Какая программа получает управление сразу после включения питания компьютера

Аппаратное обеспечение управляет программным обеспечением или программное обеспечение управляет аппаратным обеспечением? Как прикладной программист из-за проблемы с пониманием, после многих лет написания сложных программ, кажется, что я все еще не понимаю аппаратное обеспечение и операционную систему, и буду только пока ccp cv

Но за этим чрезвычайно простым действием стоит сложный механизм. Загрузка начинается не просто с загрузки операционной системы или работы BIOS, а еще до того, как ЦП выполнит первую инструкцию по вектору сброса, уже много чего произошло.

Прежде чем говорить о том, как аппаратное обеспечение загружает программное обеспечение: концепции BIOS

• БЛОС (Базовая система ввода-вывода) дословно называется «Базовая система ввода-вывода», отвечающая за настройку различных параметров аппаратной части системы, по сути «программа», то есть набор «кодов»
• Чип BIOS это конкретная микросхема ПЗУ, которая конкретно относится к хранению программ BIOS.
• Роль BIOS.: как первая «исполняемая программа», которую ЦП должен обработать после включения компьютера, то есть первая «загрузочная загрузочная запись».

Обратите внимание: операционная система этого программного обеспечения также хранится на жестком диске.

Почему компьютер включается при включении в розетку

Это приведет к тому, что ЦП будет идентифицировать и загружать важные аппаратные и интегрированные компоненты на материнской плате, такие как жесткие диски, графические карты, звуковые карты и различные интерфейсы, а затем читать загрузочные файлы операционной системы в памяти в заданном порядке. , через настройки

Режим загрузки находит загрузочный раздел для монтирования операционной системы, такой как DOS, Windows, Linux и т. д.

Синхронизация включения питания, также известная как последовательность включения питания, относится к временным соотношениям источника питания.

Требования к материнской плате для включения очень строгие, различные условия включения должны иметь последовательный порядок, условие может быть выполнено перед переходом к следующему шагу, если одна из ссылок имеет сбой, весь процесс включения питания не могу продолжать. Кто контролирует и координирует весь процесс синхронизации? Различные материнские платы, наборы микросхем и поколения имеют разные решения, и решения EC часто использовались в ноутбуках, а настольные компьютеры имеют множество SIO или специализированных микросхем.

Это сложный процесс усиления: онлайн-транскрипция

В случае G3 (питание не подключено) источник питания RTC подает питание RTC_RST# и VCC_RTC на южный мост.

Подключите блок питания или аккумулятор. Система переходит в состояние G2, S5. EC проверяет надежность электроснабжения и отправляет PM_RSMRS

Не включается компьютер.

T# информирует южный мост о готовности различных напряжений SB. Южный мост сбрасывается, а некоторые функции СБ активируются и переходят в дежурное состояние.

Пользователь нажимает кнопку питания, и время начинается.

EC получает сигнал PWRSW#, уведомляющий южный мост через PM_PWRBTN#. Южный мост получил сигнал PM_PWRBTN# и последовал за ним.

Второй высокий сигнал SLP_S5#, SLP_S4#, SLP_S3# на ec.

EC выдает PCON# для питания ATX.

После того, как блок питания ATX подключен к низкоуровневому сигналу PSON#, он начинает работать, излучая различные базовые напряжения на различные компоненты на материнской плате.

Другие напряжения, преобразованные из базового напряжения, также преобразуются.

Питание передается PWROK# на EC, EC на южный мост и северный мост (если есть)

Связь VRM и ЦП, отправка Vcore в соответствии с VID

VRM вызывает VRMPWRGD# на южном мосту, указывая на то, что напряжение ядра в норме.

Южный мост отправляет PLT_RST# на северный мост.

Южный мост отправляет PWRGOOD# процессору

После получения сигнала PLT_RST# CPU_RST# северного моста возник через 1 секунду,

Сбросить ЦП

Наконец процессор сброшен

Вопрос: Как процессор компьютера запускает BIOS сразу после включения питания?

Для ЦП серии x86 регистр инструкций устанавливается в: 0xFFFF0000, что указывает на то, что ЦП начинает выносить выполнение команды из 0xFFFF0000 этой памяти, обычно по адресу 0xFFFF0000 находится инструкция перехода по адресу, обращаясь ко входу в BIOS … Из этого утверждения видно, что адрес, указанный в первой статье, фиксированный, а фактический адрес выполняется там, где он есть, а ЦП не играет в виртуальный.

