1. Як це працює
2. Послідовність завантаження стандартного IBM-сумісного персонального комп'ютера
3. процедура Setup

Ви включили комп'ютер, з'являється текстовий екран завантаження на якому швидко миготять цифри і букви. Зазвичай, комп'ютер працює нормально, і Ви не звертаєте увагу на них. Але це важлива частина роботи комп'ютера в процесі якої працюють прошивки вбудовані в BIOS. Але ось сталося щось незрозуміле і все зупинилося, на екран виводиться код помилки, а іноді взагалі нічого не виводиться - блимає курсор і все застигло в незрозумілому сні.

Як це працює

Після включення комп'ютера в його оперативній пам'яті немає операційної системи. А без операційної системи, апаратне забезпечення комп'ютера не може виконувати складні дії, такі як, наприклад, завантаження програми в пам'ять. Таким чином виникає парадокс, який здається нерозв'язним: для того, щоб завантажити операційну систему в пам'ять, ми вже повинні мати операційну систему в пам'яті.

Рішенням даного феномена є використання декількох мікропрограм розміщуються в одній або декількох мікросхемах, BIOS (Basic Input / Output System). П роцесс завантаження починається з автоматичного виконання процесором команд, розташованих в постійній (або перезаписувати) пам'яті (EEPROM або Flash ROM), починаючи з заданого адреси. Ці прошивки не володіє всією функціональністю операційної системи, але її (функціональності) досить для того, чтобичтоби виконати послідовну завантаження інших програм, які виконуються один за одним до тих пір, поки остання з них не завантажить операційну систему.

Послідовність основних блоків функцій BIOS в PC-сумісних комп'ютерах:

1. - POST - самотестування при включенні живлення процесора, пам'яті, набору мікросхем системної логіки, відеоадаптера, контролера дисків, клавіатури, миші та інших контролерів і пристроїв;

2. - Setup BIOS (програма установки параметрів BIOS) - конфігурація параметрів системи. Вона може бути запущена під час виконання процедури POST при натисканні певної комбінації клавіш. Якщо вона не була викликана користувачем, завантажуються параметри встановлені і збережені в постійній пам'яті в про час останнього конфігурації Setup BIOS.

3. - Завантажувач операційної системи - підпрограма, яка виконує пошук чинного основного завантажувального сектора на дисковому пристрої.

4. - BIOS - набір драйверів, призначених для взаємодії операційної системи і апаратного забезпечення під час завантаження системи.

У процесі завантаження BIOS здійснюється, крім перерахованого, підключення, відключення, установка режиму роботи контролерів пристроїв системної плати відповідно до настройками записаними в постійну пам'ять.

Навіщо це потрібно?

Це потрібно для:

• перевірки справності і тому готовності до роботи апаратного забезпечення системної плати;
• перевірки готовності роботи зовнішнього апаратного забезпечення, в тому числі його параметрів і справності, а так само відповідність його необхідного мінімуму, який дозволить управляти комп'ютером до і після завантаження;
• перевірки можливості завантаження операційної системи.

У процесі його виконання перевіряється наявність завантажувальних пристроїв які повинні бути проініціалізувати до завантаження операційної системи.

До них відносяться:

• пристрої введення (клавіатура, миша),
• базовий пристрій виведення (дисплей),
• пристрій, з якого буде проведена завантаження ОС - дисковод, жорсткий диск, CD-ROM, флеш-диск, SCSI-пристрій, мережева карта (при завантаженні по мережі)

Потім BIOS опитує пристрої, що перераховуються в заздалегідь створеному списку, поки не знайде завантажувальний пристрій. Якщо такий пристрій виявлено не буде, буде виведено повідомлення про помилку, а процес завантаження буде зупинено. Якщо BIOS виявить завантажувальний пристрій, він вважає за нього початковий завантажувач і передасть йому управління.

У разі жорсткого диска, початковий завантажувач називається головного завантажувального блоку (MBR) і часто не залежить від операційної системи. Зазвичай він шукає активний розділ жорсткого диска, завантажує завантажувальний сектор даного розділу і передає йому управління. Цей завантажувальний сектор, як правило, залежить від операційної системи. Він повинен завантажити в пам'ять ядро ​​операційної системи і передати йому управління.

Якщо активного розділу не існує, або завантажувальний сектор активного розділу некоректний, MBR може завантажити резервний початковий завантажувач і передати управління йому. Резервний початковий завантажувач повинен вибрати розділ (найчастіше за допомогою користувача), завантажити його завантажувальний сектор і передати йому управління.

