Устройство и ремонт персонального компьютера (стр. 32 )

17. Проверка размера памяти. По адресам памяти свыше 256 Кбайт производится запись блоками по 64 Кбайт и инициализация всех обнаруженных адресов. Если какой-то разряд оказывается ошибочным, то становится невидимым весь блок (и все, что рас­положено выше него), содержащий этот разряд. В этом случае необходимо заменить микросхемы памяти SIMM или DIMM.

18. Проверка памяти. Память, расположенная выше 256 Кбайт проверяется методом чтения/записи (и сравнения результатов). Ошибка может свидетельствовать о неисправности разряда ОЗУ и неисправности микросхемы памяти SIMM или DIMM, которую необходимо в этом случае заменить.

19. Проверка памяти EISA. Осуществляется проверка памяти на всех предварительно инициализированных адаптерах. При возникновении ошибки данный адаптер необходимо проверить.

20. Инициализация мыши. Проверяется наличие в системе мыши. Если мыши присутствует, то устанавливается соответствующий вектор прерывания для нее. При возникновении ошибки необходимо проверить адаптер мыши.

21. Инициализация кэш памяти. Инициализируется контроллер кэш памяти (если он присутствует).

22. Установка теневого ОЗУ. Разрешается работа любого теневого ОЗУ (в соответствии с установками в памяти CMOS).

23. Проверка накопителя на гибком диске. Проверяется и инициализируется контроллер и накопитель на гибком диске.

24. Проверка накопителя на жестком диске. Проверяется и инициализируется контроллер и накопитель на жестком диске. Причиной возможной ошибки может быть неправильная установка, неисправный контроллер или дефектный жесткий диск.

25. Проверка параллельного/последовательно порта. Производится инициализация всех последовательных и параллельных портов, обнаруженных по соответствующим адресам.

26. Инициализация сопроцессора. При обнаружении математического сопроцессора производится его инициализация.

27. Установка скорости загрузки. Устанавливается стандартная (принимаемая по умолчанию) скорость загрузки системы.

28. Циклическое выполнение проверок POST. Осуществляется циклическое выполнение проверок POST, если есть сигнал на контакте “loop pin”. (Используется только для технологического контроля).

29. Обеспечение безопасности. Система запрашивает пароль (если он был установлен). В противном случае проверяются данные в памяти CMOS или микросхема памяти CMOS. Например, пароль в памяти CMOS мог быть обнулен при замене батарейки резервного питания микросхемы памяти CMOS.

30. Запись в память CMOS. BIOS пытается писать параметры настройки системы в CMOS память. Возникновение ошибки обычно свидетельствует о неправильной конфигурационной информации в памяти CMOS.

31. Инициализация ПЗУ адаптеров. Производится инициализация ПЗУ всех адаптеров в адресном пространстве от CS00h до EFFFh. В каждом ПЗУ выполняется внутренний тест перед возвратом управления в системное ПЗУ. Причина возможной ошибки связана с ПЗУ адаптера или подключенной аппаратурой, которую необходимо в этом случае заменить.

32. Установка времени. Осуществляется установка времени в памяти CMOS в значение, хранящееся по адресу 40h области данных BIOS.

32. Загрузка системы. управление передается обработчику прерывания INT 19 для начальной загрузки операционной системы.

6.4. Дефекты BIOS и проблемы совместимости

Независимо от количества затраченного времени и усилий на разработку программ BIOS, в ней иногда обнаруживаются ошибки (особенно в новейших системах). Прежде чем начинать диагностировать неисправности, полезно познакомиться с узкими местами BIOS.

Не секрет, что ни одна BIOS не может обслуживать все разнообразие существующей компьютерной аппаратуры и успевать за развитием устройств, которые должны поддерживаться со стороны BIOS. Разработчики компьютерных технологий решили эту проблему в использовании драйверов устройств. Первые модели дисководов CD-ROM являются прекрасной иллюстрацией сказанному. Каждая из моделей дисковода CD-ROM использовала свои собственные схемы для управления накопителем и взаимодействия с компьютером. Идентифицировать произвольный накопитель или интерфейс не могла ни одна прикладная программа, ни DOS, ни BIOS. Для решения этой задачи в обычную память при запуске компьютера с диска загружается низкоуровневый драйвер устройства. Драйвер преобразует стандартные вызовы операционной системы в команды, необходимые для работы адаптера и накопителя. После загрузки драйвера в DOS также загружается программа MSCDEX. Она совместно с MSDOS. SYS обеспечивает прикладным программам доступ к дисководу CD-ROM, аналогичный доступу к жестким и гибким дискам. Проще говоря, все драйверы устройств являются дополнением BIOS и предназначены для организации взаимодействия операционной системы с конкретной аппаратурой. Видео, SCSI и сетевые адаптеры также используют драйверы устройств.

Современные версии BIOS идентифицируют и поддерживают работу загрузочных дисководов CD-ROM, которые соответствуют стандарту EI Torito.

