Поиск по базе сайта:
Тема організація введення-виведення І bios icon

Тема організація введення-виведення І bios




Скачати 428.61 Kb.
НазваТема організація введення-виведення І bios
Сторінка1/4
Дата конвертації15.11.2012
Розмір428.61 Kb.
ТипДокументи
  1   2   3   4
1. /AKC/БЛАНК_контролю_нау.doc
2. /AKC/КОНТРОЛЬНА_АКС.doc
3. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/01_ЛЕКЦIЯ__1.doc
4. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/02_ЛЕКЦIЯ__2.doc
5. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/03_ЛЕКЦIЯ__3.doc
6. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/04_ЛЕКЦIЯ__4.doc
7. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/05_ЛЕКЦIЯ__5.doc
8. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/06_ЛЕКЦIЯ__6.doc
9. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/07_ЛЕКЦIЯ__7.doc
10. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/01_x86.doc
11. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/02_Поколiння_процесорiв_з_1_по_7.doc
12. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/03_Процесори_молодших_поколiнь.doc
13. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/04_Мiкропроцесори_шостого_поколiння.doc
14. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/05_Архiтектура_IA64.doc
15. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/06_Огляд_сучасних_процесорiв.doc
16. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/_00_ЛЕКЦIЯ__8.doc
17. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/_ПРОЦЕСОРИ_мат.doc
18. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/_Типи процесорiв.doc
19. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_01_ОРГАНIЗАЦ_ПАМ+.doc
20. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_02_ДИНАМIЧНА_ПАМ+.doc
21. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_03_ТАЙМIНГИ+.doc
22. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_а_ЛЕКЦIЯ_ОП.doc
23. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_б_ЛЕКЦIЯ_Таймiнги.doc
24. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_в_ЛЕКЦIЯ_Огляд_ОП.doc
25. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_00_Фiзична структура HDD.doc
26. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_01_НАКОПИЧУВАЧI_+.doc
27. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_02_ЛЕКЦIЯ_RAID_.doc
28. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_02_ПРИСТР_ЗБЕРЕЖ_ДАНИХ_1+.doc
29. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_03_IDE.doc
30. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_04_SCSI_.doc
31. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_12/12_01_ШИНИ_розширення.doc
32. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_12/12_01а_PCI.doc
33. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_12/12_01б_PCI_express.doc
34. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_00_Iнтерфейси.doc
35. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_01_СОМ.doc
36. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_02_LPT.doc
37. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_03+06_Iнтерфейси.doc
38. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_04_USB+FireWire.doc
39. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_05_Fibre Channel.doc
40. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_07_Bluetooth.doc
41. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_08_IrDa.doc
42. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_14/14_00_Вiдесистема.doc
43. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_14/14_00_вiдеоадаптер.doc
44. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_14/14_01_Аудио_ГУК_Р12.doc
45. /AKC/ПИТАННЯ+модуль2+акс.doc
46. /AKC/ПИТАННЯ_МОДУЛЬ_ь1+.doc
47. /AKC/тесты с ответами.doc
Національний авіаційний унуверситет
Завдання на контрольну роботу завданям курсової роботи з дисципліни «Архітектура комп’ютерних систем»
Тема 1 Класичні основи побудови еом. Покоління комп’ютерів
Тема 2 Основні архітектури кс
Тема: Системні ресурси Системними ресурсами
Тема: Системні ресурси. (продовження) Система переривань
Тема: Системні ресурси (продовження) Прямий доступ до пам'яті dma
1. Поняття системної плати
Тема організація введення-виведення І bios
X86 Intel 80x86
Архітектура і мікроархітектура процесорів. Покоління процесорів
Мікропроцесори фірми Intel молодших поколінь
Мікропроцесори шостого покоління
Архітектура ia-64
Arhitektura komp system
Рис 1 Верхній рівень структурної організації комп‘ютера
Зміст Введення
Тип процессора Микро-архитектура
Підсистеми пам'яті
Динамічне озп. Конструктивні особливості
Таймінги пам'яті поняття «таймінгів»
Тема 12. Класифікація запам’ятовуючих пристроїв. Типи оперативної пам’яті план лекції Поняття «пам’ять еом»
Тема 13. Таймінги
Arhitektura komp system
Тема 14. Фізична структура жорсткого диску
Жорсткі диски. Введення 2 Фізичний пристрій жорсткого диска 2
Raid-масиви початкового рівня Що таке raid?
Устройства хранения данных
Интерфейс ide ata/atapi и sата
Arhitektura komp system
8. pci/pci-x
Шини pci/pci-x
Шина pci express Шина pci express
Usb fireWire ps/2 ata (ide)/ атарі
Інтерфейс rs-232C — com-порт
Паралельний інтерфейс — lpt-порт
Універсальна послідовна шина
Usb (Universal Serial Bus універсальна послідовна шина) є промисловим стандартом розширення архітектури рс, орієнтованим на інтеграцію з телефонією І пристроями побутової електроніки. Версія 1
Fibre Channel Fibre Channel
Arhitektura komp system
Arhitektura komp system
Arhitektura komp system
Тема 11. Відеоадаптер
Img src= 44 html 2f3a33e
Питання до модуля №2
2) Основні компоненти машини фон Неймана 3) Які покоління комп’ютерів характеризуються децентралізацією управління процедурами вводу-виводу (системи переривання програм)
Які принципи програмно-керованих еом не використовувалися Нейманом

ТЕМА 9. Організація введення-виведення і BIOS

План лекції

  1. Системний модуль ROM BIOS.

