- Что же такое загрузка процессора на самом деле?
- Разборка и чистка компьютера
- 1. Поэтапная сборка ПК
- Bios setup и hardware monitor
- Phoenix bios
- Источник дежурного напряжения в блоке питания
- Как посмотреть загрузку процессора?
- Как узнать загруженность процессора в windows 7?
- Процесс загрузки компьютера — от включения питания до запуска ос
Что же такое загрузка процессора на самом деле?
Та метрика, которую мы называем «загрузкой процессора» на самом деле означает нечто вроде «время не-простоя»: то есть это то количество времени, которое процессор провёл во всех потоках кроме специального «Idle»-потока. Ядро вашей операционной системы (какой бы она ни была) измеряет это количество времени при переключениях контекста между потоками исполнения.
Эта метрика впервые появилась в таком виде одновременно с появлением операционных систем с разделением времени. Руководство программиста для компьютера в лунном модуле корабля «Апполон» (передовая на тот момент система с разделением времени) называла свой idle-поток специальным именем «DUMMY JOB» и инженеры сравнивали количество команд, выполняемых этим потоком с количеством команд, выполняемых рабочими потоками — это давало им понимание загрузки процессора.
Так что в этом подходе плохого?
Сегодня процессоры стали значительно быстрее, чем оперативная память, а ожидание данных стало занимать львиную долю того времени, которое мы привыкли называть «временем работы CPU». Когда вы видите высокий процент использования CPU в выводе команды top, то можете решить, что узким местом является процессор (железка на материнской плате под радиатором и кулером), хотя на самом деле это будет совсем другое устройство — банки оперативной памяти.
Ситуация даже ухудшается со временем. Долгое время производителям процессоров удавалось наращивать скорость их ядер быстрее, чем производители памяти увеличивали скорость доступа к ней и уменьшали задержки. Где-то в 2005-ом году на рынке появились процессоры с частотой 3 Гц и производители сконцентрировались на увеличении количества ядер, гипертрейдинге, много-сокетных конфигурациях — и всё это поставило ещё большие требования по скорости обмена данных!
Производители процессоров попробовали как-то решить проблему увеличением размера процессорных кэшей, более быстрыми шинами и т.д. Это, конечно, немного помогло, но не переломило ситуацию кардинально. Мы уже ждём память большую часть времени «загрузки процессора» и ситуация лишь ухудшается.
Разборка и чистка компьютера
В первую очередь рекомендуется снять и тщательно почистить основные комплектующие компьютера, так как часто причиной неполадок может быть пыль или плохие контакты.
При разборке и чистке компьютера не спешите, делайте все аккуратно, чтобы ничего не повредить. Складывайте комплектующие в заранее подготовленное безопасное место.
До чистки начинать диагностику не целесообразно, так как вы не сможете выявить причину неисправности, если она вызвана засорением контактов или системы охлаждения. Кроме того, может не удастся завершить диагностику из-за повторных сбоев.
Отключите системный блок из розетки не менее чем за 15 минут до чистки, чтобы успели разрядиться конденсаторы.
Произведите разборку в следующей последовательности:
- Отключите от системного блока все провода.
- Снимите обе боковых крышки.
- Отсоедините разъемы питания от видеокарты и выньте ее.
- Выньте все планки памяти.
- Отсоедините и выньте шлейфы всех дисков.
- Открутите и выньте все диски.
- Отсоедините все кабели блока питания.
- Открутите и выньте блок питания.
Материнскую плату, процессорный кулер, корпусные вентиляторы снимать ненужно, можно также оставить DVD-привод, если он нормально работает.
Аккуратно продуйте системный блок и все комплектующие по отдельности мощным потоком воздуха из пылесоса без пылевого мешка.
Аккуратно снимите крышку с блока питания и продуйте его, не касаясь руками и металлическими частями к электродеталям и плате, так как в конденсаторах может быть напряжение!