6.4.1. Использование теневого ОЗУ BIOS

Другой проблемой использования микросхем BIOS является традиционно низкая скорость их работы. Современные BIOS записывается в перепрограммируемую микросхему ПЗУ, для перезаписи которой не нужно специальное устройство. Старые версии BIOS записывались в обычные микросхемы ПЗУ, для записи которых используется отдельный программатор. Использование для хранения BIOS постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) обуславливалась необходимостью сохранения данных BIOS даже во время выключения питания компьютера. К сожалению, устройства постоянной памяти (ПЗУ) имеют очень большое время доступа (от 150 до 200 не) по сравнению с обычной памятью, используемой в компьютерах (время доступа к которой не превышает 70 не, а у современных видов гораздо меньше). Поскольку записанные в ПЗУ служебные программы BIOS используются постоянно, то обращение к медленному ПЗУ приводит к существенному снижению общей производительности системы.

Решение этой проблемы заключается в уменьшении времени доступа к ПЗУ BIOS. Однако это сложный путь, учитывая современный уровень полупроводниковой технологии. Поэтому разработчики ПК нашли альтернативное решение — использование теневого ОЗУ (ROM shadowing). Идея состоит в копировании содержимого микросхемы ПЗУ BIOS в верхнюю область памяти ОЗУ (upper memory area, UMA). После копирования система может работать с копией BIOS, а не с оригиналом. В результате время доступа к служебным программам BIOS становится равным времени доступа к быстрому ОЗУ. Использовать теневое ОЗУ можно как для системной BIOS, так и для любой другой BIOS компьютера (наиболее часто теневое ОЗУ используется для видео BIOS). Использование теневого ОЗУ можно разрешать или запрещать с помощью программы CMOS Setup.

Теневое ОЗУ можно успешно использовать не для всех BIOS. Возникающие при этом проблемы могут приводить к нестабильной работе системы и ее зависаниям. При возникновении проблем с настройкой системы всегда следует рассмотреть вариант отключения всех теневых ОЗУ. Позже можно вновь разрешить использование теневого ОЗУ, если проблема окажется не в этом.

6.4.2. Непосредственное управление аппаратурой

В гонке за использованием каждого тактового импульса с целью повышения произво­дительности системы даже наиболее элегантно написанные BIOS оказываются слишком медленными для удовлетворения нужд высокопроизводительных приложений. Если бы прикладная программа могла бы работать с аппаратурой непосредственно, то это привело бы к существенному увеличению производительности (особенно дисковых и видеосистем). Идея непосредственного управления аппаратурой не нова — в персональных компьютерах, предшествующих IBM совместимым, прикладные программы управляли аппаратурой напрямую. Использование BIOS было введено компанией IBM для того, чтобы вносимые аппаратные изменения оставались совместимыми с операционной системой и прикладным программным обеспечением. Как оказалось, аппаратные функции современных компьютеров являются стандартизированными (несмотря на то, что реальные компоненты могут сильно отличаться). Используя эту широкую базу относительно стандартизированных функций, разработчики программного обеспечения возродили метод прямого управления и игнорируют служебные функции BIOS, используя драйверы или служебные утилиты, написанные для данного приложения. Например, мощный ускоритель трехмерной графики 3Dfx Voodoo 3 работает с помощью драйверов, которые не ис пользуют служебные программы BIOS.

Такой подход имеет существенный недостаток: прямое управление аппаратурой может работать не на всех системных конфигурациях, и любые изменения в аппаратуре компьютера (например, обновление или замена некоторых компонент) могут привести к тому, что система не будет функционировать нормально при выполнении конкретного приложения или драйвера.

6.4.3. Программные ошибки BIOS

Как и любой программный продукт, BIOS может содержать в себе ошибки или недочеты. После разработки BIOS она дублируется в тысячах экземпляров и продается производителям системных плат, которые устанавливают их на свои изделия. Когда в BIOS присутствует ошибка, то система может зависать, рушиться непредсказуемо или при выполнении некоторых операций. Поскольку одна и та же версия BIOS используется на разных системных платах, то ошибка может и не проявиться в каждом случае. Например, некото­рые пользователи AMI BIOS (датированной 04/09/90 и позднее) сообщают о проблемах с контроллером клавиатуры при работе операционных систем Windows или OS/2. Ошибки BIOS наихудшим образом сказываются на работе компьютера. Если ошибка присутствует в прикладной программе, то ее можно не использовать. BIOS отключить нельзя, поэтому при наличии в ней ошибки можно либо заменить микросхему BIOS, либо записать в микросхему новую версию BIOS, либо заменить системную плату.

Если пользователь имеет претензии к работе ПК, то вначале надо связаться с производителем BIOS (через службу технической поддержки или сайт в Интернете) и узнать, нет ли обнаруженных ошибок в этой версии BIOS при использовании конкретных моделей системных плат. Например, некоторая версия Phoenix BIOS может иметь симптом неисправности при ее использовании на конкретной системной плате компании Intel. Если симптомы вашей неисправности совпадают с другими обнаруженными симптомами, то замена BIOS позволит сократить срок простоя неисправного компьютера.