  2. Тест початкового включення – POST.

  3. Початкове завантаження.

  4. Сервіси і інші вектори переривань BIOS.

  5. Області даних ROM BIOS та PNP BIOS.

  6. Флеш-bios.

  7. Розширення ROM BIOS.

  8. DMI BIOS.

  9. Інтерфейс ACPI.

  10. Складові ВІОS (Base Іnput Output System).

  11. Функції ВІОS.

  12. Версії ВІОS.


1. Системний модуль ROM BIOS

Базова система вводу-виводу (BIOS) призначена для ізоляції операційної системи (ОС) і прикладних програм від специфічних особливостей конкретної апаратури. BIOS знаходиться в мікросхемах незалежної пам'яті, розташованих на системній платі: на картах розширення можуть знаходитися додаткові модулі BIOS, що підтримують функціонування цих карт.

ROM BIOS зберігається в мікросхемах ПЗП (Постійній Запам’ятовуючий Пристрій (ROM (Read Only Memory))), які можуть бути і перепрограмованими. Для зміни вмісту ПЗП їх зазвичай доводиться витягувати з системної плати, стирати і перезаписувати на спеціальному пристрої-програматорі. Флеш-bios (FLASH-BIOS) зберігається в мікросхемах флеш-пам’яті, що допускає перепрограмування прямо на місці установки. У нормальному режимі роботи комп'ютера інформація в мікросхемах ROM і флеш-BIOS є постійною.

Системний модуль ROM BIOS (System

ROM BIOS) забезпечує програмну підтримку стандартних пристроїв РС, конфігурацію апаратних засобів та їх діагностику і виклик завантажувача ОС. Системний модуль ROM BIOS і значній мірі прив'язаний до конкретної реалізації системної плати, оскільки саме йому доводиться програмувати всі мікросхеми чіпсета системної плати. Функції BIOS розділяються на наступні групи:

  • ініціалізація і початкове тестування апаратних засобів – POST;

  • налаштування і конфігурація апаратних засобів і системних ресурсів –CMOS Setup;

  • автоматичний розподіл системних ресурсів – PNP BIOS;

  • ідентифікація і конфігурація пристроїв PCI – PCI BIOS;

  • початкове завантаження (перший етап завантаження ОС) – Bootstrap Loader;

  • обслуговування апаратних переривань від системних пристроїв (таймера, клавіатури, дисків) – BIOS Hardware Interrupts;

  • обробка базових функцій програмних звернень (сервісів) до системних пристроїв – ROM BIOS Services;

  • підтримка керованості конфігурацією – DMI BIOS;

  • підтримка управління енергоспоживанням і автоматичної конфігурації – АРМ і ACPI BIOS.

Всі ці функції (або їх частину) виконує системний модуль BIOS, що зберігається в мікросхемі ПЗП або флеш-пам’яті на системній платі. Більшість сервісних функцій виконуються в 16-бітовому режимі, хоча деякі нові функції можуть мати і альтернативні виклики для 32-бітового виконання.

Системний модуль BIOS повинен обслуговувати за вищезгаданими функціями всі компоненти, встановлені на системній платі: процесор, контролер пам'яті (ОЗП і кеш), стандартні архітектурні компоненти (контролери переривань і DMA, системний таймер, системний порт, CMOS RTC), контролер клавіатури, а також набір стандартних периферійних контролерів і адаптерів, навіть, якщо вони і не встановлені на системній платі. У цей набір входять графічні адаптери CGA і MDA, порти СОМ і LPT, контролер НГМД, диски АТА (тепер уже обов'язково двох каналів). Якщо на системній платі встановлені додаткові компоненти, наприклад контролер SCSI, графічний адаптер SVGA, адаптер локальної мережі, то їх підтримка теж має бути в системному модулі BIOS.

Мікросхема з системним модулем BIOS приписана до простору пам'яті, і її положення визначається двома властивостями процесорів х86:

  • Після апаратного скидання процесор виконує першу інструкцію за адресою початку останнього параграфа пам'яті, що фізично адресується: 8086/88 – за адресою FFFF0h; 80286 і 386SX – за адресою FFFFF0h; 386DX і вище – за адресою FFFFFFF0h (правда, Р6 можна конфігурувати і на старт за адресою FFFF0h);

  • У стандартному реальному режимі процесору доступна лише пам'ять з адресами в межах 0-FFFFFh, отже, програмний код і дані BIOS повинні знаходитися в цьому діапазоні. Вектори переривань, що посилаються на сервіси BIOS, в реальному режимі можуть адресуватися лише до пам'яті в діапазоні адрес 0-0FFFFFh (0-10FFEF при відкритому Gate А20).

