert einer ausgewählten Speicherzelle übertragen wird. BNC Eine spezielle Stecker- und Buchsenform zur Übertragung eines Hochfrequenzsignals. Durch die umfangreiche Abschirmung von BNC-Steckern und Buchsen ist eine BNC-Verbindung sehr störsicher. Höchstauflösende Grafikkarten und Monitore werden häufig über BNC-Stecker und Buchsen miteinander verbunden. Booten Hochziehen des Systems in einem Computer. Das Booten ist üblicherweise die Summe der Operationen von BIOS, Bootstrap und Betriebssystemlader.

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Bootmanager Ein Programm, das sich im Boot-Sektor einer Festplatte befindet und das Booten verschiedener Betriebssysteme per Auswahlmenü ermöglicht. Bootstrap Ein kleines Programm auf einer bootfähigen Diskette oder Partition, die das Laden des Betriebssystems steuert und ausführt. Die englische Bezeichnung Bootstrap, dt. Schnürsenkel, hat einen etwas märchenhaften Hintergrund: So wie sich der Angeber Münchhausen an seinen eigenen Schnürsenkeln aus dem Sumpf gezogen hat, zieht sich der Computer über den Bootstrap praktisch selbst hoch. bpi Abk. für bit per inch, dt. Bit pro Zoll. bps Abk. für bit per second, dt. Bit pro Sekunde. Burst-Modus Auch Bündelmodus. Ein spezieller Hochgeschwindigkeitsmodus zur Übertragung größerer Datenblöcke als ununterbrochenes Bündel kleinerer Dateneinheiten. Beispielsweise kann eine Cache-Line zu 16 Byte als Bündel von vier Dateneinheiten zu 4 Byte übertragen werden. Bus Eine Mehrzahl von i.Allg. parallelen Signalleitungen, über die Steuer-, Daten- und Adresssignale übertragen werden. Busmaster Eine Einheit oder ein Chip, der selbstständig einen Bus steuern kann. Beispiele sind CPU und DMA-Chip. Busslot Eine Kontaktleiste in einem PC, in die eine Adapterkarte eingesteckt werden kann, und die Kontakte für alle erforderlichen Steuer-, Daten- und Adresssignale aufweist. Byte Eine Gruppe von acht Bit. C Eine sehr flexible Programmiersprache, die sehr maschinennah ist, aber dennoch alle Elemente einer Hochsprache umfasst. Kennzeichnend für C ist, dass es kaum reservierte Bezeichnungen und Befehle gibt, sondern alle von anderen Sprachen bekannten umfangreicheren Befehle in Form von Funktionsbibliotheken vorliegen.

519 Cache Ein schneller Zwischenspeicher zwischen einer schnellen CPU und einem (relativ) langsamen Speichersubsystem (DRAM). Cache-Fehltreffer Siehe Cache-Treffer. Cache-Flush Das Schreiben des Cache-Inhalts in den Hauptspeicher oder auf einen Datenträger. Cache-Flushes sind nur bei Cache-Systemen notwendig, die keine Write-Through-Strategie verfolgen. Cache-Hit Siehe Cache-Treffer. Cache-Kohärenz Die Eigenschaft in einem Multi-Cache-System, dass bei einem Zugriff einer beliebigen CPU auf einen Cache stets der korrekte Wert zurückgegeben wird. Das bedeutet, dass bei der Aktualisierung eines Cache-Eintrags in einem Cache auch allen anderen Caches diese Modifizierung mitgeteilt wird. Zur Unterstützung der Cache-Kohärenz ist das MESI-Protokoll implementiert. Cache-Konsistenz Siehe Cache-Kohärenz. Cache-Miss Siehe Cache-Treffer. Cache-Treffer Wenn bei einem Computersystem mit Cache die CPU eine Adresse ausgibt, um Daten zu lesen, und die so adressierten Daten bereits im CacheSRAM vorliegen und dadurch nicht aus dem langsamen Hauptspeicher, sondern dem schnellen Cache-SRAM gelesen werden, spricht man von einem Cache-Treffer. Ist das nicht der Fall, befinden sich die adressierten Daten also nur im Hauptspeicher, aber nicht im Cache-SRAM, bezeichnet man das als Cache-Fehltreffer oder Cache-Miss. CAD Abk. für Computer Aided Design, dt. computerunterstützter Entwurf. CAD betrifft die Erstellung von Plänen und alle sekundäre Aufgaben (Bemaßung, Abrechnung etc.) mit Hilfe eines Computers. CAD findet vor allem im Maschinenbau, der Elektrotechnik und im Architektur- und Bauingenieurwesen Anwendung. CAPI Common Application Programming Interface ist eine Windows-SoftwareSchnittstelle für den Umgang mit ISDN-Adaptern.

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CAS Abk. für Column Address Strobe, dt. Spaltenadress-Abtastsignal. Ein Steuersignal für einen DRAM-Speicherchip, das den Chip anweist, die zugeführte Adresse als Spaltenadresse entgegenzunehmen und geeignet zu interpretieren. CAS-vor-RAS-Refresh Beim CAS-vor-RAS-Refresh hält die externe Speichersteuerung das Signal CAS für eine bestimmte Zeit auf einem niedrigen Pegel, bevor RAS abfällt – daher die Bezeichnung CAS-vor-RAS. Hierdurch wird die interne RefreshLogik aktiviert und führt eine automatische interne Auffrischung aus. Die Refresh-Adresse wird intern vom Adresszähler in der Refresh-Logik erzeugt, so dass die Auffrischung von der Speichersteuerung lediglich getriggert wird; die Auffrischung selbst führt der DRAM-Chip selbstständig aus. CCS Abk. für Common Command Set. Siehe dort. CD-ROM Abk. für Compact-Disc ROM. Ein optischer Massenspeicher, bei dem Information auf einer Compact Disc in unveränderlicher Form vorliegt. CD-Writer Sieht zwar aus wie ein übliches CD-ROM-Laufwerk, kann aber CDs anfertigen (brennen). Celeron Der preisgünstige Abkömmling des Pentium II, der mit einem maximalen externen Systemtakt von 66 MHz arbeiten kann (statt 100 oder 133 MHz wie der Pentium III). Der Celeron-800 kann jedoch ebenfalls mit einem Systemtakt von 100 MHz arbeiten. Centronics Ein amerikanischer Druckerhersteller, der als Erster einen Standard für den Anschluss eines Druckers an eine parallele Schnittstelle erstellte. Seither werden alle Paralleldrucker über ein Centronics-Kabel mit der parallelen Schnittstelle des PC verbunden. Chipsatz Eine Gruppe integrierter Schaltkreise, die einer bestimmten Aufgabe dienen, z.B. dem Bau eines PC. Ein Chipsatz integriert in einer kleinen Zahl von Chips die Funktionen vieler diskreter Bauelemente, wie z.B. CPU, PIC, PIT, DMA etc. COM1, COM2, COM3, COM4 Die DOS-Bezeichnung für die verschiedenen seriellen Schnittstellen in einem PC. COM leitet sich von Communications Port, dt. Kommunikationsschnittstelle, ab.

521 Common Access Method Eine standardisierte Software-Schnittstelle zu SCSI-Einheiten. CAM wurde von ANSI entworfen. Common Command Set Eine ANSI-Erweiterung von SCSI-I, die Standardbefehle für SCSI definiert. Das Common Command Set ist ab SCSI-II gültig. Compiler Ein Programm, das die in einer Hochsprache wie z.B. C oder Pascal geschriebenen Anweisungen an einen Computer in eine Folge von Maschinenbefehlen umsetzt. Controller 1.

Eine elektronische Einheit, die die Funktion eines Peripheriegeräts überwacht; Beispiele sind Disketten-Controller, Festplatten-Controller, LAN-Controller etc.

2.

Eine elektronische Einheit, die eine bestimmte Funktion ausführt; z.B. DMA-Controller.

Coprozessor Auch Prozessorerweiterung. Ein Mikrochip, der speziell für eine bestimmte CPU entwickelt worden ist, um die Funktion der CPU zu erweitern oder zu unterstützen. Beispiele dafür sind numerische Coprozessoren, die die Funktion der CPU um die Berechnung numerischer Ausdrücke mit Gleitkommazahlen erweitern. Core-Spannung Die Betriebsspannung für den CPU-Kern, die je nach Typ variiert. Die zweite CPU-Spannung ist die so genannte I/O-Spannung (typisch 3,3 V). CP/M Abk. für Control Programm for Microcomputers, dt. Steuerprogramm für Mikrocomputer. Ein einfaches Betriebssystem für 8-Bit-Prozessoren, z.B. 8080/85 oder Z80. CP/M war der Vorläufer von DOS. CPU Abk. für Central Processing Unit, dt. zentrale Verarbeitungseinheit oder kurz Zentraleinheit. Die CPU bildet das Herzstück eines Computers und wird manchmal auch als (Zentral-)Prozessor bezeichnet. Beispiele für CPUs sind die 80x86-Familie von Intel und die 68000er von Motorola. CRC Abk. für Cyclic Redundancy Check oder Cyclic Redundancy Code, dt. zyklische Redundanzprüfung oder zyklischer Redundanzcode. Eine Familie von redundanten Codes, die Datenfehler sehr effektiv erkennen können, Bündelfehler z.B. mit mehr als 99,99% Wahrscheinlichkeit. CRC findet vor allem bei der Datenaufzeichnung und Datenübertragung Anwendung.

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Cyrix Ein amerikanischer Hersteller von Mikroelektronikkomponenten. Cyrix ist vor allem durch seine 80x86- und Pentium-kompatiblen Mikroprozessoren bekannt geworden. Mittlerweile ist Cyrix von der Firma VIA übernommen worden. DAC Abk. für Digital-Analog-Converter, dt. Digital-Analog-Wandler. Ein DAC wandelt ein digitales Signal aus einer vorbestimmten Zahl von Bits in ein analoges Signal um, das dem Wert der Bits entspricht. Datenbus Ein Mehrzahl von Leitungen, die im Allgemeinen parallel Daten übertragen. Datenträger Eine Einheit, auf der Daten dauerhaft abgespeichert werden können. Beispiele sind Disketten, Festplatten, Magnetbänder und optische Platten. Defragmentierung Die Daten werden auf dem Datenträger mit Hilfe eines speziellen Programms (z.B. Defrag) in zusammenhängenden Bereichen angeordnet, wodurch die Zugriffszeit wieder optimiert wird. DFÜ Allgemeine Bezeichnung für die DatenFernÜbertragung (über das Telefonnetz). Die Der »nackte« und daher ungeschützte Prozessor- oder Speicherchip, bevor er gebondet (verdrahtet) und in ein Gehäuse eingesetzt wird. digital Mit Zwischenabstufungen, diskontinuierlich, in diskrete Stufen aufgeteilt. Ein digitales Signal z.B. kann nur bestimmte Werte auf einer Skala annehmen, Zwischenabstufungen sind nicht möglich. Digitalmonitor Ein Monitor zur Darstellung von Text oder Grafik, der über ein Digitalsignal angesteuert wird. DIMM Double In Line Memory Module, ein Speichermodul in 64-Bit-Breite. DIN Abk. für Deutsche Industrie Normenausschuss oder auch Deutsche Industrienorm. Eine Organisation, die für Deutschland verbindliche technische Normen erstellt.

523 DIN-Buchse Anschluss laut der Deutschen Industrie Norm. Beispielsweise fünfpolig wie bei Audiogeräten. DIP Abk. für Dual-Inline-Package. Ein Gehäuse mit Kontakten auf den zwei einander gegenüberliegenden Längsseiten. DIP-Schalter Ein kleiner Schalterblock mit einem DIP-Gehäuse, der mehrere kleine Schalter aufweist. Scherzhaft auch als Mäuseklavier bezeichnet. DirectX Windows-Software-Schnittstelle für die Ansteuerung von Audio- und Videoeinheiten sowie Eingabegeräten. Wird vorwiegend für Spiele benötigt und bügelt quasi die Windows-Schwäche (zu langsam) beim Zugriff auf die Hardware wieder aus. Diskette Ein Datenträger, der aus einer runden Scheibe aus flexiblem Material besteht. Die Diskette befindet sich üblicherweise in einer Schutzhülle oder einem Gehäuse. Standard sind 3½"-Disketten mit 1,44 Mbyte Speichervermögen. Diskettenlaufwerk Ein Laufwerk zum Beschreiben und Lesen von Disketten mit einem Laufwerkmotor, einem oder zwei Schreib-/Leseköpfen und einem Zugriffsarm zur Positionierung der Köpfe. DMA Abk. für Direct Memory Access, dt. direkter Speicherzugriff. DMA bildet neben der CPU einen zweiten Datenkanal zwischen Peripherieeinheiten und dem Hauptspeicher, über den eine Peripherieeinheit ohne Mitwirkung der CPU direkt auf den Hauptspeicher zugreifen und Daten aus ihm lesen oder in ihm ablegen kann. Doppelwort Eine 4-Byte-Größe, also 32 Bit. DOS Abk. für Disk Operating System, dt. plattenorientiertes Betriebssystem. Das meistinstallierte Betriebssystem für IBM-kompatible PC. DOS arbeitet ausschließlich im Real Mode des 80x86. dpi Abk. für dots per inch, dt. Punkte pro Zoll.

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DRAM Abk. für dynamischer RAM. DRAM ist ein Direktzugriffsspeicher (RAM), bei dem die Information üblicherweise in Form von Ladungen in einem Kondensator gespeichert wird. Weil alle Kondensatoren durch Leckströme mit der Zeit entladen werden, muss der Speicherkondensator und somit der DRAM periodisch aufgefrischt werden, daher die Bezeichnung dynamisch. duplex Die gleichzeitige Übertragungsmöglichkeit von Daten über einen Kanal in beide Richtungen. DVD Die Digital Versatile Disc ist der als CD-ROM-Nachfolger propagierte Standard mit einer typischen Kapazität von 4,7 Gbyte. DVD-R DVD-Recordable, die einmal beschreibbare DVD. DVD-RAM DVD-Random Access Memory, die wiederbeschreibbare DVD, die zum DVDStandard aber nur bedingt kompatibel ist. DVD-RW DVD-ReWriteable, die wiederbeschreibbare DVD. DWord Abk. für Doppelwort. Siehe dort. DWort Abk. für Doppelwort. Siehe dort. E/A Abk. für Eingabe/Ausgabe. ECC Abk. für Error Correcting Code, dt. fehlerkorrigierender Code oder selbstkorrigierender Code. Eine Form der zyklischen Redundanzcodes, wobei die Redundanz aber so groß ist, dass Fehler nicht nur erkannt, sondern sogar behoben werden können. Anwendung finden die ECC-Codes vor allem bei der Datenaufzeichnung auf Festplatten. Echtzeituhr Ein Chip, der fortlaufend ohne Einwirkung der CPU Uhrzeit und Datum aktualisiert. EDV Abk. für elektronische Datenverarbeitung.

525 EEPROM Abk. für Electrical Eraseable PROM, dt. elektrisch löschbarer PROM. Ein programmierbarer Festwertspeicher, der durch einen Spannungsimpuls mit hohem Pegel gelöscht werden kann. EGA Abk. für Enhanced Graphics Adapter. Ein IBM-Grafikadapter mit gegenüber CGA verbesserter Auflösung und mehr Farben. Standard-EGA weist 640*400 Bildpunkte auf. EIDE Enhanced Integrated Drive Electronic ist eine Spezifikation für Festplatten und andere Laufwerke. Wird auf dem Mainboard in Form zweier Anschlüsse zur Verfügung gestellt. EISA Abk. für Extended ISA. EISA definiert eine 32-Bit-Erweiterung für den ISABus, um 32-Bit-Prozessoren (i386/i486) eine entsprechende Slotverbindung bieten zu können. EISA ist abwärtskompatibel zum ISA-Bus. EISASysteme werden nicht mehr hergestellt und sind von PCI-Systemen abgelöst worden. EMS-Fenster Ein 64 Kbyte-Block im Adressraum des PC zwischen 640 Kbyte und 1 Mbyte, in den vier EMS-Pages zu je 16 Kbyte eingeblendet werden können. Das EMS-Fenster bildet quasi eine Art Fenster in den größeren Adressraum des Expanded Memory. EPROM Abk. für Eraseable PROM, dt. löschbarer PROM. Ein programmierbarer Festwertspeicher, der durch Bestrahlung mit UV-Licht gelöscht werden kann. ESDI Abk. für Enhanced Small Device Interface. ESDI ist eine Schnittstelle zwischen einem Festplatten-Controller und einem Festplattenlaufwerk. ESDI wurde 1983 von Maxtor als leistungsfähiger Nachfolger der ST506/412Schnittstelle eingeführt. Wesentliches Kennzeichen von ESDI ist, dass der Datenseparator nicht mehr auf dem Controller, sondern bereits auf dem Laufwerk selbst integriert ist. ESDI ist auf Übertragungsraten von maximal 24 Mbit/s gleich 3 Mbyte/s ausgelegt und mittlerweile veraltet. Ethernet Ein LAN, das 1976 von XEROX entwickelt wurde und ursprünglich eine Bustopologie mit Koaxialkabeln und das CSMA/CD-Zugriffsverfahren mit 10 Mbit/s verwendet. Ethernet hat im Laufe der Jahre zahlreiche Erweiterungen erfahren wie Fast-Ethernet (100 Mbit/s) oder Gigabit-Ethernet (1 Gbit/s). Twisted-Pair- und Lichtwellenleiter (Glasfaser) sind hierfür das Standardverbindungsmedium.

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Expanded Memory Ein Speichersystem, das durch Bank-Switching angesprochen wird. Dadurch stehen dem 80x86 im Real Mode mehr als 1 Mbyte Speicher zur Verfügung. Vom Expanded Memory kann zu einem bestimmten Zeitpunkt aber nur der Abschnitt angesprochen werden, der im EMS-Fenster liegt. Extended Memory Der Speicher oberhalb von 1 Mbyte. Extended Memory kann mit Ausnahme von knapp 64 Kbyte unmittelbar über der 1 Mbyte-Grenze nur im Protected Mode angesprochen werden. Fast SCSI Eine Erhöhung der maximalen Taktfrequenz des SCSI-Bus im synchronen Modus auf 10 MHz. SCSI-Befehle und Messages werden aber nach wie vor asynchron übergeben. FAT Die FAT (File Allocation Table) stellt vereinfacht dargestellt das Inhaltsverzeichnis und/oder das Dateisystem eines Datenträgers (Diskette, Festplatte) dar. FDC Abk. für Floppy Disc Controller, dt. Disketten-Controller. Festplatte Ein Laufwerk zur Datenaufzeichnung, das einen steifen Datenträger in Form einer sich schnell drehenden Platte aufweist. Die Schreib-/Leseköpfe des Laufwerks werden von einem gemeinsamen Aktuator bewegt. FIFO Abk. für First-In, First-Out. FIFO-Speicher werden häufig als Pufferspeicher benutzt. G Symbol für Giga, d.h. das Milliardenfache einer Größe, wie z.B. in GW = 1.000.000.000 Watt. Zu beachten ist, dass bei Gbyte im allgemeinen 230 Byte = 1.073.741.800 Byte gemeint sind. Gbyte 230 Byte = 1.073.741.800 Byte; nicht 1.000.000.000 Byte. Grafikadapter Ein Adapter für einen PC-Busslot zur Ausgabe von Grafiken und Text auf einem Monitor. Bei einigen Motherboards ist der Grafikadapter auch Bestandteil des Chipsets.

