Как избежать проблем: специальные платы

Большинство устанавливаемых в компьютер устройств используют линии IRQ и каналы DMA, поэтому добавление новой платы адаптера может привести к новым конфликтам.

🕛 23.10.2009, 14:19

Чтобы этого не случилось, используйте описанный выше шаблон таблицы конфигурации. Отслеживая и регистрируя все изменения, вы сможете избежать многих неприятностей.
Документацию к плате лучше читать до установки платы в компьютер. В ней обычно приводятся данные об используемых платой линиях IRQ и каналах DMA. Там же можно найти сведения о том, какая верхняя память используется для ROM и RAM адаптеров.
Замечание
Хотя PCI-адаптеры используют все описанные выше ресурсы, за исключением DMA, большинство из них спроектированы так, чтобы использовать любые доступные ресурсы. Таким образом, ресурсы, используемые определенной платой PCI, в большей степени контролируются системой, чем платой. Например, если прерывание IRQ3 или IRQ4 (обычно назначается порту COM2 и COM1) не используется портами COM и доступно для режима PCI/PnP, его может использовать плата PCI.
Однако в системе, в которой для конфигурации PCI/PnP доступны только прерывания IRQ9, IRQ10 и IRQ11, идентичная плата может использовать любое из них. Кроме того, некоторые системы назначают различные IRQ разным разъемам PCI.
Необходимо сказать несколько слов о конфликтах, с которыми вы можете столкнуться при установке наиболее популярных адаптеров. Хотя список этих устройств далеко не полон, приводимые сведения помогут установить довольно сложные современные устройства, например звуковую плату, плату SCSI и сетевой адаптер.

Звуковые платы

Для большинства звуковых плат требуется несколько каналов связи: хотя бы одна линия IRQ, два канала DMA и несколько портов ввода-вывода. Звуковая плата - это, вероятно, самое большое и сложное устройство из всех подключаемых к компьютеру. В качестве примера рассмотрим плату Sound Blaster 16, производимую компанией Creative Labs.
В табл. 4.84 представлено стандартное распределение ресурсов для платы Creative Labs SB512. Поскольку звуковые адаптеры - многофункциональные устройства, каждое устройство в окне Device Manager (Диспетчер устройств) Windows отображается независимо.
Стандартное распределение ресурсов для платы Creative Labs SB512

Хотя различные модели звуковых адаптеров могут иметь несхожие параметры, для эмуляции Sound Blaster требуется немало системных ресурсов. Даже если эмуляция SB не задействована (ее можно отключить, когда отсутствует необходимость в играх DOS), плата все равно будет использовать одно прерывание и несколько адресов портов ввода-вывода. Ознакомьтесь с документацией к звуковой плате и определите параметры ее коммуникационных каналов, которые затем следует сравнить с линиями IRQ и каналами DMA, уже используемыми в системе. Далее требуется изменить параметры других адаптеров, чтобы избежать конфликта их ресурсов с ресурсами звукового адаптера. Безусловно, на все это потребуется дополнительное время. Увы, многие производители не предоставляют детальной информации по выпускаемым адаптерам PnP. Именно поэтому желательно установить звуковую плату в первую очередь, а затем воспользоваться картой системных ресурсов для записи параметров звуковой платы перед установкой других плат.
Совет
Сразу же после видеоадаптера установите звуковую плату, которая является неотъемлемой частью ПК и сравнима с настоящим колоссом в мире дополнительных компьютерных устройств. Другими словами, предоставьте звуковой плате все необходимые ресурсы и никогда не изменяйте этих стандартных установок. Обнаружив конфликт между звуковой платой и какими-либо другими устройствами, измените конфигурацию этих устройств, а не звуковой платы. Часто проблемы возникают из-за того, что обучающие и игровые программы, которые используют звуковую плату, разработаны непрофессионально и требуют от нее применять несвойственные ей ресурсы. Постарайтесь смириться с этим и позвольте звуковой плате работать в нормальном режиме.
Даже новейшие звуковые адаптеры иногда конфликтуют с другими платами, уже установленными в системе. Известны случаи, когда пользователям приходилось извлекать все платы PnP для того, чтобы компьютер должным образом распознал плату звукового адаптера.
Довольно часто возникают конфликты между звуковой платой Sound Blaster 16 и адаптером Adaptec SCSI. Оба устройства конфликтуют при использовании канала DMA 5 и портов ввода-вывода 330-331. В таком случае необходимо изменить конфигурацию потребления ресурсов платы SCSI и предоставить ей другие доступные в системе ресурсы, как это было сделано в рассмотренном выше примере с шаблоном конфигурации.
Данные платы (Sound Blaster 16 и AHA-1542CF) в этом примере не рассматриваются, так как, несмотря на определенные недостатки, принадлежат к числу весьма распространенных плат этого типа и часто используются вместе.
Большинство пользователей применяют те или иные версии плат PCI, однако параметры системных ресурсов остаются без изменений и различаются лишь адресами каналов DMA. Тем не менее как раз с каналами DMA проблем нет - не хватает именно прерываний, причем даже для плат PCI, так как старые приложения, выполняемые в реальном режиме, или программы для Windows 95/3.x вынуждают присваивать PCI отдельные прерывания ISA. В качестве решения проблемы можно предложить использовать исключительно платы PCI, систему Windows 98 и более новых версий (поддерживающих технологию IRQ Steering) и приобрести системную плату с соответствующей BIOS. Тогда совместное использование прерываний будет доступно в полной мере. Каждый современный компьютер оснащен системной платой без разъемов ISA, поэтому пользователи навсегда распрощались с этой шиной, столько лет приносившей неприятности с распределением системных прерываний.
Совет
Современные звуковые платы PCI в значительной степени несовместимы с ранними версиями программного обеспечения (например, DOS), так как, в отличие от плат ISA, не используют каналы DMA. Поэтому для корректной работы новых звуковых плат следует воспользоваться 32-разрядной версией программного обеспечения. Большинство новых плат PCI включают в себя программу эмуляции, которая позволяет плате работать с ранними версиями DMA-зависимого программного обеспечения, однако результат зачастую бывает весьма сомнительным.
Чтобы выйти из этого положения, воспользуйтесь разъемом PC/PCI, имеющимся на некоторых системных платах для соединения коммутационного кабеля с PC/PCI-совместимой звуковой платой. Благодаря этому разъему звуковая плата может использовать каналы DMA типа ISA без неуклюжего программного обеспечения эмуляции.

