Загрузка биос

CMOS

POST

BIOS

Пара. Главная загрузочная запись (MBR), загрузка системы, организация файлов в системе Windows и Unix. (слайд №1)

(слайд №2)

Basic input/output system - «базовая система ввода-вывода» - реализованная в виде микропрограмм часть системного программного обеспечения, которая предназначается для обеспечения операционной системы API доступа к аппаратуре компьютера и подключенным к нему устройствам.

В персональных IBM PC-совместимых компьютерах, использующих микроархитектуруx86, BIOS представляет собой набор записанного в микросхему EEPROM (ПЗУ) персонального компьютера микропрограмм (образующих системное программное обеспечение), обеспечивающих начальную загрузку компьютера и последующий запуск операционной системы.

(слайд №3)

(Power-OnSelf-Test) - самотестирование после включения. Проверка аппаратного обеспечения компьютера, выполняемая при его включении. Выполняется программами, входящими в BIOS материнской платы.

Сокращённый тест включает:

1. Проверку целостности программ BIOS в ПЗУ, используя контрольную сумму.

2. Обнаружение и инициализацию основных контроллеров, системных шин и подключенных устройств (графического адаптера, контроллеров дисководов и т. п.), а также выполнение программ, входящих в BIOS устройств и обеспечивающих их самоинициализацию.

3. Определение размера оперативной памяти и тестирования первого сегмента (64 килобайт).

Полный регламент работы POST:

1. Проверка регистров процессора;

2. Проверка контрольной суммы ПЗУ;

3. Проверка системного таймера и порта звуковой сигнализации (для IBM PC -ИМС i8255 или аналог);

4. Тест контроллера прямого доступа к памяти;

5. Тест регенератора оперативной памяти;

6. Тест нижней области ОЗУ для проецирования резидентных программ в BIOS;

7. Загрузка резидентных программ;

8. Тест стандартного графического адаптера (VGA);

9. Тест оперативной памяти;

10. Тест основных устройств ввода (НЕ манипуляторов);

11. Тест CMOS

12. Тест основных портов LPT/COM;

13. Тест накопителей на гибких магнитных дисках;

14. Тест накопителей на жёстких магнитных дисках;

15. Самодиагностика функциональных подсистем BIOS;

16. Передача управления загрузчику.

Выбор между прохождением полного или сокращенного набора тестов при включении компьютера можно задать в программе настройки базовой системы ввода-вывода, Setup BIOS.

В большинстве персональных компьютеров в случае успешного прохождения POST системный динамик издаёт один короткий звуковой сигнал, в случае сбоя -различные последовательности звуковых сигналов. Кроме того, BIOS генерирует код текущего состояния загрузки (и, в случае сбоя, соответственно ошибки), который можно узнать при помощи комбинации светодиодов или семисегментных индикаторов (на некоторых материнских платах), а также на POST Card - плате, которая вставляется в слот расширения и отображает код ошибки.

Сопоставить конкретный звуковой код, текстовое сообщение на мониторе или код POST с причиной сбоя во время загрузки компьютера можно по документации производителя BIOS, обычно материнской платы или дополнительной платы контроллера устройства.

(слайд №4)

BIOS - это аппаратно прошитый набор программ, который нельзя "просто так" изменить. Но, при помощи программы BIOS Setup можно производить настройки BIOS. Как же так? С одной стороны нельзя ничего менять, с другой - можно производить настройки? Все дело в том, что сама BIOS действительно содержит набор программ, который остается неизменным, а вот "настройки БИОС" - это не что иное, как данные для этих самых программ, которые хранятся не в микросхеме BIOS и их-то мы и можем менять во время работы с BIOS Setup.

Вот эти самые ЗНАЧЕНИЯ, изменять которые можно в BIOS Setup, хранятся в специальной микросхеме динамической памяти, которая называется CMOS (название технологии, по которой производится микросхема: Complementary Metal-Oxide-Semiconductor - комплементарный металлооксидный полупроводник или КМОП). Кроме настроек BIOS в CMOS хранятся параметры конфигурации компьютера. Суммарный объем памяти CMOS составляет всего 256 байт и потребляет она очень мало энергии. Стандартная батарейка, расположенная на материнской плате питает CMOS в течение 5-6 лет, после чего необходимо производить ее замену.

При включении компьютера происходит тестирование оборудования, в процессе которого сравнивается его текущая конфигурация с данными в CMOS-памяти. Если обнаруживаются отличия, то происходит автоматическое обновление CMOS-памяти, либо вызывается BIOS Setup.

После включения компьютера BIOS за несколько секунд выпол­няет проверку практически всех компонентов системы.

BIOS в своем нынешнем виде суще­ствует уже около 15 лет, и до сих пор ее работа не вызывает нареканий. Тем не менее у этой системы уже есть преемник - EFI (Extensible Firmware Interface). Данный интерфейс поддер­живает 64-битные системы, благода­ря чему совместим и с компьютерами следующего поколения. Кроме того, обладающий графической оболочкой EFI обеспечивает возможность бо­лее простого конфигурирования ПК.