527 Grafikmodus Ein Betriebsmodus eines Grafikadapters, bei dem jedem Punkt auf dem Bildschirm ein oder mehrere Bits zugeordnet sind. Jeder Bildpunkt (Pixel) kann individuell adressiert werden. Die Darstellung ist nicht auf einen bestimmten Zeichensatz beschränkt, sondern es können beliebige Zeichen und Grafiken dargestellt werden. Textzeichen werden unmittelbar in ihrer Bitmap-Form in den Bildschirmspeicher geschrieben und nicht vom Hardware-Zeichengenerator erzeugt. Grafikprozessor Ein spezialisierter Mikroprozessor, der Grafikbefehle verarbeiten und dadurch selbstständig z.B. Linien und geometrische Figuren allein über die Angabe der Koordinaten der Begrenzungspunkte erstellen kann. Großrechner Ein Computer hoher Leistung, der mehrere Benutzer (1000 und mehr) gleichzeitig bedienen und mehrere Tasks parallel ausführen kann. Halbduplex Die Übertragung von Daten in einer Richtung, wobei die Übertragungsrichtung aber umgeschaltet werden kann. Die beiden Kommunikationsteilnehmer können also abwechselnd als Sender und Empfänger arbeiten. Handshake Die Einleitung einer Daten- oder Steuersignalübergabe durch ein RequestSignal und die Bestätigung der Daten- oder Steuersignalübergabe durch ein Acknowledge-Signal. Hauptspeicher Der Speicher eines Computers, der das Programm und die zur Programmausführung notwendigen oder vom Programm verarbeiteten Daten speichert. Der Hauptspeicher wird im Allgemeinen als DRAM ausgeführt. HD 1. Abk. für Hard Disk, dt. Festplatte. 2. Abk. für High Density, dem Format einer üblichen 1,44-Mbyte-Diskette. HDC Abk. für Hard Disc Controller, dt. Festplatten-Controller. Herculeskarte Abgekürzt HGC. Eine monochrome, grafikfähige Karte für den PC. Im Textmodus ist sie kompatibel zum MDA, im Grafikmodus bietet sie eine Auflösung von 720 * 348 Punkten. HEX Abk. für Hexadezimalzahl.

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HGC Abk. für Hercules Graphik Card, dt. Herculeskarte. Hidden Refresh Hier wird der Refresh-Zyklus hinter einem normalen Lesezugriff »versteckt« – daher auch die Bezeichnung Hidden Refresh. Beim Hidden Refresh hält man das CAS-Signal nach einem Speicherzugriff weiter auf einem niedrigen Pegel und schaltet nur das RAS-Signal um. Die im Lesezyklus gelesenen Daten werden vom DRAM-Chip auch während des RefreshZyklus weiter ausgegeben. Ein Adresszähler im DRAM erzeugt die RefreshAdresse intern. High-Level-Formatierung Die Formatierung eines Datenträgers, wenn nur die logische Struktur des Dateisystems angelegt wird, aber keine Spuren und Sektoren physisch erzeugt werden. Mit FORMAT kann bei einer Festplatte nur eine HighLevel-Formatierung ausgeführt werden. Host Auch Zentralrechner. Ein Computer oder Computerbestandteil, der den Kern eines Computersystems bildet. Host-Adapter Eine Adapterkarte, die eine Verbindung zwischen einem Host und einem externen Bus herstellt. Beispiele sind SCSI-Host-Adapter für die Anbindung eines SCSI-Bus mit SCSI-Laufwerken. Hub Ein Verteiler im Netzwerk, der einen sternförmigen Anschluss der einzelnen PCs erlaubt. Ein Switch ist ebenfalls ein derartiger Verteiler, wobei dieser den Vorteil hat, dass sich die zur Verfügung stehende Bandbreite hier nicht durch die Anzahl der netzaktiven PCs dividiert. Hz Symbol für Hertz. 1Hz = 1 Schwingung/s. IC Abk. für Integrated Circuit, dt. integrierter Schaltkreis. Ein Schaltkreis, bestehend aus mehreren elektronischen Bauelementen, der auf einem einzigen Träger (Substrat) gebildet ist. DRAMs und Mikroprozessoren gehören zu den höchstintegrierten ICs. IDE Abk. für Intelligent Drive Electronic oder auch Integrated Disc Electronic. Ein Standard für die Anbindung von Festplatten oder anderen Laufwerken mit integriertem Controller an den AT-Bus. Die IDE-Schnittstelle wird auch als AT-Bus- oder ATA-Schnittstelle bezeichnet.

529 IDT Hersteller verschiedener elektronischer Schaltkreise, der insbesondere durch seine Pentium-kompatiblen CPUs (C6, Winchip) bekannt geworden ist. Die CPU-Abteilung wurde mittlerweile an die Firma VIA verkauft. IEEE Abk. für Institute of Electrical and Electronics Engineers, dt. Institut der Elektround Elektronikingenieure; manchmal auch als IE3 bezeichnet. Eine Ingenieurvereinigung in den USA, die Standards und Normen erstellt. IEEE1284-Standard Aktueller Standard für den Druckeranschluss und andere parallel arbeitende Geräte (z.B. Scanner, ZIP-Laufwerk). Intel Eine bedeutende US-Firma, die eine Vielzahl von Mikroelektronikkomponenten und Prozessoren herstellt. Intel gilt als Erfinder des Mikroprozessors (4004). Internet Ein weltweites Netz (WAN), das ursprünglich einen Datenaustausch zwischen Universitäten und Forschungseinrichtungen erlaubte. Mittlerweile kann jeder PC-Benutzer, der im Besitz eines Modems und einer Telefonleitung ist, Zugang zum Internet erhalten. Interrupt (Software, Hardware) Auch als Unterbrechung bezeichnet. Ein Software-Interrupt wird durch einen expliziten Interrupt-Befehl INT ausgelöst, ein Hardware-Interrupt dagegen über eine IRQ-Leitung an den Prozessor weitergegeben. In beiden Fällen sichert der Prozessor die Flags, den Befehlszeiger und das Codesegment auf dem Stack und ruft eine Prozedur, den Interrupt-Handler, auf. Interrupt-Handler Siehe Interrupt. I/O Abk. für Input/Output, dt. Ein-/Ausgabe. I/O-Mapped I/O Bei I/O-Mapped I/O werden die Register von Peripherieeinheiten über den I/O-Adressraum, also Ports, angesprochen. IRQ Abk. für Interrupt Request, dt. Interrupt-Anforderung. Eine Leitung oder ein Signal, das von einer Peripherieeinheit aktiviert wird, um einen HardwareInterrupt der CPU auszulösen.

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Glossar

ISA Abk. für Industrial Standard Architecture. Ein definierter Standard, der den vage formulierten AT-Bus abgelöst hat. ISA definiert die Busstruktur, die Architektur von CPU und Support-Chips sowie die Taktfrequenz des ISABus. ISDN Integrated Services Digital Network, digitale Übertragungstechnik (64 Kbit/s) mit zusätzlichen Diensten über die Telefonleitung. ITU International Telecommunication Union, internationale StandardisierungsOrganisation für den Bereich der Telekommunikation. Joystick Ein Knüppel mit Tasten, der für Computerspiele benutzt wird. Jumper Kleine Steckbrücken für die Einstellungen auf dem Mainboard oder auch bei älteren PC-Einsteckkarten. k Symbol für kilo, d.h. das Tausendfache einer Größe, wie z.B. in kW = 1.000 Watt. Im Allgemeinen sind das bei Kbyte 210 Byte = 1.024 Byte. Kbit 210 Bit = 1.024 Bit. Kbyte 210 Byte = 1.024 Byte. kHz Hz = 1.000 Schwingungen/s. Koaxialkabel Kabel für einfache Netzwerkverbindungen (10 Mbit/s), das aus einem Innenleiter und einem Abschirmgeflecht besteht. L1-Cache Die erste und der CPU näher liegende Ebene in einem hierarchisch strukturierten Cache-Subsystem. Der L1-Cache ist typischerweise erheblich kleiner als ein eventuell vorhandener L2-Cache und ist üblicherweise auf demselben Chip wie die CPU selbst integriert. L2-Cache Auch als Second-Level Cache bezeichnet. Die zweite und dem Hauptspeicher näher liegende Ebene in einem hierarchisch strukturierten CacheSubsystem. Zwischen der CPU und dem Hauptspeicher liegt zuerst der L1-

531 Cache und dann diesem nachgeordnet der L2-Cache. Der L2-Cache ist typischerweise zehn- bis fünfzigmal so groß wie der L1-Cache und wird von mehreren SRAM-Speicherchips und einem L2-Cache-Controller gebildet. Bei aktuellen CPUs (Pentium III, Athlon) ist er mit auf dem Die integriert. LAN Abk. für Local Area Network, dt. lokales Netzwerk. LAN bezeichnet Datennetze, die räumlich begrenzt sind. Typische Reichweiten betragen weniger als 500 m. Für LANs hat sich in erster Linie Ethernet und daraus entstandene Weiterentwicklungen (z.B. Fast-Ethernet) durchgesetzt. Latch Auch Verriegelungsschaltkreis. Ein Schaltkreis, der meist aus zwei antiparallel geschalteten Invertern besteht und einmal eingeschriebene externe Daten auch dann noch hält (verriegelt), wenn die externen Daten bereits wieder deaktiviert sind. Das Einschreiben der Daten wird durch ein Taktsignal gesteuert. Local Bus Ein Bussystem (auch als VLB: VESA Local Bus bezeichnet) für den PC, das mit einer Breite von 32 Bit und mit bis zu 50 MHz arbeitet und insbesondere für die Aufnahme von Grafikadaptern vorgesehen ist. Der Local-Bus ist kein eigenständiger Bus, sondern erweitert den ISA-Bus mit Hilfe einer Slotverlängerung. Er entspricht im Prinzip einem 486-Prozessorbus und im Allgemeinen bezeichnet man als Local Bus auch die Verbindung einer CPU mit dem Speichersystem (DRAM, Cache). lokales Netzwerk Siehe LAN. Low-Level-Formatierung Die Formatierung eines Datenträgers, wenn Spuren und Sektoren physisch angelegt werden, nicht aber die logische Struktur des Dateisystems erzeugt wird. Mit FORMAT kann bei einer Diskette gleichzeitig eine Low- und eine High-Level-Formatierung ausgeführt werden, bei einer Festplatte dagegen nur eine High-Level-Formatierung. LPT1, LPT2, LPT3, LPT4 Die DOS-Bezeichnung für die verschiedenen parallelen Schnittstellen in einem PC. LPT leitet sich von Line Printer, dt. Zeilendrucker, ab. LSB Abk. für Least Significant Bit oder Least Significant Byte, dt. niederwertigstes Bit oder niederwertigstes Byte. LSI Abk. für Large Scale Integration. Damit wird eine Integration von 10.000 bis 100.000 Bauelementen auf einem Chip bezeichnet.

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Glossar

µ Symbol für Mikro, d.h. ein Millionstel einer Größe. Beispiel: 1 µm = 0,000 001 m M Symbol für Mega, d.h. das Millionenfache einer Größe, wie z.B. in MW = 1.000.000 Watt. Zu beachten ist, dass bei Mbyte im Allgemeinen 220 Byte = 1.048.576 Byte gemeint sind. µm Symbol für Milli, d.h. ein Tausendstel einer Größe. Beispiel: 1 mm = 0,001 m. Mainboard Auch Hauptplatine oder Motherboard (Mutterplatine). Die Platine in einem PC mit den zentralen Bestandteilen, wie CPU, Hauptspeicher, dem Chipset und den Busslots. Maus Eine Zeigeeinrichtung in Form eines kleinen Gehäuses mit Tasten, in das eine Kugel eingebettet ist, die sich bei einer Bewegung der Maus durch den Benutzer dreht. Durch eine Erfassung der Kugeldrehung über Sensoren kann eine Logik die Bewegungsrichtung und den Umfang der Bewegung ermitteln. Optische Mäuse besitzen keine Kugel, sondern optische Sensoren. Mauszeiger Ein Objekt in der Form eines Cursors oder Pfeils, das sich mit einer Verschiebung der Maus scheinbar über den Bildschirm bewegt. Der Ort des Mauszeigers auf dem Bildschirm kann durch Software ermittelt werden. Mbit 220 Bit = 1.048.576 Bit. Mbyte 220 Byte = 1.048.576 Byte. MC146818 Der ursprüngliche CMOS-RAM- und Echtzeituhrbaustein von Motorola, von dem es zahlreiche Weiterentwicklungen gibt (z.B. Dallas-Chips). Bei aktuellen PCs ist diese Funktionseinheit mit im Chipset integriert. Mega Siehe M. Memory-Mapped I/O Bei Memory-Mapped I/O befinden sich die Register von Peripherieeinheiten im normalen Speicheradressraum und werden dadurch über die normalen Speicherbefehle wie z.B. MOV angesprochen.

533 MESI-Protokoll Ein Protokoll zur Verwaltung von Cache-Einträgen auf einer Cache-LineBasis, das vor allem für Multi-Cache-Systeme verwendet wird. Das Protokoll ordnet jeder Cache-Line den Zustand Modified, Exclusive, Shared oder Invalid zu. Übergänge zwischen den einzelnen Zuständen werden durch lesende und schreibende Zugriffe auf die Cache-Lines ausgelöst. MF II-Tastatur Abk. für Multifunktions-II-Tastatur. Eine programmierbare Tastatur, die abgesetzte Blöcke mit Steuertasten und Leuchtdioden zur Anzeige des Umschaltstatus verschiedener Tasten aufweist. MFM Abk. für modifizierte Frequenzmodulation. Ein Verfahren zur Aufzeichnung von Daten auf einem magnetischen Datenträger mit doppelt so großer Datendichte wie FM. MHz 1.000.000 Hz = 1.000.000 Schwingungen/s. MIDI-Port Musical Instrument Digital Interface für den Anschluss von Keyboards, Drummachines u.ä. Wird meist von der Soundkarte zur Verfügung gestellt. MIDI-Standard Definiert Instrumente für Synthesizer, der auf der Soundkarte sitzt oder auch extern angeschlossen werden kann. Mikro Siehe µ. MikroChannel Siehe Mikrokanal. Mikrochip Ein hochintegrierter Schaltkreis auf einem einzigen Substratplättchen, dem Chip. Im engeren Sinne sind damit IC mit umfangreicher Logik gemeint, wie z.B. Mikroprozessoren oder DRAMs. Mikrokanal Auch als MicroChannel bezeichnet. Ein Bussystem von IBM für die PS/2Serie von Personal Computern. Der Mikrokanal ist für 8- bis 32-Bit-Datenund Adressbusse und die Unterstützung von Multitasking-Betriebssystemen auf Hardware-Ebene ausgelegt. Im Gegensatz zu EISA ist der Mikrokanal vollkommen inkompatibel zum ISA-Bus und wird heutzutage noch in einigen Workstations von IBM (RISC6000), nicht jedoch bei PCs verwendet.

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Mikroprozessor Ein Mikrochip mit hoher Intelligenz zur Ausführung von Befehlen. Ein Mikroprozessor ist programmierbar, das Programm wird üblicherweise in einem ROM oder Hauptspeicher abgelegt. MIPS Abk. für Million Instructions per Second, dt. Millionen Befehle pro Sekunde. MIPS gibt die Anzahl der pro Sekunde von einem Prozessor ausgeführten Befehle an und dient manchmal als (nicht sehr aussagekräftiges) Maß für die Leistungsfähigkeit der CPU. MMX Die Multi Media Extensions stellen eine Befehlserweiterung ab der PentiumCPU dar. MMX findet insbesondere für Spiele seine Anwendung, wenn das betreffende Spiel überhaupt Gebrauch davon macht. µm Symbol für Mikrometer, d.h. ein Millionstel Meter oder 0,000 001 m. MMU Abk. für Memory Management Unit, dt. Speicherverwaltungseinheit. Die MMU ist entweder Teil eines Prozessors oder auf einem separaten Chip integriert. Mnemonics Eingängige Kürzel, die Maschinenbefehle eines Prozessors kennzeichnen und von einem Assembler in Abhängigkeit von der Adressierungsart, dem Operanden etc. in Maschinenbefehle übersetzt werden. Beispiel: MOV. Modem Abk. für Modulator/Demodulator. Modem bezeichnet ein Gerät, das ein Trägersignal mit einem Datensignal moduliert bzw. aus dem modulierten Trägersignal das Datensignal zurückgewinnt. Dadurch können Daten über ein Datennetz oder Funk übertragen werden. Monitor 1. Ein Bildschirm für Computer zur Ausgabe von Text und Grafik. 2. Ein Überwachungsprogramm für eine Hardware- oder Software-Einheit. ° -Ops (Mikro-Operationen) Einfache RISC-artige Befehle ab dem PentiumPro analog zu den ROPs, aus denen komplexe CISC-Befehle zusammengesetzt werden. MOS Abk. für Metall-Oxid-Semiconductor, dt. Metall-Oxid-Halbleiter (Baustein). Eine Technologie zur Herstellung von elektronischen Bauelementen oder integrierten Schaltungen, die eine Schichtenstruktur der genannten Form aufweisen.

535 Motorola Ein bedeutender amerikanischer Hersteller von Mikroelektronikkomponenten wie z.B. Speicherchips und Prozessoren. Die bedeutendste Prozessorfamilie von Motorola sind die 68000er. Motorola ist gegenwärtig vor allem in Telekommunikationsbereich stark engagiert. MPEG Die Motion Pictures Experts Group hat verschiedene Video- und Audioformate mit unterschiedlichen Komprimierungsverfahren definiert. µP Abkürzendes Symbol für Mikroprozessor. MS-DOS Abk. für Microsoft-DOS, die DOS-Implementierung von Microsoft. MSB Abk. für Most Significant Bit oder Most Significant Byte, dt. höchstwertiges Bit oder höchstwertiges Byte. MSI Abk. für Medium Scale Integration. Damit wird eine Integration von 100 bis 10.000 Bauelementen auf einem Chip bezeichnet. MTBF Abk. für Mean Time Between Failures, dt. mittlere Zeitspanne zwischen zwei Ausfällen. MTBF gibt den Durchschnittswert für die Zeitspanne zwischen zwei Totalausfällen des entsprechenden Geräts an. MTBF wird vor allem für die Kennzeichnung der Zuverlässigkeit von Festplatten verwendet. Multitasking Der parallele Ablauf mehrerer Tasks in einem Computer. Die Benutzer haben den Eindruck, als würden die Tasks parallel ablaufen; tatsächlich schaltet der Computer aber nur sehr schnell zwischen den Tasks um. Multitasking-Betriebssystem Ein Betriebssystem, das mehrere Tasks gleichzeitig in einem Computersystem verwalten und sie jeweils gezielt für eine kurze Zeitspanne aktivieren und dann wieder unterbrechen kann. Beispiele sind OS/2, UNIX, LINUX und die aktuellen Windows-Versionen. n Symbol für Nano, d.h. ein Milliardstel einer Größe. Beispiel: 1 nm = 0,000 000 001 m Nano Siehe n.

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Nanometer Ein Milliardstel Meter, d.h. 0,000 000 001 m. Nanosekunden Eine Milliardstel Sekunde, d.h. 0,000 000 001 s. NEC Ein großer japanischer Hersteller von elektrotechnischen und elektronischen Geräten (Nippon Electric Company). Netzwerk Die Verbindungseinrichtung mit Server, Netzknoten und Übertragungseinrichtungen, die eine Kommunikation zwischen den einzelnen Netzwerkteilnehmern ermöglicht. Netzwerkadapter Eine Adapterkarte, die den Zugang zu einem Netzwerk ermöglicht. Nibble Eine Gruppe von vier Bit, d.h. ein halbes Byte. nm Abk. für Nanometer, d.h. ein Milliardstel Meter oder 0,000 000 001 m. NMI Abk. für nicht-maskierbarer Interrupt. Eine Hardware-Interrupt-Anforderung an eine CPU, die im Prozessor intern nicht durch ein Bit maskiert werden kann, sondern beim Auftreten sofort bedient wird. Sie hat gegenüber den konfigurierbaren Interrupts (IRQs) die höhere Priorität. NMOS Abk. für N-Kanal MOS. Eine Technologie zur Herstellung von MOS-Transistoren, bei denen die Kanalleitfähigkeit auf negativ geladenen Elektronen beruht. ns Abk. für Nanosekunde, d.h. eine Milliardstel Sekunde oder 0,000 000 001 Sekunden. Offset Die Adresse innerhalb eines Segments, d.h. die Zahl der Byte vom Beginn des Segments an. OSPM Die Funktionalität des Betriebssystems für den Stromsparmechanismus ACPI wird als Operating System Directed Power Management (OSPM) bezeichnet.

