ЛЕКЦИЯ №8
Тема: Принцип работы PC.
Цель: Ознакомится с принципами работы системы.
План лекции: 1. Как работает система.
2. Структура программного обеспечения.
1. Когда осуществляется включение питания IBM PC, импульсный блок питания выдает сигнал Power Good – питание в норме генератору тактовых импульсов, который вырабатывает импульс RESET - сброс и отправит его на микропроцессор х-86. Этот сигнал запустит стартовую программу загрузки.
Следующая схема показывает действия, возникающие в IBM PC в процессе холодного старта, с момента, как включен компьютер.
1. Включается питание.
2. Блок питания посылает сигнал «питание в норме», запускается синхронизация.
3. Импульс сбора попадает в ЦП.
4. Регистры DS, ES, SS и IP очищаются (устанавливаются в нуль). Регистр кода сегмента CS устанавливается на адрес FFFFH.
5. ЦП х-86 выполняет первую команду по адресу 
Переход на самотестирование при включении питания.
6. Прерывания запрещаются.
7. Устанавливаются флаги ЦП, проходит тест чтения/записи регистров ЦП (запись фрагмента, проверка правильности прочитанного фрагмента).
8. Выполняется тест контрольной суммы ПЗУ BIOS (сравнение суммы байтов, содержащихся в BIOS'е с известной хранимой величиной).
9. Инициализируется (сбрасывается) программируемый контроллер ПДП (проверяется правильность временных операций контроллера ПДП; инициализируется таймер регенерации ОЗУ; записывается фрагмент во все регистры и он сверяется с прочитанным; инициализируются регистры; начинается процесс регенерации ОЗУ ПДП).
10. Тест теплого старта (если «да», пропустить тест памяти).
11. Тест первых 16К ОЗУ (запись пяти фрагментов в память; проверка правильности).
12. Инициализируется программируемый контроллер прерываний 8259 (устанавливаются векторы прерываний; проверяется контроллер прерываний; проводится тест чтения/записи в регистр маскирования прерываний; прерывания маскируются; проверка, что ничего не происходит).
13. Тест таймера 8253 на правильность скорости счета.
14. Инициализируется и запускается контроллер монитора (считывается тип дисплея; установка режима видео; проводится тест чтения/ записи ОЗУ).
15. Отражается курсор.
16. Тест основного ОЗУ.
17. Тест клавиатуры (посылается программный сброс электронике клавиатуры; разрешается работа клавиатуры; сверяется правильность возвращаемого (0ААН) кода сканирования; очищается буфер клавиатуры; проверка, что клавиши не нажаты – нет кода сканирования; установка таблицы векторов прерывания).
18. Тест ПЗУ БЕЙСИК (проверяется контрольная сумма).
19. Тест дисководов (проверка состояния SETUP).
20. Тесты портов принтера и RS-232 (выполняется тест чтения/записи в порт принтера; запоминаются адреса действующих портов; установка времени ожидания для портов принтера и RS -232).
21. Разрешаются немаскируемые прерывания.
22. Генерируется звуковой сигнал.
23. Ожидается команда с клавиатуры.
Нажатие клавиши Ctrl и Alt и при этом нажатие клавиши Del генерирует немаскируемое прерывание. Оно заставляет систему выполнить процедуру теплого старта. Система сбрасывается в начальное состояние. Выполняется самотестирование при включении питания, а тесты ОЗУ пропускаются.
2. С компьютером IBM PC поставляется три типа программного обеспечения:
· Системный монитор;
· Язык высокого уровня БЕЙСИК;
· Дисковая операционная система (ДОС).
Системный монитор позволяет инициализировать компьютер и обеспечивает возможность работы с клавиатурой и сформировать изображение. Он находится в ПЗУ BIOS. Первые модели IBM PC обязательно поставлялись с языком высокого уровня BASIC, хранимым в ПЗУ. BASIC (beginners all purpose symbolic instruction code – моногоцелевой символический код инструкций для начинающих) – интерпретирующий язык, т. е. каждая команда читается, интерпретируется, превращается в коды машинного языка и выполняется, после чего читается следующая команда, и т. д.
Третья составляющая системы программного обеспечения – это пакет программ для управления связями компьютера с периферийным оборудованием и другими прикладными программами. Этот пакет называется операционной системой.
С IBM PC использовались операционные системы PC-DOS, MS-DOS, OS/2, Windows. Сегодня основной операционной системой используемой с IBM PC является операционная система Windows. Операционная система поддерживает чтение и запись информации, сохраненной на диске; позволяет форматировать, копировать диски; позволяет каталогизировать программы или файлы и т. п. Операционная система загружается в ОЗУ при старте системы с диска, содержащего операционную систему.
Загрузку операционной системы осуществляет начальный загрузчик. Начальный загрузчик – это простая, короткая программа, которая находится на дорожке 0, в секторе с номером 1 каждого диска. В случае операционной системы PC-DOS, она загружает в ОЗУ программы (в случае MS-DOS – IO. SYS (базовая система ввода вывода)) и (в случае MS-DOS – MSDOS. SYS (монитор операционной системы)), которые в свою очередь загружают файл (командный процессор). Эти три файла вместе с BIOS формируют основу дисковой операционной системы.
Для IBM PC доступны самые различные прикладные программы. Фактически, машину создает программное обеспечение, и на рынок каждый месяц поступает масса новых программных пакетов для IBM PC.