Если ваш пылесос не работает на выдув, а только на вдув, то будет немного сложнее. Хорошо очистите его, чтобы он как можно сильнее тянул. При чистке рекомендуется использовать насадку с мягким ворсом.
Также, чтобы вычистить прибившуюся пыль, можно использовать мягкую кисть.
Тщательно очистите радиатор процессорного кулера, предварительно рассмотрев где и на сколько сильно он забился пылью, так как это одна из частых причин перегрева процессора и сбоев ПК.
Убедитесь также, что крепление кулера не сломалось, прижим не раскрылся и радиатор надежно прижат к процессору.
Будьте аккуратны при чистке вентиляторов, не давайте им сильно раскручиваться и не подносите близко насадку пылесоса если она без щетки, чтобы не отбить лопасть.
По окончании чистки не спешите собирать все обратно, а переходите к следующим этапам.
1. Поэтапная сборка ПК
Сперва к материнской плате с процессором подключите разъем питания материнской платы и питания процессора. Не вставляете оперативку, видеокарту и не подключайте диски.
Включите питание ПК и если с материнской платой все нормально, должен закрутиться вентилятор процессорного кулера. Также, если к материнке подключена пищалка, обычно звучит звуковой код, указывающий на отсутствие оперативной памяти.
Установка памяти
Выключите компьютер коротким или (если не получится) длинным нажатием кнопки включения на системном блоке и вставьте одну планку оперативной памяти в ближайший к процессору цветной слот. Если все слоты одного цвета, то просто в ближайший к процессору.
Следите, чтобы планка памяти вставлялась ровно, до упора и защелкивались фиксаторы, иначе она может повредиться при включении ПК.
Если с одной планкой памяти компьютер завелся и есть пищалка, то обычно звучит код, сигнализирующий о том, что отсутствует видеокарта (если нет интегрированной графики). Если звуковой код сигнализирует о проблемах с оперативкой, то попробуйте вставить другую планку на тоже место.
Выключите компьютер и вставьте вторую планку памяти в слот того же цвета. Если на материнке 4 слота одного цвета, то руководствуйтесь инструкцией к материнской плате, так чтобы память стояла в рекомендуемых для двухканального режима слотах. После чего вновь включите и проверьте включается ли ПК и какие звуковые сигналы издает.
Если у вас 3 или 4 планки памяти, то просто вставляйте их по очереди, каждый раз выключая и включая ПК. Если с какой-то планкой компьютер не стартует или выдает звуковой код ошибки памяти, значит эта планка неисправна. Также можно проверить и слоты материнской платы, переставляя рабочую планку в разные слоты.
На некоторых материнках есть красный индикатор, который светится в случае неполадок с памятью, а иногда и сегментный индикатор с кодом ошибок, расшифровка которых есть в руководстве к материнской плате.
Если компьютер запускается, то дальнейшее тестирование памяти происходит уже на другом этапе.
Установка видеокарты
Пришло время проверить видеокарту, вставив ее в верхний слот PCI-E x16 (или AGP для старых ПК). Не забудьте подключить дополнительное питание к видеокарте с соответствующими разъемами.
С видеокартой компьютер должен нормально стартовать, без звуковых сигналов, либо с одиночным звуковым сигналом, свидетельствующим о нормальном прохождении самотестирования.
Если ПК не включается или издает звуковой код ошибки видеокарты, значит она с большой вероятностью неисправна. Но не спешите с выводами, иногда нужно просто подключить монитор и клавиатуру.
Подключение монитора
Выключите ПК и подключите монитор к видеокарте (или материнке если нет видеокарты). Убедитесь, что разъем к видеокарте и монитору подключен плотно, иногда тугие разъемы входят не до конца, что является причиной отсутствия изображения на экране.
Включите монитор и убедитесь, что на нем выбран правильный источник сигнала (разъем к которому подключен ПК, если их несколько).
