Организация вычислительных систем


Инициализация ПЭВМ на базе i86-х


Архитектура вычислительной машины, прежде всего, определяет методы взаимодействия между составляющими ее элементами и построена на концепции ядра и расширяющих его возможности модулей. Ядро - это системные ресурсы, без которых ПК работать не может. Модули расширения представляют собой законченные подсистемы, взаимодействующие с ядром по заданному протоколу.

Системное ядро ПК включает в себя:

  • ЦП;
  • 2-3-канальных таймера;
  • 2 контроллера прерываний с 8 уровнями каждый;
  • 2-4-канальных контроллера ПДП;
  • порты ввода/вывода;
  • CMOS-память;
  • часы реального времени;
  • контроллер клавиатуры;
  • минимум 64 Кб нижней памяти.

К модулям расширения относятся:

  • контроллеры накопителей;
  • накопители;
  • видеоадаптеры;
  • сетевые карты.

В соответствии с архитектурой ПК построен и механизм пробуждения. После включения питания выполняются следующие действия:

  • самодиагностика, идентификация, проверка процессора и сопроцессора;
  • проверка и инициализация системного ядра;
  • включение механизма "Plug&Play";
  • проверка и инициализация видеоадаптера;
  • проверка CMOS-памяти и часов реального времени;
  • определение объема и проверка оперативной памяти;
  • проверка клавиатуры и инициализация портов (LPT, COM);
  • инициализация дисковых накопителей;
  • проверка модулей расширения BIOS;
  • включение механизма APR;
  • вызов системного загрузчика;
  • загрузка ОС.

Все перечисленные выше действия выполняет центральный процессор ПК под управлением BIOS (Basic Input Output System), записанного в микросхемах ПЗУ. BIOS представляет собой подпрограммы, предназначенные для изоляции операционной системы (ОС) и прикладных программ от конкретной аппаратной реализации того или иного узла персонального компьютера. Поэтому все обращения ОС или прикладных программ переадресуются подпрограммам BIOS. Исключения составляют программы, напрямую работающие с аппаратурой.

Встроенное программное обеспечение, кроме BIOS, содержит программы: POST (Power On Self Test - тест при включении питания), BIOS SETUP (программа установки параметров ПК и взаимодействия с CMOS-памятью, где эти данные хранятся). На этапе пробуждения ПК основное значение приобретает программа POST, обеспечивающая поиск, инициализацию и проверку компьютера.

Последовательность и содержание подпрограмм POST и BIOS определяются общими принципами функционирования ПК и его компонентов и поэтому во многом схожи, независимо от фирмы-разработчика BIOS, от типа и модели ПК. Для более подробного ознакомления с работой компьютера можно использовать листинг BIOS любой фирмы.

В последнее время BIOS часто хранится во flash-памяти, что позволяет пользователю обновлять (дополнять) версию BIOS без привлечения специальной аппаратуры.




Начало  Назад  Вперед