При включении питания компьютера начинается выполнение программы

Функционирование компьютера после включения питания начинается с запуска программы первоначальной загрузки — Boot Track. Программа Boot Track инициализирует основные аппаратные блоки компьютера и регистры процессора (CPU), накопитель памяти, контроллеры периферийного оборудования. Затем загружается ядро ОС, т.е. Operating System Kernel.

Дальнейшее функционирование ОС осуществляется как реакция на события, происходящие в компьютере. Наступление того или иного события сигнализируется прерываниями — Interrupt. Источниками прерываний могут быть как аппаратура (Hardware), так и программы (Software).

Аппаратура «сообщает» о прерывании асинхронно (в любой момент времени) путем пересылки в CPU через общую шину сигналов прерываний. Программа «сообщает» о прерывании путем выполнения операции System Call. Примеры событий, вызывающих прерывания:

• • попытка деления на 0;
• • запрос на системное обслуживание;
• • завершение операции ввода-вывода;
• • неправильное обращение к памяти.

Каждое прерывание обрабатывается соответственно обработчиком прерываний (Interrupt handler), входящим в состав ОС.

Как настроить включение компьютера при подаче электропитания

Главные функции механизма прерываний:

• • распознавание или классификация прерываний;
• • передача управления соответственно обработчику прерываний;
• • корректное возвращение к прерванной программе.

Переход от прерываемой программы к обработчику и обратно должен выполняться как можно быстрей. Одним из быстрых методов является использование таблицы, содержащей перечень всех допустимых для компьютера прерываний и адреса соответствующих обработчиков. Такая таблица называется вектором прерываний (Interrupt vector) и хранится в начале адресного пространства основной памяти (UNIX/MS DOS).

Для корректного возвращения к прерванной программе перед передачей управления обработчику прерываний содержимое регистров процессора запоминается либо в памяти с прямым доступом, либо в системном стеке — System Stack.

Обычно запрещаются прерывания обработчика прерываний. Однако в некоторых ОС прерывания снабжаются приоритетами, т.е.

работа обработчика прерывания с более низким приоритетом может быть прервана, если произошло прерывание с более высоким приоритетом.

Источник: studref.com

Процессы в компьютере после включения питания и начального сброса.

Процессы в компьютере после включения питания и начального сброса.

По включению питания компьютера (нажатием кнопки включения питания ПК), аппаратному сбросу от кнопки RESET или по нажатию комбинации клавиш Сtrl+ A lt+Del процессор переходит к исполнению программы начального самотестирования POST (Power-On-Self-Test), хранящейся в микросхеме ПЗУ BIOS. Программа POST выполняет тестирование процессора, памяти и системных средств ввода-вывода, а также конфигурирование всех программно-управляемых аппаратных средств системной платы с использованием технологии PnP (Plug-and-Play — включай иработай). Архитектура системы P lug-and- P lay обычно включает в себя три важнейших компонента :

Автозапуск ПК после отключения электричества. Тебе не нужны кнопки!

— операционную систему (ОС) , которая берет на себя управление всеми внешними устройствами, загружает необходимые драйверы, реагирует на все изменения в аппаратуре компьютера ;

— систему BIOS , которая может взаимодействовать с контроллерами , ориентированными на P lug-and- P lay и чипсетом системной платы компьютера ;

— аппаратные средства компьютера и адаптеры , поддерживающие технологию P lug-and- P lay.

Платы адаптеров Plug-and-Play информируют системную BIOS и операционную систему о необходимых им ресурсах. В свою очередь, BIOS и операционная система, по возможности, предотвращают конфликты и передают платам адаптеров информацию о конкретных выделенных ресурсах. После этого плата адаптера сама настраивается под выделенные ей ресурсы.

Автоматическое конфигурирование системы осуществляется во время выполнения расширенной процедуры самопроверки при выполнении программы POST. BIOS идентифицирует, определяет расположение в слотах и, по возможности, настраивает платы адаптеров Plug-and-Play. Эти действия обычно выполняются в несколько этапов, например :

1) Отключаются настраиваемые узлы на системной плате и на платах адаптеров. При использовании плат, удовлетворяющих спецификации P lug-and- P lay (для плат, реализация функций P lug-and- P lay возложена на производителей), после включения компьютера, платыожидают код инициализации от BIOS . Платы находятся теперь в неактивном состоянии. Например, устройства шины PCI после включения электропитания не отвечали на обращения к пространству памяти и ввода-вывода, они были доступны в это время только для операций конфигурационного чтения и записи.