537 OS/2 Abk. für Operating System/2. Das multitaskingfähige Nachfolgesystem von DOS der Firma IBM für Personal Computer. Overdrive Upgrade-Prozessoren. Siehe Upgrade. P5 Die Kurzform oder Entwicklungsbezeichnung des Pentiums. Page Ein Abschnitt eines Adressraums, der als Ganzes behandelt wird. Page Mode Ein besonderer Geschwindigkeitsmodus von DRAM-Speicherchips, bei dem nach Zuführen und Dekodieren einer Zeilenadresse nur noch die Spaltenadresse verändert wird. Die Dauer des Page Mode ist begrenzt, typischerweise auf etwa 100 Speicherzyklen. Liegen die gewünschten Daten außerhalb der Page, ist ein langwieriger Page-Wechsel notwendig. Palette Die Menge aller möglichen Farben, die ein Grafikadapter wie z.B. VGA darstellen kann. Parallele Schnittstelle Eine PC-Schnittstelle, die Daten in paralleler Form als Bytes oder Wörter abgibt oder annimmt. Parität Eine einfache Möglichkeit, die Fehler bei der Aufzeichnung oder Übertragung von Daten zu erkennen. Dazu wird einer Datenmenge ein Paritätsbit zugeordnet, dessen Wert aus den Datenbit berechnet wird. Bei gerader Parität ist die Anzahl der Einsen von Daten- und Paritätsbit gerade, die Modulo-2-Summe aller Bit also gleich Null. Bei ungerader Parität ist die Anzahl der Einsen dagegen ungerade, die Modulo-2-Summe aller Bit also gleich Eins. Außerdem gibt es noch die Paritäten Mark und Space. Partitionieren Aufteilen einer Festplatte in logische Laufwerke (z.B. mit FDISK), die danach gemäß dem zu verwendenden Betriebssystem formatiert werden. PC 1. Abk. für Personal Computer. Der erste Personal Computer von IBM mit 8088-Prozessor und 8-Bit-Datenbus. PC-DOS Abk. für Personal Computer-DOS; meint die DOS-Implementierung von IBM.

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PCI Abk. für Peripheral Component Interconnect. Ein von Intel initiierter BusStandard, der meist mit 32 Bits und bis zu 33 MHz arbeitet. Eine 64-BitVersion ist mit dem Standard 2.0 vorgesehen. Kennzeichnend für PCI ist die Entkopplung von Prozessor und Erweiterungsbus durch eine Bridge. Die Transferrate beträgt bei 32 Bits maximal 133 Mbyte/s, bei 64 Bits 266 Mbyte/s. Bursts werden mit beliebiger Länge ausgeführt. PCMCIA Eine Schnittstelle für scheckkartengroße Adapter (Speichererweiterungen, I/O-Karten, Laufwerke), die in einen PCMCIA-Slot eingesetzt werden. Pentium Ein Mitglied der 80x86-Familie und Nachfolger des i486. Herausragendes Kennzeichen ist die Superskalar-Architektur mit den beiden Integer-Pipelines u und v. Sie können so genannte einfache Befehle parallel ausführen, d.h. zwei Befehle in nur einem Taktzyklus abschließen. Eine verbesserte Gleitkommaeinheit erhöht die Leistung zusätzlich. PentiumPro Die Prozessorgeneration von Intel in kompromissloser 32-Bit-Technologie, auf der alle Nachfolgemodelle basieren (z.B. Pentium III). Der PentiumPro integriert einen L2-Cache zusammen mit dem CPU-Die in einem einzigen Gehäuse. Der Cache läuft über einen dedizierten L2-Cache-Bus mit dem vollen CPU-Prozessortakt. Peripherieeinheit Ein Gerät oder eine Einheit, die außerhalb des Systems CPU-Hauptspeicher liegt. Physikalischer Adressraum Die Anzahl der physikalisch adressierbaren Bytes. Er ist durch die Zahl der Adressleitungen eines Prozessors oder die Menge des installierten Speichers gegeben. PIC Abk. für programmierbarer Interrupt-Controller. Ein Baustein für die Verwaltung mehrerer Hardware-Interrupts und die geordnete Weiterleitung an eine CPU, die üblicherweise nur einen Eingang für solche Interrupt-Anforderungen aufweist. Der PIC arbeitet also auch als Multiplexer für die Hardware-Interrupts. PIO Abk. für programmierter I/O. Beim PIO werden Daten zwischen dem Hauptspeicher und einer Peripherieeinheit nicht über DMA, sondern mit Hilfe von IN- und OUT-Befehlen über die CPU ausgetauscht.

539 Pipelining Der Beginn einer Funktionsausführung des nächsten Zyklus, bevor die Funktionen des gegenwärtigen Zyklus abgeschlossen sind. Beispielsweise gibt der 80286 schon die Adresse für den nächsten Lesezyklus aus, bevor die Daten des gegenwärtigen Zyklus von ihm übernommen worden sind. Man bezeichnet dies als Adress-Pipelining oder Pipelined-Adressierung. In ähnlicher Weise kann ein Prozessor in einer frühen Pipeline-Stufe mit der Ausführung von Teilen eines komplexen Befehls beginnen, bevor der vorherige Befehl in der letzten Pipeline-Stufe abgeschlossen ist. PIT Abk. für programmierbarer Intervall-Timer. Ein Baustein, der einen Impuls ausgibt, wenn ein programmiertes Zeitintervall verstrichen ist. In den ursprünglichen PC-Designs ist hierfür der 8253 oder sein Nachfolger, der 8254, vorhanden. Pixel Kurzform für Bildelement (engl. Picture Element). Ein Punkt auf einem Monitor, i.Allg. wird die Bezeichnung Pixel nur im Grafikmodus verwendet. Einem Pixel können dann ein oder mehrere Bit zugeordnet sein, die Farbe und Helligkeit des Bildelements bestimmen. Platine Auch als Board bezeichnet. Eine Karte, die elektronische Bausteine und Leiterbahnen zu deren Verschaltung aufweist. Plug&Play Steht für Einstecken und Loslegen, d.h., neue Hardware wird nach dem Anschluss oder Einbau idealerweise automatisch erkannt und konfiguriert. Port Eine Adresse im I/O-Adressraum einer CPU. Üblicherweise wird über einen Port ein Register in einer Peripherieeinheit angesprochen. POST Abk. für Power-On Self Test, dt. Selbsttest beim Einschalten. Ein Programm im ROM des PC, das alle installierten Komponenten beim Einschalten ermittelt und auf eine korrekte Funktion prüft. Mit Hilfe einer speziellen Einsteckkarte können diese Codes zur Anzeige gebracht werden, was sich insbesondere für die Fehlerermittlung bei einem empfiehlt. PPI Abk. für programmierbares Peripherie-Interface. Ein Baustein (z.B. 8255), der eine Verbindung zu Peripherieeinheiten herstellt. PPP Das Point-to-Point-Protocol von Windows legt ganz allgemein fest, wie zwei Computer über eine wie auch immer geartete Verbindung miteinander kommunizieren können. Ist Bestandteil des DFÜ-Netzwerkes.

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Glossar

PQFP Abk. für Plastic Quad Flatpack Package. Eine Gehäuseform, bei der die Kontakte auf allen vier Seiten des Gehäuses umlaufen. Prefetch-Queue Ein kleiner Zwischenspeicher in einer CPU, in der der Prefetcher bereits die nächsten Befehle ablegt, bevor der Prozessor den gegenwärtigen Befehl abgearbeitet hat. Die Prefetch-Queue dient zur Entlastung des Bussystems und zur Vordekodierung der Befehle. PRN Unter DOS die Bezeichnung für den ersten Paralleldrucker. PRN ist synonym zu LPT1. Programm Eine Menge von Befehlen an eine CPU, um Daten zu verarbeiten oder Maschinen zu steuern. PROM Abk. für programmierbarer ROM. Ein Festwertspeicher, dessen Speicherdaten im letzten Herstellungsschritt oder vom Benutzer vor Ort programmiert werden können. Protected Mode Ein Betriebsmodus ab dem 80286, bei dem der Zugriff eines Tasks auf Code- und Datensegmente und den I/O-Adressbereich von der ProzessorHardware selbstständig geprüft wird. Die Adressbildung im Protected Mode ist vollkommen inkompatibel zum Real Mode; Real-Mode-Anwendungen, wie z.B. DOS, können im Protected Mode nicht ablaufen. Prozessor Ein intelligenter Mikrochip, der in hohem Maße programmiert werden kann. Häufig als Synonym für CPU gebraucht. PS/2 Eine PC-Serie von IBM mit Mikrokanal, die als Nachfolger des AT konzipiert wurde. RAM Abk. für Random Access Memory, dt. Speicher mit wahlfreiem Zugriff oder Direktzugriffsspeicher. Bei einem RAM können Daten direkt oder wahlfrei (d.h. mit freier Wahl der Datenadresse) eingegeben bzw. ausgelesen werden. Randon Number Generator Die mit dem RNG erzeugte Kennung ist für jeden Pentium III einmalig und erlaubt somit prinzipiell auch die Identifizierung eines bestimmten PC und damit eines Anwenders, was als recht umstrittenes Feature gilt.

541 RAS Abk. für Row Address Strobe, dt. Zeilenadress-Abtastsignal. Ein Steuersignal für einen DRAM-Speicherchip, das den Chip anweist, die zugeführte Adresse als Zeilenadresse entgegenzunehmen und geeignet zu interpretieren. RAS-only-Refresh Eine Auffrischungsart für einen DRAM durch Ausführen eines Blindlesezyklus, bei dem zwar das RAS-Signal aktiviert und dem DRAM eine Zeilenadresse (die Refresh-Adresse) zugeführt wird, das CAS-Signal aber inaktiv bleibt. Eine Spaltenadresse ist nicht notwendig. Intern liest der DRAM eine Zeile auf die Bitleitungspaare aus und verstärkt die ausgelesenen Daten. Sie werden aber wegen des inaktiven CAS-Signals nicht zum I/O-Leitungspaar und damit zum Datenausgangspuffer übertragen. Um den gesamten Speicher aufzufrischen, muss eine externe Logik oder die CPU selbst dem DRAM nach und nach alle Zeilenadressen zuführen. Real Mode Ein Betriebsmodus der 80x86-Prozessoren, bei dem der Segmentwert einfach mit 16 multipliziert und der Offset addiert wird, um eine Speicheradresse zu erzeugen. Im Real Mode findet keine Zugriffsprüfung auf Codeund Datensegmente und den I/O-Adressbereich statt. Alle CPUs für PC können aus Kompatibilitätsgründen im Real Mode betrieben werden. Register 1.

Interne Speicher einer CPU, deren Inhalt durch Befehle oder von der CPU selbst geladen oder verändert werden kann.

2.

Komponenten oder Zwischenspeicher von Peripherieeinheiten, deren Wert einen bestimmten Vorgang in der Einheit auslöst (Steuerregister), oder deren Wert den Status der Einheit angibt (Statusregister). Die Register werden entweder über Ports, d.h. den I/OAdressraum (I/O-Mapped I/O), oder auch über den gewöhnlichen Adressraum (Memory-Mapped I/O) angesprochen.

RGB Abk. für Rot-Grün-Blau. RI Abk. für Ring Indikator. Über RI teilt ein DCE einem DTE mit, dass eine externe Einheit eine Verbindung zur Datenübertragung aufbauen möchte. RIMM Rambus Inline Memory Module, relativ neues Speichermodul in 64-BitBreite, das noch recht teuer ist. Wird von Intel als neue Speichertechnologie propagiert.

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RISC Abk. für Reduced Instruction Set Computer, dt. Computer mit reduziertem Befehlssatz. Mikroprozessoren, die einen gegenüber CISC deutlich verminderten Befehlssatz von typischerweise weniger als 100 Maschinenbefehlen aufweisen. Kennzeichnend für RISC ist, dass die Maschinenbefehle nicht mehr mikrokodiert sind, sondern ohne Dekodierung sofort ausgeführt werden können. Bekannte Vertreter von RISC-Prozessoren sind MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) und SPARC. RLL Abk. für Run Length Limited, dt. begrenzte Lauflänge. Ein Aufzeichnungsverfahren für Festplatten oder magnetooptische Laufwerke, bei dem die Zahl der aufeinander folgenden Nullen auf einen bestimmten Bereich beschränkt ist. Bei RLL 2,7 z.B. folgen immer mindestens zwei, aber höchstens sieben Nullen aufeinander. Dadurch sind keine Taktbits erforderlich. RNG siehe Random Number Generator. ROM Abk. für Read-Only Memory, dt. Nur-Lese- oder Festwertspeicher. ROM bezeichnet einen Speicherbaustein, aus dem nur vorher festgelegte Daten gelesen, aber in den keine Daten geschrieben werden können. Die gespeicherten Daten werden einmal festgelegt und können dann nicht mehr oder nur mit speziellen Geräten verändert werden. In einem ROM abgelegte Daten bleiben auch nach Abschalten der Spannungsversorgung erhalten. ROM-BIOS Die BIOS-Routinen des PC im ROM auf dem Mainboard. RS232C Ein Standard für serielle Schnittstellen, der die Signalpegel, die Signalbedeutung, die Steckerbelegung und die Prozedur für den Aufbau einer Verbindung zwischen einem DCE und einem DTE definiert. RTC Abk. für Real Time Clock, dt. Echtzeituhr. Scanner Dt. Abtaster. Ein Lesegerät mit Sensorzeilen, das eine Vorlage, wie. z.B. ein Bild, eine Zeichnung oder ein Text, grafisch erfasst und als Bitmuster an einen PC weitergibt. Schreib-/Lesekopf Eine magnetisch aktivierbare Komponente an der Spitze eines Zugriffsarms in einem Diskettenlaufwerk oder einer Festplatte, die Daten als magnetische Bereiche auf den Datenträger schreibt oder von ihm liest.

543 Schreibvorkompensation Siehe Write-Precompensation. SCSI Abk. für Small Computer Systems Interface. SCSI ist eine befehlsorientierte High-Level-Schnittstelle für externe Massenspeicher, wie z.B. Festplatten, Bandlaufwerke oder CD-ROM-Laufwerke. Die Datenübertragung erfolgt mit einer Breite von 8 Bits, bei Wide SCSI mit 16 oder sogar 32 Bits. SCSI-I standardisierte nur einen sehr geringen Befehlssatz. Mit SCSI-II wurde dieser Bus auf eine solide Grundlage gestellt, z.B. wurden zehn SCSI Geräteklassen mit zugehörigen Befehlen definiert und der synchrone Übertragungsmodus (Fast SCSI) sowie die Erweiterung der Busbreite auf 16 und 32 Bits (Wide SCSI) spezifiziert. Für einen PC wird eine entsprechende SCSIControllerkarte – ein Hostadapter – benötigt. SCSI-I, SCSI-II, SCSI-III Siehe SCSI. Segment Ein Abschnitt des Speichers, der von einem Segmentregister oder einem Segmentdeskriptor beschrieben wird. Innerhalb des Segments werden die Objekte durch einen Offset adressiert. Serial Mode Ein Modus von DRAM-Speicherchips, bei dem nach Zuführen und Dekodieren einer Zeilen- und einer Spaltenadresse nur noch das CAS-Signal als Taktsignal für die Datenausgabe umgeschaltet wird. Im Gegensatz zum Page und Static Column Mode können die Daten innerhalb einer Zeile sehr schnell seriell adressiert werden. Die übergebene Zeilen- und Spaltenadresse definiert quasi den Beginn der Ausgabe. Mit jeder Umschaltung des CAS-Signals wird ein interner Adresszähler weitergeschaltet und der nächste Wert ausgegeben. serielle Schnittstelle Eine PC-Schnittstelle, die Daten in serieller Form als Bits eines UARTs abgibt oder annimmt. Server Ein zentraler Computer in einem Netzwerk, der die gemeinsamen Daten zentral verwaltet und allen Arbeitsplatzrechnern zur Verfügung stellt. Üblicherweise steuert er auch den Zugang der einzelnen Netzknoten zu Peripherieeinheiten, wie z.B. Druckern oder Modems. Shadowing Die Übertragung von ROM-Code in einen RAM, wobei anschließend der ROM aus dem Adressbereich ausgeblendet wird, und der RAM den ehemaligen Adressbereich des ROM einnimmt. Alle ROM-Zugriffe werden dann auf den schnelleren RAM umgeleitet.

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SIMM Abk. für Single In-line Memory Modul. Eine Form von Speichermodulen (8 Bit breit) mit einer Kontaktleiste zum Einstecken in eine Buchse ähnlich wie Adapterkarten. Slocket Ein CPU-Adapter zur Montage einer gesockelten CPU in einer CPU-Slotverbindung. Slot Siehe Busslot. Speicherbank Eine Gruppe von Speicherchips, die gemeinsam angesprochen werden. SRAM Abk. für statisches RAM. SRAM ist ein Direktzugriffspeicher (RAM), bei dem die Information üblicherweise durch den Zustand eines Flip-Flop gespeichert wird. Weil sich der Schaltungszustand des Flip-Flop ohne Schreibimpuls nicht verändert, muss ein SRAM im Gegensatz zu einem DRAM nicht aufgefrischt werden, daher die Bezeichnung statisch. SSI Abk. für Small Scale Integration. Damit wird eine Integration von weniger als 100 Bauelementen auf einem Chip bezeichnet. Static Column Mode Ein Betriebsmodus von DRAM-Speicherchips, bei dem nach Zuführen und Dekodieren einer Zeilenadresse nur noch die Spaltenadresse verändert wird. Wie im Page Mode können dann die Daten innerhalb einer Zeile sehr schnell wahlfrei adressiert werden. Im Gegensatz zum Page Mode muss im Static Column Mode das CAS-Signal jedoch nicht umgeschaltet werden, bevor eine neue Spaltenadresse angelegt wird; der Static-ColumnChip erkennt eine Spaltenadressänderung automatisch und dekodiert die neue Adresse auch ohne Spaltenadress-Abtastsignal CAS. Steuerbus Ein Mehrzahl von Leitungen, die im Allgemeinen Steuerinformationen oder Steuersignale parallel übertragen. Stoppbit Das letzte Bit einer seriellen Übertragung. Streamer Ein Bandlaufwerk, das in erster Linie zur Archivierung und Sicherung von Festplatten dient. Die Daten von der Festplatte laufen als ununterbrochener Bitstrom zum Streamer, strömen also quasi zum Magnetband.