З цих міркувань в РС AT область системного модуля BIOS розташовується під межею першого мегабайта пам'яті за адресами F0000-FFFFFh, займаючи 64 Кбайт (цілий сегмент). Копія цього образу на машинах 80286 і 386SX розташовується за адресами FF0000-FFFFFFh під межею 16-го мегабайта. На машинах 386DX і вище копія образу BIOS знаходиться в області FFFF0000-FFFFFFFFh, але для процесорів Р6 вона, в принципі, необов'язкова. Проте, її продовжують використовувати (навіть, наприклад, в чіпсеті i820). Крім того, для сумісності з АТ/286 на деяких платах могла бути присутньою за адресами FF0000-FFFFFFh, якщо вона дозволена налаштуванням CMOS Setup (в цьому випадку неможливо використовувати більше 16 Мбайт ОЗП). У машинах XT системний модуль BIOS був компактним (8 Кбайт) і розміщувався в області FE000-FFFFFh. Коли з'явилися мікросхеми ПЗП ємністю 128 Мбайт, на деяких машинах AT системний модуль BIOS став займати область E0000-FFFFFh, але незабаром від цього «розширення» відмовилися, оскільки воно скорочувало розмір доступної верхньої пам'яті. Сучасний системний модуль BIOS має типовий об'єм 128 або 256 Кбайт, який проектується в «вікно» розміром 64 Кбайт сторінками. Це можливо, оскільки під час початкових стадій тесту POST і виконання утиліти CMOS Setup не вимагається підтримки всіх сервісів BIOS, а в робочому режимі, навпаки, не потрібний програмний код POST і Setup.

Оскільки вміст флеш-BIOS може бути змінений прямо в комп'ютері, виникає небезпека повної втрати працездатності комп'ютера при занесенні некоректної «прошивки» або під дією вірусу. Із зруйнованим модулем BIOS комп'ютер не може запуститися. Для запобігання таким ситуаціям застосовують різні способи захисту.

2. Тест початкового включення – POST

При включенні живлення, апаратному скиданні від кнопки Reset або натисненні комбінації клавіш CtrL+Alt+DeL процесор переходить до виконання коду початкового самотестування POST (PowerOn Self Test – самотестування при включенні), що зберігається в мікросхемі BIOS. POST виконує тестування процесора, пам'яті і системних засобів вводу-виводу, а також конфігурація всіх програмно-керованих апаратних засобів системної плати. Частина процедури конфігурації виконується однозначно, частина управляється джамперами системної плати, але ряд параметрів дозволяє або навіть вимагає конфігурації за бажанням користувача. Для цих цілей служить утиліта Setup, вбудована в код BIOS. Після тестування і конфігурації (що включає налаштування пристроїв PNP) POST ініціює завантаження ОС.

При проходженні кожної секції POST записує її код (номер) в діагностичний регістр. Цей регістр фізично розташовується на спеціальній діагностичній платі POST Card, що встановлюється в слот шини розширення. Плата містить 8-бітовий регістр зі світловою (двійковою або шістнадцятковою) індикацією стану бітів. У просторі вводу-виводу регістр займає одну адресу, залежну від архітектури РС (точніше, версії BIOS). За індикаторами плати можна визначити, на якій секції зупинився тест POST, і з'ясувати причину несправності. Проте для такої діагностики необхідні, по-перше, сама плата-індикатор і, по-друге, «словник» несправностей – таблиця, специфічна для версії BIOS і системної плати.

Під час виконання POST може видавати діагностичні повідомлення у вигляді послідовності коротких і довгих звукових сигналів, а після успішної ініціалізації графічного адаптера – у вигляді невеликих текстових повідомлень на екрані монітора.

Нижче представлена звичайна послідовність кроків тесту POST:

  1. Тестування регістрів процесора.

  2. Перевірка контрольної суми ROM BIOS.

  3. Перевірка й ініціалізація таймера 8253/8254, портів 8255..

  4. Перевірка і ініціалізація контролерів DMA 8237.

  5. Перевірка регенерації пам'яті.

  6. Тестування 64 Кбайт нижньої пам'яті.

  7. Завантаження векторів переривання і стека в нижню область пам'яті.

  8. Ініціалізація відеоконтролера.

  9. Тестування повного об'єму ОЗП.

  10. Тестування клавіатури.

  11. Тестування CMOS-пам’яті і годинника.

  12. Ініціалізація СОМ- і LPT-порта.

  13. Ініціалізація і тест контролера НГМД.

  14. Ініціалізація і тест контролера НЖМД.

  15. Сканування області додаткової пам'яті ROM BIOS.

  16. Виклик Bootstrap (Int 19h) – завантаження ОС, при неможливості – спроба запуску ROM 8astc (Int l8h), при невдачі – зупин процесора з повідомленням System Halted (система зупинена).


В таблиці 9.1 наведені діагностичні повідомлення POST.