Платы адаптеров SCSI

Эти платы используют больше системных ресурсов по сравнению почти со всеми другими сложными современными устройствами, за исключением, возможно, звуковой платы. Именно для них зачастую довольно сложно подобрать распределение ресурсов: между такими устройствами и звуковой или сетевой платой часто возникают конфликты из-за ресурсов. Например, для стандартной платы адаптера SCSI требуется линия IRQ, канал DMA, диапазон
адресов портов ввода-вывода и 16 Кбайт в неиспользуемой области верхней памяти для ее ROM и, возможно, RAM (область памяти для записи вразброс). К счастью, адаптеры стандарта SCSI легко перенастраиваются, и это не влияет на работу самих устройств.
Прежде чем устанавливать адаптер SCSI, ознакомьтесь с документацией на него и проверьте, свободны ли необходимые плате линии IRQ, каналы DMA, адреса портов ввода-вывода и верхняя память. Если эти системные ресурсы заняты, выясните с помощью шаблона таблицы конфигурации, как их можно освободить. Не забудьте установить перемычки и переключатели на плате в соответствии с документацией и запустить прилагаемую к ней программу настройки.
Замечание
Некоторые адаптеры SCSI и сетевые адаптеры ISA поддерживают как ручное указание параметров, так и режим Plug and Play. Например, если в режиме Plug and Play заставить плату работать нельзя, задайте параметры ее работы вручную (например, с помощью перемычек, переключателей DIP или программного обеспечения).