При выполнении BIOS: самопроверка оборудования, поэтому иногда я слышу вызов компьютера

Программа BIOS сначала проверяет, может ли аппаратная часть компьютера соответствовать основным условиям работы, что называется «Hardware Self-Test» (Power-On Self-Test), сокращенно POST. Если есть проблема с оборудованием, материнская плата издаст звуковой сигнал с другим значением, и загрузка будет прервана.

Загрузите загрузочный сектор

IOS загружает в память первый сектор (512Б) проверяемого внешнего ЗУ, помещает его в адрес 0x00007C00, и если последние два байта сектора равны «55 AA», то это загрузочный сектор, и это внешнее ЗУ также является загрузочным диском. Обычно эту программу размером 512Б называют загрузочной программой.

Структура MBR

Основная роль MBR — сообщить компьютеру, где находится запоминающее устройство, чтобы найти операционную систему. В основном состоит из трех частей

Байты 1-446: машинный код, который вызывает операционную систему.
Байты 447-510: Таблица разделов диска (DPT), которая делит жесткий диск на разделы.
Байты 511–512: основная подпись загрузочной записи (0x55 и 0xAA).

Загрузка жесткого диска

Управление компьютером переносится на раздел жесткого диска

Активен только один. Компьютер считывает первый сектор активного раздела, называемый Volume Boot Record (VBR, также известный как Partition Boot Record, Partition Boot Record, сокращенно PBR).

Основная функция «объемной загрузочной записи» — найти NTLDR (XP), bootmgr (Win7 и выше), grldr (Grub), btldr.mbr (BootLink) и другие программы, которые можно использовать для загрузки в корневом каталоге активный раздел.

Запустить менеджер

Загрузчик — это предустановленная программа в системе, и пользователь выбирает, какую операционную систему запускать. Загрузочная запись тома ищет диспетчер загрузки в активном разделе и передает управление диспетчеру загрузки для запуска.

Диспетчер загрузки ищет данные конфигурации загрузки в разделе активации (например, файл BCD в Win7, файл загрузки в файле XP.ini) и отображает на мониторе экран выбора нескольких ОС на основе данных конфигурации загрузки. Выберите соответствующую операционную систему, и управление будет передано операционной системе.

В среде Linux есть Grub. Под windows для менеджера загрузки bootmgr (файл ntldr в xp).

операционная система

После передачи управления операционной системе ядро ​​операционной системы сначала загружается в память.

Если взять в качестве примера систему Win7, весь процесс загрузки операционной системы выглядит следующим образом:

1. После включения компьютера запустите BIOS и запустите самопроверку BIOS.

2. После прохождения самотестирования биос находит основную загрузочную запись MBR на жестком диске.

3. MBR начинает читать таблицу разделов жесткого диска DPT, находит активный раздел, находит раздел в активном разделе для загрузочной записи PBR и передает управление PBR.

4, PBR ищет менеджер запуска bootmgr в активной области, после нахождения PBR отдает управление bootmgr (эквивалентно файлу ntldr в xp).

5. Bootmgr ищет файл BCD в папке загрузки в активном разделе (данные конфигурации запуска, эквивалентные файлу загрузки .ini в xp).

6. Найдя BCD, Bootmgr сначала считывает информацию о языковой версии меню bootmgr менеджера загрузки из BCD, а затем вызывает BOOTMGR и BOOTMGR .EXE соответствующего языка.MUI (в соответствующей языковой папке папки загрузки ) для формирования загрузочного меню соответствующего языка, а затем выводит на монитор экран выбора мультиоперационной системы.

7. Если имеется несколько операционных систем и время ожидания, установленное системой, не равно 0, то на экране отображается интерфейс выбора нескольких операционных систем. Если нет нескольких систем, то переходим сразу к системе Windows 7 и не отображаем интерфейс выбора.

8. После выбора системы Wind 7 bootmgr прочитает файл Windowssystem32winload.exe на диске, где в BCD находится система WIN7, и передаст управление файлу winload.exe.

9, Винлоад .exe загружает ядро, оборудование, службы и т. д. Windows 7, а затем загружает рабочий стол и другую информацию, чтобы запустить всю систему Windows 7.