Таблиця 9.1. Діагностичні повідомлення POST

Повідомлення

Причина і можливі дії

PRESS A KEY TO REBOOT

Пропозиція перезавантаження шляхом натиснення будь-якої клавіші супроводжує повідомлення про помилку, виявленою POST

SYSTEM HALTED

Зупинка комп'ютера через виявлення серйозної помилки

(Ctrl+Alt+Del) TO REBOOT

Можливе лише перезавантаження шляхом натиснення клавіш Crtl+Alt+Del, апаратного скидання або повторного включення живлення

CMOS Battery State Low CMOS BATTERY HAS FAILED

Впала напруга живлення CMOS. Перевірити напругу на батареї при вимкненому живленні комп'ютера (повинно бути вище 3 В), перевірити установку джампера 2-3 на роз'ємі зовнішньої батареї. Замінити батарею

CMOS Checksum Failure CMOS CHECKSUM ERROR

Помилка контрольної суми CMOS. Може бути викликана проблемами з живленням CMOS, вживанням непридатної утиліти Setup, дією вірусу. Виконати «штатну» утиліту Setup

CMOS System Options Not Set

Не встановлені параметри Setup. Виконати налаштування Setup

CMOS Time and Date Not Set

Не встановлені годинник-календар. Виконати налаштування Setup, задавши час і дату

Display Switch Not Proper DISPLAY SWITCH IS SET INCORRECTLY

Перевірити положення перемикача типа графічного адаптера (Color/Mono), що є на більшості старих системних плат

DISPLAY TYPE HAS CHANGED SINCE LAST BOOT

З моменту попереднього завантаження змінився тип графічного адаптера (монітора). Виконати налаштування Setup, змінивши (підтвердивши новий) тип адаптера

Keyboard is locked... Unlock it

Клавіатура заблокована ключем. Обернути ключ (якщо не допомагає, перевірити правильність під'єднування ключа до роз'єму системної плати)

Keyboard Error K/B Interface Error KEYBOARD ERROR OR NO KEYBOARD PRESENT

Помилка клавіатури. Перевірити підключення роз'єму, перевірити наявність перемикача ХТ/АТ на клавіатурі, замінити клавіатуру. Перевірку клавіатури можна давати установкою параметра Keyboard Not Installed в Setup (параметр є не у всіх версіях, той же ефект дає установка значення HALT ON ALL, BUT KEYBOARD параметра Halt on Error)

DISK BOOT FAILURE, INSERT SYSTEM DISK AND PRESS ENTER

Немає доступного завантажувального пристрою (гнучкий, жорсткий диск, CD-ROM, мережний адаптер з мікросхемою BOOT ROM) з дійсним завантажувальним записом. Встановити завантажувальну дискету дисковода, перевірити контролер, конфігурацію і підключення диска

Invalid Boot Diskette

Неможливо завантажити ОС з дискети (немає завантажувального сектора)

Diskette Boot Failure

Замінити дискету

No ROM Basic

Немає пристрою, з якого можна завантажити ОС (гнучкий, жорсткий диск, CD-ROM, мережний адаптер з мікросхемою BOOT ROM), а інтерпретатор Basic в ROM відсутній (був в перших моделях РС). Підключити і конфігурувати завантажувальний пристрій

DISKETTE DRIVES OR

Тип дисковода (А або В) не збігається із записом в CMOS

TYPES MISMATCH ERROR – RUN Setup

Виконати налаштування Setup і задати правильні типи дисководів

FDD Controller Failure FLOPPY DISK CNTRLR ERROR OR NO CNTRLR PRESENT

Помилка контролера накопичувачів на гнучких дисках (дисководів, кабелів). Перевірку можна відмінити, встановивши в Standard Setup для дисків А і В значення Not Installed (None). Якщо контролера немає, має бути встановлене це значення

HDD Controller Failure ERROR INITIALIZING HARD DRIVE CONTROLLER

Помилка контролера накопичувачів на жорстких дисках (дисководів, кабелів). Перевірку можна відмінити, встановивши в Standard Setup для всіх жорстких дисків (два або чотири) значення Not Installed

C: (D:) Drive Error C: (D:) Drive Failure ERROR ENCOUNTERED INITIALIZING HARD DRIVE

Неможливе звернення до диска С (D). Невірно встановлені параметри в Setup, джампери на накопичувачах, інтерфейсні кабелі, невідформатований диск або несправний дисковод

CMOS Memory Size Mismatch

MEMORY SIZE HAS CHANGED SINCE LAST BOOT

Неспівпадання розміру пам'яті, визначеною POST, із значенням, записаним в CMOS. Зазвичай відбувається при додаванні або видаленні додаткових модулів пам'яті, але може вказувати і на несправність пам'яті. Запустити Setup, відкрити розділ STANDARD Setup і вийти із збереженням результатів в CMOS. Для EISA може бути потрібно виконання ECU

On Board Parity Error Off Board Parity Error Parity Error

Memory Parity Error at XXXX

RAM PARITY ERROR- CHECKING FOR SEGMENT

Помилка парності пам'яті, встановленій на системній платі (Оп Board), платі розширення (Off Board) або без вказівки місцезнаходження. Збійна адреса ХХХХ може бути визначена не завжди. Повідомлення може бути викликане і вірусом

PRESS F1 TO DISABLE NMI, F2 TO REBOOT

Пропозиція продовжити роботу із забороненим контролем парності (заборонене NMI), натиснути клавішу F1, або перезавантажити комп'ютер, натиснути клавішу F2. Може з'являтися при виявленні помилки паритету пам'яті

Memory Address Error at XXXX

Memory Verify Error at XXXX

Помилка пам'яті за адресою ХХХХ. Локалізувати і замінити модуль (мікросхему) пам'яті

Address Line Short

Замикання адресних ліній мікросхем або модулів пам'яті. Переставити (замінити) мікросхеми або модулі DRAM

Cache Memory Bad, do Not Enable Cachel

Помилка кеш-пам'яті. Усунути помилку (замінити або переставити мікросхеми) або заборонити зовнішній (External або L2) кеш в Setup

I/O Card Parity Error at XXXX

Помилка, виявлена на платі розширення (сигнал подається по лінії IOCHK) .

