49236 (Техническая диагностика средств вычислительной техники), страница 7
Описание файла
Документ из архива "Техническая диагностика средств вычислительной техники", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "информатика" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "49236"
Текст 7 страницы из документа "49236"
- прежде всего, нужно хорошо понимать зачем, что и как следует делать с Flash-памятью;
- помнить, что EPROM имеет, хотя и достаточно большое (до 50), но все-таки ограниченное допустимое количество перезаписей, после чего характеристики хранения информации этой EPROM не гарантируются;
- наконец, при штатной эксплуатации, имеющаяся на системной плате в районе Flash-памяти перемычка перепрограммирования должна быть установлена в положение запрет программирования. Иначе, при некоторых видах сбоев электроники или программ, информация в ROM BIOS, выполненной на
флешь-памяти, может быть разрушена. И самое худшее, что может случиться, – это повреждение информации в подобной ROM BIOS, вследствие деструктивных действий некоторых компьютерных вирусов. При этом нормальное функционирование компьютера становится невозможным.
Таблица функций УВВ сохраняется в ОЗУ, в 256-байтной области (BIOS DATA AREA), сразу за векторами прерываний, впрочем, программы-менеджеры памяти могут ее перемещать в область верхней памяти (UpperMemory).
Доступ к ROM BIOS со стороны CPU по адресам, обеспечивается через шину расширения адреса ХА [23/00], а по данным – через буфер данных 82А305 (рисунок 1.3).
Теневые области оперативной памяти.
В компьютерах с микропроцессорами 386 и выше, обмен данными с памятью осуществляется по 32- или 64-разрядным шинам, а обращение к ПЗУ ROM BIOS – только по 16-разрядному тракту. Контроллеры с собственными ROM BIOS могут обращаться к системной плате лишь по 8-разрядному тракту, что существенно снижает общую производительность машины. Кроме того, быстродействие ПЗУ значительно ниже, чем у существующих микросхем динамического ОЗУ. Например, задержка выборки из лучших ИМС ПЗУ составляет 150-200 нсек, тогда как для современных ИМС ОЗУ – всего десятки и даже единицы наносекунд. Для преодоления этого недостатка, применяется копирование содержимого ROM BIOS в 32-разрядную основную память. Этот прием называется созданием теневой памяти (shadowing).
Теневая память создается внутренним устройством управления памятью MMU микропроцессора. MMU копирует код ПЗУ в определенную область ОЗУ и присваивает ей те же адреса, по которым она исходно располагалась в ПЗУ, после чего доступ к самим ИМС ПЗУ отключается. Эта часть ОЗУ теперь рассматривается тоже как ПЗУ и защищается от записи. Применение, для организации теневой памяти, менеджера верхней памяти, стоит потери участка расширенной памяти, объемом, равным объему ПЗУ, для которого эта теневая память создавалась. Иногда области ОЗУ, не используемые под теневую память, переадресуются так, чтобы не получалось разрывов в адресном пространстве памяти. Но переадресация возможна только по целым сегментам, с точностью до 16 Кбайт, так что приходится “выбрасывать” иногда вплоть до 384 Кбайт памяти, чтобы можно было организовать доступ к верхней памяти РС. Это особенно заметно, когда при выполнении процедуры POST для РС, с установленными физически 4 Мбайт памяти (4096 Кбайт), выводится сообщение о наличии всего 3712 Кбайт ОЗУ. Это значит: 4096 Кбайт – 3712 Кбайт = 384Кбайт “потерялись”. Это и есть созданная теневая память, которая физически существует, но исключена из нормальной работы ОЗУ, т. к. в ней хранятся копии системного, видео, жестких дисков и проч. ROM BIOS.
Контрольные вопросы.
1. На каких типах ПЗУ может быть организована подсистема ROM BIOS?
2. Для чего, главным образом, используется ROM BIOS?
3. Зачем ROM BIOS копируется в DRAM?
4. Что делается для защиты копии ROM BIOS в DRAM?