2) Отыскиваются всеPCI-устройства типа Plug-and-Play (платы PCI обычно поддерживали функции P lug-and- P lay) и другие устройства Plug-and-Play. Управляющие программные средства могут теперь с помощью команды активизации опросить плату, а с помощью другой команды все остальные платы переключить в “ изолированное ” состояние. В изолированном состоянии программные средства Plug-and-Play устанавливают связь только с одной активизированной платой. Эта плата передает программам P lug-and- P lay свои характеристики. На основе этих данных осуществляется идентификация плат.По завершении процесса идентификации устанавливается связь между аппаратными и программными компонентами компьютера.При этом запрашиваются и назначаются необходимые конфигурационные параметры:

3) Создается исходная карта распределения ресурсов: портов, прерываний, каналов прямого доступа к памяти (ПДП) и памяти.

4) Активируются устройства ввода-вывода.

5) Конфигурируются устройства начальной загрузки (IPL — Initial Program Load), т.е. те, что используются для загрузки операционной системы (ОС) компьютера.

6) После тестирования и конфигурирования (включающего настройку устройств РnР ), POST инициализирует загрузку операционной системы. Запускается начальный загрузчик.

7) Загружаются необходимые компоненты системы, драйверы устройств. Определяется новая настройка конфигурации системы. Управление передается операционной системе.

В процессе загрузки операционная система принимает на себя дальнейшую диагностику аппаратных средств — каждое подключенное устройство проходит проверку, и с него запрашиваются данные о всех параметрах его настройки. Перед выбором конфигурации старые параметры настройки проверяются вместе с параметрами настройки нового устройства, после чего они сравниваются и при необходимости согласовываются. Если операционная система установит, что два компонента аппаратуры имеют одно и то же ресурсное обеспечение (например одинаковые базовые адреса портов), то эти компоненты должны выдать операционной системе альтернативные ресурсы системы с которыми они тоже могут работать.

Основная задача P lug-and- P lay-компонента ОС — это сообщить о конфликтах, которые не были устранены BIOS. В зависимости от возможностей операционной системы, вы можете попытаться конфигурировать адаптеры программно (с помощью экранного меню) или выключить компьютер и установить перемычки и переключатели на платах вручную. При следующем включении системы или ее перезагрузке будет проведена повторная проверка и выведены сообщения об оставшихся (или новых) конфликтах. После нескольких «заходов» все конфликты, как правило, устраняются.

Для каждого вновь подключенного в систему устройства (или отключенного устройства) процесс автоконфигурации повторяется. В компьютере имеется область энергонезависимой памяти ( ESCD ) для поддержки динамического конфигурирования системы Plug-and-Play, которая может автоматически обновляться при каждой перезагрузке компьютера. Этот процесс динамического конфигурирования и является причиной «задумчивости» при перезагрузке даже мощных компьютеров, имеющих средства РnР , а также не всегда предсказуемого поведения программного обеспечения, вызванного изменением распределения ресурсов по инициативе той же системы PnP .

Многие операционные системы поддерживают функцию автодетектирования устройств (например еще с Windows NT) , т. е. автоматически определяется тип платы, ее конфигурация, номер используемого прерывания, базовый адрес портов ввода-вывода, канал прямого доступа.

В операционных системах Windows важн ым средством управления всеми компонентами аппаратных средств является программа диспетчер устройств ( Device-Manager ) , с помощью которой можно получить информацию об устройстве, выделенных ему ресурсах и выполнить необходимые согласования ресурсов.

Компьютеры могут иметь различный, изменяемый состав аппаратных средств, и их многие элементы требуют конфигурирования. Часть конфигурирования выполняется однозначно, часть управляется джамперами системной платы, но ряд параметров позволяет или даже требует программного конфигурирования по желанию пользователя. Для этих целей и служит утилита SETUP, встроенная в код BIOS.

Параметры конфигурирования, установленные с помощью утилиты Setup, запоминаются в энергонезависимой памяти. Часть из них всегда хранится в традиционной CMOS Memory , объединенной и с часами-календарем RTC (Real Time Clock). Другая часть волей разработчика может помещаться и в энергонезависимую (например, флэш) память (NVRAM).

Все современные компьютеры имеют утилиту Setup, встроенную в ROM BIOS. Утилита BIOS-Setup имеет интерфейс в виде меню, иногда даже оконный с поддержкой мыши. Для входа в Setup во время выполнения POST появляется предложение, например, нажать клавишу Del.