DMA Bus Time-out

Пристрій в режимі DMA затримує цикл шини більш ніж на 78 мкс. Причина – несправність плати розширення або системної плати

EISA Configuration is Not

Не повністю задана конфігураційна інформація EISA.

Complete

Система може бути завантажена в режимі ISA для конфігурації утилітою ECU (EISA Configuration Utility)

Invalid EISA Configuration

Конфігураційна інформація EISA недійсна. Система може бути завантажена в режимі ISA для конфігурації утилітою ECU

EISA CMOS Checksum Failure

Помилка контрольної суми додаткової CMOS-пам’яті конфігурації пристроїв EISA — можливо, через батарею.

EISA Configuration Checksum Error

Система може бути завантажена в режимі ISA для конфігурації утилітою ECU

EISA CMOS Inoperational

Помилка доступу (читання-запис) до додаткової CMOS-пам’яті конфігурації пристроїв EISA — можливо, через батарею

Expansion Board not ready at Slot X

Плата розширення в слоті X (EISA) не готова. Перевірити плату і конфігурацію

ID information mismatch for Slot X Wrong Board in Slot X

Ідентифікатор встановленої плати розширення EISA не збігається із записом в CMOS для цього слота

Slot X Should Ве Empty But

Слот X шини EISA має бути порожнім, але виявлена плата.

EISA Board Found

Виконати конфігурацію утилітою ECU

Slot X Should Have EISA

Для слота X шини EISA призначена плата, але вона не виявлена.

Board But Not Found

Виконати конфігурацію утилітою ECU

Invalid Configuration

Некоректна інформація конфігурації для плати розширення

Information for Slot X

EISA в слоті X. Виконати конфігурацію утилітою ECU

BUS Timeout NMI at Slot X

Помилка тайм-ауту звернення по системній шині для плати в слоті X

Fail-Safe Timer NMI

Сталося переривання від таймера, контролюючого граничний час розтяжки шинного циклу

INTR #1 Error

Помилка контролера переривань #1 (відповідає за лінії IRQ 0-7)

INTR #2 Error

Помилка контролера переривань #2 (відповідає за лінії IRQ 8-15)

8042 Gate A20 Error!

Несправність роботи вентиля лінії А20 (Gate А20) в мікросхемі контролера клавіатури 8042. Можна обійти, встановивши в Setup для параметра Gate А20 Control значення Fast (управління від чіпсета)

DMA#1 Error DMA Error

Помилка контролера DMA (може бути викликана платами розширення)

В процесі роботи POST використовуються комірки CMOS: результати проходження тестів заносяться в комірку 0Eh (Post Diagnostic Status Byte), в комірці 0Fh (Shutdown Flag) знаходяться ідентифікатори стану перед початком тесту. У BIOS DATA AREA [0:0472] задається тип рестарту (1234h – Ctrl+Alt+Del – «теплий» старт, 4321h – скидання із збереженням пам'яті). Це дозволяє розрізняти причини рестарту (перезавантаження, вихід із захищеного режиму 286 і т. д.) для обходу деяких секцій POST.


3. Початкове завантаження

Стандартна процедура початкового завантаження (bootsrap loader), що викликається за перериванням Int 19h BIOS в кінці тесту POST, вибирає пристрій початкового завантаження (Initial Program Loader, IPL) – блоковий пристрій, що підтримує функцію читання секторів. З цього пристрою процедура намагається завантажити в ОЗП найперший сектор, і якщо у нього в кінці є сигнатура завантажувача, йому передається управління. До виконання початкового завантаження мають ініціалізувати перераховані нижче завантажувальні пристрої (boot device), якими користуються сама ця процедура і завантажувані нею модулі:

  • Пристрій вводу (input device) – як правило, клавіатура, з якої можна управляти завантаженням, відповідаючи на запити. Цей пристрій повинен підтримувати посимвольне введення – сервіс Int 09h BIOS.

  • Пристрій виводу (output device) – як правило, дисплей, на який виводяться повідомлення завантажувача. Цей пристрій повинен підтримувати посимвольний вивід – сервіс Int 10h BIOS.

  • Пристрій початкового завантаження (IPL) – як правило, НГМД, НЖМД і інші пристрої, що підтримують функції блокового читання – сервіс Int 13h (02 або 42h) BIOS. Скорочено надалі його називатимемо просто пристроєм завантаження.

Перший сектор з вибраного пристрою завантаження функцією читання Int 13h(02) BIOS завантажується в пам'ять за адресою 0000:7C00h, і якщо в його кінці (за адресою 0000:7DFE) виявлена сигнатура завантажувального сектора (слово AA55h), управління передається на його початок (за адресою 0000:7C00h, де розташована точка входу в програму завантаження). На цьому діяльність тесту POST завершується, хоча викликом переривання Int 18h завантажувач може знову віддати йому управління в разі своїх невдач, і POST спробує виконати завантаження з іншого пристрою. Нормального повернення із завантажувача не передбачено.