545 SVGA Abk. für SuperVGA. Ein VESA-Standard für Auflösungen und Betriebsmodi von Grafikkarten jenseits der VGA. synchron In der Phasen- oder Taktlage übereinstimmend oder unter Verwendung eines Taktsignals. System Management Mode Ein besondere Betriebsmodus ab dem Pentium, der insbesondere zur Implementierung eines Standby-Zustands dient, in dem der Prozessor weniger Strom benötigt, z.B. durch Abschalten oder zumindest Reduzieren der Prozessortaktfrequenz. Systemtakt Ein Takt von typischerweise 66, 100 oder 133 MHz, mit dem die Mainboardelektronik arbeitet. Systemuhr Eine funktionale Gruppe in einem PC, die einen PIT, einen PIC-Kanal, die CPU und eine Datenstruktur umfasst, und periodisch angestoßen vom PIT fortlaufend die Datenstruktur so aktualisiert, dass diese stets die aktuelle Zeit und das aktuelle Datum angibt. Die Systemuhr ist Teil des Betriebssystems. Das Betriebssystem verwendet die Systemuhr, um alle Dateien und Verzeichnisse mit einer Datums- und Zeitmarke zu versehen. T Symbol für Tera, d.h. das Billionenfache einer Größe, wie z.B. in THz = 1.000.000.000.000 Hz. Zu beachten ist, dass bei Tbyte im Allgemeinen 240 Byte und nicht 1.012 Byte gemeint sind. Tag Das Tag ist der wesentliche Abschnitt eines Cache-Directory-Eintrags, mit dessen Hilfe der Cache-Controller bestimmt, ob ein Cache Hit oder ein Cache Miss vorliegt. Das Tag speichert die Tag-Adresse, nämlich bestimmte Adressbits der zugeordneten Cache-Line. Task Auch als Prozess oder Job bezeichnet. Ein Task ist ein aufgerufenes und in den Hauptspeicher geladenes Programm, das vom Betriebssystem verwaltet wird. Das Betriebssystem aktiviert die einzelnen Tasks periodisch und unterbricht sie. Jeder Task hat seine eigene Umgebung. Die Unterscheidung Task und Programm ist nur bei Multitasking-Betriebssystemen von Bedeutung. Tastatur Ein Eingabegerät für Computer. Eine Tastatur wird üblicherweise über eine spezielle serielle Schnittstelle an einen Tastatur-Controller oder eine Tastatur-

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Schnittstelle auf dem Mainboard angeschlossen. Die Tastatur selbst besteht aus einer Scanmatrix, einem Tastaturchip und mehreren Tasten. Bei der Betätigung einer Taste übergibt der Tastaturchip einen Scancode an den Computer, der die Taste eindeutig kennzeichnet. Tbyte 240 Byte; nicht 1.000.000.000.000 Byte. TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol ist das Standard-Protokoll für das Internet und auch lokale Netzwerke. Terminal Eine Einheit zur Datenein- und Datenausgabe, die nur eine einfache lokale Logik aufweist und üblicherweise über eine serielle Schnittstelle mit einem Computer verbunden ist. Textmodus Ein Betriebsmodus eines Grafikadapters, bei dem nur die Zeichen eines bestimmten Zeichensatzes auf dem Bildschirm dargestellt werden können. Die Bildpunkte (Pixel) können nicht individuell adressiert werden. Statt dessen werden die Bildpunkte von einem Hardware-Zeichengenerator erzeugt. Timer-Baustein Siehe PIT. Trackball Eine Zeigeeinrichtung, die einer auf dem Rücken liegenden Maus ähnelt und zwei oder drei Tasten aufweist. Der Bediener dreht eine eingebettete Kugel. Durch eine Erfassung der Kugeldrehung über Sensoren kann eine Logik die Bewegungsrichtung und den Umfang der Bewegung ermitteln. Treiber Eine Software- oder Hardware-Einheit zur Ansteuerung einer Softwareoder Hardware-Komponente. Der Treiber bietet üblicherweise eine klar definierte Schnittstelle, so dass z.B. ein Programm die Möglichkeit hat, auf ein Gerät zuzugreifen, ohne detaillierte Kenntnisse vom Aufbau und der Funktionsweise des Gerätes haben zu müssen. Triggerung Das Starten oder Anhalten eines Vorgangs durch ein externes Signal. TTL Abk. für Transistor-Transistor-Logik. Eine Familie von Logikelementen. UART Abk. für Universal Asynchronous Receiver and Transmitter, dt. universeller asynchroner Empfänger und Sender. Ein UART ist ein intelligenter Mikro-

547 chip für eine serielle Schnittstelle, der die Serialisierung paralleler Daten und das Einfügen der Start-, Paritäts- und Stoppbits sowie die Parallelisierung serieller Daten und die Abtrennung der Start-, Paritäts- und Stoppbits ausführt. Typische Vertreter sind der 16550 und der Z80SIO. Universal Serial Bus Siehe USB. UNIX Ein Multitasking-Betriebssystem zur gleichzeitigen Bedienung von mehreren Arbeitsplätzen. UNIX ist zwar herstellerunabhängig, es gibt allerdings eine ganze Reihe spezieller Dialekte verschiedener Firmen (AIX, HP-UX, Solaris). Upgrade Im Allgemeinen das Aufrüsten eines PC, etwa mit einer schnelleren CPU oder einer höher auflösenden Grafikkarte. Es existieren auch spezielle Upgrade-CPUs bzw. Upgrade-Module verschiedener Firmen, die neben der CPU auch Einheiten wie Spannungsregler oder Taktgeneratoren aufweisen und somit eine Aufrüstung ermöglichen, für die das Mainboard eigentlich nicht ausgelegt ist. Urlader Siehe Bootstrap. USART Abk. für Universal Synchronous and Asynchronous Receiver and Transmitter, dt. universeller synchroner und asynchroner Empfänger und Sender. Ein USART weist gegenüber einem UART zusätzlich noch eine Logik zur synchronen seriellen Übertragung auf. USB Der Universal Serial Bus erlaubt den Anschluss von bis zu 127 USB-Geräten, wie Tastatur, Maus, Joystick, Drucker, Scanner und andere Geräte mit USBConnector. VESA-Local-Bus Siehe VL-Bus. VGA Abk. für Video Graphics Array oder Video Graphics Adapter. VGA wurde von IBM mit der PS/2-Serie als Nachfolger für EGA eingeführt. Im Gegensatz zu den vorherigen Grafikadaptern gibt VGA ein analoges Signal ab. Video-RAM Auch als Bildschirmspeicher oder Video-Speicher bezeichnet. Im Video-RAM werden im Textmodus die Bildschirmwörter und im Grafikmodus die Pixelwerte abgespeichert. Der Grafiksteuerchip liest den Video-RAM fortlaufend aus, um die eingeschriebene Information als Text oder Grafik auf dem Bildschirm auszugeben.

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Video-Speicher Siehe Video-RAM. VLB Abk. für VL-Bus; siehe dort. VL-Bus Ein Local-Bus-Standard der VESA, der üblicherweise mit 32 Bits und bis zu 66 MHz (nur on-board) arbeitet. Im Gegensatz zum Nachfolger PCI erfolgt keine Entkopplung von Prozessor und Erweiterungsbus. VLB-Slots werden mit (E)ISA-Slots kombiniert. VLSI Abk. für Very Large Scale Integration. Damit wird eine Integration von 100.000 bis 1.000.000 Bauelementen auf einem Chip bezeichnet. VRAM Abk. für Video-RAM. Im engeren Sinne sind damit Dual-Port-RAM-Bausteine gemeint, die für den Video-RAM von Grafikadaptern verwendet werden. Wide SCSI Eine Erweiterung der Breite des SCSI-Bus von acht auf 16 oder sogar 32 Bits im Rahmen von SCSI-II. Siehe SCSI. Wort Zwei Byte, also 16 Bit. Wrap-around Übersteigt die Adresse den maximal möglichen Wert, so findet ein Umklappen oder ein Wrap-around statt, weil das höchstwertige Adressbit im Adressregister oder auf dem Adressbus keinen Platz mehr hat. Das ist z.B. beim 8086 der Fall, wenn das Segmentregister den Wert ffffh und das Offsetregister ebenfalls den Wert ffffh aufweist. Ergebnis ist die 20-BitAdresse 0ffefh. Die führende 1 fällt als 21stes Adressbit weg, die Adresse springt von einem Wert ganz oben im Speicher zu einem Wert ganz unten. Write-Back Auch Copy-Back; dt. Zurückschreiben. Write-Back bezeichnet eine CacheStrategie, bei der beim Schreiben von Daten durch die CPU die Daten lediglich in den Cache, nicht aber in den Hauptspeicher eingeschrieben werden. Das Datenschreiben in den Hauptspeicher findet nur auf explizite Anforderung (Cache Flush), oder falls eine Cache-Line ersetzt werden muss, statt. Write Precompensation Auch als Schreibvorkompensation bezeichnet. Bei Festplatten können auf den inneren Zylindern mit hoher Nummer so genannte Bitverschiebungen auftreten, die die Aufzeichnung und Wiedergewinnung von Daten stören.

549 Durch eine gewollte Verschiebung der einzelnen Bit beim Schreiben der Daten für diese Zylinder wird das verhindert. Man bezeichnet das als Write-Precompensation. Write-Through Auch Write-Thru; dt. Durchschreiben. Write-Through bezeichnet eine Cache-Strategie, bei der beim Schreiben von Daten durch die CPU die Daten stets in den Hauptspeicher eingeschrieben werden – das Datenschreiben findet also durch das Cache-System hindurch statt. Zusätzlich können die Daten auch im Cache-SRAM abgelegt werden, das ist aber nicht unbedingt erforderlich. X-Bus Der Anteil am Systembus des PC, der die I/O-Ports auf dem Mainboard anspricht, z.B. das BIOS oder die Register des Tastatur-Controllers. XT 1. Abk. für Extended Technology. 2. Der Nachfolger des ursprünglichen PC mit 8086-Prozessor und einem internen 16-Bit-Datenbus. ZIF-Sockel Zero Insertion Force, Nullkraft-Sockel für die einfache CPU-Montage. Er besitzt an der Seite einen Hebel für das Lösen der CPU aus der Halterung. ZIP-Drive Spezielles Laufwerk der Firma Iomega, das mit Disketten-ähnlichen Medien arbeitet, die es mit Kapazitäten von 100 und 250 Mbyte gibt. Für fast jede PC-Schnittstelle (Parallel, ATAPI, SCSI, USB) werden entsprechende Laufwerke angeboten. Zugriffszeit Die Zeitspanne zwischen der Ausgabe eines Zugriffssignals und der Ausgabe oder Annahme der Daten durch das adressierte Subsystem. Beispiele sind die Zugriffszeiten für DRAMs, SRAMs oder Festplatten.

Was ist der BIOS-Setup Power Index? Dieser Tabellenindex erleichtert Ihnen als Leser die Nutzung dieses Buches. In den zwei Spalten mit den Seitenangaben finden Sie in der Spalte Praxis alle Stellen im Buch die direkten Praxisbezug zum genannten Stichwort haben. In der Spalte Referenz finden sich alle Fundstellen des Kapitels 10 mit der Übersicht der BIOS-Setup-Parameter. Dort werden die Parameter lediglich kurz erklärt Parameter

Praxis

Referenz

(Shift) F2 Change Color

451

16 Bit I/O Recovery Time

425

16 Bit ISA I/O Command WS

425

16 Bit ISA Mem Command WS

426

1st Available IRQ

232, 234, 241

1st/2nd/3rd/4th Available IRQ

426

426

2 Bank PBSRAM

426

2nd Channel IDE

426

32-Bit-Transfer-Mode

272

8 Bit I/O Recovery Time

426

Above 1 MB Memory Test

426

AC Power Loss Restart

315

426

AC97 Logic Resume

315

427

ACPI I/O Device Node

315, 319

427

ACPI Power Management ACPI Sleep State

427 315

427

554

Kapitel – Was ist der BIOS-Setup Power Index?

Parameter

Praxis

Referenz

ACPI Sleep Type

315

427

ACPI Suspend Type

315

427

Adaptor ROM Shadow Additional Options, SCSI

427 293, 294

Address 16 Mbyte Access

427

ADLIB Ports Access

315

428

Advanced BIOS Features Setup

255

428

Advanced Chipset Features

187

428

Advanced Chipset Setup

33

Advanced Features

408

Advanced-Peripheral Configuration

246

AGP Aperture Size (MB)

280

428

AGP Drive Strength

428

AGP Driving Control

428

AGP Driving Value

428

AGP Fast Write

281

AGP ISA Aliasing

429 429

AGP Master 1 WS Read

281

429

AGP Master 1 WS Write

281

429

AGP/CPUCLK

429

AGP-2x Mode

429

AGP-4x Mode

429

ALE During Bus Conversion

430

Alert On LAN-Funktion

84

Allocate IRQ to PCI VGA

241

Amplitude Shift Keyed IR

249

430

APM BIOS

430

ARMD

430

Assign IRQ to VGA

430

Async. SRAM Read WS

430

Async. SRAM Write WS

430

AT Bus Clock Select

431

AT Clock Option

431

Audio DMA Select

431

Audio I/O Base Select

431

555 Parameter

Praxis

Audio IRQ Select

431

Auto Clock Control Auto Configuration

431 175

Auto Configuration with BIOS Defaults Auto Configuration with Optimal Settings

Referenz

432 432

41

Auto Detect DIMM/PCI CLK

432

Auto Detect Hard Disk

432

Auto Suspend Timeout

432

Bank 0, Bank 1, Bank 2

433

Bank x/y DRAM Timing

184

Base Memory BIOS Features Setup

433 433

34, 52, 255, 260

BIOS PM on AC

433

BIOS PM Timer

433

BIOS Support for bootable CD-ROM

294

BIOS Support for Int 13 Extensions

294

BIOS Support for more than 2 Drives

294

BIOS Update

403

BIOS-ACPI-Funktion

313

BIOS-Recovery

402

433

Block-0-Functions

434

Boot from LAN First

434

Boot Menu

434

Boot Sequence

435

Boot Target ID

293

Boot up Floppy Seek

435

Boot Up NumLock Status

435

Boot Up System Speed

435

Boot With P&P OS

236

BootSector Virus Protection Burst-Timing C Back Function

435 179 436

Cable Detected

436

Cache RAM

436

556

Kapitel – Was ist der BIOS-Setup Power Index?

Parameter

Praxis

Cache Read (Hit) Burst

Referenz 436

Cache Read Wait States

436

Cache Timing

436

Cache Update Policy

436

Cache Write (Hit) Wait State

437

Cache Write Wait States

436

Cacheable-Area

63, 194

CAS Latency

182

CAS# Precharge Time

437

Change Password

437

Change Password, Password Setting

437

Chipset NA# Asserted

437

Chipset Special Features

437

Clear NVRAM

241

438

Clear NVRAM on Every Boot

241

438

COM3 & COM4 Port Address Compatible Mode

438 245

Configuration Mode

236

Core/BusRatio

129

Core-Spannung

77, 141, 155, 521

CPU Buffer

276

CPU Clock Frequency

438, 477 439

CPU Clock Ratio

152

439

CPU Fan Off Option

315

439

CPU Frequency Select

439

CPU Host/PCI Clock

439

CPU Internal Cache

439

CPU L2 Cache ECC Checking

439

CPU Line Multiple

440

CPU Line Read Prefetch

440

CPU Operating Speed

440

CPU Power Supply

155

440

CPU Sleep Pin Enable

316

440

CPU Soft Menu

140, 148

441

557 Parameter

Praxis

CPU to DRAM Page Mode

Referenz 441

CPU To DRAM Write Buffer

276

CPU To PCI Write Buffer

276

CPU Voltage

440

CPU Warning Temperature

441

CRT Power Down

441

CRT Sleep

441

Current CPU Temperature

441

Current CPUFAN 1,2,3 Speed

441

Current System Temperature

441

Day of Month Alarm

441

Daylight Saving

442

Decoupled Refresh

175

442

Delay for HDD

442

Delay IDE Initial <sec>

442

Direct RAMBus Clock

188

Diskette Write Protect Display Message during BIOS Initialization

442 442

294

DMA Clock

442

DMA Wait States

443

DMA x Assigned to

443

DMA x used by ISA

443

Do not Write to CMOS and Exit

443

Doze Mode

316

443

Doze Speed

443

Doze Timer

443

DRAM (Data) Integrity Mode

444

DRAM Auto

444

DRAM Burst Refresh

184

444

DRAM CAS Timing Delay

175

444

DRAM Clock

444

DRAM Fast Leadoff

445

DRAM Idle Timer

175

445

DRAM Page Mode

175

445

558

Kapitel – Was ist der BIOS-Setup Power Index?

Parameter

Praxis

DRAM Page Mode Type

Referenz 445

DRAM Precharge Wait State

175, 178

445

DRAM R/W Leadoff Timing

175, 176, 179

445

DRAM RAS to CAS Delay

175

445

DRAM RAS# Precharge Time

175

446

DRAM Read

175

446

DRAM Read Burst Timing

175, 179

446

DRAM Read Pipeline

175

446

DRAM Read Wait State DRAM Read WS Options

447 176

DRAM Refresh Period

446 446

DRAM Refresh Rate

176, 178

446

DRAM Speculative Leadoff

176, 179

446

DRAM Speed Selection

176

446

DRAM Timing

176

447

DRAM Wait State

176

447

DRAM Write (Mode) DRAM Write Burst Timing

447 176, 179

DRAM Write Wait State DRAM Write WS Options

447 447

176

447

DRAM-Speed

447

Duplex Select

447

ECP Mode Use DMA

448

EDID (Extended Display Identification)

322

EDO Back-to-Back Timing

448

EDO DRAM Read Burst

448

EDO DRAM Speed Selection

448

EDO DRAM Write Burst

448

EDO RAS# Precharge Time

448

EDO RAS#-to-CAS# Delay

448

EDO Read WS

448

Enable Disconnection

293

Enable Programming Jumper

402

Enhanced Capability Mode

245

Enhanced Memory Write

449

559 Parameter

Praxis

Referenz

EPP Version

449

ESC, Quit

449

Event Log Configuration

449

Exit Menu

450

Exit without Saving

450

Extended BIOS Translation for DOS Devices > 1 Gbyte

294

Extended CHS (ECHS)

466

Extended CPU-PIIX4 PHLDA#

450

Extended Memory Extended Parallel Port

433 245

External Cache (Memory) External Clock

450 151, 158

451

Extra AT Cycle WS

451

F1 Help

451

F1 Exits

451

F10 Save & Exit Setup

451

F10 Records Changes

451

F2 For Color Toggle

451

F5 Old Values

451

F6 Load BIOS Defaults

451

F7 Load Setup Defaults

451

Fast DRAM Refresh

452

Fast EDO Leadoff

176, 179

Fast Gate A20 Control

452

Fast I/O-Bus Speed FDC/HDC/LPT/COM Ports Access

452 316

FDD Detection Features Setup

452 452

255

Firmware Write Protect

453

Flash Memory Update Utility

413

Flash Memory Writer

402

Flash ROM Voltage Selector

113

Floppy 3 Mode Support Floppy Disk Drive

452

453 49

560

Kapitel – Was ist der BIOS-Setup Power Index?

Parameter

Praxis

Floppy Drive Seek At Boot

453

Floppy Drives, Drive A, Drive B Force Update ESCD

453 239, 241

Frequency/Voltage Control Gate A20 Option

Referenz

453 453

257

454

Global Standby Timer

454

Global Suspend Timer

454

Graphic Posted Write Buffer

454

Graphics Aperture Size

454

Green PC Monitor Power State

316

454

Guaranteed Access Time

454

Halt On

455

Hard Disk D, Drive D

455

Hard Disk E-F

455

Hard Disk Pre-Delay

456

Hard Disk Type 47 Area

456

Harddisk-Utilities

456

Hardware Monitoring

457

HDD Detection

458

HDD Off After

458

HDD Power Down

301

458

HDD S.M.A.R.T.

458

HDD Standby Timer

458

HEAD

458

Hidden Refresh

176, 178

Hit ‹DEL› Message Display Host Adapter Settings

458 292

Hot Key Power Off I/O Recovery Time

458

458 274

I/O-Recovery Time Delay

459

IDE (HDD) Block Mode

459

IDE 32-Bit-Transfer Mode

461

IDE Access

316

IDE Hard Disk Detection IDE HDD Block Mode

459 459

273

459

561 Parameter IDE HDD Power Down

Praxis 316

Referenz 460

IDE Primary Master/Slave PIO

460

IDE Primary Master/Slave UDMA

460

IDE Read/Write Prefetch

460

IDE Secondary Master/Slave PIO

460

IDE Secondary Master/Slave UDMA

461

IDE-Burst Mode

461

IDE-Power-Down-Befehl

301

IDE-Translation Mode

461

IN0-IN6 (V)

461

Inactive Timer Select

461

InfraRed Duplex Type

461

Init AGP Display First

461

Init Display First

461

Initiate Sync Negotiation

293

Initiate Wide Negotiation

293

Integrated Peripherals

46, 243, 260

Intel Rapid BIOS Boot

461

Internal Cache Memory

462

IR Duplex Mode

462

IR Function Duplex

461

IrDA

249

IRQ8 Break Suspend

462

IRQ8 Clock Event

462

IRQx Detection

462

IRQx used by ISA

241

462

IRRX Mode Select

462

ISA (Bus) Clock

462

ISA Bus Clock

275

ISA Configuration Utility (ICU)

236

ISA Line Buffer ISA MEM Block Base

463 241

Joystick Function

463 463

K7 CLK-CTL Select

151

463

KB & PS/2 Mouse Access

316

464

562

Kapitel – Was ist der BIOS-Setup Power Index?