Сразу после включения питания ПК к работе приступает первая составляю­щая BIOS- программа самотестиро­вания POST (PowerOnSelfTest). Она проверяет корректность функциони­рования основных аппаратных ком­понентов ПК. После этого BIOS ини­циализирует чипсет компьютера.

Сначала система выполняет сброс центрального процессора, запрещая линии немаскируемых прерываний в нем (Non-MaskableInterrupt).

Почти одновременно с этим, как только поступает напряжение, выпол­няется аналогичная процедура для клавиатурного контроллера.

Теперь BIOS осуществляет самопро­верку, выполняя подсчет контроль­ной суммы на основе всех битов микросхемы своего ПЗУ. В сумме с определенной заданной величиной должно получиться значение «00».

Далее компьютер посылает кон­троллеру клавиатуры команду, кото­рая вызывает выполнение следующе­го теста и выделяет буфер для про­граммных команд. В этот буфер BIOS записывает командный байт, проверяя, таким образом, встроенный кон­троллер клавиатуры.

Далее выполняется проверка CMOS - чипа (Complementary Metal Oxide Semiconductor), в котором хранятся пользовательские настройки BIOS. Эти конфигурационные файлы считываются при каждом запуске систе­мы. Сохранность данных и настроек в чипе зависит от того, подключена ли питающая его батарея.

Система тестирует также конт­рольную сумму микросхемы CMOS. Эта операция нацелена прежде всего на выявление неисправнос­ти батареи: при длительном сроке службы она будет не в состоянии обеспечить определенные компо­ненты микросхемы достаточным напряжением. Первые признаки неисправности - сброс пользова­тельских настроек BIOS и систем­ного времени.

Затем POST тестирует работоспособ­ность таймера, отвечающего за кор­ректное распределение аппаратных прерываний (IRQ, InterruptRequest). Запрос на такое действие - команда, посылаемая процессору жестким дис­ком или видео платой с целью опове­стить CPU о наличии данных, подле­жащих обработке.

После этого BIOS готовит к работе таблицу векторов прерываний и загру­жает пользовательские настройки в память CMOS. Запросы на прерыва­ние вначале обрабатываются програм­мируемым контроллером прерывания, который затем передает их процессо­ру. CPU останавливает выполнение текущей команды и в ответ направляет сигнал подтверждения.

Процессор считывает из контрол­лера номер соответствующего прерывания (вектора) и использует его в качестве индекса в таблице. В ней содержатся инструкции, предусмо­тренные для каждого отдельного пре­рывания, - например, определенное действие по обслуживанию какого- либо устройства.

BIOS тестирует адресные линии в пер­вом блоке памяти размером 1 Мбайт на наличие ошибок. Для этого POST осуществляет запись шаблонов дан­ных в оперативную память с целью их последующего сравнения.

Далее BIOS определяет тип видео­адаптера, подвергает его и монитор ряду тестов, а затем инициализирует видеоплату. Только после этого на экране могут отображаться сообще­ния об ошибках.

Далее наступает очередь контролле­ра DMA (DirectMemoryAccess). Главный мост (HostBridge), кото­рый также называют северным мостом, связывает процессор и оперативную память с системной шиной материнской платы. В тесте BIOS вновь исполь­зует шаблоны данных, которые сис­тема помещает в ОЗУ.

Интерфейс клавиатуры также под­лежит проверке. При его неисправ­ности BIOS выдает сообщение об ошибке именно на данном этапе.

BIOS еще раз проверяет оптические приводы, жесткие диски и разъемы, перед тем как выполнить прерывание INT 19 и передать управление загруз­чику. Последний отвечает за запуск операционной системы и обмен дан­ными между жестким диском и его контроллером. Многие версии BIOS позволяют отключить выполнение IRQ 19 - это целесообразно в тех слу­чаях, когда в системе имеется допол­нительный дисковый контроллер, например PCIRAID.

Если на каком-либо этапе самоте­стирования возникает ошибка, ком­пьютер подает несколько звуковых сигналов и выводит на экран сообще­ние о ней. Для расшифровки сигналов BIOS существуют таблицы POST- кодов. Если вы хотите точно знать, какой компонент неис­правен, вам поможет стандартная кар­та PCIPOST для диагностики неис­правностей материнских плат, которая устанавливается в слот PCI. Неисправность отображается в виде числового кода. С помощью постав­ляемой в комплекте с платой табли­цы кодов можно определить проблем­ный компонент системы.

Если все в порядке, BIOS сгенериру­ет короткий звуковой сигнал, после чего на загрузочном устройстве будет выполнен поиск запускаемой опера­ционной системы. Если на данном этапе возникает ошибка, то причина, как правило, кроется в отсутствии главной загрузочной записи - MBR (MasterBootRecord). В этом случае можно попытаться восстановить систему с помощью установочного DVD.

Необходимо также убедиться, что в BIOS правильно задана последо­вательность загрузочных устройств. После этого система должна запу­ститься без ошибок.

Дата добавления: 2014-01-05