5. Как защищается от ошибок сама ROM BIOS?
6. В чем достоинства и недостатки flash-ROM BIOS?
7. Как ускоряется работа с ПЗУ ROM BIOS в РС?
1.4.5.4) Подсистема CMOS-памяти и часов реального времени RTC
В РС ХТ аппаратная конфигурация РС (объем памяти, количество и типы дисководов, тип видеоподсистемы и т. п.) задавались DIP-переключателями, состояние которых опрашивалось системой BIOS перед выполнением POST-программы. При изменении аппаратной конфигурации (реконфигурировании АПС) требовалось изменять состояние этих переключателей на системной плате вручную, что не просто, т. к. их назначение и расположение на системной плате специфично для каждого ее типа. В РС/АТ, для хранения подобной информации, состав которой, кстати, заметно расширился, ввели специальную микросхему памяти небольшого объема, питание которой при выключенном компьютере осуществляется от специальной батарейки или аккумулятора. В ту же микросхему поместили и часы-календарь (чтобы часы не останавливались, когда компьютер выключен). А чтобы снизить потребление мощности от батарейки, выбрали структуру КМОП (CMOS – Complimentary Metal-Oxide-Semiconductor – комплиментарный полупроводник, выполненный по металло-оксидной технологии на полевых транзисторах). Эта память и часы – CMOS Memory and Real Time Clock (RTC) стали стандартным элементом архитектуры РС/АТ. Содержимое этой памяти, время и дату модифицировали сначала с помощью внешней загружаемой утилиты SetUp, а позже эту утилиту встроили в BIOS. Эта микросхема CMOS RTC имеет встроенную систему контроля питания, отслеживающую разряд батареи ниже допустимого уровня. При разряженной батарее BIOS при загрузке ОС выводит на монитор сообщение типа:
CMOS battery state low
CMOS display type mismatch
RUN SETUP UTILITY
Press to RESUME
(низкое напряжение батареи питания CMОS-памяти. Содержимое CMOS-памяти неправильно. Запустите утилиту SETUP. Нажмите F1 для ее вызова).
Отсутствие ошибок в CMOS-памяти, проверяет BIOS при загрузке ОС, с помощью контрольной суммы, формирующейся при модификации содержимого CMOS-памяти и хранящейся в ней же.
Доступ к ячейкам CMOS RTC осуществляется CPU через порты ввода-вывода 70h (адрес ячейки) и 71h (данные).
Назначение ячеек SMOS RTC приведено в таблице 1.5.
Таблица 1.5. Стандартное назначение ячеек CMOS RTC.
| Адрес | Назначение |
| 00 - 09h | Ячейки RTC в BCD-формате: 00 – секунды 01 – секунды будильника 02 – минуты 03 – минуты будильника 04 – часы 05 – часы будильника 06 – день недели 07 – день месяца 08 – месяц 09 – год (2 младшие цифры) |
| 0Ah | RTC Status Register А (регистр состояния) Бит 7 – обновление времени (0- готов к чтению) Биты 6:4 – делитель частоты )для 32,768 КГц = 010 Биты 3:0 = 0110 – выходная частота меандра 1024 Гц |
| 0Bh | RTC Status Register B (регистр состояния) бит 7 – остановка часов (0= нормальный ход) бит 6 – разрешение прерываний (0= запрещено) бит 5 – разрешение прерываний от будильника (0= запрещено) бит 4 - разрешение прерываний по окончании смены времени (0=запрещено) бит 3 – разрешение выходного меандра (0=запрещено) бит2 – формат BIN/BCD# бит 1 – 24/12# -часовой режим бит 0 – зимнее/летнее время (0= переключение запрещено) |