Включите компьютер и на экране должна появится графическая заставка и текстовые сообщения материнской платы. Обычно это предложение зайти в BIOS по клавише F1, сообщение об отсутствии клавиатуры или загрузочных устройств, это нормально.
Если компьютер молча включается, но на экране ничего нет, скорее всего что-то не так с видеокартой или монитором. Видеокарту можно проверить только переставив на рабочий компьютер. Монитор можно подключить к другому рабочему ПК или устройству (ноутбуку, плееру, тюнеру и т.п.). Не забывайте выбирать нужный источник сигнала в настройках монитора.
Подключение клавиатуры и мыши
Если с видеокартой и монитором все нормально, то идем дальше. По очереди подключайте сначала клавиатуру, затем мышку, каждый раз выключая и включая ПК. Если компьютер зависает после подключения клавиатуры или мышки, значит они требуют замены – такое бывает!
Подключение дисков
Если с клавиатурой и мышкой компьютер стартует, то начинаем по очереди подключать жесткие диски. Сначала подключайте второй диск без операционной системы (если есть).
Не забывайте, что кроме подключения интерфейсным шлейфом к материнской плате, к диску также нужно подключить разъем от блока питания.
После чего включите компьютер и если дело доходит до сообщений BIOS, значит все нормально. Если ПК не включается, зависает или сам выключается, значит контроллер этого диска вышел из строя и его нужно менять или нести в ремонт для спасения данных.
Выключите компьютер и подключите DVD-привод (если есть) интерфейсным шлейфом и по питанию. Если после этого возникают проблемы, значит привод сбоит по питанию и его нужно менять, ремонтировать обычно не имеет смысла.
В конце подключаем основной системный диск и готовимся ко входу в BIOS для первоначальной настройки перед запуском операционной системы. Включаем компьютер и если все нормально, переходим к следующему этапу.
Bios setup и hardware monitor
Чтобы их увидеть, надо во время процедуры POST (сразу после включения) периодически кратковременно нажимать на клавиши Del, F2, F10 или другие (зависит от производителя BIOS и компьютера).
В настройках можно устанавливать дату, время, источник загрузки системы, константы, определяющие работу процессора, памяти и множество других параметров. Можно увидеть и параметры hardware monitor – напряжения блока питания, обороты вентиляторов, температуру процессора.
Часто BIOS Setup можно настроить так, что эти параметры будут выводиться при старте компьютера (перед загрузкой операционной системы).
И не нужно будет каждый раз входит в Setup. Но эти служебная информация будет пребывать на экране недолго, не более 2 секунд. Чтобы внимательно посмотреть на все параметры, надо нажать кнопку Pause на клавиатуре.
Отметим, что все эти параметры можно посмотреть и другим способом, уже после загрузки операционной системы. Для этого можно использовать программы Aida, Everest и им подобные.
Настройки BIOS Setup – это отдельная большая (и сложная для начинающих) тема, об этом мы расскажем в следующих постах. Пока скажем только об опциях выхода из программы настройки. В большинстве случаев могут быть следующие опции:
Можно еще использовать опцию «Load Default». При этом будет выполнена настройка параметров BIOS «по умолчанию», определяемая производителем.
Заканчивая первую часть статьи, отметим, что после выполнения программы POST начинается загрузка операционной системы. Об этом – в следующей части статьи.
Можно еще почитать:
1. Hardware Monitor Для любознательных.
2. Как отремонтировать блок питания компьютера.
3. Как отремонтировать материнскую плату компьютера.
До встречи на блоге!