Немного кружится голова

Я представил, что в железе есть прошивка, в которой хранится программа BIOS, и после включения аппаратные устройства включаются одно за другим, и, наконец, процессор сбрасывается.

Таким образом, ЦП находит указанный адрес памяти в облаке, загружает программу BIOS, программа завершает самопроверку устройства, а затем находит указанное место на жестком диске для загрузки программы, если оно является отправной точкой операционной системы. программу здесь, то она загрузит ядро ​​операционной системы в память, так что управление аппаратным обеспечением будет передано операционной системе. Сразу после того, как операционная система завершает работу над программным обеспечением, аппаратное обеспечение вступает в свои права, работа аппаратного обеспечения координируется драйвером аппаратного обеспечения, а само программное обеспечение привязывается к самой операционной системе, естественно, оно также управляется операционной системой. Но как ЦП узнает, какое заданное место искать?

Я предполагаю, что внутри процессора есть программы, так что же такое аппаратное или программное обеспечение? Строгого разграничения вроде бы нет.

Источник: www.windows11tips.com

2.1. Программа post

Сразу после включения питания компьютера начинает работать процедура тестирования (POST — Power On Self Test). Если во время тестирования обнаружится ошибка и дальнейшая работа станет невозможна, встроенный динамик компьютера подаст серию звуковых сигналов, а на экране дисплея появится сообщение об ошибке.

По количеству звуковых сигналов в одной серии можно определить причину ошибки. Звуковое сопровождение для сообщений выдается на случай, если не работает видеоадаптер или к компьютеру не подключен монитор.

Количество звуковых сигналов

Сообщение об ошибки

Ошибка цикла регенерации оперативной памяти. Оперативная память, расположенная на системной плате, может быть неисправна. Попробуйте ее заменить

Возникла ошибка четности в первых 64 Кбайт оперативной памяти. Оперативная память, расположенная на системной плате, может быть неисправна

«Base 64 KB Memory Failure»

Неисправность в первых 64 Кбайт оперативной памяти. Попробуйте ее заменить

«Timer Not Operational»

Неисправность в первых 64 Кбайт оперативной памяти или неисправность системного таймера (Timer 1)

Возникла ошибка центрального процессора

«8042 — Gate A20 Failure»

Не работает контроллер клавиатуры. Процессор не может переключиться в защищенный режим

«Processor Exception Interrupt Error»

Центральный процессор вызывает прерывание (исключение) в связи с нарушением защиты

«Display Memory Read/Write Error»

Неисправность видеоадаптера или видеопамяти. Проверьте подключение видеоадаптера, возможно он неисправен

«ROM Checksum Error»

Несовпадение контрольной суммы ПЗУ BIOS

«CMOS Shutdown Register Rd/Wrt Error»

Возникла ошибка при обращении к регистрам CMOS-памяти

«Cache Error / External Cache Bad»

Неисправность внешнего кэша

Практически все ошибки из этой таблицы носят «фатальный» характер. Сначала проверьте все соединения внутри компьютера: отсоедините и снова подключите соединительные кабели, выньте и аккуратно вставьте все платы расширения. Проверьте крепление модулей оперативной памяти. Если ошибка не исчезла, попробуйте заменить оперативную память.

В следующей таблице представлен список остальных ошибок, при возникновении которых звуковой сигнал может не подаваться:

«8042 — Gate A20 Error»

Контроллер клавиатуры не может управлять адресной линией A20. Скорее всего, контроллер клавиатуры неисправен. Замените его

«Address Line Short!»

Ошибка в схеме преобразования адреса

«Cache Memory Bad, Do Not Enable Cache!»

Ошибка в микросхемах кэш-памяти. Попробуйте запретить в CMOS-памяти использование кэша. Описание CMOS-памят и программы Setup расположено ниже. Следует отметить, что после запрещения использования кэш-памяти производительность компьютера значительно снижается

«CH-2 Timer Error»

На большинстве системных плат установлено два таймера. Это сообщение означает неисправность второго таймера

«CMOS Battery State Low»

Разрядилась батарейка (аккумулятор), питающая микросхему CMOS-памяти. Замените эту батарейку или, если можно, подключите дополнительную батарейку. Дополнительная батарейка обычно подключается через специальный разъем на системной плате. Более подробную информацию о расположении и назначении выводов данного разъема можно узнать из документации на системную плату