Сетевые адаптеры

Локальные сети приобретают все большую популярность. Стандартная сетевая плата не требует такого количества ресурсов, как платы других устройств, рассмотренных в этом разделе. Обычно это несколько адресов портов ввода-вывода и один канал прерывания. Многие сетевые адаптеры также требуют дополнительных 16 Кбайт свободной верхней памяти, чтобы создать буфер для хранения передаваемой информации. Как и при работе с другими платами, проследите, чтобы все ресурсы были уникальными для этой платы и не использовались совместно с другими устройствами.
Адаптеры с несколькими портами СОМ
Адаптеры последовательных портов обычно имеют два или больше выделенных портов для подключения внешних устройств. Каждому порту СОМ для работы необходима линия прерывания и уникальный адрес ввода-вывода. С адресами портов ввода-вывода обычно не возникает проблем, поскольку адресация всех четырех последовательных портов четко определена и стандартизирована. Настоящие трудности появляются при определении каналов прерывания. Для устаревших моделей компьютеров характерно совместное использование портами СОМ3 и СОМ4 общих прерываний с портами СОМ1 и СОМ2 соответственно. Это практически исключает возможность использования всех четырех портов при работе в таких операционных системах, как Windows и OS/2. Прежде чем подключать к портам какие-либо устройства, убедитесь, что они используют уникальный адрес ввода-вывода, а главное - уникальный канал прерывания.
Хотя в большинстве случаев проблемы связаны с использованием разными устройствами одних и тех же линий прерывания, следует отметить один типичный случай, когда конфликт возникает из-за адреса ввода-вывода. Многие современные наборы микросхем видеоадаптера SVGA с высоким разрешением, например производимые S3, Inc. и ATI, используют дополнительный адрес порта ввода-вывода (тот же, который используется портом СОМ4).
Так, видеоадаптер ATI дополнительно использует адреса 2EC-2EF портов ввода-вывода, и возникает проблема, поскольку порт СОМ4 в стандартной конфигурации использует диапазон адресов 2E8-2EF, который перекрывается диапазоном адресов видеоадаптера. Для нормальной работы видеоадаптера нужно либо переадресовать порт СОМ4, либо просто не использовать его для подключения периферийных устройств. Если вы решили изменить адрес последовательного порта, то, во-первых, убедитесь, что новый адрес не совпадает с адресами портов ввода-вывода других подключенных устройств, и, во-вторых, не забудьте настроить программы и драйверы операционной системы так, чтобы они использовали нестандартный адрес для порта СОМ4.
В большинстве случаев порты USB или 10/100 Ethernet позволяют выполнять все функции, ранее присущие последовательным портам. Если в таких портах нет необходимости, рекомендуется их отключить, избавиться от плат с последовательными портами и назначить
освободившиеся прерывания в BIOS для плат AGP/PCI. Это позволит избежать возможных конфликтов прерываний.
Универсальная последовательная шина (Universal Serial Bus - USB)
Порты USB 1.1/2.0 устанавливаются в большинстве системных плат, и операционная система Windows Me/2000/XP правильно поддерживает их. Проблема состоит в том, что для USB требуется еще одно прерывание в системе, а зачастую именно прерываний и не хватает! В таком случае можно отключить другие устройства (например, порты COM или LPT). Если в системе используется управление IRQ, то проблем с прерываниями практически не возникает.
Наибольшим преимуществом шины USB является то, что эта шина, независимо от количества присоединенных устройств (которых может быть до 127), использует только одно прерывание (IRQ). Это позволяет практически без ограничений подсоединять или отключать устройства от шины USB, не беспокоясь о возможной нехватке или конфликтах существующих ресурсов.
Если вы не применяете никаких устройств USB, отключите порт с помощью программы установки параметров CMOS на системной плате, чтобы освободить IRQ, который использовался этим портом. В будущем, когда на шине USB будут устанавливаться клавиатура, мышь, модемы, принтеры и пр., недостатка в IRQ не будет. Кроме того, разрешению этой проблемы может способствовать и удаление шины ISA.
Чтобы добиться оптимальной производительности съемных устройств большой емкости, дисководов CD/DVD с возможностью перезаписи, сканеров и принтеров, следует приобретать системные платы, имеющие порты USB 2.0. Эти порты полностью совместимы с интерфейсом USB 1.1 и обеспечивают довольно высокую производительность при одновременной работе с несколькими устройствами USB. Кроме того, к системной плате можно подключить отдельный адаптер USB 2.0 с соответствующими портами.
Другие платы
Некоторые видеоадаптеры поставляются с усовершенствованным программным обеспечением, которое предоставляет дополнительные возможности (например, рабочий стол размером больше экрана), позволяет использовать специальные мониторы, динамически переключать режимы и т.д. К сожалению, зачастую для этого программного обеспечения требуется сконфигурировать плату таким образом, чтобы она использовала прерывание. Советую обходиться без этого ненужного программного обеспечения и конфигурировать плату так, чтобы освободить прерывание для других устройств.
К дополнительным ресурсам можно также отнести декодер MPEG, который работает вместе с обычным графическим адаптером. Этот декодер используется для создания видеофильма, его редактирования или просмотра DVD-фильмов.

Системы Plug and Play

Эти системы произвели настоящий переворот в современной технологии распределения ресурсов. Впервые они появились на рынке в 1995 году, и в большинстве новых систем используются преимущества этой технологии. Раньше каждый раз при добавлении нового устройства пользователи компьютеров должны были пробираться сквозь “дебри” переключателей и перемычек, а результатом чаще всего были конфликты системных ресурсов и неработающие платы.
Технологию Plug and Play нельзя назвать абсолютно новой, ее возможности реализованы в таких шинах, как MCA и EISA, но в большинстве существующих компьютеров используются другие шины. Однако многие пользователи еще беспокоятся об адресах ввода-вывода, каналах DMA и установках IRQ. Сейчас спецификация Plug and Play применяется в стандартах ISA, PCI, SCSI, IDE и PCMCIA.
Чтобы реализовать возможности Plug and Play, необходимо следующее:
- аппаратные средства поддержки Plug and Play;
- поддержка Plug and Play в BIOS;
- поддержка режима Plug and Play операционной системой.

Каждый из этих компонентов должен поддерживать стандарт Plug and Play, т.е. удовлетворять определенным требованиям.