Phoenix bios
1-1-2 означает 1 звуковой сигнал, пауза, 1 звуковой сигнал, пауза, и 2 звуковых сигнала.
| Последовательность звуковых сигналов | Расшифровка сигналов BIOS |
| 1-1-2 | Ошибка при тесте процессора. Процессор неисправен. Замените процессор |
| 1-1-3 | Ошибка записи/чтения данных в/из CMOS-памяти. |
| 1-1-4 | Обнаружена ошибка при подсчете контрольной суммы содержимого BIOS. |
| 1-2-1 | Ошибка инициализации материнской платы. |
| 1-2-2 или 1-2-3 | Ошибка инициализации контроллера DMA. |
| 1-3-1 | Ошибка инициализации схемы регенерации оперативной памяти. |
| 1-3-3 или 1-3-4 | Ошибка инициализации первых 64 Кбайт оперативной памяти. |
| 1-4-1 | Ошибка инициализации материнской платы. |
| 1-4-2 | Ошибка инициализации оперативной памяти. |
| 1-4-3 | Ошибка инициализации системного таймера. |
| 1-4-4 | Ошибка записи/чтения в/из одного из портов ввода/вывода. |
| 2-1-1 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 0-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-1-2 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 1-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-1-3 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 2-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-1-4 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 3-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-2-1 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 4-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-2-2 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 5-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-2-3 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 6-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-2-4 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 7-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-3-1 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 8-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-3-2 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 9-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-3-3 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 10-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-3-4 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 11-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-4-1 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 12-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-4-2 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 13-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-4-3 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 14-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 2-4-4 | Обнаружена ошибка при чтении/записи 15-го бита (в шестнадцатеричном представлении) первых 64 Кбайт ОЗУ |
| 3-1-1 | Ошибка инициализации второго канала DMA. |
| 3-1-2 или 3-1-4 | Ошибка инициализации первого канала DMA. |
| 3-2-4 | Ошибка инициализации контроллера клавиатуры. |
| 3-3-4 | Ошибка инициализации видеопамяти. |
| 3-4-1 | Возникли серьёзные проблемы при попытке обращения к монитору. |
| 3-4-2 | Не удается инициализировать BIOS видеоплаты. |
| 4-2-1 | Ошибка инициализации системного таймера. |
| 4-2-2 | Тестирование завершено. |
| 4-2-3 | Ошибка инициализации контроллера клавиатуры. |
| 4-2-4 | Критическая ошибка при переходе центрального процессора в защищенный режим. |
| 4-3-1 | Ошибка инициализации оперативной памяти. |
| 4-3-2 | Ошибка инициализации первого таймера. |
| 4-3-3 | Ошибка инициализации второго таймера. |
| 4-4-1 | Ошибка инициализации одного из последовательных портов. |
| 4-4-2 | Ошибка инициализации параллельного порта. |
| 4-4-3 | Ошибка инициализации математического сопроцессора. |
| Длинные, непрекращающиеся сигналы | Неисправна материнская плата. |
| Звук сирены с высокой на низкую частоту | Неисправна видеокарта, проверить электролитические емкости, на утечку или заменить все на новые, заведомо исправные. |
| Непрерывный сигнал | Не подключен (неисправен) кулер CPU. |
Источник дежурного напряжения в блоке питания
Сразу отметим, что, если питающий шнур системного блока вставлен в сеть, часть блока питания работает, вырабатывая так называемое дежурное напряжение 5 В. Это напряжение питает часть компонентов материнской платы.
Это позволяет включать компьютер не только нажатием кнопки включения, но и нажатием кнопки на клавиатуре, движением мыши или нажатием ее кнопки.
BIOS Setup).
Эти экзотические функции используются редко. Но при этом часть блока питания работает все время.
Конденсаторы в источнике дежурного напряжения подсыхают и быстрее вырабатывают свой ресурс. К тому же, вероятность выхода из строя источника дежурного напряжения (и, соответственно, всего блока питания) вследствие скачков напряжения в сети повышается.
При включении компьютера источник дежурного напряжения запускает основной инвертор. Последний вырабатывает основные постоянные напряжения.
Следует отметить, что сразу после запуска основного инвертора выходные напряжения колеблются в течение нескольких десятков или сотен миллисекунд. Это так называемые переходные процессы.