| 0Ch | RTC Status Register C – флаги прерываний: бит 7 – IRQF – общий запрос прерываний бит 6 – PF – периодические прерывания бит 5 – AF – прерывание от будильника бит 4 – UF – прерывание по смене времени биты 3 – 0 – зарезервированы |
| 0Dh | RTC Status Register D Бит 7 – питание (1 – норма, 0 – разряд) Биты 6:0 - зарезервированы |
| 0Eh | POST Diagnostic Status Byte^ Бит 7 – power Lost (терялось питание CMOS) Бит 6 – Checksum Bad Бит 5 – Bad config Бит 4 – RAM Size Error – определенный тестом размер ОЗУ не соответствует записи в CMOS Бит 3 – HDD Error Бит 2 – Time Valid- формальная ошибка часов-календаря (напр. 30 февраля, 25 часов) Биты 1:0 – зарезервированы |
| 0F | Shutdown Code – используется POST для определения предыстории останова: 00 – аппаратный или программный сброс 01 – размер памяти определен 02 – тест памяти прошел 03 – ошибка в тесте памяти 04 – POST завершен, идет загрузка системы 05 – JMP FAR [0%0467h] с инициализацией контроллера прерываний 06 – тест защищенного режима прошел 07 – ошибка в тесте защищенного режима 08 – ошибка определения размера памяти 09 – перемещен блок Extended Memory (INT 15h) 0A – JMP FAR [0^0647h] без инициализации контроллера прерываний 0В – используется 80386 |
| 10h | Типы НГМД: Биты 7:4 – дисковод А Биты 3:0 – дисковод В 0= нет, 1 = 360 Кбайт, 2 = 1,2 Мбайт, 3 = 720 Кбайт, 4 = 1,44Мбайт |
| 11h | Зарезервирован |
| 12h | Типы НЖМД: Биты 7:4 – привод 0 Биты 3:0 – привод 1 0 = нет, 1 – Eh = типы 1 – 14, Fh = тип в байте 19h (для второго привода – в 1Ah) |
| 13h | Зарезервирован |
| 14h | Установленное оборудование: Биты 7:6 – количество НГМД (00 = 1, 01 = 2) Биты 5:4 – тип первичного видеоадаптера (00 = RGA или VGA, 01 = CGA 40 столбцов, 10 = CGA 80 столбцов, 11 = MDA 80 столбцов) Биты 3:2 – зарезервированы Бит 1 = 1 – математический сопроцессор подключен Бит 0 = 1 – есть НГМД |
| 15 – 16h | Размер базовой памяти, Кбайт (Low/High) 0280h = 640Кбайт |
| 17 – 18h | Размер расширенной памяти, Кбайт (Low/High) |
| 19, 1Ah | Расширенный тип диска C, D |
| 1B – 2Dh | Зарезервированы |
| 2E – 2Fh | Контрольная сумма CMOS c 10h по 20h (High/Low) |
| 30n – 31h | Реальный размер расширенной памяти, Кбайт(Low/High) |
| 32 – 33h | Используются в PS/2 |
| 33h | Флаги POST: Бит 7 – наличие 128 Кбайт ОЗУ под границей 1 Мбайт (1 = есть, теневая память доступна) Бит 6 – флаг SetUp (1 = первая загрузка после выполнения флаг SetUp, обычно = 0) |
| 34 – 3Fh | Зарезервированы (можно писать свою информацию для привязки ПО к машине) |
| 38 – 3Fh | В PS/2 – пароль, доступ по несуществующим адресам 78 -7Fh |
Cвободные ячейки CMOS RTC 34-3Fh иногда используют для привязки программного обеспечения к конкретному компьютеру, которая выполняется в процессе инсталляции ПО. В этом случае, если не сохранять образ CMOS-памяти на диске, то, при разрушении информации в CMOS, право на использование данного ПО в данном компьютере потеряется.
Контрольные вопросы.
1. Как задавались параметры аппаратной конфигурации в РС/ХТ?
2. Где хранятся параметры конфигурации в РС\АТ?
3. Почему для CMOS RTC используются КМОП-структуры?
4. Как осуществляется доступ к ячейкам CMOS-памяти?
5. Как модифицируется содержимое CMOS-памяти?
6. Каким способом информация CMOS-памяти защищается от ошибок?
