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電腦主板的引導(dǎo)過(guò)程

 曲之石 2015-03-10

  計(jì)算機(jī)初始化是一個(gè)過(guò)程而不是一個(gè)事件。從加電瞬間起,直到系統(tǒng)停留在命令行提示符和圖形桌面上,PC的引導(dǎo)過(guò)程是一系列可預(yù)測(cè)的步驟,用于檢驗(yàn)系統(tǒng)并準(zhǔn)備進(jìn)入工作。通過(guò)理解系統(tǒng)初始化的每一步,你會(huì)感受到硬件與軟件的互相依存關(guān)系。同時(shí)也有更好的機(jī)會(huì)證實(shí)和解決當(dāng)系統(tǒng)不能正常啟動(dòng)時(shí)的問(wèn)題。

  (1)加電:電源接通后,計(jì)算機(jī)進(jìn)入初始化過(guò)程,電源大約需要lOOms~500ms產(chǎn)生一個(gè)“電源好”(POWERGOOD)邏輯信號(hào),主板的定時(shí)器芯片接收到此信號(hào)后,停止向CPU發(fā)送復(fù)位信號(hào),從這時(shí)起,CPU開(kāi)始工作。

  (2)自舉:CPU最初始的操作是從FFFF:OOOOH地址取指令,該指令幾乎都是一條跳轉(zhuǎn)命令,跳轉(zhuǎn)到實(shí)際BIOSROM的開(kāi)始地址。正是由于所有的CPU都從同一地址開(kāi)始執(zhí)行程序,所以BIOSROM可以將程序控制放在ROM的任何處(每個(gè)ROM通常是不同的)。這個(gè)初始化搜索地址是FFFF:OOOOH和隨后的CPU重定向的過(guò)程,一般稱(chēng)為自舉或引導(dǎo),這個(gè)術(shù)語(yǔ)可縮為BOOT,并將其含義擴(kuò)展至包括整個(gè)初始化過(guò)程。

  (3)核心測(cè)試:核心測(cè)試是全部“加電自檢”(POST)過(guò)程中的一部分,是系統(tǒng)BIOS在初始化中最重要的作用。為了確定系統(tǒng)的完整性,一系列特定硬件檢測(cè)流程檢查主板的主要組件并識(shí)別其他特定的BIOS芯片的存在(驅(qū)動(dòng)器控制,器BIOS、VIDEO顯示BIOS及SCSIBIOS等)。BIOS從測(cè)試主板硬件開(kāi)始,如CPU、數(shù)學(xué)協(xié)處理器、定時(shí)器芯片、直接存儲(chǔ)器、存取(DMA)控制器及中斷(IRQ)控制器等。假若在測(cè)試的早期階段發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,會(huì)產(chǎn)生一串蜂鳴聲(或蜂鳴碼)。如果已知BIOS生產(chǎn)商和蜂鳴碼,即可判定問(wèn)題的性質(zhì)(也可以通DBUG卡的顯示代碼來(lái)判斷主板故障位置)。接著,BIOS從存儲(chǔ)器地址c000:

  OOOOHC780:OOOOH尋找視頻顯示ROM的存在,幾乎在所有系統(tǒng)中,都會(huì)插在某個(gè)擴(kuò)展接口中的顯示適配器上找到視頻顯示BIOSROM,其中的內(nèi)容可通加法和求校驗(yàn)和測(cè)試評(píng)估。假如測(cè)試成功,控制權(quán)轉(zhuǎn)交給顯示BIOS,進(jìn)行裝入和初始化顯示適配器,初始化完成后,有一個(gè)光標(biāo)出現(xiàn)在顯示屏幕上,控制返回給系統(tǒng)BlOS。沒(méi)有安裝顯示適配器BlOS時(shí),系統(tǒng)BIOS為主板的顯示適配器提供一個(gè)初始化流程,同樣出現(xiàn)一個(gè)光標(biāo)。視頻系統(tǒng)初始化后可在屏幕上看到一些文本,以區(qū)分標(biāo)識(shí)系統(tǒng)或視頻BIOSROM制造商以及版本修訂情況。假如加法和求校驗(yàn)和測(cè)試失敗,將會(huì)看到這樣的信息:

  “C000ROMERROR”或“VIDEOROMERROR”,初始化通常也立即中斷。視頻顯示系統(tǒng)就緒后,系統(tǒng)的BIOS將以2kB的增量從C800:OOOOH-OF8:

  OOOOH掃描存儲(chǔ)器,以搜索系統(tǒng)中其他適配器上是否還有ROM,假如發(fā)現(xiàn),將測(cè)試和運(yùn)行其中的內(nèi)容。執(zhí)行每個(gè)附加的ROM后,顯示生產(chǎn)廠(chǎng)商和版本信息。

  在有些情況下,附加或適配器上的ROM可能改變已有的BIOSROM例程,例如一個(gè)ULTRADMA/100驅(qū)動(dòng)器控制板,會(huì)將自己板上帶有的ROM代替主板上的舊驅(qū)動(dòng)程序。當(dāng)ROM在加法和求校驗(yàn)和測(cè)試中失敗時(shí),將顯示一個(gè)錯(cuò)誤信息,如“XXXXROMER-RON”。xxxx表示被檢測(cè)到缺陷的ROM所在的一段地址。一旦檢測(cè)到缺陷的ROM,系統(tǒng)初始化將中止。

  (4)POST自檢:BlOS檢查位置在0000:0472H,其中有一個(gè)決定初始化是冷啟動(dòng)(初次加電)或熱啟動(dòng)(復(fù)位按鈕或CTRL+ALT+DOC組合鍵)的標(biāo)志。

  如果該值是1234H,是熱啟動(dòng),POST例程將被跳過(guò);否則是冷啟動(dòng),執(zhí)行全部POST例程,包括檢查主板、存儲(chǔ)器、鍵盤(pán)、顯示適配器、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、數(shù)學(xué)協(xié)處理器、打印機(jī)端口、串行端口、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器及其他系統(tǒng)。遇到錯(cuò)誤時(shí),單字節(jié)的POST碼被寫(xiě)入80HI/O端口中,然后可能被一個(gè)POST碼閱讀器讀出;在其他情況下,在屏幕上顯示出錯(cuò)信息(系統(tǒng)的初始化也將中止)。注意:POST碼和代表的意思在不同的BIOS間稍有不同。假如POST成功完成,系統(tǒng)將會(huì)從喇叭發(fā)出一個(gè)蜂鳴聲。

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