Как посмотреть загрузку процессора?
Иногда компьютер начинает неожиданно подтормаживать, что практически блокирует выполнение каких-либо команд. Если при этом хотя бы курсор реагирует на перемещение, то ситуация еще не безнадежна, и далее мы рассмотрим, как посмотреть загрузку процессора, и какой именно процесс грузить процессор.
Для просмотра загрузки процессора даже нет необходимости устанавливать какие-либо приложения, за редким исключением. Проверить загрузку процессора можно и через «Диспетчер задач Windows», вызываемый комбинацией клавиш «Ctlr Alt Del» или нажатием правой кнопки мыши на панель задач и выбором соответствующего пункта.
В диспетчере задач имеется несколько закладок. На вкладке «Быстродействие» можно просмотреть загруженность каждого ядра процессора в виде графика, но в процентном соотношении будет указываться только общая загруженность.
Чтобы посмотреть нагрузку на процессор, осуществляемую конкретным запущенным процессом, необходимо перейти на вкладку «Процессы», где будут указаны все процессы, запущенные в системе.
Диспетчер задач показывает пользователям далеко не все запущенные в системе процессы, и иногда может появится ситуация, когда процессор будет загружен, а в диспетчере задач этот процесс отображен не будет. В такой ситуации придется воспользоваться сторонними программами, например, Process Explorer, подробнее о которой можно узнать на сайте technet.microsoft.com/ru-ru/bb896653.aspx.
Возможно Вас это заинтересует:
Какой должна быть частота процессора?
Как проверить процессор на исправность?
Сколько ядер в процессоре?
Как узнать разрядность процессора?
Как узнать загруженность процессора в windows 7?
Всем привет 
Хотел бы вам рассказать, как узнать какая загруженность процессора в данный момент. Я это покажу на примере Windows 7, но в других версиях винды все примерно также. Процессор пожалуй самое главное устройство в компьютере да и вообще в другой похожей технике, ну это я имею ввиду КПК, планшеты и даже смартфоны.
Windows 7 позволяет посмотреть насколько процессор загружен в данное время и какой именно программой. Знаете, вот некоторые юзеры покупают мощный процессор, это конечно круто, но они его берут с той целью, чтобы на компе ничего не зависало. И это я тоже понимаю. Но прикол в том, что с таким процессором реально ничего не тормозит и все потому что современный процессор топового уровня настолько мощный, что комп работать будет быстро даже если на нем куча мусора. Это я все к тому, что на самом деле комп быстро может работать даже на проце десятилетней давности. Тут все дело в оптимизации, которая сегодня заключается просто в том, чтобы на компе не было лишних программ, которые вам не нужны.. И все.. 
Ну конечно я не имею ввиду какой-то там Пентиум на 478 сокете, тут тормоза скорее всего будут. Но например Windows 10 спокойно может работать на том же Pentium D (775 сокет) и при этом даже шустренько 
Итак, переходим к нашей теме. Чтобы узнать насколько загружен процессор, то сперва нужно запустить диспетчер задач. Для этого нажмите правой кнопкой по панели и выберите этот пункт:
РЕКЛАМА
Откроется диспетчер, там сразу переходим на вкладку Быстродействие:
РЕКЛАМА
Видите там есть графики? Ну так вот, там есть график Загрузка ЦП, вот в нем как раз и отображается в процентах загрузка проца. Напротив этой колонки вы можете заметить график или графики, над которыми написано Хронология загрузки ЦП. Эти графики, вот сколько их, столько всего и ядер у вашего процессора. Но тут еще проблема в том, что винда потоки принимает за ядра, чтобы узнать сколько потоков и сколько ядер, то я советую использовать бесплатную утилиту CPU-Z.