Переривання Int 18h BIOS на старих машинах призначалося для виклику вбудованого інтерпретатора BASIC при неможливості завантаження з диска. Пізніше цю угоду стали використовувати для спроб завантаження з альтернативних пристроїв, і Int 18h BIOS визначили як функцію аварійного повернення для початкового завантажувача. За перериванням Int 18h POST знову ініціалізував стек і переходить до іншого пристрою завантаження.

Вміст завантаженого першого сектора залежить від того, з якого пристрою він був завантажений. На завантажувальній дискеті перший сектор містить завантажувач – програму, що завантажує ОС або лише її ядро. Цей завантажувач прив'язаний до своєї ОС і записується на диск при форматуванні його засобами цієї ОС. Завантажувальний сектор містить власне код завантажувача і необхідні йому параметри диска. Для дисків DOS завантажувач, користуючись цими параметрами, знаходить початок кореневого каталогу і шукає в його перших двох елементах знайомі імена файлів – IO.SYS і MSDOS.SYS. Знайшовши їх, він прочитує перші 3 сектори файлу IO.SYS у пам'ять за адресою 0070:0000 (або 0000:0700, що одне і те ж) і передає управління на його початок, зберігши в регістрі CH тип носія, в регістрі DL – номер приводу, і регістрах АХ і ВX – старшу і молодшу частини лінійної адреси початку кореневого каталогу. Сам файл IO.SYS набагато довше за три сектори, але в подальшому процесі його завантаження і продовження завантаження ОС даний завантажувач вже участі не приймає.

На жорсткому диску перший сектор містить головний завантажувальний запис (MBR). Він також завантажується в пам'ять за адресою 0000:7C00h, і, якщо в його кінці виявлена сигнатура завантажувального сектора (AA55h), управління передається на його початок. При виконанні головний завантажувач насамперед переміщає (копіює) свій код (і таблицю розділів) за адресою 0000:0600h і продовжує своє виконання вже з нової області. Завдання головного завантажувача – знайти активний розділ, завантажити його перший сектор в пам'ять і, якщо він має сигнатуру завантажувального сектора, передати йому управління. Знайшовши описувач активного розділу, головний завантажувач завантажує в пам'ять за адресою 0000:7C00h його перший сектор, при цьому регістр SI вказує на описувач активного розділу (після переміщення таблиця розділів опиняється в пам'яті за адресами 0000:07B0:-07FDh). Перший сектор завантажуваного розділу шукається просто: у регістр Dх заноситься слово 0, а в CX – слово 2 з описувача активного розділу. Після цього задається адреса буфера в пам'яті ( ES:BX). Функцію читання одного сектора (АХ-0201h) і викликає дисковий сервіс Int 13h BIOS. Якщо зчитати сектор без помилок не удається (робиться до 5 спроб), головний завантажувач зупиняється з повідомленням «Error loading operating system».

Програмний код завантажувача, який розташований на розділі жорсткого диска, декілька відрізняється від дискети (для роботи з дискетою потрібна ініціалізація її таблиці параметрів). Для інших ОС завантажувач виконує інші дії, але мета та ж – завантажити в пам'ять початкові модулі і передати їм управління.

Головний завантажувач інваріантний по відношенню до завантажуваних ОС і дисків, його програмний код, як і таблиця розділів, записується утилітою FDISK при конфігурації жорсткого диска. Проте традиційний головний завантажувач, в принципі, не здатний завантажити розділ, що знаходиться далі, чим через 8,4 Гбайт від початку диска, оскільки користується виключно тривимірним (CHS) описом меж розділів. Для великих дисків головний завантажувач повинен використовувати лінійні описи розділів.

Окрім вищеописаного штатного способу завантаження з диска, що виконується традиційним системним модулем BIOS, є можливість завантаження, в принципі, з будь-якого пристрою, з якого можна завантажити в пам'ять необхідний блок даних (наприклад CD-ROM). Можливе завантаження і з нестандартного пристрою, що підключається через карту розширення. Проте системний модуль BIOS сам цього не уміє, і такий завантажувальний пристрій повинен мати ПЗП розширення BIOS з власною процедурою завантаження. Для такого пристрою процедура ініціалізації в ПЗП розширення повинна перехопити вектор Int 19h (аби стати першим завантажувальним пристроєм) або Int 13h (аби отримати управління, якщо завантаження з штатних пристроїв не удається). Цей перехоплений вектор повинен вказувати на специфічну процедуру завантаження з даного пристрою, яке і виконуватиметься тестом POST замість або як запасний варіант звичайного завантаження. Такий спосіб застосовується для пристроїв видаленого завантаження (Remote Program Loader, RPL) – наприклад, адаптерів локальної мережі, забезпечених ПЗП видаленого завантаження (boot ROM). Коли подібний адаптер встановлений, і робота ПЗП видаленого завантаження дозволена, при кожному перезавантаженні на консолі може з'являтися пропозиція про вибір між завантаженням з жорсткого диска або по мережі (завантаження з дискети свій пріоритет не втратить).