Послідовність завантаження стандартного IBM-сумісного персонального комп'ютера

Після включення персонального комп'ютера його процесор ще не починає роботу.

Перший пристрій, яке запускається після натискання кнопки включення комп'ютера, - блок живлення. Якщо все живлять напруги виявляться в наявності і будуть відповідати нормі, на системну плату буде поданий спеціальний сигнал Power Good, який свідчить про успішне тестування блоку живлення і дозволяє запуск компонентів системної плати.

Після цього чіпсет формує сигнал скидання центрального процесора, по якому очищаються регістри процесора, і він запускається.

Перша виконувана команда розташована за адресою FFFF0h і належить простору адрес BIOS. Дана команда просто передає управління програмі ініціалізації BIOS і виконує наступну команду (микропрограмму BIOS).

Програма ініціалізації BIOS за допомогою програми POST перевіряє, чтовсе необхідні для роботи BIOS і подальшого завантаження основної операційної системи, пристрої комп'ютера працюють коректно і ініціалізує їх.

Таким чином, його робота - послідовно читати і виконувати команди з пам'яті.

Системна пам'ять налаштована так, що перша команда, яку вважає процесор після скидання, буде знаходитися в мікросхемі BIOS.

Послідовно вибираючи команди з BIOS, процесор почне виконувати процедуру самотестування, або POST.

процедура POST

Процедура самотестування POST складається з декількох етапів.

• Первісна ініціалізація основних системних компонентів;
• Детектування оперативної пам'яті, копіювання коду BIOS в оперативну пам'ять і перевірка контрольних сум BIOS;
• Початкове налаштування чіпсета;
• Пошук і ініціалізація відеоадаптера. Сучасні відеоадаптери мають власну BIOS, яку системна BIOS намагається виявити в спеціально відведеному сегменті адрес. В ході ініціалізації відеоадаптера на екрані з'являється перше зображення, сформоване за допомогою BIOS відео адаптера;
• Перевірка контрольної суми CMOS і стану батарейки. Якщо контрольна сума CMOS помилкова, будуть завантажені значення за замовчуванням;
• Тестування процесора і оперативної пам'яті. Результати тестування зазвичай виводяться на екран;
• Підключення клавіатури, тестування портів введення / виводу і інших пристроїв.
• Ініціалізація дискових накопичувачів. Відомості про виявлені пристроях зазвичай виводяться на екран;
• Розподіл ресурсів між пристроями і висновок таблиці з виявленими пристроями і призначеними для них ресурсами;
• Пошук і ініціалізація пристроїв, що мають власну BIOS;
• Виклик програмного переривання BIOS INT 19h, який шукає завантажувальний сектор на пристроях, зазначених у списку завантаження.

Залежно від конкретної версії BIOS порядок процедури POST може трохи раз відрізнятися, але наведені вище основні етапи виконуються при завантаженні будь-якого комп'ютера.

Що таке POST-коди?

Після включення живлення комп'ютера, якщо справні блок живлення і основні вузли материнської плати (генератор тактових частот, компоненти, що відповідають за роботу системної шини і шини пам'яті), процесор починає виконання коду BIOS.

Якщо бути зовсім точним, у багатьох сучасних чіпсетах перед передачею команд процесору системним контролером попередньо налаштовується «розумна» системна шина. Але це не змінює суті справи.

Основне завдання BIOS на даному етапі - перевірка справності і ініціалізація основних апаратних компонентів комп'ютера. Спочатку конфигурируются внутрішні регістри чіпсета і процесора, перевіряється цілісність коду BIOS. Потім відбувається визначення типу і розміру оперативної пам'яті, пошук і ініціалізація відеокарти (інтегрованої в чіпсет або зовнішньої). Слідом конфигурируются порти введення-виведення, контролер дисковода, IDE / SATA-контролер і підключені до нього накопичувачі. І, нарешті, здійснюється пошук і ініціалізація інтегрованих на материнську плату додаткових контролерів і встановлених карт розширення. Всього виходить близько ста проміжних кроків, після чого управління передається завантажувачу BOOTStrap, відповідальному за старт операційної системи.

Кожен із кроків POST-тестів має свій унікальний номер, званий POST-кодом. Перед початком виконання чергової процедури її POST-код записується в спеціальний порт, іменований Manufacturing Test Port. При успішній ініціалізації пристрою в Manufacturing Test Port записується POST-код наступної процедури і так далі, до повного проходження всіх тестів. Якщо настроїти пристрій не вдалося, подальше виконання POST-тестів припиняється, а в Manufacturing Test Port залишається POST-код процедури, що викликала збій. Прочитавши його можна однозначно ідентифікувати проблемне пристрій.