На этих графиках, Загрузка и Хронология, там может смотреть насколько загружен процессор в реальном времени. В общем надеюсь вы поняли. Теперь как узнать какая именно прога грузит процессор? Для примера я запущу WinRAR и там включу тест производительности:
То есть я специально создал нагрузку проца и теперь смотрите как узнать, кто именно грузит процессор. В диспетчере идете на вкладку Процессы и там нажимаете на колонку ЦП и внимательно смотрите у кого больше всего процентов:
РЕКЛАМА
Ну то есть как видите, тут легко понять, что процесс WinRAR.exe и грузит проц! Если вы не знаете что это за программа, то можете посмотреть в колонку Описание, там обычно указано название проги. Но может быть такое что там пусто. Тогда нажимаете правой кнопкой по процессу и выбираете открыть место хранения, откроется папка откуда запустился процесс. Посмотрите внимательно на имя папки, оно может подсказать что за прога это. Ну вот пример, вот папка откуда запустился процесс WinRAR.exe:
РЕКЛАМА
Вверху вы можете посмотреть название открытой папки, в данном случае это название такое же как и название программы. Ну думаю что тут все понятно вам уже стало.
В Windows 10 посмотреть кто грузит проц немного легче, там просто в диспетчере нужно на вкладке Процессы нажать на колонку ЦП слева в колонке Имя будет видно что за прога, в общем все почти также только удобнее как-то все сделано:
Ну и в качестве бонуса я покажу как узнать сколько у вас потоков процессора и сколько ядер. Как я уже писал, если проц поддерживает технологию Hyper-threading, то сама винда будет в диспетчере показывать потоки как ядра. Впрочем есть способ как посмотреть сколько потоков, он просто немного нудный. Вам нужно создать любой файл с расширением nfo и открыть его, будет сообщение мол типа невозможно открыть, а потом после нажатия ОК появится окно. Вот там будет строка, где будет указана модель проца и сколько ядер а также сколько логических процессоров. Это и есть потоки!
По поводу потоков, вот в Windows 10 уже идет разделение, ну то есть там указано сколько ядер и сколько потоков, вот смотрите где указаны потоки (а ядра выше):
РЕКЛАМА
Но продвинутые юзеры все равно используют утилиту CPU-Z
CPU-Z скачать в интернете легко, она чуть ли не каждом углу, это бесплатная и маленькая утилита, ее просто установить а то и вообще не нужно, если версия портативная. Просто скачали и запустили, вот например у меня процессор Pentium G3220 и вот что показала утилита, инфы достаточно:
Теперь внизу видите там есть Cores и Threads, ну так вот это ядра и потоки! Вот так вот все просто, CPU-Z реально очень полезная утилита
Еще есть утилита AIDA64, она показывает очень подробную инфу о железе, но я не знаю почему там не показывает сколько потоков? Инфы много, а сколько потоков не сообщает, странно. Ну, может быть я не нашел.. но вроде все перекопал… 
Ну что ребята, вроде бы все написал, надеюсь вам было все понятно. Желаю удачи вам в жизни и поменьше проблем с компом 
На главную!Windows 7процессор29.07.2022
Процесс загрузки компьютера — от включения питания до запуска ос
Для конкретизации изложения рассмотрим процесс загрузки компьютера, оснащенного материнской платой, на которой установлен BIOS AWARD и Intel-совместимый микропроцессор, а в качестве ОС — Windows 98.