Для складних систем, які містять різні пристрої, що претендують на роль завантажувальних (НГМД, жорсткі диски і CD-ROM ATA/ATAPI і SCSI, USB флеш-диски, мережні адаптери і т. п.) потрібний механізм впорядковування завантажувальних пристроїв. Для цих цілей фірмами Compaq, Phoenix і Intel 1996 року була випущена специфікація BIOS Boot Specification (BBS).


4. Сервіси і інші вектори переривань BIOS

При ініціалізації таблиці переривань BIOS відповідає за коректне заповнення частини векторів, що мають відношення до апаратних засобів комп'ютера і сервісам BIOS. На деяких з них можуть бути просто встановлені заглушки: вектор посилається на код обробника, що містить єдину інструкцію повернення з переривання, – IRET, BIOS ініціалізував вектори переривань різних призначень:

  • внутрішніх переривань процесора (виключень), які можуть виникнути в реальному режимі роботи (про виключення захищеного режиму, в основному, піклується відповідна ОС);

  • апаратних переривань, маскованих і немаскованих;

  • викликів функції ROM BIOS (16-бітових сервісів);

  • покажчиків на системні таблиці.

Внутрішні переривання:

  • Int 00h – ділення на 0;

  • Int 0lh – покроковий режим;

  • Int 03h – точка зупину;

  • Int 04h – переповнювання;

  • Int 06h – недопустима команда 286+;

  • Int Q7h – виклик відсутнього математичного співпроцесора (Numeric Processor Unit, NPU).

Апаратні переривання:

  • Int 02h – немасковане переривання;

  • Int 08h – таймер 8253/8254;

  • Int 09h – клавіатура;

  • Int 0Ah – IRQ2/9;

  • Int 0Dh – IRQ3;

  • Int 0Ch – IRQ4;

  • Int 0Dh – IRQ5:

  • Int 0Eh – IRQ6 (контролер гнучких дисків);

  • Int 0Fh – IRQ7;

  • Int 70h – CMOS-таймер;

  • Int 71h – IRQ9 (перенаправлено на Int 0Ah);

  • Int 72h – IRQ10;

  • Int 73h – IRQ11;

  • Int 74h – IRQ12 (контролер миші PS/2);

  • Int 75h – IRQ13 (виключення співпроцесора);

  • Int 76h – IRQ14 (контролер жорстких дисків);

  • Int Hh – IRQI5

(Переривання Int 70h -77h мають місце лише в AT.)

Функції ROM BIOS (16-бітові сервіси):

  • Int 05h (F000:FF54h) – друк екрану;

  • Int 10h – відеосервіс;

  • Int 11h – читання списку устаткування (слово з BDA 0040:0010h), повертає АХ

  • Int 12h – розмір безперервної пам'яті;

  • Int 13h – дисковий сервіс (блокове введення-виведення);

  • Int 14h – обслуговування сом-портів;

  • Int 15h – АТ-функції (системний сервіс, функції визначаються значенням АН/АХ)

  • Int 16h – клавіатурне введення-виведення;

  • Int 17h – обслуговування LPT-портів;

  • Int 18h– процедура відновлення при невдачі початкового завантаження (раніше – ROM-Basic);

  • Int 19h – початкове завантаження;

  • Int lAh – системний час, дата, будильник і 16-бітові виклики сервісів PCI;

  • Int 1Bh – обробник натиснення клавіш Ctrl+Break;

  • Int 1Ch – процедура User Timer Interrupt, що викликається обробником Int 08h кожні 55 мс; BIOS встановлює просту заглушку (IRET), але програми можуть перехоплювати це переривання; на час обробки процедури всі апаратні переривання заборонені (окрім NMI);

  • Int 33h – підтримка миші;

  • Int 4Ah – обробник будильника користувача, встановленого функцією Int lAh (6) BIOS; переривання викликається асихронно, так що при поверненні з процедури всі регістри і прапори мають бути в тому ж стані, що і при вході; BIOS ставить заглушку (IRET);

  • Int 67h – EMS- функції.

Покажчики на таблиці:

  • Int 1Dh – відеопараметри;

  • Int 1Eh – параметри дискет;

  • Int 1Fh – знакогенератор CGA;

  • Int 41h – параметри HDD 0;

  • Int 46h – параметри HDD 1;

  • Int 43h – знакогенератор EGA.

Як видно з наведених списків, більшість векторів BIOS накладаються на область векторів 00 – 1Fh, зарезервовану фірмою Intel під внутрішні переривання і виключення процесорів. За часів 8086 з них використовувалася зовсім мала кількість, зарезервованою була оголошена вся вказана область. Проте творці IBM РС «влізли» в цю область, що ускладнило життя системних програмістів, які працюють з щедрішими на виключення сучасними процесорами.