Майте на увазі, після перезавантаження комп'ютера засобами операційної системи ( «м'яка» або «гаряча» перезавантаження) або при виході з енергозберігаючого режиму зазвичай виконуються не всі кроки по тестуванню і конфігурації апаратних компонентів, а тільки необхідний мінімум - так швидше. При пошуку несправності необхідно завжди виконувати «жорстку» ( «холодну») перезавантаження - клавішею RESET або відключенням живлення комп'ютера. Тільки так гарантується, що всі етапи ініціалізації будуть виконані в повному обсязі.

Award BIOS 6.0: варіант повного завантаження

Дану таблицю можна використовувати не тільки як список POST-кодів, але і як послідовність дій, які виконуються при включенні комп'ютера. Вона містить POST-коди, які відображаються при повній процедурі POST.

Невиконання або збій виконання будь-якого кроку в послідовності тестів призводить до зупинки тестування і видачу POST - коду відповідного даного кроку збою.

POST - коди інших виробників можна знайти на сайтах виробника Вашої системної плати або виробника DIOS або в Internet.

Читання POST-кодів

У майстернях або у займаються ремонтом фахівців контроль виконання мікропрограм BIOS здійснюється за допомогою спеціальної карти розширення. Вона вставляється у вільний слот (більшість сучасних моделей розраховане на шину PCI) і в міру завантаження відображає на своєму індикаторі код виконуваної в поточний момент процедури.

Прикладом може бути Post карта PCI BM9222.

Однак POST-карта це не широко поширений засіб. Швидше, це інструмент професійного ремонтника комп'ютерів. Усвідомлюючи цей факт, виробники материнських плат стали оснащувати моделі, розраховані на ентузіастів експериментують з настройками і розгоном комп'ютера, вбудованими індикаторами POST-кодів.

Прикладом може бути системна плата ECS H67H2-M, або моделі X58 Extreme3, P55 Deluxe3 і 890GX Extreme3.

Зустрічається і більш дешеве рішення - під час початкової ініціалізації компонентів POST-коди можуть відображатися на екрані поряд з іншою службовою інформацією. Правда у цього рішення є істотний недолік: якщо проблема пов'язана з відеокартою, ви, швидше за все, нічого не побачите.

Остання можливість дізнатися про збої яка проявилася при тестуванні Звукові сигнали повідомлень про помилки.

Звукові сигнали і повідомлення про помилки

Незважаючи на те, що POST-коди є найпотужнішим інструментом по виявленню апаратних проблем при старті комп'ютера, BIOS надає і інші засоби діагностики. Якщо у вашому розпорядженні немає POST-карти, а материнська плата не вміє відображати POST-коди, можна орієнтуватися на звукові сигнали і повідомлення про помилки.

Але для цього необхідно, щоб в корпусі ПК мав системний динамік і він був підключений до системної плати.

Звукові сигнали особливо цінні на початковому етапі, коли відеокарта ще не проініціалізувати і, як наслідок, не в змозі відобразити що-небудь на екрані. Унікальна комбінація довгих і коротких сигналів вкаже на проблемний компонент.

На більш пізніх етапах простіше зорієнтуватися за повідомленням про помилку, виведеному BIOS в разі апаратної проблеми. У деяких версіях BIOS це повідомлення супроводжується особливою звуковим сигналом, в деяких - замінює його. Але в будь-якому випадку інформації зазвичай достатньо, щоб виявити збій компонент.

Треба зауважити, що звукові сигнали і повідомлення про помилки фактично є більш наочним варіантом відображення певних POST-кодів, а аж ніяк не додатковим засобом діагностики. Якщо у вашому розпорядженні є POST-карта, або материнська плата здатна відображати POST-коди, орієнтуватися треба саме на коди - вони дають набагато більш точну і детальну картину. Порівняйте хоча б кількість POST-кодів (близько ста) і кількість різних повідомлень про помилки або звукових сигналів (кілька десятків).

процедура Setup

Вхід в BIOS Setup
Вхід в BIOS Setup можливий тільки при включенні комп'ютера і при успішному виконанні початкового тестуванні POST (чути один короткий сигнал з системного динаміка).

Для цього необхідно натиснути певну клавішу або клавіші.