Parameter

Praxis

Referenz

Keyboard

464

Keyboard Auto-Repeat Delay

464

Keyboard Auto-Repeat Rate

464

Keyboard Controller Clock

464

Keyboard Resume

464

L1/L2 Cache Policy

465

L2 Cache Cacheable Size

465

L2 to PCI Read Buffer

465

Land(zone)

465

Language

465

Large

466

Large Scale Integration

531

Latency Timer

241

LBA Legacy ISA

466 236

Legacy USB Support Legacy-Interrupt

466 235

Load BIOS Defaults Load Custom Defaults

466

466 42

Load Fail-Safe Defaults

466

Load Optimized Defaults

466

Load Setup Defaults

410

467

Local Bus Ready # Delay

467

Logical Block

467

Logical Block Addressing

46, 48

M1 Linear Burst Mode

467

Main BIOS Shadow

467

Main Memory Relocation

468

Maintenance-Menü

182

Manual Throttle Ratio

316

Maximum Sync Transfer Rate

293

Memory

54, 526, 532, 534

468

Memory 1 MB Memory Test

468

Memory Hole At 15M-16M

468

563 Parameter

Praxis

Referenz

Memory Parity Error Check

469

Memory Parity/ECC Check

469

Memory Relocation

469

Memory Resource

241

Memory Test Tick Sound

469 469

MIDI Ports Access

316

469

Modem Use IRQ

316

469

Monitor Event in Full On Mode

469

Month Alarm

469

Moves Between Items

470

MPS Version Control for OS

470

MPU-401 Configuration

470

MPU-401 I/O

470

Multi Sector Transfer

273

Multiple LUN Support

294

459

Multiplier Factor

152

470

NCR xyz

241

470

Non Cache Area

471

Non-Cacheable Block

471

Normal oder Standard CHS

471

Num Lock

471

Offboard PCI IDE Card

472

ONB AHA BIOS

472

ONB SCSI LVD Term.

472

ONB SCSI SE Term.

472

Onboard AC97 Audio Controller

472

Onboard AC97 Modem Controller

472

Onboard AHA BIOS

242

472

Onboard Devices

46

473

Onboard FDD Controller

52

473

Onboard LPT Port Mode

474

On-Chip Local Bus IDE

474

On-Chip PCI IDE

474

Only-Refresh

541

OS Select for DRAM > 64 MB

189

474

564

Kapitel – Was ist der BIOS-Setup Power Index?

Parameter OS/2 Onboard Memory > 64 M

Praxis 189

P2C/C2P Concurrency Page Idle Timer

475 184

Parallel Port Mode Passive Release

Referenz

475 475

277

475

Password Checking Option

475

Password Setting

475

Passwords Defaults

107

PC Health Status

476

PCI (Dynamic) Bursting

478

PCI 2.1 Compliance

477

PCI Buffer

276

477

PCI Bursting

276

478

PCI Bus IRQ Steering

237

PCI Clock PCI Configuration Setup

478 229, 231

PCI Delayed Transaction

478

PCI Fast Back-to-Back Wr

478

PCI IDE IRQ Map to

478

PCI Interrupt Mapping

242

PCI Latency Timer PCI Mass Storage Controller

479 479

268

PCI Memory Burst Write

479

PCI Slot Configuration

479

PCI Streaming

276

PCI Timeout PCI To DRAM Write Buffer

480 480

276

PCI to L2 Write Buffer

480

PCI#2 Access #1 Retry

481

PCI/VGA Palette Snoop PCI-Slot IDE 2nd Channel

481 275

481

Peer Concurrency

481

Pipelined Function

481

PIRQ Plug & Play Configuration

316

482 482

565 Parameter

Praxis

Plug and Play SCAM Support

294

Plug&Play Aware OS

236, 242

Plug&Play O/S PM Control by APM

482 482

317

PNP and PCI Setup PnP BIOS Auto-Config

Referenz

483 483

232

483

PnP OS Installed

483

PNP, PCI & Onboard I/O

483

PNP/PCI Configuration

483

PnP BIOS Auto-Config-Funktion

232

PNP, PCI & Onboard I/O

46

PNP/PCI Configuration Setup

234

Post Video On S3 Resume

317

483

Power Button Override

317

483

Power Down Activities

317

483

Power Management

297, 317

484, 485

Power Management Setup

35

485

Power Management Setup Optionen

315

Precomp

485

Primary Display Adapter

485

Primary Display, Video

485

Primary Graphics Adapter

242

485

Processor Number Feature

486

Processor Speed

486

Processor Type

486

PS/2 Mouse Interrupt

486

Quick Power On Self Test

486

Quiet Boot

486

RAS Active Time

176, 184

487

RAS Precharge Time

183

485

RAS-to-CAS Delay

184

487

RDRAM Device Napdown

188

487

RDRAM pool B state

188

487

Read Around Write

176

Refresh Cycle Time

487 487

566

Kapitel – Was ist der BIOS-Setup Power Index?

Parameter

Praxis

Refresh RAS# Assertion

176, 178

Reload Global Timer Events

317

Report No FDD For Win 95 Reserved ISA Card Memory Address

Referenz 487 488 488

242

Reset Config Data

488 488

Reset Configuration Data

242

488

Reset IDE on S3 Resume

317

488

Resources Controlled by Resume by Alarm

488 317

488

Resume by LAN

317

488

Resume by Ring

317

488

RI Resume

317

489

RIMM Module Used

187, 188

489

S.M.A.R.T

273

Save & Exit Setup

489 489

Save Custom Defaults

42

Save User Defaults

404

SB/MSS Audio Ports Access

318

489

Scan User Flash Area

489

Scratch RAM Option

489

SCSI Additional Options – Advanced Configuration Options

490

SCSI Additional Options – Boot Device Options

491

SCSI Additional Options – SCSI Device Configuration

491

SCSI Bus Interface Definitions

292

SCSI Parity Checking

292

SDRAM Bank Interleave SDRAM CAS Latency

492 492

184

492

SDRAM Configuration

182, 184

492

SDRAM Cycle Length

184

493

SDRAM ECC Setting

184

493

SDRAM Idle (Cycle) Limit

184

493

SDRAM MA Wait State

184

493

SDRAM PH Limit

184, 186

493

567 Parameter SDRAM RAS Precharge Time

Praxis 184

Referenz 493

SDRAM RAS to CAS Delay

185

494

SDRAM RAS# Timing

185

494

SDRAM Tras Timing

185

494

SDRAM Trcd Timing

185

494

SDRAM TRP SRAS Precharge

185

494

SDRAM Trp Timing

185

494

Sector

494

Security Menu

495

Security Option

107, 259

Selects Values

495 495

Self-Refresh-Modus

309

Send Start Unit Command

293

Set Supervisor Password

495

Set User Password

496

Shadow RAM

496

Shadow RAM Failed

354

Shadow RAM Option

496

Single Bit Error Report

496

Sleep Clock

496

Sleep Switch

337

Sleep Timer Slot x (using) IRQ

496 242

Slot x using INT# Right/Middle/Left SMBUS Resume

497 496

318

497

Soft Off by PWR-BTTN

497

Sound Blaster

497

Speed Error Hold

497

Speed Select

498

Spread Spectrum

153

498

SRAM Back-to-Back

498

SRAM Read Burst Control

498

SRAM Type

499

SRAM Write Wait States

499

Standard CMOS Setup

499

568

Kapitel – Was ist der BIOS-Setup Power Index?

Parameter

Praxis

Referenz

Standby Mode

301, 318

499

Suspend Mode

318

499

Suspend to Disk

310

Suspend To RAM Capability

318

499

Suspend Type

318

500

Swap Floppy Drive

500

Symbios SCSI BIOS

500

Sync Negotiation

286

System BIOS is Cacheable

500

System Boot Up Num Lock

500

System Boot Up Sequence

500

System Date

501

System Health

274

System Thermal

318

501

System Time

501

Tag Option

501

Tag RAM Size

501

Throttle Duty Cycle

309, 318

501

Time

502

Total Memory

502

TRAS Timing

185

502

TRCD Timing

185

502

Trigger Method

502

Turbo Frequency

151

502

Turbo Read Leadoff

176

502

Turn-Around Insertion

176

503

TxD, Rxd Active Typematic Options

503 258

UART 1, 2 Duplex Mode

504

UART 2 Mode Uncached Speculative Write Combining

503 504

282

USB Host Controller

505

USB KB/MS Wakeup From S3

318

505

USB Keyboard Support

251

505

USB Latency Timer

505

569 Parameter

Praxis

USB Legacy Support

Referenz 505

USB Mouse Support

505

Use ARMD Drive as

505

Use ICU

236

Verify Disk Media

291

VGA BIOS Sequence

506

VGA Shared Memory Size

506

Video

53

Video BIOS is Cacheable

506 506

Video BIOS Shadow

506

Video Memory Cache Mode

282

506

Video Off After

318

507

Video Off Method

319

507

Virus Warning

507

Wait For ‹F1› If Any Error

507

Wait State Option

507

Wake On LAN

303, 319

508

Wake on RTC Timer

319

508

Wake up Events

508

Watch Dog Timer

508

Week Alarm

509

Weitek Processor

509

Write to CMOS and Exit

509

Y2K Monitor

509

S

Stichwortverzeichnis

Symbols (E)IDE-Festplatten 44 (Shift) F2 Change Color 451 µ 532, 535 Numerics 16 Bit I/O Recovery Time 425 16 Bit ISA I/O Command WS 425 16 Bit ISA Mem Command WS 426 16450 511 16550 511 1st Available IRQ 232, 234, 241 –, Praxisteil 232, 234 1st/2nd/3rd/4th Available IRQ 426 2 Bank PBSRAM 426 2,7 542 2nd Channel IDE 426 32-Bit-Transfer-Mode 272 3D-Anwendungen 277 8 Bit I/O Recovery Time 426 80286 511 80287 511 80386 512 80386SX 512 80387 512 80387SX 512 8042 512 8042 Gate-A20 Error –, BIOS-Fehlermeldung 345 8048 512

80486 512 80487SX 512 80586 512 8080/85 512 8086 512 8087 512 8088 512 80x86 512 810-Chipset 79 815-Chipset 83, 84 820 (Camino) 80 8250 512, 547 8250A 512 8250B 512 8250C 512 8253 513 8254 513 8259A 513 840-Chipset 82 8741 513

A Above 1 MB Memory Test 426 Abschaltfunktionen in Windows –, Power Management 299 AC Back Function –, Power Management 315 AC Power Loss Restart 426 –, Power Management 315 –, Praxisteil 315

572

Stichwortverzeichnis

AC97 Logic Resume 427 –, Power Management 315 –, Praxisteil 315 AC97-Interface 79 Accelerated Graphics Port 70, 513, 514 Access-Bus 322 ACPI 29 ACPI I/O Device Node 427 –, Power Management 315, 319 –, Praxisteil 315, 319 ACPI Machine Language, AML –, Power Management 308 ACPI Power Management 427 ACPI Sleep State 427 –, Power Management 315 –, Praxisteil 315 ACPI Sleep Type 427 –, Power Management 315 –, Praxisteil 315 ACPI Suspend Type 427 –, Power Management 315 –, Praxisteil 315 ACPI-Funktionen 239 ACPI-Voraussetzungen –, Power Management 310 Adapter 513, 536 Adapterplatinen für CPUs 128 Adaptersegment 427 Adaptor ROM Shadow 427 ADC 513 Additional Options – Advanced Configuration Options –, SCSI 294 Additional Options – Boot Device Options –, SCSI 293 Additional Options – SCSI Device Configuration –, SCSI 293 Address 16 Mbyte Access 427 Address Line Short –, BIOS-Fehlermeldung 345 ADLIB Ports Access 428 –, Power Management 315 –, Praxisteil 315 Adress-Abtastsignal 520 Adressbus 513 Adresse 513, 528, 541 Adress-Pipelining 539

Adressraum 513, 538 Advanced BIOS Features 428 Advanced BIOS Features Setup 255 –, Praxisteil 255 Advanced Chipset Features 187, 428 –, Praxisteil 187 Advanced Chipset Setup 33 Advanced Configuration and Power Management –, Power Management 299 Advanced Configuration and Power Management Interface 238, 514 Advanced Configuration and Power Management, ACPI 306 Advanced Features –, BIOS-Update 408 Advanced Micro Devices 514 Advanced Power Management 514 –, Power Management 299, 305 Advanced SCSI Programming Interface 515 Advanced Technology 515 Advanced Technology Attachment Pakket Interface 44 Advanced-Peripheral Configuration 246 AGP 514 AGP Aperture Size (MB) 280, 428 –, Praxisteil 280 AGP Drive Strength 428 AGP Driving Control 428 AGP Driving Value 428 AGP Fast Write 281, 429 –, Praxisteil 281 AGP ISA Aliasing 429 AGP Master 1 WS Read 281, 429 –, Praxisteil 281 AGP Master 1 WS Write 281, 429 –, Praxisteil 281 AGP- zu CPU-Taktverhältnis –, Praxis 153 AGP/CPUCLK 429 AGP-2x Mode 281, 429 AGP-4x Mode 429 AGP-Bustakt 386 AGP-Einstellungen 277 AGP-Grafikkarten 230 AGP-Implementierungen 279 AGP-Karten, Probleme mit 86 AGP-Pro 279

Stichwortverzeichnis AGP-Pro-Grafikkarte 280 AGP-Transfermode 278, 281, 429 AGP-Unterstützung ab der Version OSR 2.1 278 Akku 110 Akkus –, für das CMOS-RAM 102 ALE During Bus Conversion 430 Alert On LAN-Funktion 84 Allocate IRQ to PCI VGA 241, 430 –, Praxisteil 241 AMD 514 AMD-Prozessor K6-III –, Mikroprozessoren 130 American National Standards Institute 514 American Standard Code for Information Interchange 515 AMI (American Megatrends Incorporated) 17 AMI-BIOS-Update 402 AMI-HiFlex-BIOS 17 Amplitude Shift Keyed IR 249 AMR-Slot 84 analog 514 Analog-Digital-Converter 513 Analog-Digital-Wandler 513 Analogmonitor 514 Analyse-Karte für die Messung der Bustakte 384 Analyse-Karten 375 ANSI 514 anwendungsspezifischer IC 515 APM BIOS 430 Apple Macintosh 321 Application Specific IC 515 Arbitrierung 514 ARMD 430 ASCII 515 ASIC 515 ASPI 515 Assembler 515 Assign IRQ to VGA 241, 430 Async. SRAM Read WS 430 Async. SRAM Write WS 430 AT 515, 528 AT Attachment Packet Interface 515 AT Bus Clock Select 431 AT Clock Option 431

573

ATA 515 ATA-100-Festplatte 268 ATAPI 515 ATAPI Removable Media Device 46 ATAPI-Einheiten 244 ATAPI-Geräte 43 Athlon 515 Athlon kühlen 334 Athlon montieren 124 Athlon-Chipsets 90 Attachment 515 ATX –, Abdeckblech 345 ATX-Mainboards 163 ATX-Netzteil 333 ATX-Spezifikation 2.1 345 ATX-Standard 68, 344, 516 Audio DMA Select 431 Audio I/O Base Select 431 Audio IRQ Select 431 Audio-Modem-Riser-Slot (AMR) 79 Auto Clock Control 431 Auto Configuration 432 –, Speicher-Setup 175 Praxisteil 175 Auto Configuration with BIOS Defaults 432 Auto Configuration with Fail Save 41 Auto Configuration with Optimal Settings 41 Auto Detect DIMM/ PCI Clk 182 Auto Detect DIMM/PCI CLK 432 Auto Detect Hard Disk 432 Auto Suspend Timeout 432 Automatik-Stellung –, CPU-Spannung 140 AUX 516 Award 18

B Baby-AT-Boards 85 Baby-AT-Standard 58, 516 Bad-Sector-Mapping 516 Bank 0, Bank 1, Bank 2 433 Bank x/y DRAM –, Speicher-Setup, SDRAM 185 Bank x/y DRAM Timing 433 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184

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Stichwortverzeichnis

Bank-Switching 526 Base Memory 433 BASIC 516 Basic Input Output System 11 Basic Input/Output System 517 BAT-Standard 516 Baudrate 516 Baustein 546 BCD 516 Beep-Code 24 Beep-Codes 331, 340, 355, 359 Beep-Fehlermeldungen 355 Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code 516 Benchmarkprogramm 137 Betriebsspannung –, für CPUs 139 Betriebssystem 516, 535 BF-Jumper 132, 517 BF-Jumperstellungen 129 BF-Pins (Bus Frequency) 129 BF-Stellungen 131 Bidirektional 517 Big-SIMMs 163 Bildschirmschoner 320 Bildschirmspeicher 517, 547 binärkodierte Dezimalzahl 516 Binary Coded Decimal 516 Binary Digit 517 BIN-BIOS-Datei 416 BIOS 517 BIOS Features Setup 34, 52, 260 Bios Features Setup 255 BIOS PM on AC 433 BIOS PM Timer 433 BIOS ROM Checksum Error – System Halted –, BIOS-Fehlermeldung 346 BIOS Setup –, Standard 34 BIOS Support for bootable CD-ROM –, SCSI 294 BIOS Support for Int 13 Extensions –, SCSI 294 BIOS Support for more than 2 Drives –, SCSI 294 BIOS Update 403, 433 –, Praxisteil 403 BIOS-ACPI-Funktion 313

BIOS-Anzeige 32 BIOS-Aufgaben 23 BIOS-Chip –, BIOS-Update 417 BIOS-Config –, Jumper 181 BIOS-Fehlermeldungen 331, 345 BIOS-Fehlersuche 331 BIOS-Geschichte 14 BIOS-Hardware 57 BIOS-Hersteller 15, 355, 358 BIOS-Identifikationszeile 399 BIOS-Identifizierung 390 BIOS-Inhalt 116 BIOS-Interrupts 27, 28 BIOS-Interrupt-Vektoren 30 BIOS-Kennzeichnung –, Praxis 394 BIOS-Logo »brennen« –, BIOS-Update 412 BIOS-Meldung –, Praxis 410 BIOS-Probleme 12 BIOS-Programmierung 401 BIOS-Recovery 402 BIOS-Rettung 417 BIOS-ROM 116 BIOS-Routinen 116 BIOS-Setup 12, 31, 106, 107, 517 –, Memory 54, 468, 502 –, Mikroprozessoren 148 BIOS-Setup aufrufen 39 BIOS-Setup, Power Management 298 BIOS-Setup-Parameter für den Speicher 174 BIOS-Software 387 BIOS-Software-Interrupts 30 BIOS-Speicherbausteine 111 BIOS-Update 387 –, Chipset 77 –, in Kurzform 410, 413 BIOS-Virus-Checker 256 BIST 517 Bit 517 Bitronics 245 Blindlesezyklus 541 Block-0-Functions 434 Block-Functions 434 BNC 517

Stichwortverzeichnis Boot from LAN First 434 Boot LUN Number –, SCSI 293 Boot Menu 434 Boot Sequence 52, 435 Boot Target ID –, SCSI 293 Boot Up Floppy Seek 52 Boot up Floppy Seek 435 Boot Up Num Lock Status 258 Boot Up NumLock Status 435 Boot Up System Speed 435 Boot With P&P OS 236 Boot-Block 115, 408 Booten 517 Bootmanager 518 Bootquelle 53 BootSector Virus 435, 507 BootSector Virus Protection 256, 435 Boot-Sektor Virus-Check 256 Bootstrap 518 Bootvorgang 25, 54 bpi 518 bps 518 Buffered SDRAMs 169 Built-In Self-Test 517 Burst 518 Burst Access 179 Burst Mode 498 Burst-Mode 276 Burst-Modus 479 Burst-SRAMs 195 Burst-Timing 179 Bus 515, 518, 522, 528 Bus Frequency 517 Bus Timeout NMI at Slot n –, BIOS-Fehlermeldung 346 Busmaster-DMA 227 Busmaster-DMA-Betrieb 261 Bus-Mastering 271 Bussystem-Optionen 274 Bustakt in Abhängigkeit vom Mainboard-Takt 158 Bustakte 156 Byte 518 Byte Mode 245