Иногда для этого используется комбинация Ctrl+Alt+Esc, Esc, Ctrl+Esc, бывают и экзотические варианты (нажать клавишу F12 в те секунды, когда в правом верхнем углу экрана виден прямоугольник). Некоторые версии BIOS позволяют войти в Setup по комбинации C trl+ A lt+ E sc в любой момент работы компьютера. Предложение (и способ — нажатие F1 или F2) входа в Setup появляется, если POST обнаружит ошибку оборудования, которая может быть устранена посредством Setup. Удержание клавиши INS во время POST в ряде версий BIOS позволяют установить настройки по умолчанию.

Меню утилиты Setup, способы перемещения по пунктам и выбора параметров зависят от наклонностей производителя и версии BIOS . Нажатие F1 или Alt+h вызывает краткую контекстную справку, обычно связанную с навигацией. Смысловых пояснений значения параметров она не дает. Состав управляемых параметров, детальность и гибкость управления варьируется от предельно подробных, в которых может запутаться и опытный пользователь, до предельно кратких.

При прохождении каждой секции POST записывает ее код (номер) в диагностический регистр ( обычнопорт 80 h) . Этот регистр обычно физически располагается на специальной диагностической плате, устанавливаемой в слот системной шины. Плата содержит 8-битный регистр со световой (двоичной или шестнадцатиричной) индикацией состояния бит. В пространстве ввода/вывода регистр занимает один адрес, зависящий от архитектуры PC (точнее, версии BIOS, но часто используют то же 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 (эти сигналы различны для BIOS конкретных версий и фирм-изготовителей), а после успешной инициализации графического адаптера краткие текстовые сообщения выводятся на экран монитора. Пример обычной последовательности шагов программ POST:

1. Тестирование регистров процессора.
2. Проверка контрольной суммы ROM BIOS.
3. Проверка и инициализация таймера, портов аналогичных (после этого шага доступна звуковая диагностика ) .
4. Проверка и инициализация контроллеров прямого доступа в память (DMA).
5. Проверка регенерации памяти.
6. Тестирование 64 Кбайт нижней памяти.
7. Загрузка векторов прерывания и стека в нижнюю область памяти.
8. Инициализация видеоконтроллера : на экране появляется заставка Video BIOS, обычно с указанием модели видеокарты и объемом установленной видеопамяти.После успеха этого шага изображение на экране сменяется заставкой системной BIOS со счетчиком объема тестируемой динамической памяти. Теперь диагностические сообщения выводятся на экран.
9. Тестирование полного объема ОЗУ.
10. Тестирование клавиатуры.
11. Тестирование CMOS-памяти и часов.
12. Инициализация СОМ и LPT портов.
13. Инициализация и тест контроллеров устройств внешней памяти.
14. Инициализация и тест контроллера НЖМД.
15. Сканирование области дополнительного ROM BIOS.
16. Вызов Bootstrap (INT 19h) — загрузка операционной системы, при неудаче — останов процессора с сообщением «System Halted» (система остановлена).При загрузке системы с жесткого диска сначала загружается Master Boot сектор (первый сектор нулевого цилиндра нулевой поверхности) , содержащей программу (IPL 1) и ей передается управление. Эта программа по таблице разделов находит системный раздел и загружает из него Boot Sector (например с логического диска С : ) в память и передает управление программе (IPL 2), на ходящейся в этом секторе. П оследовательность загрузки может изменяться дополнительным BIOS сетевого адаптера в случае удаленной загрузки по сети.
17. В процессе работы POST используются ячейки CMOS, например, р езультаты прохождения тестов заносятся в CMOS 0Eh — Post Diagnostic Status Byte, в байтах 2Е h -2 Fh хранится контрольная сумма CMOS и т. д..

Источник: al-tm.ru

При включении компьютера или ноутбука открывается БИОС — решение проблемы

Если ваш компьютер или ноутбук после включения питания вместо начала загрузки сам заходит в БИОС (UEFI), с большой вероятностью существуют какие-то проблемы с работой или настройкой оборудования, но обычно ничего критичного, причину можно выявить, а проблему — исправить.

В этой инструкции подробно о том, почему при включении ПК или ноутбука может сразу открываться БИОС и что делать в этом случае.