«CMOS Checksum Failure»

Неверная контрольная сумма CMOS-памяти. Запустите программу Setup

«CMOS System Options Not Set»

Содержимое CMOS-памяти разрушено. Запустите программу Setup и восстановите ее содержимое

«CMOS Display Type Mismatch»

В CMOS-памяти неправильно задан тип видеоадаптера. Запустите программу Setup и измените тип видеоадаптера

«CMOS Memory Size Mismatch»

Объем оперативной памяти, установленной на системной плате, отличается от соответствующего значения, записанного в CMOS-памяти. Запустите программу Setup и установите правильный объем памяти

«CMOS Time and Date Not Set»

В CMOS-памяти не установлено значение текущего времени и даты

«Diskette Boot Failure»

Загрузочная дискета, вставленная в дисковод A:, неисправна. Загрузить с нее операционную систему невозможно. Используйте другую системную дискету или загрузитесь с жесткого диска компьютера

«Display Switch Not Proper»

На некоторых системных платах находится переключатель выбора типа видеоподсистемы. С помощью него определяется тип видеоподсистемы — цветная или монохромная. Отключите питание компьютера и установите этот переключатель в соответствии с документацией на системную плату

Ошибка контроллера прямого доступа (DMA)

Ошибка первого канала прямого доступа

Ошибка второго канала прямого доступа

«FDD Controller Failure»

Неисправность контроллера накопителя на гибких дисках. Отключите питание компьютера и проверьте все разъемы, соединяющие системную плату, контроллер накопителя на гибких дисках, сами накопители на гибких дисках и блок питания

«HDD Controller Failure»

Неисправность контроллера накопителей на жестких дисках. Отключите питание компьютера и проверьте все разъемы, соединяющие системную плату, контроллер накопителя на жестких дисках, сами накопители на жестких дисках и блок питания

Ошибка во время проверки первого контроллера прерываний

Ошибка во время проверки второго контроллера прерываний

«Invalid Boot Diskette»

Программа BIOS не может загрузить операционную систему с дискеты. Сама дискета исправна (см. сообщение «Diskette Boot Failure»). Воспользуйтесь другой загрузочной дискетой

«Keyboard is Locked. Unlock It»

Клавиатура компьютера заблокирована. Для продолжения работы с компьютером необходимо разблокировать клавиатуру. Блокировка клавиатуры выполняется при помощи специального замка с ключом, расположенного на передней панели системного блока компьютера

Ошибка в работе клавиатуры

Неисправность при подключении клавиатуры

«Off Board Parity Error»

Возникла ошибка четности в памяти, расположенной на плате расширения. После этого сообщения отображается адрес ячейки памяти в которой зафиксирована ошибка четности

«On Board Parity Error»

Возникла ошибка четности в памяти, расположенной на системной плате. После этого сообщения отображается адрес ячейки памяти, в которой зафиксирована ошибка четности

Возникла ошибка четности в памяти, расположенной на системной плате. Адрес ячейки памяти, в которой зафиксирована ошибка, неизвестен

BIOS не может получить доступ к диску C:. Проверьте тип диска, указанный в CMOS-памяти. Для этого воспользуйтесь программой Setup. Если тип диска указан правильно, воспользуйтесь другими программами проверки жестких дисков, например, программой CheckIt

BIOS не может получить доступ к диску D:. Проверьте тип диска, указанный в CMOS-памяти. Для этого воспользуйтесь программой Setup. Если тип диска указан правильно, воспользуйтесь другими программами проверки жестких дисков

«C: Drive Failure»

BIOS не может получить доступ к диску C:. Возможно диск испорчен и его придется заменить

«D: Drive Failure»

BIOS не может получить доступ к диску D:. Возможно диск испорчен и его придется заменить

Источник: studfile.net

Презентация на тему BIOS. Базовая система ввода-вывода

Что такое BIOS? BIOS: Basic Input/Output System Базовая система ввода-вывода Специальная программа, хранящаяся в микросхеме ПЗУ* *ПЗУ расшифровывается как Постоянное Запоминающее Устройство или ROM (Read Only Memory) В современных компьютерах

• Главная
• Информатика
• BIOS. Базовая система ввода-вывода

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1BIOS (Базовая Система Ввода-Вывода)
Колледж Телекоммуникаций СПбГУТ