C C 518

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C Back Function 436 C: Drive Error –, BIOS-Fehlermeldung 346 Cable Detected 436 Cache 519, 545 –, asynchron 194 –, synchron 194 Cache Memory Bad –, BIOS-Fehlermeldung 346 Cache mit Burst SRAMs 194 Cache mit Pipelined Burst SRAMs 194 Cache RAM 436 Cache Read (Hit) Burst 436 Cache Read Wait States 436 Cache Timing 436 Cache Update Policy 436 Cache Write (Hit) Wait State 437 Cache Write Wait States 436 Cacheable Area –, Tag-RAM für 194 Cacheable-Area 63, 194 Cache-Betriebsarten 193 Cache-Einstellungen 198 Cache-RAM 190, 436 Cache-RAMs 499 Cache-Speicher 63, 190, 450, 462, 498 Cache-Speicherdaten bei den verschiedenen CPUs 192 Cache-Speichergröße 198 Cache-Tag-RAM 193 CAD 519 CAPI 519 Cartridge 91 Cartridge-Design 123 CAS 520 CAS Latency, CL 182 CAS# Precharge Time 437 CAS-vor-RAS-Refresh 520 CCS 520 CD-Brenner –, Update 422 CD-Player 322 CD-ROM 520 CD-Writer 520 –, Update 423 Celeron 520 Celeron einbauen 126 Celeron-Prozessor 74 Central Processing Unit 521

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Stichwortverzeichnis

Centronics 244, 520 CH2 Timer Error –, BIOS-Fehlermeldung 346 Change Password 437 Change Password, Password Setting 437 Chip 512 Chipsatz 33, 520 –, Bezeichnungen 60 –, ETEQ 67 –, Triton 59 Chipsatz für Pentium II/III 72 Chipsatz430VX 62 Chipsätze –, für Pentium 61 –, für Pentium II 71 –, Überblick 65, 70, 73, 87, 88, 93 Chipset Features Setup 34, 148, 275, 277 –, Speicher-Setup 177 Chipset NA# Asserted 437 Chipset Special Features 437 Chipset-Hersteller 271 Chipsets 57, 71, 80, 82, 83, 84 Chipsets für den Sockel 7 59 Chipsets für Pentium II, III, IV und Celeron 67 Chipsets unterschiedlicher Hersteller 87 CHS 48 Clear NVRAM 241, 438 –, Praxisteil 241 Clear NVRAM on Every Boot 241, 438 –, Praxisteil 241 Clock Spread Spectrum 153 CMOS 532 CMOS Battery Failed –, BIOS-Fehlermeldung 346 CMOS Battery Low –, BIOS-Fehlermeldung 346 CMOS Checksum Failure –, BIOS-Fehlermeldung 346 CMOS Display Mismatch –, BIOS-Fehlermeldung 347 CMOS Memory Mismatch –, BIOS-Fehlermeldung 347 CMOS Options Not Set –, BIOS-Fehlermeldung 347 CMOS Time and Date Not Set –, BIOS-Fehlermeldung 347 CMOS-RAM 42, 94, 206, 409 –, Ladeschaltung 95

–, löschen 107 –, Register 96 –, Typen 105 CMOS-RAM-Bausteine 95 COAST (Cache On A Stick) 196 COAST-Modul 197, 198 Code 515 Column Address Strobe 178, 520 COM1 520 COM3 & COM4 Port Address 438 Common Access Method 521 Common Application Programming Interface 519 Common Command Set 521 Communication and Network Riser Interface (CNR) 84 Compaq 17 Compatible Mode 245 Compiler 521 COM-Ports 248, 249 Computer Aided Design 519 Computer mit reduziertem Befehlssatz 542 Configuration Mode 236 Configure Mode –, Jumper 148 Configure/View Host Adapter Settings –, SCSI 292 Control Program for Microcomputers 521 Controller 512, 513, 521, 526, 527 Controllereinstellung 46 Coppermine 148 Coprozessor 521 Copy-Back 548 Core/BusRatio 129 –, Mikroprozessoren 156 Core-Spannung 77, 155, 521 –, CPU-Spannung 141 Correcting Code 524 CP/M 521 CPU 521 –, Betriebsspannungen 139 –, Spannungseinstellungen 138 CPU (Central Processing Unit 15 CPU Buffer 276, 438, 477 –, Praxisteil 276 CPU Clock Frequency 439 CPU Clock Ratio 439

Stichwortverzeichnis –, Praxis 152 Praxisteil 152 CPU Fan Off Option 439 –, Power Management 315 –, Praxisteil 315 CPU Frequency Select 439 CPU Host/PCI Clock 439 CPU in a Box 333 CPU Internal Cache 439 CPU L2 Cache ECC Checking 439 CPU Line Multiple 440 CPU Line Read Prefetch 440 CPU Operating Speed 150, 440 CPU Power Supply 440 –, Praxis 155 Praxisteil 155 CPU Sleep Pin Enable 440 –, Power Management 316 –, Praxisteil 316 CPU Soft Menu 140, 148, 149, 441 –, Praxisteil 140, 148 CPU to DRAM Page Mode 441 CPU To DRAM Write Buffer 276 CPU To PCI Write Buffer 276 CPU überprüfen 120 CPU Voltage 440 CPU Warning Temperature 441 CPU-Core-Spannung 334 CPU-Einstellungsdaten –, Mikroprozessoren 142 CPU-Kühlkörper 334 CPU-Parameter einstellen 335 CPU-Parameter festlegen 149 CPU-Parameter per BIOS festlegen 336 CPU-Slotverbindung 544 CPU-Takt 156 CPU-Taktfrequenz 191 CRC 521 CRIMM-Steckplatinen (Continuity RIMM) 171 CRT Power Down 441 CRT Sleep 441 Current CPU Temperature 441 Current CPUFAN 1,2,3 Speed 441 Current System Temperature 441 Cyclic Redundancy Check 521 Cyclic Redundancy Code 521 Cyrix 522 Cyrix III 139

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D DAC 522 Das Flash-PROM –, Praxis 402 das Interrupt-Sharing 224 Date 42, 441 –, Praxisteil 42 Daten 522 –, Praxisteil 522 DatenFernÜbertragung 522 –, Praxisteil 522 Datenträger 522 –, Praxisteil 522 Datenübertragungsrate –, ZIP-Laufwerk 246 Praxisteil 246 Datenübertragungsraten –, IDE 261 Praxisteil 261 Day of Month Alarm 441 Daylight Saving 442 DDC (Display Data Channel) 322 DDC-Varianten 322 DDR-DIMMs 169 DDR-RAM 82 DDR-SDRAM 89 DDR-SDRAM-Module 169 DDR-SDRAMs 93 Decoupled Refresh 178, 442 –, Speicher-Setup 175 Praxisteil 175 Defragmentierung 522 Delay for HDD 272, 442 Delay IDE Initial <sec> 272 Delay IDE Initial <sec>, 442 Desktop Management Interface 404 Detektierung der Festplattendaten 45 Deutsche Industrie Normenausschuss 522 Device Power Management System 301 DFÜ 522 Die 522 Differential SCSI 285 digital 522 Digital Versatile Disc 524 Digital-Analog-Converter 522 Digital-Analog-Wandler 522 Digitalmonitor 522 DIMM 522

578

Stichwortverzeichnis

DIMM (Double In Line Memory Module) 166 DIMM-Steckplätze 167 DIN 522 DIN-Buchse 523 DIP 523 DIP-Schalter 14, 129, 523 DIP-Schalterstellungen für CPUs 136 Direct AGP 78 –, AGP 78 Direct Draw) 277 Direct Memory Access 226, 523 Direct RAMBus Clock 442 –, Speicher-Setup, RDRAM 188 Praxisteil 188 Directory-Eintrag 545 DirectX 420, 523 direkter Speicherzugriff 523 Direktzugriffsspeicher 524, 540 Discharge 109 Disk Operating System 523 Disk(ette) Boot Failure –, BIOS-Fehlermeldung 347 Diskette 1 442 Diskette 2 442 Diskette Drive 0 Seek To Track 0 Failed –, BIOS-Fehlermeldung 347 Diskette Drive Reset Failed –, BIOS-Fehlermeldung 347 Diskette Read Failure – Strike F1 To Reboot –, BIOS-Fehlermeldung 347 Diskette Write Protect 442 Disketten 523, 526 Diskettenlaufwerk 50 –, Swap 53 Diskettenlaufwerke 48, 442, 453 Diskettenlaufwerke, Optionen 52 Display Message during BIOS Initialization –, SCSI 294 Display Adapter Failed –, BIOS-Fehlermeldung 348 Display Data Channel 323 Display Power Management Signaling 320 Display Switch Not Proper –, BIOS-Fehlermeldung 348 DMA 523

DMA #1 Error –, BIOS-Fehlermeldung 348 DMA #2 Error –, BIOS-Fehlermeldung 348 DMA Bus Timeout –, BIOS-Fehlermeldung 348 DMA Clock 442 DMA Wait States 443 DMA x Assigned to 443 DMA x used by ISA 443 DMA-Betriebsart 226 DMA-Betriebsarten 261 DMA-Controller 226 DMA-Kanäle bei einem PCI-PC 228 DMA-Kanäle für ISA-Devices 226 DMA-Übertragung 443 –, bei SCSI 227 DMA-Übertragung, PCI-Bus 227 DMAx used by ISA 241 DMI Configuration Utility 405 Do not Write to CMOS and Exit 443 Doppelwort 523, 524 DOS 523 DOS-Funktionen 30 DOS-Interrupt-Vektoren 30 Double In Line Memory Module 522 Double-Data-Rate –, Athlon 148 Doze Mode 301, 443, 484 –, Power Management 316 –, Praxisteil 316 Doze Speed 443 Doze Timer 443 dpi 523 DRAM 524 DRAM (Data) Integrity Mode 444 DRAM Auto 444 DRAM Burst Refresh 444 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 DRAM CAS Timing Delay 444 –, Speicher-Setup 175 Praxisteil 175 DRAM Clock 444 DRAM Fast Leadoff 445 DRAM Idle Timer 445 –, Speicher-Setup 175 Praxisteil 175 DRAM Integrity Mode

Stichwortverzeichnis –, Speicher-Setup 175 –, Speicher-Setup, RDRAM 188 DRAM Page Mode 445 –, Speicher-Setup 175 Praxisteil 175 DRAM Page Mode Type 445 DRAM Precharge Wait State 178, 445 –, Praxisteil 178 –, Speicher-Setup 175 Praxisteil 175 DRAM R/W Leadoff Timing 179, 445 –, Praxisteil 179 –, Speicher-Setup 175, 176 Praxisteil 175, 176 DRAM RAS to CAS Delay 180, 445 –, Speicher-Setup 175 Praxisteil 175 DRAM RAS# Precharge Time 178, 446 –, Speicher-Setup 175 Praxisteil 175 DRAM Read 446 –, Speicher-Setup 175 Praxisteil 175 DRAM Read Burst Timing 179, 446 –, Praxisteil 179 –, Speicher-Setup 175 Praxisteil 175 DRAM Read Pipeline 446 –, Speicher-Setup 175 Praxisteil 175 DRAM Read Wait State 447 DRAM Read WS Options 446 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 DRAM Refresh Period 446 DRAM Refresh Rate 178, 446 –, Praxisteil 178 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 DRAM Speculativ Leadoff 179 DRAM Speculative Leadoff 179, 446 –, Praxisteil 179 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 DRAM Speed Selection 446 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 DRAM Timing 447 –, Speicher-Setup 176

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Praxisteil 176 DRAM Wait State 447 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 DRAM Write –, Speicher-Setup 176 DRAM Write (Mode) 447 DRAM Write Burst Timing 179, 447 –, Praxisteil 179 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 DRAM Write Wait State 447 DRAM Write WS Options 447 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 DRAM-Speed 447 DRAM-Timing 172 Dual-Inline-Package 523 Dual-Voltage-Versorgung 138 duplex 524 Duplex Select 447 Duron 91, 515 –, Athlon 147 Duron-CPU 341 DVD 524 DVD-R 524 DVD-RAM 524 DVD-Random Access Memory 524 DVD-Recordable 524 DVD-ReWriteable 524 DVD-ROM-Laufwerk 44 DVD-RW 524 DWord, DWort 524 DX2 512 dynamischer RAM 524

E E/A 524 E/A-Adressen 215 ECC 524 Echtzeituhr 105, 524, 542 ECP Mode Use DMA 448 EDID, Extended Display Identification) 322 EDO Back-to-Back Timing 448 EDO DRAM Read Burst 448 EDO DRAM Speed Selection 448 EDO DRAM Write Burst 448 EDO RAS# Precharge Time 448

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Stichwortverzeichnis

EDO RAS#-to-CAS# Delay 448 EDO Read WS 448 EDO-RAM 69 EDO-RAMs 166 EDV 524 EEPROM 112, 525 EGA 525 EIDE 525 EIDE-Anschluss 515 EIDE-Controller 61, 227 EIDE-Festplatten 61 EIDE-Kanäle 43 Ein-/Ausgabe-Bereich 214 Einheit 538 Einstellungsdaten für die CPU 129 EISA 525 EISA CMOS Checksum Failure –, BIOS-Fehlermeldung 348 EISA-Fehler –, BIOS-Fehlermeldung 348 Electrical Eraseable PROM 525 Electrically Erasable Programmable Read Only Memory 112 elektrisch löschbarer PROM 525 elektronische Datenverarbeitung 524 EMM386.EXE 27 EMS 525 Enable Disconnection –, SCSI 293 Enable Programming Jumper 402 Energiesparmodi 321 Energiesparschaltungen 320 Energieverwaltung von Windows –, Power Management 303 Energy Star –, Power Management 300 Energy-Star 320 Enhanced 525 Enhanced Capability Mode 245 Enhanced Integrated Drive Electronic 525 Enhanced Memory Write 449 Enhanced-IDE 455 Enhanced-IDE-Spezifikation 47 EPP Version 449 EPROM 525 Eraseable PROM 525 Error 524 Error Correction Code 180

Erweiterung 513 Erweiterungskarte 513 ESC –, Quit 449 ESCD 239, 408 ESCD-Bereich 240 ESCD-Parameter 409 ESCD-Update 240 ESDI 525 Ethernet 525 Event Log Configuration 449 Events 302, 508 –, Power Management 299 Exit Menu 450 Exit without Saving 450 Expanded Memory 525, 526 Extended 525, 526 Extended BIOS Translation for DOS Devices > 1 Gbyte –, SCSI 294 Extended CHS (ECHS) 466 Extended CPU-PIIX4 PHLDA# 450 Extended Memory 433, 469 Extended Parallel Port 245 Extended RAM Failed –, BIOS-Fehlermeldung 348 Extended System CMOS DataRAM 239 –, Praxis 239, 408 Extended System Configuration Data (ESCD) 102 Extended Technology 549 External Cache (Memory) 450 External Clock 158, 451 –, Praxis 151 Praxisteil 151 –, Praxisteil 158 Extra AT Cycle WS 451

F F1 Exits 451 F1/ –, Help 451 F10 –, Save & Exit Setup 451 F10 Records Changes 451 F2 For Color Toggle 451 F5/ –, Old Values 451 F6/

Stichwortverzeichnis –, Load BIOS Defaults 451 F7/ –, Load Setup Defaults 451 Fail Safe Timer NMI Inoperal –, BIOS-Fehlermeldung 348 Familie 512 Fast 526 Fast A20 G 257 Fast DRAM Refresh 452 Fast EDO Leadoff 179, 452 –, Praxisteil 179 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 Fast Gate A20 Control 452 Fast I/O-Bus Speed 452 Fast-20-SCSI 285 Fast-20-SCSI oder Ultra-SCSI 285 Fast-Page-Mode 165 Fast-SCSI-Festplatte 286 FAT 526 FAT, File Allocation Table 24, 526 FDC 526 FDC/HDC/LPT/COM Ports Access 452 –, Power Management 316 –, Praxisteil 316 FDD Controller Failure –, BIOS-Fehlermeldung 349 FDD Detection 452 Features Setup 255 Fehlererkennung (CRC) 262 Fehlererkennungsmechanismus (ECC) 199 fehlerkorrigierender Code 524 Fehltreffer 519 Fenster 525 Festplatten 526, 527 Festplatten-Cache-Speicher 261 Festwertspeicher 525, 540, 542 FIFO 526 Firmware 23 –, BIOS-Update 418 Firmware Hub 78, 83 Firmware Wizard 422 Firmware Write Protect 453 Firmware-Hub –, BIOS-Update 411 Firmware-Speicher 420 Firmware-Updates 421 First-In, First-Out 526

581

First-Level-Cache 191 Fixed Disk Error –, BIOS-Fehlermeldung 349 Flankentriggerung 480 Flash Memory Update Utility 413 Flash Memory Writer 402 Flash ROM Voltage Selector 113 Flash-PROM 115 –, Boot-Block 115 Flash-PROM-Boot-Block –, Praxis 408 Flash-Speicher 112, 387 Flash-Typen –, Übersicht 113 Flash-Writer-Programm –, BIOS-Update 410 Flash-Writer-Programme 240, 403 Floppy 3 Mode Support 453 Floppy Disc Controller 526 Floppy Disk Controller 244 Floppy Disk Drive 49 Floppy Drive Seek At Boot 453 Floppy Drives, Drive A, Drive B 453 Flush 519 Force Update ESCD 239, 241, 453 –, Praxisteil 239, 241 Format 528 FPM-RAM 69 Frequency/Voltage Control 453 Frequenzmesskarte 386

G G 526 GART-Treiber (Graphics Address Remapping Table) –, AGP 278 Gate A20 Option 257, 454 –, Praxisteil 257 Gate-A20 Error –, BIOS-Fehlermeldung 349 Gate-A20-Schaltung 452, 454 Gbyte 526 gerade Parität 537 Geräte-Manager 210 Gerätetreiber –, Power Management 311 Giga 526 Global Standby Timer 454 Global Suspend Timer 454

582

Stichwortverzeichnis

Grafikadapter 526 Grafikchip 277 Grafikkarte 53 Grafikkartentyp 485 Grafikmodus 527 Grafikprozessor 527 Graphic Posted Write Buffer 454 Graphics Adapter 525 Graphics and Memory Controller Hub 83 Graphics Aperture Size 280, 454 Green PC Monitor Power State 454 –, Power Management 316 –, Praxisteil 316 Großrechner 527 Guaranteed Access Time 454

H Halbduplex 527 Halt On 54, 455 Halterungen –, für Pentium II 122 Handler 529 Handshake 527 Hard Disc Controller 527 Hard Disk D, Drive D 455 Hard Disk E-F 455 Hard Disk Failure –, BIOS-Fehlermeldung 349 Hard Disk Install Failure –, BIOS-Fehlermeldung 349 Hard Disk Pre-Delay 456 Hard Disk Type 47 Area 456 Hard Disk Utility 35 Hard Disks 43 Harddisk-Utilities 456 Hardware –, initialisieren 23 Hardware Monitoring 457 Hardware-Monitoring 36 Hardware-Treiber 59 Hauptspeicher 527 HD 527 HDC 527 HDD Controller Failure –, BIOS-Fehlermeldung 349 HDD Detection 458 HDD Off After 458 HDD Power Down 301, 458