Причины автоматического входа в БИОС при включении и способы исправить проблему

Прежде чем переходить к разбору возможных источников проблемы, прошу обратить внимание на один нюанс: иногда при рассматриваемой ситуации перед автоматическим открытием БИОС на стартовом экране инициализации присутствует текст, который сообщает, о том, какая именно проблема была обнаружена — он может быть полезным и исключить лишние операции при исправлении проблемы.

Параметры загрузки

Первое, на что следует обратить внимание при возникновении проблемы — параметры загрузки:

1. Проверьте, правильное ли устройство выставлено в качестве первого устройства загрузки в БИОС (это должен быть либо ваш системный диск, либо Windows Boot Manager), шаги будут аналогичными тем, что описаны в материале о том, что делать при ошибке Reboot and Select proper boot device.
2. Если ошибка возникла после обновления БИОС/UEFI, причиной проблемы могут быть сбросившиеся параметры режима загрузки. Попробуйте включить поддержку режима Legacy (может называться CSM или Compatibility Support Mode), отключить Secure Boot.
3. Действия из 2-го пункта также могут быть полезными, если параметры БИОС были сброшены по какой-либо иной причине: севшая батарейка, проблемы в электросети.
4. В случае ноутбука Asus или материнской платы этого производителя (может сработать и для других производителей при наличии аналогичного параметра) проверьте, присутствует ли опция Fast Boot если зайти в Advanced mode по F7 (при наличии такого пункта) — если опция есть, переключите её в Disabled и сохраните настройки.

Проблемы с работой оборудования или его подключением

Если указанные методы не помогают, с большой вероятностью, мы имеем какие-либо проблемы с оборудованием компьютера или ноутбука. На что следует обратить внимание:

1. В случае, если в БИОС не отображаются устройства загрузки стоит попробовать отключить диск (на обесточенном компьютере), а затем снова подключить его. В случае ПК можно использовать другой кабель. Исключать выход диска из строя тоже нельзя.
2. Если проблема возникла после добавления нового оборудования, попробуйте его отключить и проверить, исправит ли это ситуацию.
3. Внимание к USB устройствам и USB хабам: неправильная работа разъема или подключенного оборудования может приводить с загрузкой в БИОС, причем речь идёт не только о флешках и аналогичных устройствах, но и, например, о клавиатуре и мыши. Попробуйте отключить все необязательные устройства, временно подключить другую клавиатуру и мышь (а при их отсутствии — использовать другой тип портов для подключения, например, USB 3.0 вместо 2.0, а если это не сработает — попробовать старт без подключенных клавиатуры и мыши).
4. При наличии нескольких накопителей, подключенных по SATA интерфейсу, проверьте, изменится ли ситуация, если оставить подключенным только системный накопитель.
5. Вы можете попробовать загрузить ваше устройство без дисков: если в таком сценарии вместо БИОС вы видите сообщение об отсутствии загрузочного накопителя, можно предположить проблему с HDD или SSD, его подключением или совместимостью (чаще всего — в случае недавно установленного M.2 SSD с неправильным интерфейсом: SATA вместо PCI-e NVMe или наоборот).
6. Официальная поддержка Asus для рассматриваемого случая рекомендует использовать сброс БИОС к безопасным параметрам по умолчанию (Load optimized Defaults на вкладке Exit, в случае с графическим интерфейсом предварительно может потребоваться открыть «Advanced mode». Можно попробовать и на других системах, но учитывайте: при сбросе сбросятся и параметры загрузки (например, может отключиться поддержка Legacy и её снова потребуется включить).
7. В случае, если автоматическая загрузка в БИОС началась после того, как вы провели какие-то работы внутри ПК или ноутбука, например, очистку от пыли, следует проверить качество повторной сборки: не забыли ли подключить что-либо, плотно ли установлены компоненты в своих разъёмах.

И ещё одна возможность, которая в некоторых случаях позволяет вернуть работоспособность системы: попробовать выполнить полное обесточивание:

• Для ПК — выключить долгим удержанием кнопки питания, отключить от розетки, нажать и удерживать кнопку питания несколько секунд.
• Для ноутбука — выключить долгим удержанием кнопки питания, отключить зарядное устройство, отключить батарею (в случае несъемной батареи, она обычно подключена к материнской плате шлейфом, который также можно отключить, но, если не уверены, что ничего не испортите — возможно, лучше не браться), подержать несколько секунд нажатой кнопку питания, снова подключить батарею, включить ноутбук.

В завершение прошу тех, для кого сработал какой-либо из методов, поделиться в комментариях, что именно решило проблему: информация может оказаться полезной для других пользователей.

Источник: remontka.pro