Слайд 2Что такое BIOS?
BIOS:
Basic Input/Output System
Базовая система ввода-вывода
Специальная

программа, хранящаяся в микросхеме ПЗУ*

*ПЗУ расшифровывается как

Постоянное Запоминающее Устройство или ROM (Read Only Memory)
В современных компьютерах используется не ПЗУ, а Flash-память (перезаписываемая память), что даёт возможность пользователям самим обновлять версию BIOS

Колледж Телекоммуникаций СПбГУТ

Слайд 3Функция I
Сразу после включения питания компьютера получает

управление именно BIOS. Она выполняет начальное тестирование*

всех компонентов компьютера. Если всё в порядке, то управление передаётся программе, находящейся в Boot-секторе (загрузочном секторе) загрузочного диска**. Та, в свою очередь загружает операционную систему.

*Процедура начального тестирования называется POST – Power-On Self Test (самотестирование после включения питания)
**Это может быть дискета, жесткий диск, компакт-диск

Колледж Телекоммуникаций СПбГУТ

Слайд 4Функция II
BIOS хранит в специальной микросхеме CMOS-памяти*

аппаратную конфигурацию компьютера. При включении питания текущая

конфигурация сравнивается с сохраненной. Если найдены отличия, то содержимое CMOS-памяти обновляется и, если это необходимо, предлагается вызвать подпрограмму BIOS Setup для указания параметров вновь обнаруженных компонентов. Если же отличий в конфигурациях нет, или же обновление конфигурации выполнено без участия пользователя, то осуществляется необходимые настройки (конфигурирование) аппаратных компонентов компьютера.

*Микросхема CMOS-памяти (Complementary Metal Oxide Semiconductor) представляет собой небольшую, по своему объёму, оперативную память (ОЗУ или RAM – Random Access Memory). Поскольку информация в ней должна храниться и после выключения питания, микросхема CMOS-памяти питается от своей собственной батарейки.

Колледж Телекоммуникаций СПбГУТ

Слайд 5Функция III
С помощью специальной подпрограммы BIOS Setup

пользователю предоставляется возможность указать параметры и режимы

функционирования отдельных компонентов компьютера. Там же, при необходимости, можно часть оборудования и отключить.

Колледж Телекоммуникаций СПбГУТ

Слайд 6Функция IV
Собственно сама обработка операций ввода-вывода*. Например,

дисковод понимает только простейшие команды типа: поместить

головку на такую-то дорожку, считать сектор и т.п. Если бы все программы содержали в себе инструкции подобного рода, то они занимали бы много места, да и работали весьма и весьма неэффективно. Кроме этого, при появлении новых устройств все существующие программы приходилось бы модифицировать. Чтобы избежать подобных проблем, большую часть работы по обработке операций ввода-вывода переложили на BIOS. Это, конечно, не решило всех проблем, но по меньшей мере значительно упростило их решение.

*Справедливости ради надо отметить, что современные операционные системы практически не используют (Windows 95/98/Me) или вообще не используют (Windows NT/2000/XP) возможности BIOS по обработке операций ввода-вывода. Определяющее значение эти функции имели во времена операционной системы MS-DOS

Колледж Телекоммуникаций СПбГУТ

Слайд 7BIOS Setup
Рядовой пользователь чаще всего сталкивается с

частью BIOS, называемой BIOS Setup. Это специальная

подпрограмма, позволяющая настроить работу отдельных аппаратных компонентов компьютера. Основная её сложность – непонятное названия опций, мало что говорящие не слишком искушённому пользователю. Проблему усугубляет практически полное отсутствие справочных сведений. В остальном ничего особенного в BIOS Setup нет, можно выделить только несколько архаичный интерфейс.
Все значения, установленные пользователем, хранятся в микросхеме CMOS-памяти наряду с информацией об аппаратной конфигурацией компьютера.

Колледж Телекоммуникаций СПбГУТ

Слайд 8Версии BIOS
Существует пять основных версий BIOS:
от

Award Software, Inc.
AWARD BIOS 4.52PG
AWARD BIOS 6.0
AWARD BIOS

6.0PG
от American Megatrends, Inc.
AMIBIOS 1.24
AMIBIOS 1.45

Колледж Телекоммуникаций СПбГУТ

Источник: thepresentation.ru