–, Praxisteil 301 HDD S.M.A.R.T. 458 HDD Standby Timer 458 HEAD 458 Herculeskarte 527 HEX 527 Hexadezimalzahlen 527 HGC 527, 528 Hidden Refresh 178, 458 –, Praxisteil 178 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 Hidden-Refresh 528 High-Level-Formatierung 528 HIMEM.SYS 27 Hit 519 Hit ‹DEL› Message Display 458 Hochladen –, von Treibern 31 höchstwertiges Bit 535 höchstwertiges Byte 535 Host 528 Host Adapter BIOS –, SCSI 294 Host Adapter SCSI ID –, SCSI 292 Host Adapter Settings 292 Host Adapter Termination –, SCSI 292 Host-Adapter 528 Hostadapter 284 Hot Key Power Off 458 Hub 528 Human Interface Devices 253 Hz 528

I I 543 I/O 529 I/O Card Parity Error at xxxxx –, BIOS-Fehlermeldung 349 I/O Recovery Time 274 I/O-Blende 345 I/O-Controller Hub 78, 83, 84 I/O-Recovery Time Delay 459 I/O-Zyklus 459 I2C-Bus 159, 322 I2C-Bus-Controller 62 IC 528

Stichwortverzeichnis IDE 528 IDE (HDD) Block Mode 459 IDE 32-Bit-Transfer Mode 461 IDE Access 459 –, Power Management 316 –, Praxisteil 316 IDE Controller 244 IDE Hard Disk Detection 459 IDE HDD Block Mode 459 –, Praxis 273 Praxisteil 273 IDE HDD Power Down 460 –, Power Management 316 –, Praxisteil 316 IDE Primary Master/Slave PIO 460 IDE Primary Master/Slave UDMA 460 IDE Read/Write Prefetch 273, 460 IDE Secondary Master/Slave PIO 460 IDE Secondary Master/Slave UDMA 461 IDE-Befehlssatz (ATA-4) 268 IDE-Burst Mode 461 IDE-Burst-Mode 272 IDE-Controller 271 –, Update 423 IDE-Einstellungen 259 IDE-Festplatten 226 –, Praxis 301 IDE-Festplatten-Controller-Treiber 270 IDE-Optionen 272 IDE-Power-Down-Befehl 301 IDE-Schnittstellen 260 IDE-Translation Mode 461 IDT 529 IEEE 529 IEEE1284 474 –, Druckerschnittstelle 245 IEEE1284-Standard 529 IN0-IN6 (V) 461 Inactive Timer Select 461 Incorrect Drive A, B –, BIOS-Fehlermeldung 349 Indikator 541 Industrial Standard Architecture 530 Industry Standard Architecture 15 InfraRed Duplex Type 461 Init AGP Display First 461 Init Display First 461 Initiate Sync Negotiation –, SCSI 293

583

Initiate Wide Negotiation –, SCSI 293 Installed Memory 55 Integrated Circuit 528 Integrated Peripherals 46, 243, 260 Integrated Services Digital Network 530 integrierter Schaltkreis 528 Intel 529 Intel Express Update Utility 412 Intel Rapid BIOS Boot 461 Intel-Chipsets 64 Intel-CPUs in der Übersicht 75 Intelligent Drive Electronics 528 Intel-Mainboard D850GB 376 Internal Cache Memory 462 International Telecommunication Union 530 Interne Auffrischung 520 Internet 529 Interrupt 529 Interrupt Vector Table 28 Interrupt-Controller 219, 227, 513, 538 Interrupt-Kanäle 220 –, bei ISA 222 Interruptnummern 30 Interrupts –, allgemeine 30 –, Hardware 27, 219 –, Software 28, 219 Interrupt-Sharing 221 Interrupt-Verarbeitung –, Funktionsweise 27, 219 Intervall-Timer 513, 539 INTR #1 Error –, BIOS-Fehlermeldung 350 INTR #2 Error –, BIOS-Fehlermeldung 350 Invalid Boot Diskette –, BIOS-Fehlermeldung 350 Invalid Configuration –, BIOS-Fehlermeldung 350 Invalid NVRAM –, BIOS-Fehlermeldung 350 IR Controller 244 IR Duplex Mode 462 IR Function Duplex 461 IR-Controller 249 IrDA 249 Irongate-Chipset 92

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Stichwortverzeichnis

IRQ 529 IRQ8 Break Suspend 462 IRQ8 Clock Event 462 IRQ-Holder für PCI-Steuerung 238 IRQx Detection 462 IRQx used by ISA 241, 462 –, Praxisteil 241 IRRX Mode Select 462 ISA 525, 530 ISA (Bus) Clock 462 ISA Bus Clock 275 ISA Configuration Utility 206 ISA Configuration Utility (ICU) 236 ISA Line Buffer 463 ISA MEM Block Base 241, 463 –, Praxisteil 241 ISA-Bus-Einstellungen 274 ISA-Bustakt 275, 452 ISA-Interrupts 230 ISA-Karten –, im PCI-PC Praxis 274 ISA-Plug&Play-Karten 205 ISA-Plug&Play-Unterstützung 231 ISA-Testkarte 379 ISDN 530 ITU 530

J Job 545 Joystick 530 Joystick Function 463 Jumper 530 –, BIOS Config 181 Jumperless Configuration 148 Jumperstellungen –, Mikroprozessoren 131 K k 530 K7 CLK-CTL 463 K7 CLK-CTL Select 151 –, Praxisteil 151 Kaltstart 410 Kapazitätsbeschränkungen 47 Karte 513 KB & PS/2 Mouse Access 464 –, Power Management 316 –, Praxisteil 316

KB/Interface Error –, BIOS-Fehlermeldung 350 Kbit 530 Kbyte 530 Keyboard 464 Keyboard Auto-Repeat Delay 464 Keyboard Auto-Repeat Rate 464 Keyboard Controller Clock, 464 Keyboard Error –, BIOS-Fehlermeldung 350 Keyboard Features 257 Keyboard is Locked –, BIOS-Fehlermeldung 350 Keyboard Resume 464 Keyboard Stuck Failure –, BIOS-Fehlermeldung 351 kHz 530 kilo 530 Knopfzelle 109 Knopfzellenbatterie 106 Koaxialkabel 530 Kohärenz 519 Konsistenz 519 Kühlkörper montieren –, PC-Umbau 125

L L1/L2 Cache Policy 465 L1-Cache 530 L2 Cache Cacheable Size 465 L2 to PCI Read Buffer 465 L2-Cache 67, 530 LAN 531 Landezone –, bei Festplatten 44, 465 LANDZ 465 Language 465 Large 466 Large Scale Integration 531 –, Praxisteil 531 Latch 531 Latency Timer 231, 241, 466 –, Praxisteil 241 Laufwerk 523 Laufwerkstyp –, Setup 49 LBA 466 Least Significant Bit 531 Least Significant Byte 531

Stichwortverzeichnis Legacy Devices 116 Legacy ISA 236 Legacy USB Support 466 Legacy-DMA-Kanal 235 Legacy-Interrupt 235 Leitung 517 Linux-Ressourcen-Verwendung 237 Live BIOS-Updates 401 Load BIOS Defaults 41, 466 Load Custom Defaults 42 Load Fail-Safe Defaults 466 Load Optimized Defaults 466 Load Setup Defaults 41, 467 –, BIOS-Update 410 Praxisteil 410 Load User Defaults 404 Local Area Network 531 Local Bus 531 Local Bus Ready # Delay 467 Logical Block 467 Logical Block Addressing 46, 48, 455 –, Praxisteil 46, 48 lokales Netzwerk 531 löschbarer PROM 525 Low-Level-Formatierung 291, 531 LPT1 531 LPT-Schnittstelle –, Power Management 302 LS120-Laufwerk 49 LSB 531 LSI 531 LVDS –, SCSI 286

M M 532 m 532 M1 Linear Burst Mode 467 Main BIOS Shadow 467 Main Memory Relocating 468 Main Memory Relocation 468 Mainboard 532 –, Mikroprozessoren einstellen 135 Mainboard einbauen 332 Mainboard testen 334 Mainboard-Befestigung 343 Mainboard-Einbau 342 Mainboard-Elektronik 202 Mainboardelektronik 132

585

Mainboard-Hersteller 32, 388 Mainboardkomponenten 214 Mainboards, jumperless 120 Mainboard-Takt 129, 132 –, Mikroprozessoren 131 Maintenance-Menü –, Jumper 182 Management Information Format Database 404 Management Unit 534 Manual Throttle Ratio –, Power Management 316 Mapped I/O 529, 532 Mark 537 Master 518 Mathematischer Coprozessor 511 Maus 532 Maustreiber –, COM-Ports 249 Mauszeiger 532 Maximum Sync Transfer Rate –, SCSI 293 Mbit 532 Mbyte 532 MC146818 532 Mean Time Between Failures 535 Mechanismen –, Power Management 299 Medallion-BIOS 20 Medium Scale Integration 535 Mega 532 Memory 54, 468, 526, 532, 534 –, Praxisteil 54, 526, 532, 534 Memory 1 MB Memory Test 468 Memory Controller Hub 77, 82, 86 Memory Error 174 –, BIOS-Fehlermeldung 351 Memory Hole At 15M-16M 189, 468 Memory Parity Error Check 469 Memory Parity/ECC Check 469 Memory Relocation 469 Memory Resource 241, 469 –, Praxisteil 241 Memory Test Error –, BIOS-Fehlermeldung 351 Memory Test Tick Sound 469 Memory Translation Hub 82 Memory-Fehlermeldungen –, BIOS-Fehlermeldung 351

586

Stichwortverzeichnis

MESI 519, 533 Messkarte 385 MF II-Tastatur 533 MFM 533 MHz 533 MicroChannel 163 Microsoft 15 MIDI Ports Access 469 –, Power Management 316 –, Praxisteil 316 MIDI-Port 533 MIDI-Standard 533 Mikro 532, 533 Mikrochip 533 Mikrokanal 533 Mikroprozessor 534 Milli 532 MIPS 534 Miser partition lost, run PHDISK –, Power Management 328 Miss 519 MMU 534 MMX 534 MMX-fähige CPUs 138 Mnemonics 534 mnemonische Codes 515 Mode 537 Modem 534 –, Power Management 302 –, Update 424 Modem Use IRQ 469 –, Power Management 316 –, Praxisteil 316 modifizierte Frequenzmodulation 533 Modulator 534 Modus 518 Monitor 534 Monitor Event in Full On Mode 469 Monitore –, Power Management 320 Month Alarm 469 MOS 534 Most Significant Bit 535 Most Significant Byte 535 Motion Pictures Experts Group 535 Motorola 535 Moves Between Items 470 MPEG 535 MPEG 2-Daten

–, USB 250 MPS Version Control for OS 470 MPU-401 Configuration 470 MPU-401 I/O 470 MSB 535 MS-DOS 535 MSDOS.SYS 24 MSI 535 MTBF 535 Multi Media Extensions 534 Multi Sector Transfer 273, 459 –, Praxisteil 273 Multi-Cache-System 519 Multifunktions-II-Tastatur 533 Multiple LUN Support –, SCSI 294 Multiplier Factor 470 –, Praxis 152 Praxisteil 152 Multitasking 535 Musical Instrument Digital Interface 533

N n 535 Nano 535 Nanometer 536 Nanosekunden 536 Narrow-SCSI 288 NCR xyz 241, 470 –, Praxisteil 241 NEC 536 NetBurst-Architektur 75 Netzwerk 536 Netzwerkkarte 209 Neustart 410 Nibble 536 Nibble Mode 245 nicht maskierbarer Interrupt (NMI) 222 nicht-maskierbarer Interrupt 536 niederwertigstes Bit 531 niederwertigstes Byte 531 n-Kanal MOS 536 nm 536 NMI 536 NMI Error –, BIOS-Fehlermeldung 351 NMOS 536 No Boot Device –, BIOS-Fehlermeldung 351

Stichwortverzeichnis No Boot Sector –, BIOS-Fehlermeldung 351 No ROM BASIC –, BIOS-Fehlermeldung 351 No Timer Tick –, BIOS-Fehlermeldung 351 Non Cache Area 471 Non Ereasable Boot Block Area –, BIOS-Update 413 Non-Cacheable Block 471 Normal oder Standard CHS 471 Northbridge 91 –, Chipsets 71 Notebook, Power Management 297 ns 536 NT-Diagnose 211 Nullkraft-Sockel 549 Num Lock 471 NUM-Taste 258, 435, 500 NUTEK 320 NUTEK-Energiesparmodus 321 NVRAM Cleared by Jumper –, BIOS-Fehlermeldung 351

O Off Board Parity Error –, BIOS-Fehlermeldung 352 Offboard PCI DIE Card 242 Offboard PCI IDE Card 472 Offending Address not Found –, BIOS-Fehlermeldung 352 Offset 536 On Board Parity Error –, BIOS-Fehlermeldung 352 ONB AHA BIOS 472 ONB SCSI LVD Term. 472 ONB SCSI SE Term. 472 Onboard AC97 Audio Controller 472 Onboard AC97 Modem Controller 472 Onboard AHA BIOS 242, 472 –, Praxisteil 242 On-Board Devices 243 Onboard Devices 46, 473 –, Praxisteil 46 Onboard FDD Controller 52, 473 –, Praxisteil 52 Onboard LPT Port Mode 474 Onboard Parallel Mode 244 Onboard PCI Enable 260

587

Onboard Primary PCI IDE 260 Onboard Secondary PCI IDE 260 On-Board-Einheiten 79 Onboard-Komponenten 243 On-Chip Local Bus IDE 474 On-Chip PCI IDE 474 Only-Refresh 541 Operating System Directed Power Management 536 Operating System/2 537 Operation System not Found –, BIOS-Fehlermeldung 352 -Ops 534 OS Select for DRAM > 64 MB 189, 474 –, Praxisteil 189 OS/2 537 OS/2 Onboard Memory > 64 M 189 OSPM 536 Overclocking 153 Overdrive 537 Override Enabled – Defaults Loaded –, BIOS-Fehlermeldung 352

P P 535 P2C/C2P Concurrency 475 P5 537 Page 537 Page Idle Timer 475 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 Page-Mode 165 Page-Mode (DRAM) 445 Palette 537 Parallel Port 244, 473 Parallel Port Mode 475 Paralleldrucker 540 Parallele Schnittstelle 537 Parameter –, für Festplatten 44 Parameter-Block –, BIOS 409 Parität 537 Paritätsprüfung 469 Parity Error 162 Parity Error ??? –, BIOS-Fehlermeldung 352 Parity Error at xxxxx –, BIOS-Fehlermeldung 353

588

Stichwortverzeichnis

Parity-Funktion 180 Partition für die Systemspeicherung –, Power Management 326 Partitionieren 537 Passive Release 277, 475 –, Praxisteil 277 Password 35, 107, 108, 259, 475 Password Checking Option 475 Password Setting 475 Password-Funktion 437 Passwords –, Defaults 107 PC 537 PC Health Status 476 PC100-DIMMs 72 PC-266-DIMMs 82 PC-Bootvorgang 33 PC-Check durchführen 332 PC-DOS 537 PCI 538 PCI (Dynamic) Bursting 478 PCI 2.1 Compliance 477 PCI AGP Controller 70 PCI Buffer 276, 477 –, Praxisteil 276 PCI Bursting 276, 478 –, Praxisteil 276 PCI Bus IRQ Steering 237 PCI Clock 478 PCI Configuration 275 PCI CONFIGURATION SETUP 229 PCI Configuration Setup 231 PCI Delayed Transaction 478 PCI Fast Back-to-Back Wr 478 PCI IDE IRQ Map To 242 PCI IDE IRQ Map to 478 PCI Interrupt Mapping 242, 479 –, Praxisteil 242 PCI Latency Timer 479 PCI Mass Storage Controller 268 PCI Memory Burst Write 479 PCI Posted Write Buffer 276 PCI Slot Configuration 479 PCI Streaming 276, 480 –, Praxisteil 276 PCI Timeout 480 PCI To DRAM Write Buffer 276 PCI to L2 Write Buffer 480 PCI#2 Access #1 Retry 481

PCI/VGA Palette Snoop 481 PCI-BIOS 290 PCI-Bus-Einstellungen 275 PCI-Bus-Takt messen 385 PCI-I/O-Funktionen 29 PCI-IDE-Controller 270 PCI-Interface 382 PCI-Interrupts 223, 224, 230, 479 PCI-IRQ-Triggermethode 231 PCI-ISA-Bridge 60, 106 PCI-Mainboard 229 PC-Initialisierung 23 PCI-Optimierungsoptionen –, Praxis 276 PCI-PCs –, Interrupts 222 PCI-POST-Code-Karten 380 PCI-Slot IDE 2nd Channel 275, 481 –, Praxisteil 275 PCMCIA 538 PC-Ressourcen unter Linux 237 PC-Ressourcenvergabe 232 PC-Testprogramme 216 Peer Concurrency 276, 481 –, Praxis 480 Pentium 538 Pentium 4 148 Pentium-Chipsätze –, Überblick 65, 70, 73, 87, 88, 93 Pentium-Chipsets 59 Pentium-CPUs 129 Pentium-Mainboard 166 Pentium-Mainboards 165 PentiumPro 538 Pentium-Prozessor 164 Pentium-Rating 137 Peripheral Bus 112, 116 Peripheral Component Interconnect 538 Peripheral Components Interconnect 59 Peripherie 538 Peripherie-Interface 539 Personal Digital Assistants (PDA) 249 Phoenix Technologies 17 Phoenix-BIOS –, Beep-Codes 357 PIC 513, 538 PIIX 60, 68 PIIX4 61, 69 PIO-Modi 261

Stichwortverzeichnis Pipelined Burst 196 Pipelined Function 481 Pipelined-Adressierung 539 Pipelined-Burst-SRAM 196 Pipelining 539 PIRQ 316, 482 –, Praxisteil 316 PIT 513, 539 Pixel 539 Plastic Quad Flatpack Package 540 Platine 539 PLL-Chip 157 Plug & Play Configuration 482 Plug and Play SCAM Support –, SCSI 294 Plug&Play 15, 269, 539 Plug&Play Aware OS 236, 242, 482 –, Praxisteil 236, 242 Plug&Play O/S 482 Plug&Play-BIOS-Setup 235 Plug&Play-Boot-Optionen 236 Plug&Play-Einstellungen 234 Plug&Play-Funktionalität 207 Plug&Play-Konfigurierung 206, 240 Plug&Play-Setup 228, 241 Plug&Play-Speicherbereich, ESCD 115 PM Control by APM 483 –, Power Management 317 –, Praxisteil 317 PNP and PCI Setup 483 PnP BIOS Auto-Config 232, 242, 483 –, Praxis 232 Praxisteil 232 PnP BIOS Auto-Config-Funktion 232 –, Praxisteil 232 PNP OS Installed 236 PnP OS Installed 242, 483 PNP, PCI & Onboard I/O 46, 483 –, Praxisteil 46 PNP/PCI Configuration 232, 275, 483 PNP/PCI Configuration Setup 234 –, Praxisteil 234 PnP/PCI-Configuration 271 Point-to-Point-Protocol 539 Polling-Betrieb 261 Polling-Mode 226 Port 92 257 Ports 539 POST 539

589

Post Video On S3 Resume 483 –, Power Management 317 –, Praxisteil 317 POST-Code-Karte 359, 377 POST-Codes 358 POST-Codes beim BIOS-Recovering 415 Power Button Override 483 –, Power Management 317 –, Praxisteil 317 Power Down Activities 483 –, Power Management 317 –, Praxisteil 317 Power Management 297, 484, 485 –, Power Management 317 –, Praxisteil 297, 317 Power Management Setup 35, 485 –, Praxisteil 35 Power Management Setup Optionen 315 –, Praxisteil 315 Power Management-Stufen –, Power Management 299 Power on Self Test 23 Power On Self Test, POST 23 Power On Self Test-Codes 331 Power-Managementstufen 301 Power-On Self Test 539 Power-On-Self-Test-Code 358 PPI 539 PPP 539 PQFP 540 P-Rating –, Mikroprozessoren 137 Precharge 178 Precharge Time –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Precharge-Time 178 PRECOMP 485 Prefetch-Queue 540 Presence-Detect-Signale 172 Press to Disable NMI, Press to Reboot –, BIOS-Fehlermeldung 353 Press to Resume, Press to Setup –, BIOS-Fehlermeldung 353 Press a Key to Reboot –, BIOS-Fehlermeldung 353 Press ESC to Skip Memory Test –, BIOS-Fehlermeldung 353 Previous Boot Incomplete – Default Con-

