Введение в архитектуру персонального компьютера. Соппа И.В. - 22 стр.

       Глава 2. Системы ввода/вывода персональных компьютеров

             2.1. Базовая система ввода/вывода персональных компьютеров

       Базовая система ввода/вывода (BIOS) является неотъемлемой составной частью
современного ПК. Физически она размещается в нескольких микросхемах ПЗУ на системной
плате компьютера и содержит от 64 до 128 Кбайт информации. Эта информация представлена в
виде подпрограмм, которые логически объединены в следующие блоки: POST – процедуры,
собственно BIOS, SETUP и внесистемный загрузчик.
       Тест самоконтроля (РOST) начинает автоматически выполняться при включении питания
компьютера или при нажатии клавиши RESET. Это так называемая “холодная” перезагрузка
компьютера. РOST представляет собой совокупность подпрограмм, предназначенных для
тестирования наиболее важных составных частей компьютера, таких как клавиатура, оперативная
память, видеосистема и ряд других. При выявлении ошибки компьютер либо выдает комбинацию
длинных или коротких гудков, либо высвечивает на экране монитора номер соответствующей
ошибки.
       При включении компьютера в течение примерно 0,3-0,5 секунд выполняется
самотестирование блока питания. В случае, если все уровни напряжений питания находятся в
допустимых пределах, на системную плату поступает сигнал Рower Good, вырабатываемый
блоком питания. Поступление этого сигнала эквивалентно сигналу Reset, получив который
микропроцессор переходит к процедуре РOST, записанной в системной ROM BIOS.
       Действительная последовательность тестирования отличается у разных производителей
BIOS, так как содержимое ПЗУ является уникальным для каждой модели компьютера. В общем
случае сначала производится тестирование наиболее важных элементов, а затем – наименее
важных. Рассмотрим некоторый усредненный вариант.
       После получения сигнала Reset микропроцессор начинает выполнять команды с
инструкции, записанной по адресу ххххFFFF:0000h. Для IBM-совместимых компьютеров первой
такой инструкцией будет команда “длинного” перехода (FAR JUMР) на начало процедуры РOST,
располагаемой в сегменте ххххF000h. В первую очередь тестируется сам микропроцессор. Тесты
включают выполнение базовых команд, работу с флагами, проверку АЛУ и регистров общего
назначения.
       После проверки микропроцессора процедура РOST проверяет правильно ли считываются
инструкции из системного ROM BIOS. Далее РOST тестирует микросхему СМОS RAM, которая
обеспечивает сохранность записанной информации.
       Далее следует проверка таймера, нулевой канал которого связан с процессором через
программируемый контроллер прерываний, генерирующего прерывания примерно через каждые
18,2 с. Первый канал таймера используется для запуска контроллера ПДП. Второй канал
обеспечивает генерацию звука через динамики или измерение временных интервалов. Сначала
РOST тестирует первый канал таймера и инициализирует его на требуемую частоту регенерации
памяти, а затем инициализирует нулевой канал. Таким образом становятся возможными
обращения к оперативной памяти.
       Далее РOST начинает выполнять тесты записи/чтения регистров контроллера ПДП и, если
не возникает ошибок, приступает к периодической регенерации первых 64 Кбайт оперативной
памяти (системной памяти). В этой же фазе может тестироваться контроллер клавиатуры,
поскольку он имеет собственную подпрограмму самотестирования.
       Обязательно должны быть протестированы на системной плате контроллер прерываний и
КЭШ-контроллер (при наличии КЭШ-памяти). Поскольку видеосистема еще не
инициализирована, то все сообщения о возможных ошибках выдаются последовательностью
звуковых сигналов. В таблице 2.1 приведены наиболее часто используемые основные звуковые
сигналы РOST.