47841 (630428), страница 3
Текст из файла (страница 3)
2. ROM BIOS — используют постоянное запоминающее устройство.
BIOS первого типа можно модернизировать с помощью специальной программы, в то время как более старые ROM BIOS необходимо физически извлечь из материнской платы и заменить на новую модель. Практически любая система, созданная в течение последних десяти лет, имеет Flash BIOS. При этом, хотя на большинстве материнских плат микросхемы BIOS вставлены в разъем типа socket, вы можете поменять их содержимое, скачав и установив обновленную версию. Существует только одна ситуация, когда необходимо менять саму микросхему BIOS. Она возникает, если при попытке установки модернизированной версии BIOS вы потерпели неудачу, а плата не имеет функции аварийного восстановления BIOS.
Билет № 11 BIOS компьютера. Производители ROM BIOS. Параметры и распределение CMOS-памяти
BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода-вывода) — совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера и загрузки операционной системы в оперативную память.
Наиболее широко среди пользователей компьютеров известна BIOS материнской платы, но BIOS присутствуют почти у всех компонентов компьютера: у видеоадаптеров, сетевых адаптеров, модемов, дисковых контроллеров, принтеров. По своей сути BIOS является посредником между аппаратным и программным обеспечением компьютера.
На разработке PC-совместимых программ ROM BIOS специализируются такие компании, как American Megatrends, Inc. (AMI), Phoenix Software и Award Software (ныне принадлежит компании Phoenix Software). Изготовители системных плат получают от них лицензии на установку ROM BIOS, после чего могут работать над аппаратной частью, не занимаясь программным обеспечением.
За последние несколько лет индустрия BIOS пережила серьезные пертурбации. Компания Intel - крупнейший заказчик микросхем BIOS - перешла от устройств Phoenix к AMI, затем снова к Phoenix и опять к AMI. До 1995 года в системных платах Intel устанавливалась BIOS компании Phoenix. В свою очередь, до 1997 года приоритет сместился к BIOS AMI и затем снова к Phoenix. Наконец, в 1999 году Intel в очередной раз перешла на использование продукции AMI. В любом случае Intel брала за основу ядро BIOS того или иного производителя, после чего модифицировала его для собственных нужд. Intel является крупнейшим производителем системных плат, поэтому используемая в них BIOS имеет большое значение для всей компьютерной индустрии. Одним словом, во многих продаваемых в настоящее время компьютерах установлены системные платы с BIOS AMI.
В середине 1998 года Phoenix перекупила компанию Award, и теперь разработанные ею новые программы будут продаваться под эгидой Phoenix. Таким образом, осталось две самые крупные компании - Phoenix и AMI. Большинство неамериканских изготовителей системных плат все еще используют BIOS AMI, однако ведущей компанией в области разработки BIOS является Phoenix. Ею не только разрабатываются новые BIOS для компьютеров последних поколений, но и внедряются новые стандарты. Микросхемы BIOS, основанные на серии Phoenix BIOS 4.0, известны как FirstBIOS Pro, в то время как модели Phoenix BIOS на базе Award BIOS получили название FirstBIOS.
Еще одна современная тенденция характеризуется созданием отдельных моделей BIOS для настольных и мобильных систем, 32- и 64-разрядных серверов, а также для встроенных устройств. Все микросхемы BIOS в той или иной степени выполняют одинаковые функции. Однако BIOS, оптимизированные для мобильных систем, поддерживают стыковочные модули и расширенное управление энергопитанием, в то время как серверные BIOS предоставляют функции мониторинга аппаратного обеспечения и 64-разрядных слотов PCI. Создание специальных версий BIOS для различных компьютеров позволяет реализовывать те или иные функции, а также обеспечивать стабильную и эффективную работу всей системы.
Билет № 12 Загрузка компьютера: Тест начального включения – POST. Начальная загрузка – bootstrap
" После включения питания, аппаратного сброса от кнопки RESET или нажатии комбинации клавиш Ctrl + Alt + Del процессор переходит к выполнению кода начального самотестирования POST (Power-On Self Test), хранящейся в микросхеме BIOS. POST выполняет тестирование процессора, памяти и системных средств ввода-вывода, а также конфигурация всех программно-управляемых аппаратных средств системной платы. Часть конфигурации выполняется однозначно, часть управляется джампера системной платы, но ряд параметров позволяет или даже требует конфигурации по желанию пользователя. Для этих целей служит утилита Setup, встроенная в код BIOS. После тестирования и конфигурирования (включающего настройку устройств РnР), POST инициализирует загрузки операционной системы.
При прохождении каждой секции POST записывает ее код (номер) в диагностический регистр. Этот регистр физически располагается на специальной диагностической плате, устанавливаемой в слот системной шины. Плата содержит 8-битный регистр со световой (двоичной или шестнадцатиричной) индикацией состояния битов. В пространстве ввода-вывода регистр занимает один адрес, зависящую от архитектуры PC (точнее, версии BIOS): ISA, EISA - 80h, ISA-Compaq - 84h, ISA-PS / 2 - 90h, MCA-PS / 2 - 680h, некоторые модели EISA - 300h (часто пишут то же и в 80h). По индикаторам платы можно определить, на какой секции остановился POST, и определить причину неисправности. Однако для использования такой диагностики необходима, во-первых, сама плата-индикатор, и во-вторых, "словарь" неисправностей - таблица, специфическая для версии BIOS и системной платы.
Во время выполнения POST может выдавать диагностические сообщения в виде последовательности коротких и длинных звуковых сигналов, а после успешной инициализации графического адаптера короткие текстовые сообщения выводятся на экран монитора.
Привычная последовательность шагов POST:
• Тестирование регистров процессора.
• Проверка контрольной суммы BIOS.
• Проверка и инициализация таймера 8253/8254, портов 8255.
После этого шага доступна звуковая диагностика.
• Проверка и инициализация контроллеров DMA 8237.
• Проверка регенерации памяти.
• Тестирование 64 Кбайт нижней памяти.
• Загрузка векторов прерывания и стека в нижнюю область памяти.
• Инициализация Видеоконтроллер - на экране появляется заставка Video BIOS, обычно с указанием модели видеокарты и объемом установленной видеопамяти.
Bootstrap - начальный загрузчик
В нашем случае процессор стартует по схеме загрузки со встроенной неизменяемой памяти ROM
BMS = 1, Boot on Embedded ROM
The system boots using the Boot Program.
• Boot on slow clock (On-chip RC or 32,768 Hz)
• Auto baudrate detection
• Downloads and runs an application from external storage media into internal SRAM
• Downloaded code size depends on embedded SRAM size
• Automatic detection of valid application
• Bootloader on a non-volatile memory
– SPI DataFlash® connected on NPCS0 and NPCS1 of the SPI0
– 8-bit and/or 16-bit NANDFlash
• SAM-BA® Boot in case no valid program is detected in external NVM, supporting
– Serial communication on a DBGU
– USB Device Port
Загрузчик встроенный в at91sa9260 стартует на низкой частоте 32 кГц от встроенного RC осциллятора, инициализирует DBGU (последовательный порт) и USB device порт. Затем он ищет начальный загрузчик на внешних устройствах:
-
dataflash на cs0, затем, если правильная последовательность не обнаружена, на cs1. Признаком правильного загрузчика служит наличие восьми векторов исключений - это должны быть инструкции безусловного перехода (b-branch) или загрузки регистра (LDR), исключение - шестой вектор - он содержит размер имиджа. Если обнаружена правильная последовательность, код загружается в SRAM, за этим следует remap памяти и переход на первый адрес в SRAM.
-
Если правильная последовательность не обнаружена начинается поиск загрузчика на NAND flash.
-
В конце если загрузчик нигде не обнаружен выполняется код SAM-BA® Boot - он ожидает транзакции на USB device и DBGU одновременно.
Обратите внимание на исключение - шестой вектор. Он должен содержать правильный размер иначе нормального старта системы не произойдет. После сборки bootstrap от atmel он не содержит правильный размер - именно поэтому для записи его в dataflash через samba требуется специальный скрипт, который выбирается из выпадающего меню а не простая загрузка бинарного имиджа. Другой вариант - вручную в hex-редакторе исправить его на правильный (по смещение 0×14 от начала файла) размер файла.
Размыкая перемычку J6 (или выполняющие аналогичные функции J13, J14) мы разрываем цепь загрузки соответствующего внешнего носителя, не найдя правильную последовательность программа boot rom переходит к выполнению кода SAMBA.
Билет № 13 Загрузка компьютера: Тест начального включения – POST. Загрузка DOS
"После включения питания, аппаратного сброса от кнопки RESET или нажатии комбинации клавиш Ctrl + Alt + Del процессор переходит к выполнению кода начального самотестирования POST (Power-On Self Test), хранящейся в микросхеме BIOS. POST выполняет тестирование процессора, памяти и системных средств ввода-вывода, а также конфигурация всех программно-управляемых аппаратных средств системной платы. Часть конфигурации выполняется однозначно, часть управляется джампера системной платы, но ряд параметров позволяет или даже требует конфигурации по желанию пользователя. Для этих целей служит утилита Setup, встроенная в код BIOS. После тестирования и конфигурирования (включающего настройку устройств РnР), POST инициализирует загрузки операционной системы.
При прохождении каждой секции POST записывает ее код (номер) в диагностический регистр. Этот регистр физически располагается на специальной диагностической плате, устанавливаемой в слот системной шины. Плата содержит 8-битный регистр со световой (двоичной или шестнадцатиричной) индикацией состояния битов. В пространстве ввода-вывода регистр занимает один адрес, зависящую от архитектуры PC (точнее, версии BIOS): ISA, EISA - 80h, ISA-Compaq - 84h, ISA-PS / 2 - 90h, MCA-PS / 2 - 680h, некоторые модели EISA - 300h (часто пишут то же и в 80h). По индикаторам платы можно определить, на какой секции остановился POST, и определить причину неисправности. Однако для использования такой диагностики необходима, во-первых, сама плата-индикатор, и во-вторых, "словарь" неисправностей - таблица, специфическая для версии BIOS и системной платы.
Во время выполнения POST может выдавать диагностические сообщения в виде последовательности коротких и длинных звуковых сигналов, а после успешной инициализации графического адаптера короткие текстовые сообщения выводятся на экран монитора.
Привычная последовательность шагов POST:
• Тестирование регистров процессора.
• Проверка контрольной суммы BIOS.
• Проверка и инициализация таймера 8253/8254, портов 8255.
После этого шага доступна звуковая диагностика.
• Проверка и инициализация контроллеров DMA 8237.
• Проверка регенерации памяти.
• Тестирование 64 Кбайт нижней памяти.
• Загрузка векторов прерывания и стека в нижнюю область памяти.
• Инициализация Видеоконтроллер - на экране появляется заставка Video BIOS, обычно с указанием модели видеокарты и объемом установленной видеопамяти.
Загрузка MS DOS начинается этап, называемый в Microsoft «фазой совместимости с операционной системой реального режима», что в переводе на нормальный язык оказывается загрузкой старичка MS-DOS, без которого Windows работать не в состоянии — в дело вступает файл IO.SYS (ядро MS-DOS версии 7 или 8, в зависимости от типа Windows), находящийся, как и многие другие системные файлы, в корневом каталоге загрузочного диска. Файл IO.SYS должен располагаться в строго определённом секторе жёсткого диска, и в случае каких-либо повреждений переписать его заново следует командой «SYS C:». Так что, спасательной загрузочной дискетой пренебрегать ни в коем случае не стоит. Надо заметить, что помимо загрузки ядра MS-DOS, на которое опирается в своей работе Windows, в функции IO.SYS входит ещё и отображение начальной заставки–логотипа Windows, которая находится в упакованном виде в коде этого файла. Картинка из IO.SYS выбирается Windows в том случае, если в корневой директории системного диска отсутствует файл LOGO.SYS с альтернативной заставкой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