Таблиця 9.2. Параметри системи

Зсув

Довжина, байт

Поле

0

2

Довжина таблиці, в байтах

2

1

Модель: FF - РС. FE або FB - XT. FD - PCjr. FC - AT. FF - невідома

3

1

Подмодель: РС. XT. PCjr. AT = 00; AT = 01. XT-286 = 02

4

1

Ревізія BIOS

5

1

Властивості:

  • біт 0 – резерв;

  • біт 1 = 0 – РС-type I/O channel;

  • біт 2 = 1 – Extended BIOS area allocated;

  • біт 3 – підтримка функцій чекання Int 15h(83xx. 86h);

  • біт 4 – виклик Int 15h (4Fh) обробником Int 09h;

  • біт 5 – наявність RTC;

  • біт 6 – наявність другого контролера 8259А;

  • біт 7 – використання жорстким диском каналу DMA#3

6

4

Резерв


5. Області даних ROM BIOS та PNP BIOS

Як говорилося раніше, традиційні сервіси BIOS працюють в 16-розрядному режимі процесора, і ними можна користуватися в реальному режимі, в режимі V86 і в 16-розрядному захищеному режимі. Для процесорів 386+ оптимальним за ефективністю є 32-розрядний захищений режим. Для того, щоб з цього режиму можна було користуватися сервісами BIOS (не всіма) без проміжних перемикань, за ініціативою фірми Phoenix були включені 32-розрядні виклики BIOS32.

Окрім векторів переривань BIOS в оперативній пам'яті має свою область даних – BIOS data area, що починається з адреси 400h (відразу за таблицею переривань). Ця адреса в сегментній моделі адресації реального режиму може бути представлена як 0000:0400h або 0040:0000h, що вказує на одну і ту ж фізичну адресу. BIOS може використовувати і розширену область даних (Extended BIOS Data Area, EBDA), яка зазвичай розташовується під верхнім кордоном (640 Кбайт) стандартної пам'яті. На її положення вказує слово за адресою 40:0Eh, а перший байт цієї області ідентифікує її розмір в одиницях кілобайт. Ця область використовується для різних семафорів і покажчиків, її розмір зазвичай не перевищує 1 Кбайт.

В області пам'яті ROM BIOS є декілька стандартно розташованих комірок, а також фіксовані точки входу в процедури BIOS. Положення цих точок штучно стримується на тих же місцях, де вони були при появі РС, але користуватися ними як інтерфейсом не рекомендується. Виклик процедур по цих крапках дозволяє обійти всі перехоплення векторів переривання, у тому числі і вірусні.

З появою карт ISA PNP виникла необхідність впорядковування можливостей їх використання, і в 1994 році фірми Compaq, Phoenix і Intel випустили специфікацію Plug and Play BIOS Specification, що описує наступні розширення можливостей традиційної BIOS:

  • розподіл ресурсів і вирішення конфліктів на етапі виконання POST;

  • стеження за перехопленням вектора завантаження Int 19h;

  • введення контрольованого механізму видаленого завантаження (RPL);

  • підтримка конфігурації в робочому режимі;

  • повідомлення про динамічну зміну конфігурацій.


6. Флеш-bios

Флеш-пам'ять широко застосовується як носій BIOS. Це дозволяє кінцевому користувачеві оновлювати версію BIOS. Найбільш ефективне вживання флеш-пам’яті з виділеним блоком завантажувача. Блок завантажувача після програмування може бути апаратно захищеним від перезапису і працювати в режимі ROM. Це дозволяє його використовувати як незмінну частину BIOS, що забезпечує мінімальні умови для завантаження утиліти програмування основного блоку. Основний блок зберігає головну частину BIOS, яка при необхідності може замінюватися новими версіями. В разі некоректності нової запрограмованої версії завжди є дорога до відступу, що забезпечується незмінним блоком завантажувача.

Мікросхеми сімейства Boot Block (або інші мікросхеми з невеликим розміром стираного сектора), окрім BIOS, в блоках параметрів можуть зберігати і конфігураційну інформацію. Вживання мікросхем великого об'єму дозволяє, окрім коду BIOS, зберігати і додатковий резидентний код.

Гнучкість системи має і негативні зворотні сторони – можливість пошкодження в разі невдалого запису або запису версії, яка не підходить і поява благодатного грунту для вірусів. У зв'язку з цим актуальний захист BIOS від несанкціонованої зміни. Різні покоління флеш-пам’яті мають свою специфіку організації захисту:

  • мікросхеми Bulk Erase мають захист від модифікації всього об'єму подачею напруги VPP=5В (VPP = 0 для мікросхем із стиранням 5 В);

  • мікросхеми Boot Block 12 В дозволяють мати додатковий захист завантажувального блоку, керованого напругою на входах VppP# (таблиця. 9.3);

  • мікросхеми Вооtblock 5/12 В SmartVoltage дозволяють управляти захистом напругою на входах VPP і WP# (таблиця. 9.4), причому при VPP=5В стирання і програмування можливі;

  • апаратне управління захистом мікросхем з однією напругою живлення здійснюється лише сигналами WP#, але в ряді мікросхем вони відсутні.


Таблиця 9.3. Захист флеш-пам’яті Boot Block 12B

Рівень напруги

Рівень захисту

VPP

RP#

VPPL

VPPH

VPPH

VPPH

X

VIL

VIH

VHH


Всі блоки захищені

Всі блоки захищені (Reset)

Захищений тільки блок Boot Block

Всі блки доступні
  1   2   3   4




Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації