что такое hpet конфигурация
Что такое hpet mode 32 и 64 в BIOS?
Данная опция присутствует практически во всех современных версиях BIOS и имеет, как правило, всего два состояния – 32 bit и 64 bit. Мало кто из числа пользователей в курсе о предназначении данной функции, а также о выставлении правильного ее значения на том или ином компьютере.
В данной статье мы дадим ответы на эти вопросы и вы узнаете дл чего нужна опция hpet mode в BIOS и какое значение ей нужно выставлять.
За что отвечает hpet mode?
Еще до того, как в современных компьютерах появилась опция HPET, ее предшественником были таймеры RTC (Real Time Clock – часы реального времени). Эти таймеры нужны для генерации временных прерываний, которые используются компьютерными программами в процессе работы.
В 2005 году совместными усилиями INTEL и AMD появился на свет таймер событий высокой частотности, который получил название High Precision Event Timer (HPET).
Новый таймер позволил улучшить работу мультимедийных приложений, в том числе и игр, повысив плавность их работы.
Начиная с Windows 7, во всех современных операционных системах присутствует поддержка таймера HPET.
У него есть два режима работы 32 и 64 битный. И в зависимости от версии операционной системы опция hpet mode переключает эти самые режимы.
Какой значение выставлять hpet mode? 32 или 64 bit?
Значение опции hpet mode прямо пропорционально версии операционной системы, используемой на конкретном компьютере. Если у вас 32 битная windows (x86), то hpet mode нужно выставить значение 32 bit, если Windows 64 битная (x64), то и hpet mode лучше присвоить 64 bit.
В случае, когда на компьютере установлено несколько операционных систем с различной разрядностью, то hpet mode лучше присвоить значение 64 bit.
Также стоит учесть, что в большинстве версий BIOS прежде чем получить возможность выставления режима работы HPET, нужно ее активировать опцией HPET Support.
Как увеличить FPS в играх, отключив HPET?
Немногие знают, как можно увеличить FPS в играх, отключив HPET. В это статье разберём, что такое HPET и что будет, если отключить эту функцию, а также, безопасно ли это.
High Precision Event Timer (HPET) – высокоточный таймер событий
HPET – это тип таймера, который используется в ПК. Это непрерывно работающий таймер, который постоянно отсчитывает, т.е. работает не как одноразовое устройство, которое отсчитывает до нуля, вызывает одно прерывание и затем останавливается. Поскольку HPET сравнивает фактическое значение таймера и запрограммированное целевое значение на равенство, а не на «больше или равно», прерывания могут быть пропущены, если целевое время уже прошло, когда значение компаратора записывается в регистр микросхемы. Схема HPET в современных ПК интегрирована в чип южного моста.
Отложенный вызов процедур (задержка DPC) позволяет программам быстро помещать действия в очередь в планировщике процессора, которые через какое-то время будут обработаны.
Например, отрисовка видеокадра (video frame) на экране может быть выполнена, как только данные будут готовы и время кадра (frame time) достигнуто. Конечно, всё это делается за какие-то доли секунд и не замечается многими людьми.
Что будет если отключить HPET?
Отключение HPET позволяет осуществлять неограниченный ввод-вывод и приводит к очень сырому и чрезвычайно отзывчивому соединению между вами и вашей машиной. Это также удаляет микро заикания и подвисания экрана.
1000 секунда = 1 миллисекунда
HPET ON: задержка между 100-150 мс
HPET OFF: задержка между 5-15 мс
Выходит, что с включённой функцией таймера HPET происходит потеря 3-4 кадра в секунду, соответственно, с выключенной функцией снижается вероятность «зависания».
Несмотря на то, что это не так уж много, но представьте, что каждое действие и каждый компонент ПК подвержен той хоть и не большой, но задержке. Это может привести к значительным потерям производительности.
Увеличится ли fps в играх и приложениях при отключении hpet?
Отключение этого параметра (даже через командную строку) может существенно повлиять на производительность в играх и приложениях. В некоторых случаях ваш FPS может сильно увеличиться (например, с 30 до 100).
Безопасно ли отключать HPET?
Да, это абсолютно безопасно. Это ничего не повредит и не приведёт к нежелательным побочным эффектам. Вы всегда сможете вернуть всё обратно.
Есть мнение, что даже необходимо отключить HPET, так как компьютер не использует этот аппаратный компонент активно и не делает ничего полезного, он просто сидит и тормозит процессор. Сняв вес с вашего процессора, он будет быстрее, и ваш компьютер в целом будет работать более плавно, что будет в основном заметно в играх, но также и в любой задаче, которую вы выполняете на своём компьютере. Это улучшит работу ПК, не оказывая негативного влияния.
При отключении HPET могут ли быть проблемы в онлайн играх?
К сожалению, вас могут заподозрить в использовании читов (возможно, но не факт), поэтому будьте осторожны, отключайте на свой страх и риск.
Если, отключив HPET, увеличивается фпс, то зачем вообще его нужно включать? И зачем тогда он включен по умолчанию?
Это было лучше для более старых ОС, для звуковых карт PCI с низкой задержкой или интерфейсов захвата и т. д. Для игр это увеличивает накладные расходы и, как правило, даёт меньше FPS.
Как отключить HPET?
Способ 1. Через BIOS или UEFI
Очень часто таймер можно отключить через BIOS или UEFI, найдя, к примеру, функцию HPET Support или High Precision Event Timer (название может немного отличаться, в зависимости от вашей материнской платы):
Способ 2. Через командную строку
В Windows 10 также можно отключить HPET через командную строку от имени администратора после ввода следующих команд:
bcdedit /deletevalue useplatformclock
bcdedit /set disabledynamictick yes
Чтобы внести изменения необходимо перезагрузить компьютер.
Если вы хотите повторно включить HPET, используйте следующие команды:
bcdedit /set useplatformclock true
bcdedit /set disabledynamictick no
Способ 3. Используя диспетчер задач Windows
Отключить HPET можно воспользовшись диспетчером устройств, найдя таймер в системных устройствах и отключив, зайдя в свойства:
Нужно ли отключать HPET?
Я никому не говорю, нужно ли вам включить или отключить HPET, так как это может иметь разные эффекты в зависимости от вашего оборудования. Конечно, я не гарантирую, что это что-то изменит для всех и приведёт к колоссальному росту производительности. В некоторых случаях ваша система с отключением HPET можно начать работать менее стабильно (либо могут появиться дополнительные проблемы), а в некоторых более отзывчиво, поэтому нужно наблюдать за этим, если вы решите отключить таймер. В любом случае необходимо разумно отключать или включать какие-либо параметры или функции и следить за тем, как после этого стал работать ваш ПК, это касается всего, не только HPET.
Что значит HPET Mode? HPET mode 32 или 64 что выбрать?
Если вы включили таймер, то в некоторых случаях вы сможете выбрать mode 32-bit или 64-bit, данная опция всего-навсего уточняет режим работы счётчиков: 32-разрядный или 64-разрядный. Если у вас установлена 32-разрядная система, то выбирайте 32-bit mode, а если 64-разрядная, то 64-bit mode.
Внимание пользователей ноутбуков
Отключение HPET, уменьшение разрешения таймера в Windows 10 приведет к увеличению расхода батареи. А как сохранить батарею ноутбука и увеличить продолжительность его работы читайте в моей статье.
Виртуальное время. Часть 1: источники времени в компьютере
Человек, имеющий одни часы, твердо знает, который час. Человек, имеющий несколько часов, ни в чём не уверен.
Закон Сегала
Требования на источники времени
Конечно же, достаточный набор свойств источника зависит от способа использования в программах. Например, одно устройство может предоставлять низкое разрешение и высокую длительность считывания, но при этом быть энергонезависимым и очень стабильным, а другое позволять измерять очень короткие промежутки времени, но при этом быстро переполняться, да ещё и не быть синхронизированным ни с чем больше.
Обзор таймеров в архитектуре PC
Источников времени в системе может быть несколько. Прикладные программы редко обращаются к каким-либо из них напрямую. Вместо этого используются всевозможные API, предлагаемые использованным языком программирования (например, C++11 < chrono >), средой исполнения (например, gettimeofday из POSIX или QueryPerformanceCounter на MS Windows), или даже системными вызовами используемой операционной системы.
Самой ОС также необходимо знать время и уметь отмерять его отрезки для планирования работы пользовательских потоков, учёта потреблённых ими ресурсов, профилировки производительности, управления энергопотреблением и т.п. При этом сама ОС работает напрямую с интерфейсами, предоставляемыми аппаратурой. Так как таймеров присутствует много, современные ОС умеют выбирать один «центрально» используемый в начале загрузки, исходя из своих представлений о «качестве» обнаруженных устройств (например, на некоторых системах часть таймеров может быть занесена в «чёрный список» из-за известных проблем в работе) или же настроек пользователя (параметр clocksource у ядра Linux и опции useplatformclock, tscsyncpolicy, disabledynamictick у BCDEDIT в Windows).
Опишу наиболее часто встречаемые устройства, являющиеся часами и таймерами в PC.
Общераспространённые
Часы реального времени (Real Time Clock, RTC) — источник текущей даты и времени для нужд ОС. Типичное разрешение этого таймера — одна секунда. Все системы, удовлетворяющие стандарту ACPI, имеют чип RTC, совместимый с Motorola MC146818, присутствовавшем в оригинальном IBM PC/AT с 1984 года. В современных системах RTC обычно интегрирован в набор системной логики южного моста на материнской плате (что означает довольно большую задержку при чтении). Энергонезависимость этого таймера обеспечивается специальной батарейкой. Принципы программирования RTC вызывают ностальгию по BCD-числам и проблеме Y2K.
Programmable Interval Timer (PIT) 8253 или 8254 от Intel — стандартный счётчик и таймер, имеющийся в PC с самого начала существования этой платформы (1981 год). Как и RTC, изначально был отдельной микросхемой, а ныне является частью системной логики. Довольно интересное устройство, содержащее три таймера (хотя последние два всегда были зарезервированы под задачи обновления ОЗУ и работу PC-спикера соответственно) и позволяющее запрограммировать их в различные режимы: периодические прерывания, однократное (one-shot) прерывание по таймауту, меандр и т.д.
Первый канал PIT до сих пор может использоваться ОС как источник прерываний для работы вытесняющего планировщика задач. Однако по современным меркам он не очень удобен в работе: низкая частота осциллятора 1193181,8 Гц (странное значение — это историческое наследие от частоты развёртки NTSC), ширина счётчика всего 16 бит (частое переполнение) при ширине регистров статуса и команд всего в восемь бит (т.е. приходится передавать или читать значение по частям), да и доступ к регистрам через медленный и негибкий механизм PIO (команды IN/OUT процессора).
Local APIC (advanced programmable interrupt controller), встроенный во все современные процессоры Intel (начиная с архитектуры P54C) и который в своём составе имеет ещё и таймер. Более того, каждый логический процессор имеет свой собственный LAPIC, что может быть удобно для выполнения работы, локальной для текущего ядра, без необходимости управления ресурсами. Однако, данное устройство не имеет фиксированной известной частоты; последняя скорее привязана к частоте ядра. Поэтому перед использованием программе необходимо её вычислить (калибровать), а для этого нужно дополнительное референсное устройство. Режимы, поддерживаемые LAPIC: однократное прерывание, периодические прерывание, и период, определяемый TSC.
Таймер в составе ACPI, почему-то называемый Performance Monitoring Timer (PMTIMER) — ещё одно устройство, которое поддерживается всеми системами, реализующими стандарт ACPI, с 1996 года. Данный таймер имеет частоту 3.579545 МГц, ширина регистра-счётчика может быть 24 или 32 бита. Сам таймер всегда активен при включенном питании системы и не зависит от режима работы центрального процессора.
High Precision Event Timer (HPET) — устройство, созданное как замена устаревшему PIT. Согласно стандарту, HPET должен содержать осциллятор, работающий с фиксированной частотой по крайней мере в 10 МГц, величину которой можно программно прочитать из его статусного регистра, и монотонно увеличивающий значение счётчик шириной в 64 бита. Также он должен содержать минимум три компаратора шириной в 32 или 64 бита, которые и используются для генерации прерываний по истечении запрограммированных периодов времени. Как и PIT, он способен работать в периодическом режиме или в режиме однократного прерывания. При этом метод его программирования (MMIO вместо PIO) удобнее и быстрее, чем у PIT, что вместе с повышенным разрешением, позволяет задавать интервалы более точно и с меньшей задержкой. Требуемая стабильность генератора равна 0,05% для интервалов длиннее 1 мс и 0,2% для промежутков короче 100 мкс; много это или мало — зависит от приложений.
Несмотря на то, что HPET уже давно присутствует в PC (с 2005 года), операционные системы не торопятся начать его использовать. Частично это вызвано не самым удобным способом задания интервалов с помощью возрастающего счётчика вместо убывающего — из-за немгновенности операций существует риск «не успеть» и задать событие в прошлом. Зачастую ОС используют таймер из APIC или PMTIMER, или же функциональность TSC, использующую такты процессора в качестве источника времени.
Трудная судьба инструкции RDTSC
История TSC достаточно интересна и поучительна, чтобы остановиться на ней подольше.
Сама идея очень прозрачная — использовать в качестве источника времени сам процессор, а точнее его тактовый генератор. Текущий номер такта сохраняется в регистре TSC (timestamp counter).
С помощью TSC можно как узнавать время от начала работы, так и замерять интервалы времени с помощью двух чтений. TSC также работает как будильник в связке с APIC в режиме TSC deadline.
Что ж, TSC — вполне естественная штука с простой логикой и простым сценарием использования, которая должна обладать многими полезными свойствами: высокое разрешение (один такт ЦПУ), низкая задержка при чтении (десятки тактов), редкие переполнения (64-битного счётчика должно хватать минимум на 10 лет), монотонность чтений (ведь счётчик всегда увеличивает своё значение), равномерность (процессор всегда работает), согласованность с другими таймерами (при старте системы можно выставить нужное значение записью в MSR).
Разве что-то могло пойти не так? На пути к успешному использованию TSC в качестве основного средства измерения времени в PC встала последующая эволюция процессоров. Новые возможности, появившиеся в процессорах после Pentium, «испортили» RDTSC и много лет мешали использовать её как основной таймер в популярных ОС. Так, в 2006 году один из Linux-разработчиков Ingo Molnar писал:
Мы наблюдали, что в течение 10 лет ни одной реализации gettimeofday, основанной на TSC и работающей в общем случае, не было написано (а я написал первую версию для Pentium, так что и я в этом повинен), и что лучше мы обойдёмся без неё.
We just observed that in the past 10 years no generally working TSC-based gettimeofday was written (and i wrote the first version of it for the Pentium, so the blame is on me too), and that we might be better off without it.
Отмечу, что со временем в архитектуру IA-32 вносились коррективы, устранявшие проявившиеся недостатки, и в настоящий момент TSC может (пока опять не сломали) быть использован в том качестве, в котором он задумывался.
Прочие устройства
Выше я описал наиболее часто распространённые и используемые устройства по определению времени. Конечно же, конкретные системы могут иметь дополнительные устройства, уникальные для процессора, интегрированной логики или даже в форме специализированных периферийных устройств (например, сверхточные атомные часы). Степень их доступности из программ зависит от того, существует ли драйвер для конкретного устройства в выбранной ОС. Так, пробежавшись по исходникам Linux, я нашёл как минимум ещё два поддерживаемых источника времени для сборок x86: устройство NatSemi SCx200 в системах AMD Geode, и Cyclone для систем IBM x440. К сожалению, в Интернете не очень много документации по ним.
Заключение
Я надеюсь, что из этой заметки стало понятно, что работа со временем внутри компьютера на системном уровне на самом деле далека от тривиальной. Требования к устройствам, поставляющим время, зависят от решаемой задачи, и не всегда легко найти полностью подходящий вариант. При этом сами устройства зачастую содержат «архитектурные особенности», способные сломать голову несчастному программисту.
Однако это всё архитектурная присказка к симуляционной сказке. На самом деле мне хотелось рассказать о том, как можно моделировать весь этот зоопарк устройств. В следующей статье я опишу, как проявляется капризная природа времени при создании виртуальных окружений — симуляторов и мониторов виртуальных машин. Спасибо за внимание!
HPET Mode
Функция HPET Mode предназначена для установки режима работы аппаратного таймера HPET. Функция имеет всего два варианта значений – 32 bit и 64 bit.
Принцип работы
До появления HPET в персональных компьютерах использовались аппаратные таймеры RTC (Часы реального времени) и Intel 8254. Однако эти таймеры во многом не соответствуют современным требованиям. В частности, их тактовая частота не превышает нескольких десятков килогерц, а из-за невысокой скорости работы они зачастую генерируют множество неиспользуемых прерываний. Кроме того, они обладают невысокой точностью определения временных интервалов.
Эта ситуация не устраивала как производителей программного обеспечения, так и производителей аппаратного обеспечения. В результате две ведущие компании в обеих областях, Microsoft и Intel, объединили свои усилия, и в 2005 г. появилась их совместная разработка, таймер событий высокой точности (High Precision Event Timer, HPET).
Данный таймер разрабатывался преимущественно для улучшения работы мультимедийных приложений и поэтому поначалу получил название мультимедийного таймера (Multimedia Timer). Однако впоследствии оказалось, что мультимедийными таймерами назывались программные таймеры, использовавшиеся в графических операционных оболочках семейства Windows 3.x, поэтому название таймера было заменено на HPET.
Применение таймера событий высокой точности позволило улучшить работу многих прикладных программ, а также игр, использующих мультимедийный контент, и повысить плавность его воспроизведения.
Для работы таймера HPET требуется его поддержка со стороны операционной системы. Большинство современных операционных систем, начиная с Windows Vista, поддерживают его. Хотя в Windows XP, начиная с SP2, также присутствует драйвер HPET, однако фактически эта операционная система не использует данный таймер. Кроме того, таймер поддерживается современными версиями Mac OS X, Linux, Solaris и FreeBSD.
На аппаратном уровне в большинстве чипсетов таймер HPET расположен в южном мосте материнской платы. Он работает на частоте в 10 МГц и имеет 64-разрядный главный счетчик. Кроме того, timer обладает большим набором (от 3 до 256) специальных вспомогательных счетчиков-компараторов, которые способны генерировать прерывания и могут управляться как операционной системой, так и прикладными программами. Компараторы поддерживают как 32-разрядный, так и 64-разрядный режимы работы.
Таймер событий высокой точности изначально разрабатывался для 64-разрядных операционных систем. Однако он может работать и в 32-разрядных системах. Для переключения режима работы компараторов с 32-разрядного режима на 64-разрядный и предназначена опция HPET Mode.
Функция может быть доступна лишь после включения общего режима поддержки технологии High Precision Event Timer в BIOS при помощи функций HPET или HPET Support.
Какое значение опции выбрать?
Если у вас на компьютере установлена 32-разрядная ОС, поддерживающая HPET, то вы должны выбрать значение опции 32 bit. В случае же использования поддерживающей HPET 64-разрядной операционной системы лучше всего выбрать значение 64 bit.
Установка в 64-разрядной системе 32-разрядного режима опции серьезно не отразится на работоспособности системы, за исключением того, что прикладные программы не смогут получить доступ к расширенным возможностям таймера. Тем не менее, выбор 64-разрядного режима позволит Windows в полной мере использовать преимущества технологии High Precision Event Timer.
В том случае, если у вас на компьютере установлены как 32-разрядная, так и 64-разрядная операционные системы, поддерживающие HPET, то рекомендуется выбрать 32-разрядный режим опции. Если у вас есть операционная система, не поддерживающая HPET и 64-разрядная ОС, поддерживающая HPET, то можно смело установить режим 64 bit.
HPET: что это и как с его помощью оптимизировать Windows
HPET был введен компаниями Intel и Microsoft в 2005 году. Это аппаратный таймер, который находится в пределах южного моста – компонента, отвечающего за связь процессора с жестким диском, видеокартой, оптическим приводом и другими устройствами для обеспечения максимальной пропускной способности.
Функции аппаратного таймера
Задачей таймера является подсчет количества системных событий, связанных, например, с доступом к жесткому диску. В момент, когда предварительно установленное значение будет достигнуто, создается прерывание. Процессор приостанавливает текущую программу и реализует связанный с новой командой код.
В частности, задача HPET состоит в синхронизации мультимедийных потоков, обеспечении плавного воспроизведения аудио и видео в операционной системе и разгрузке таймеров процессора.
Симптомом неправильной работы HPET (или полного его бездействия) являются, например, регулярные секундные зависания Windows. Компьютер со временем начинает медленно работать. В такой ситуации следует задуматься над изменением параметров указанной функции.
Как сменить значение таймера и ускорить Windows
Сначала нужно определить, поддерживает ли ее в целом наша платформа. Здесь все просто – Windows Vista и новые версии поддерживают HPET, XP делает это частично, старые «окна» вообще не используют этот дополнительный таймер. В случае сомнений следует заглянуть в BIOS.
В дополнительных параметрах (Advanced) должна быть опция Configuration PCH или HPET Mode (название может немного отличаться в зависимости от версии BIOS и производителя материнской платы). Нам нужно найти High Precision Timer, ACPI HPET Table или похожее. Здесь можно ее включить или отключить.
Тем не менее Windows имеет тенденцию к перезаписи установленных параметров и использовать HPET, несмотря на настройки в Биосе. Поэтому после загрузки системы нужно открыть командную строку с правами администратора. Для ее вызова в Windows 10 кликните правой кнопкой на меню Пуск и выберите соответствующий пункт.
HPET сможете включить с помощью команды:
bcdedit /set useplatformclock true
Это единственный таймер, который активируется через Windows. Для его отключения используйте команду:
bcdedit /deletevalue useplatformclock
Тогда операционная система будет вынуждена использовать таймеры, встроенные непосредственно в процессор.
Важно: в этом обзоре речь не идет о том, что HPET должен быть полностью включен или выключен. Если вы столкнулись с проблемами зависания системы – медленно открываются программы или рывки в работе компьютера — то следует проверить, работает ли HPET, и попробовать разные настройки. Полученный результат будет зависеть от точного определения причины указанной проблемы.