590

Stichwortverzeichnis

figuration Used –, BIOS-Fehlermeldung 353 Primary Display Adapter 485 Primary Display, Video 485 Primary Graphics Adapter 242, 485 –, Praxisteil 242 PRN 540 Processor Number Feature 486 Processor Speed 486 Processor Type 486 Programm 540 programmierbarer ROM 540 Programmiergerät 416 Programmierspannungen –, für Flash-PROMs 113 programmierter I/O 538 Programming Flash Memory 409 PROM 540 Protected Mode 540 Protokoll 519, 533 Prozess 545 Prozessor 540 Prozessorbus 69 Prozessorerweiterung 521 PS/2 540 PS/2 Mouse Interrupt 486 PS/2-SIMMs 163 PS2-SIMMs 160

Q Quad Data Rate 148 Quick Power On Self Test 486 Quiet Boot 486 R RAM 532, 540 RAM (Parity) Error –, BIOS-Fehlermeldung 354 RAMBus 81 Rambus Inline Memory Module 541 RAMBus-Chips –, Speicher-Setup, RDRAM 188 RAMBus-Probleme 82 RAMBus-Speicher –, Speicher-Setup, SDRAM 187 RAM-Clear-Anschluss 111 RAM-Speicher 161 Random Access Memory 540 Randon Number Generator 412, 540

RAS 541 RAS Active Time 487 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 RAS Precharge Time 485 RAS Precharge Time (trp) 183 –, Praxisteil 183 RAS-to-CAS Delay 487 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 RAS-to-CAS-Delay (trcd) 182 RDRAM 81 RDRAM Device Napdown 487 –, Speicher-Setup, RDRAM 188 Praxisteil 188 RDRAM pool B state 487 –, Speicher-Setup, RDRAM 188 Praxisteil 188 Read Around Write 487 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 Read-Only Memory 542 Real Mode 541 Real Time Clock 542 Real Time Clock Error –, BIOS-Fehlermeldung 353 Recovery –, Jumper 149 Recovery Modus –, BIOS-Update 413 Recovery-Diskette –, BIOS-Update 414 Recovery-Jumper 337 –, BIOS-Update 413 Recovery-Modus 407 Recovery-Vorgang –, BIOS-Update 415 Reduced Instruction Set Computer 542 Refresh 177, 528, 541 Refresh Cycle Time 487 Refresh RAS# Assertion 178, 487 –, Praxisteil 178 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 Register 541 Reload Global Timer Events 488 –, Power Management 317

Stichwortverzeichnis –, Praxisteil 317 Remapping 469 Report No FDD For Win 95 189, 488 Request 529 Reserved ISA Card Memory Address 242, 488 –, Praxisteil 242 Reset Config Data 488 Reset Configuration Data 239, 242, 488 –, Praxisteil 242 Reset IDE on S3 Resume 488 –, Power Management 317 –, Praxisteil 317 Reset-Anschluss 338 Reset-Taste 410 Resources Controlled By –, 232 Resources Controlled by 488 Resources controlled by 242 Ressourcen –, von PCs 202 Ressourcenbehandlung 218 Ressourcenbelegung, SCSI 287 Ressourcenzuweisungen 214 Resume by Alarm 488 –, Power Management 317 –, Praxisteil 317 Resume by LAN 488 –, Power Management 317 –, Praxisteil 317 Resume by Ring 488 –, Power Management 317 –, Praxisteil 317 RGB 541 RI 541 RI Resume 489 –, Power Management 317 –, Praxisteil 317 RIMM 541 RIMM Module Used 187, 489 –, Praxisteil 187 –, Speicher-Setup, RDRAM 188 Praxisteil 188 RIMMs 86 RIMMs (Rambus Inline Memory Module) 170 Ring 541 Ring Indikator 541 RISC 542

591

RLL 542 RNG 412, 540, 542 ROM 542 ROM Bad At xxxxx –, BIOS-Fehlermeldung 354 ROM-BIOS 542 Routing Error for Device xyz 238 Routing-Tabellen 238 Row Address Strobe 178, 541 RS-232C 542 RTC 542 Rücksicherungs-CD 327 Run Length Limited 542

S S.M.A.R.T 273, 489 –, Praxisteil 273 Save & Exit Setup 489 Save Custom Defaults 42 Save User Defaults 404 SB/MSS Audio Ports Access 489 –, Power Management 318 –, Praxisteil 318 Scan User Flash Area 489 Scanmatrix 546 Scanner 542 Schreib-/Lesekopf 542 Schreibvorkompensation 543, 548 Scratch RAM 489 Scratch RAM Option 489 SCSI 526, 528, 543 SCSI – Small Computer System Interface 283 SCSI Additional Options – Advanced Configuration Options 490 SCSI Additional Options – Boot Device Options 491 SCSI Additional Options – SCSI Device Configuration 491 SCSI Bus Interface Definitions 492 –, SCSI 292 Praxisteil 292 SCSI CAM/ASPI-Treiber –, SCSI 296 SCSI Disk Utilities 291 SCSI On Board 284 SCSI Parity Checking –, SCSI 292 SCSI-Adapter 190

592

Stichwortverzeichnis

SCSI-Adresse –, zuweisen 287 SCSI-BIOS-Einstellungen 290 SCSI-BIOS-Setup 291, 292 SCSI-Controller 213 SCSI-Festplatte 44 SCSI-Hostadapter 66 –, funktioniert nicht 133 SCSI-Implementierungen 285 SCSI-Verbindungen 286 SDRAM 175 SDRAM Bank Interleave 492 SDRAM CAS Latency 492 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 SDRAM Configuration 492 –, By SPD 182 Praxisteil 182 SDRAM Configuration by SPD –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 SDRAM Cycle Length 493 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 SDRAM ECC Setting 493 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 SDRAM Idle (Cycle) Limit 493 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 SDRAM MA Wait State 180, 493 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 SDRAM PH Limit 493 –, 1 Cycle Speicher-Setup, SDRAM 186 Praxisteil 186 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 SDRAM RAS Precharge Time 493 –, Speicher-Setup, SDRAM 184 Praxisteil 184 SDRAM RAS to CAS Delay 494 –, Speicher-Setup, SDRAM 185 Praxisteil 185 SDRAM RAS# Timing 494 –, Speicher-Setup, SDRAM 185 Praxisteil 185 SDRAM Tras Timing 494

–, Speicher-Setup, SDRAM 185 Praxisteil 185 SDRAM Trcd Timing 494 –, Speicher-Setup, SDRAM 185 Praxisteil 185 SDRAM TRP SRAS Precharge 494 –, Speicher-Setup, SDRAM 185 Praxisteil 185 SDRAM Trp Timing 494 –, Speicher-Setup, SDRAM 185 Praxisteil 185 SDRAM, Optionen für 181 SDRAM-Bausteine (Synchronous Dynamic RAM), 167 SDRAM-DIMMs 167 SDRAM-Memory-Repeater 82 SDRAM-Module 168 SDRAM-Parameter 183 SDRAM-Speicher (SDRAM CLK) 159 SDRAM-Speichermodul 183 SEC 70 SECC, SECC2, SEPP 75 SECC2-Gehäuse 121 Second-Level Cache 530 Second-Level-Cache 192 SECTOR 494 Security Menu 495 Security Option 107, 259, 495 –, Praxisteil 107, 259 Security-Architecture 412 Segment 543 Sektor 516 Sektorgröße 44 selbstkorrigierender Code 524 Selbsttest 24, 517 Selects Values 495 Self Monitoring Analysis and Reporting Technology 273 Self-Refresh-Modus –, Power Management 309 Send Start Unit Command –, SCSI 293 Serial Mode 543 Serial Ports 244, 248 Serial Presence Detect EEPROM (SPD) 173 serielle Schnittstelle 542, 543 Serielle Schnittstellen 248 serielle Schnittstellen 438, 486

Stichwortverzeichnis Server 543 Set Supervisor Password 495 Set User Password 496 Setup-Bildschirm 31 Shadow RAM 189, 496 Shadow RAM Failed –, BIOS-Fehlermeldung 354 Praxisteil 354 Shadow RAM Option 496 Shadowing 543 Shadow-RAM 55, 116, 189, 427, 467, 496, 506 –, BIOS-Update 417 Shared Interrupt 236 Siebensegment-Decoder 382 SIMM 161, 544 SIM-Module 162 Single Bit Error Report 496 Single Edge Contact 70 Single In-line Memory Modul 544 Single-Step 378 SiS-Chipsets 67 Size –, bei Festplatten 44, 494 Sleep Clock 496 Sleep Switch 337 Sleep Timer 496 Slipping 516 Slocket 76, 544 Slot 518, 544 Slot x (using) IRQ 242, 497 Slot x using INT# Right/Middle/Left 496 Slot x using INT#, Right/Middle/Left 242 Slot-1-to-370-Pin-Adapterplatine 123 Slot-CPUs 121 Small Computer Systems Interface 543 Small Device Interface 525 Small Scale Integration 544 SMBUS Resume 497 –, Power Management 318 –, Praxisteil 318 Sockel 7-CPUs 120 Sockel-A-Motherboard 515 Sockel-Typ 69 Soft Off by PWR-BTTN 497 Software-Treiber 11 Solano 83, 84 Sound Blaster 497 Soundblaster-Emulation 227

593

Soundblaster-Kompatibilität 92 Soundkarten 217 Southbridge 92, 227, 251 Space 537 Spalten 520 Spannungseinstellungen –, Mikroprozessoren 138 Spannungsreglermodul (VRM) –, Mikroprozessoren 138 Speed Error Halt –, Praxis 154 Speed Error Hold 497 Speed Select 498 Speed Step Technology –, Power Management 309 Speicheradressierung 178 Speicheraufteilung –, eines PCs 25 Speicherbank 544 Speicherbänke 162 Speicherbausteine 174 Speicherbereich 213 Speichereinstellungen 160 Speichererkennung, automatische 171 Speicherfehler erkennen 180 Speichergröße 55 Speicherkapazitäten 161 Speichermodule 167, 180 Speicheroptionen 188 Speichertakt 156 Speicherverwaltungseinheit 534 Spitfire –, Athlon 147 Spread Spectrum 153, 498 –, Praxisteil 153 SRAM 544 SRAM Back-to-Back 498 SRAM Read Burst Control 498 SRAM Type 499 SRAM Write Wait States 499 SSI 544 Stack 27, 219 Standard CMOS Setup 33, 499 Standard IDE 46 Standard SCSI 285 Standard-CMOS-Setup 39 Standard-SIMMs 161 Standby Mode 301, 484, 499 –, Power Management 318

594

Stichwortverzeichnis

–, Praxisteil 301, 318 Standby-Modus –, Power Management 304, 325 Standby-Modus, Windows –, Power Management 304 Standby-Spannungen 340 Static Column Mode 544 statischer RAM 544 Steckbrücke 530 Steckkarte 513 Steuerbus 544 Stoppbit 544 Streamer 544 Stromspareffekt 320 Stromsparfunktionen 320 Stromsparfunktionen, einfache –, Power Management 300 Super I/O-Controller 249 Super Sockel 7 67 Super Sockel 7 Mikroprozessoren 131 Super Sockel 7-Definition 131 Super Sockel 7-Mainboards 120 Super-Sockel 7 133 Super-Socket-7-Mainboard –, Einstellungen für 135 SuperVGA 545 Supervisory-Chip 36 Supervisory-Chips 36 Support Removable Disks under BIOS as fixed Disks –, SCSI 294 Suspend Mode 302, 484, 499 –, Power Management 318 –, Praxisteil 318 Suspend to Disk –, Power Management 310 Suspend To RAM Capability 499 –, Power Management 318 –, Praxisteil 318 Suspend Type 500 –, Power Management 318 –, Praxisteil 318 SVGA 545 Swap Floppy Drive 53, 500 Switch Memory Failure –, BIOS-Fehlermeldung 354 SX 512 Symbios SCSI BIOS 242, 500 Sync Negotiation 491

–, SCSI 286 Praxisteil 286 synchron 545 Synchronisierungssignale 300 Synchronous SRAM 195 Synchronous-DRAM 177 System Battery is Dead –, BIOS-Fehlermeldung 354 System BIOS is Cacheable 500 System Boot Up Num Lock 500 System Boot Up Sequence 500 System CMOS Checksum Bad –, BIOS-Fehlermeldung 354 System Date 501 System Health 274 System Management Bus 157 System Management Mode 545 System Thermal 501 –, Power Management 318 –, Praxisteil 318 System Time 501 SYSTEM.INI 234 System-BIOS 31, 284 System-Monitoring –, Chips für 36 System-Monitoring-Chips –, Chipsets 62 Systemtakt 66, 72, 120, 156, 545 –, einstellen 129 Systemtakt (Mainboard-Takt, FSBS: Front Size Bus Speed) 157 Systemuhr 545

T Tag 545 Tag Option 501 Tag RAM Size 501 TAG-RAM –, Limitierung 64 Takt –, Mikroprozessor 159 Takte im Zusammenspiel 155 Takteinstellungen 129 Taktoszillator 157 Taktreduzierung –, Power Management 299 Taktverbindungen –, Praxis 151 Taktvervielfachung

Stichwortverzeichnis –, Mikroprozessoren 129 Taktzuordnungen 72 Task 545 Tastatur 464, 512, 513, 545 –, Nummernblockumschaltung 258 Tastaturchip 546 Tastatureinstellungen 258 Tastaturtreiber 40 Tbyte 546 TCP/IP 546 Tehama-Chipset 86 Tera 545 Terminal 546 Terminierung 288 Terminierungsadapter –, SCSI 286 Terminierungsarrays –, SCSI 288 Terminierungsmöglichkeiten –, SCSI 288 Textmodus 546 Texturenspeicher 280 Throttle Duty Cycle 501 –, Power Management 309, 318 –, Praxisteil 309, 318 Thunderbird 91, 515 –, Athlon 147 Time 42, 502 Time-of-Day Clock Stopped –, BIOS-Fehlermeldung 355 Praxisteil 355 Timer 546 –, Praxisteil 546 Timer Chip Counter Failed –, BIOS-Fehlermeldung 355 Praxisteil 355 Timer Interrupt Controller Bad –, BIOS-Fehlermeldung 355 Praxisteil 355 Total Memory 502 Trackball 546 Transfer Rate einstellen –, SCSI 294 Transfer Width –, SCSI 294 Transistor-Transistor-Logik 546 Translation-Mode 45 Transmission Control Protocol/Internet Protocol 546

TRAS Timing 502 –, Speicher-Setup, SDRAM 185 Praxisteil 185 TRCD Timing 502 –, Speicher-Setup, SDRAM 185 Praxisteil 185 Treffer 519 Treiber 546 Treiber, signierte 269, 312 Treiberprobleme 266 Trigger Method 242, 502 Triggermethode 480 Triggerung 546 Triton-Chipsatz 60 TTL 546 TTL-Bausteine 380 Turbo Frequency 502 –, Praxis 151 Praxisteil 151 Turbo Read Leadoff 179, 502 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 Turboschalteranschluss 338 Turn-Around Insertion 503 –, Speicher-Setup 176 Praxisteil 176 TxD, Rxd Active 503 Typematic 503 Typematic Rate 258 –, Praxisteil 258 Typematic Rate Delay 258 –, Praxisteil 258 Typematic Rate Programming 258 –, Praxisteil 258

U UART 546 UART 1, 2 Duplex Mode 504 UART 2 Mode 504 UART-Chip 512 UDMA-Betriebsarten 263 UDMA-Festplattendetektierung 267 Uhr/RAM-Baustein MC146818 104 Uhrenbaustein 94 Ultra 160-SCSI 286 Ultra100-Controller 269 Ultra2 –, SCSI 286 Ultra-ATA 263

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Stichwortverzeichnis

Ultra-ATA/100 84 Ultra-ATA/66 84 Ultra-DMA 262 Ultra-DMA/33 61 Uncached Speculative Write Combining 282 ungerade Parität 537 Unified Memory Architecture 79 Unified Memory Architecture, UMA 83 Universal Asynchronous Receiver and Transmitter 546 Universal Retention Modul (URM) –, PC-Umbau 123 Universal Serial Bus 61, 250, 547 Universal Serial Bus (USB) 250 Universal Synchronous and Asynchronous Receiver and Transmitter 547 UNIX 547 Unterbrechung 529 Update BIOS Main Block 406 Update durchführen 405 Update-Vorgang 407 Updating ESCD 240, 409 Upgrade 547 Urlader 547 USART 547 USB 547 USB Controller 244 USB Host Controller 505 USB KB/MS Wakeup From S3 505 –, Power Management 318 –, Praxisteil 318 USB Keyboard Support 505 USB Keyboard Support Via 251 –, Praxisteil 251 USB Latency Timer 505 USB Legacy Support 505 USB Mouse Support 505 USB-Installation –, AGP 278 USB-Keyboard-Support 251 USB-Legacy-Unterstützung 252 USB-Tastaturen 251 USB-Versionen 250 Use ARMD Drive as 505 Use ICU 236 Use Setup Utility 236

V Verify Disk Media –, SCSI 291 Verriegelungsschaltkreis 531 Very Large Scale Integration 548 VESA DDC 322 VESA DPMS 320 VESA Local Bus (VLB) 467 VESA-Local-Bus 547 VGA 547 VGA BIOS Sequence 506 VGA Shared Memory Size 506 VIA-Chipsets 90 Video 53, 506 –, Praxisteil 53 Video BIOS is Cacheable 506 Video BIOS Shadow 506 Video Graphics Adapter 547 Video Graphics Array 547 Video Memory Cache Mode 282, 506 –, Praxisteil 282 Video Off After 507 –, Power Management 318 –, Praxisteil 318 Video Off Method 507 –, Power Management 319 –, Praxisteil 319 Video-BIOS-Shadow 506 Video-RAM 547, 548 Video-Speicher 547, 548 Viren 54 Virtual Channel Mode RAM (VCMRAM) 89 Virus Warning 507 VLB 548 VL-Bus 548 VLSI 548 Voltage Identification 119 VRAM 548 W Wait For ‹F1› If Any Error 507 Wait State Option 507 Waitstates 180, 499 Wake On LAN 508 –, Power Management 303, 319 –, Praxisteil 303, 319 Wake on RTC Timer 508 –, Power Management 319

Stichwortverzeichnis –, Praxisteil 319 Wake up Events 508 Warmstart 410 Wartezyklen 447 Watch Dog Timer 508 Week Alarm 509 Weitek Processor 509 Whitney –, Chipsets 77 Wide SCSI 548 Wide-SCSI 285 Wide-SCSI-Festplatte 290 WinChip –, Mikroprozessoren 138 Winchip 139 Windows Millennium 267 Windows_NT 218 WinMe Promise Ultra 100 IDE Controller 268 Wort 548 Wrap-Around 548 Write Back 548 Write Buffer 477 Write Precompensation 548 Write Through 549 Write Thru 549 Write to CMOS and Exit 509 Write-Back 193

597

Write-Precompensation 44, 485 Writer-Programm 113 Write-Through 193

X X-Bus 116, 549 XL 511 XT 549 Y Y2K Monitor 509 Y2K-Problem 43 Z Z80SIO 547 Zeigeeinrichtung 532 Zeilenadress-Abtastsignal 541 zentrale Verarbeitungseinheit 521 Zentraleinheit 521 Zentralrechner 528 Zero Insertion Force 549 ZIF-Sockel 549 ZIP-Drive 549 ZIP-Laufwerk 247 Zugriffszeit 549 Zustandsautomat (State Machine) 112 zyklische Redundanzprüfung 521 zyklischer Redundanzcode 521, 524