Зазвичай на екранній заставці при тестуванні відображається напис типу «Press DEL to enter Setup» - це означає, що для входу в BIOS Setup необхідно натиснути клавішу DEL. Дізнатися, за якою клавішею закріплений вхід в BIOS, можна з інструкції до материнської плати. Якщо інструкції немає, а екранна заставка не відображує підказки, можна випробувати найбільш відомі варіанти комбінацій:

Delete
Esc
Ctrl + Shift + S або Ctrl + Alt + S
Ctrl + Alt + Esc
Ctrl + Alt + Delete

Безпечна робота з BIOS Setup

Робота з BIOS Setup пов'язана з певним ризиком, оскільки при неправильному або необережному зміні параметра система може функціонувати нестабільно або не функціонувати взагалі. Є кілька простих порад, які дозволяють звести можливий ризик до мінімуму:

• Експериментувати з настройками BIOS Setup найкраще на новому незаповнення інформацією комп'ютері;
• Намагайтеся взагалі не експериментувати з BIOS на комп'ютерах, обробляють або зберігають важливу або об'ємну інформацію. Перед налаштуванням системи за допомогою BIOS подбайте про резервне копіювання важливих даних. Головне в таких комп'ютерах - стабільність. Підвішеному розігнаний комп'ютер через кілька годин обробки відео - це втрата часу, електроенергії та результату роботи. Розігнаному впорається з цим завданням набагато ефективніше і збереже ваші нерви;
• Перш, ніж змінити важливі параметри, завжди фіксуйте виставлене і змінене значення. Це дозволить вам в разі нестабільної роботи системи повернути її в робочий стан;
• Не змінюйте значення параметрів, які вам невідомі. Уточніть їх значення або в інструкції до материнської плати, або в мережі Internet на ресурсі розробника плати;
• Чи не редагуйте за раз кілька важливих не зв'язаних між собою параметрів. При нестабільній роботі системи набагато складніше визначити, який параметр викликав нестабільну роботу;
• Чи не розганяйте комп'ютер без відповідної вивчення роботи розганяється системи і підготовки;
• Не використовуйте розділ Hard Disk Utility, який призначений для низькорівневого форматування застарілих моделей жорстких дисків і зустрічається в старих версіях BIOS, тому що може вивести з ладу сучасний жорсткий диск;
• Якщо після виставлення параметрів і виходу з BIOS комп'ютер не запускається взагалі, повернути систему в робочий стан можна декількома способами:
  • Якщо після перезавантаження комп'ютера можливо увійти в BIOS Setup, потрібно встановити колишні значення відредагованих параметрів. Деякі версії BIOS самі здійснюють відкат змін за останню сесію.
  • Якщо зроблені зміни невідомі, то краще скористатися параметрами за замовчуванням, використавши команду Load Fail-Safe Defaults. Після цього доведеться налаштовувати систему на оптимальну роботу.
  • Якщо комп'ютер зовсім не запускається через неправильні налаштування BIOS, то в такому випадку необхідно обнулити вміст CMOS. При цьому всі значення включаючи дату / час будуть змінені. Для цього скинути неправильні установки, для цього просто перемістити перемичку Flash Recovery (IBM) або джампер Clearing CMOS в положення "очищення CMOS". В останньому випадку потрібно просто замкнути перемичкою на кілька хвилин контакти відповідного джампера.
  • У разі невдалих результатів настройки Setup BIOS, необхідно після скидання невдалої конфігурації за допомогою джампера в процедурі Setup BIOS продублювати повернення завантаження значень BIOS за замовчуванням за допомогою команди "Load Fail-Safe Defaults". Ваша система повернеться в початковий стан.

У Award BIOS 6.0 це рядок меню Setup BIOS - "Load Optimized Defaults" або "Load Fail-Safe Defaults" в цьому випадку завантажується вихідна настройки Setup BIOS.

Власний BIOS є і на інших платах встановлюються в комп'ютер, наприклад:

• відеоадаптерах;
• SCSI адаптери;
• мережеві адаптери та інших.
  

Збірка А. Сорокін

ПОСИЛАННЯ:

1. Початкова завантаження компьютерав ru.wikipedia.org

2. Модернізація та ремонт ПК, 15-е видання, Пер. з англ, М, вид. будинок "Вільямс" 2005

3. Коди помилок в ru.Wikipedia.org

4. Звукові сигнали BIOS в ru.wikipedia.org

<< назад >> << на початок >> << на головну >>