После нажатия кнопки Power источник питания выполняет самотестирование. Если все напряжения соответствуют номинальным, источник питания спустя 0,1…0,5 с выдает на материнскую плату сигнал PowerGood, а специальный триггер, вырабатывающий сигнал RESET, получив его, снимает сигнал сброса с соответствующего входа микропроцессора. Следует помнить, что сигнал RESET устанавливает сегментные регистры и указатель команд в следующие состояния (неиспользуемые в реальном режиме биты не указываются): CS = FFFFh; IP = 0; DS = SS = ES = 0 и сбрасывает все биты управляющих регистров, а также обнуляет регистры арифметическо-логического устройства. Во время действия сигнала RESET все тристабильные буферные схемы переходят в высокоимпендансное состояние. С момента снятия этого сигнала микропроцессор начинает работу в реальном режиме и в течение примерно 7 циклов синхронизации приступает к выполнению инструкции, считываемой из ROM BIOS по адресу FFFF:0000. Размер области ROM BIOS от этого адреса до конца равен 16 байт, и в ней по указанному адресу записана команда перехода на реально исполняемый код BIOS. В этот момент процессор не может выполнять никакую другую последовательность команд, поскольку нигде в любой из областей памяти, кроме BIOS, ее просто не существует. Последовательно выполняя команды этого кода, процессор реализует функцию начального самотестирования POST (Power-On Self Test). На данном этапе тестируются процессор, память и системные средства ввода/вывода, а также производится конфигурирование программно-управляемых аппаратных средств материнской платы. Часть конфигурирования выполняется однозначно, другая часть может определяться положением джамперов (перемычек или переключателей) системной платы, но ряд параметров возможно (а иногда и необходимо) устанавливать пользователю. Для этих целей служит утилита Setup, встроенная в код BIOS. Параметры конфигурирования, установленные с помощью этой утилиты, запоминаются в энергонезависимой памяти, питаемой от миниатюрной батарейки, размещенной на материнской плате. Часть из них всегда хранится в традиционной CMOS Memory, объединенной с часами и календарем RTC (Real Time Clock). Другая часть (в зависимости от фирмы-производителя) может помещаться и в энергонезависимую (например, флэш) память (NVRAM). Кроме этой части статически определяемых параметров, имеется область энергонезависимой памяти ESCD для поддержки динамического конфигурирования системы Plug and Play, которая может автоматически обновляться при каждой перезагрузке компьютера.
Утилита BIOS Setup имеет интерфейс в виде меню или отдельных окон, иногда даже с поддержкой мыши. Для входа в Setup во время выполнения POST появляется предложение нажать клавишу DEL. В других типах BIOS (в отличие от указанного выше) для этого может использоваться сочетание клавиш Ctrl Alt Esc, Ctrl Esc, клавиша Esc, бывают и другие варианты (например, нажать клавишу F12 в те секунды, когда в правом верхнем углу экрана виден прямоугольник). В последнее время появились версии BIOS, в которых вход в Setup осуществляется нажатием клавиши F2, однако чаще клавиши F1 или F2 используются для вызова меню Setup, если POST обнаружит ошибку оборудования, которая может быть устранена сменой начальных установок. Для некоторых BIOS удержание клавиши INS во время POST позволяет установить настройки по умолчанию, отменяя все «ускорители». Это бывает удобно для восстановления работоспособности компьютера после попыток его неудачного «разгона». Выбранные установки сохраняются при выходе из Setup (по желанию пользователя) и начинают действовать с момента следующего выполнения POST.
При выполнении каждой подпрограммы POST записывает ее сигнатуру (код) в диагностический регистр. Этот регистр физически должен располагаться на специальной плате диагностики (сигнатурном анализаторе, или так называемой POST-карте), устанавливаемой в слот системной шины при анализе неисправности. Такие POST-карты бывают в двух исполнениях: для шин ISA и PCI. На данной плате обязательно устанавливается двухразрядный семисегментный индикатор, высвечивающий содержимое регистра диагностики. Возможно также наличие двоичного индикатора адреса. В пространстве ввода/вывода регистр занимает один адрес, зависящий от архитектуры РС (версии BIOS). Например, для ISA, EISA — 80h; ISA Compaq — 84h; ISA-PS/2 — 90h; для некоторых моделей EISA — 300h; MCA-PS/2 — 680h. Имея в наличии подобный сигнатурный анализатор по индицируемым кодам, можно определить, на каком этапе остановился POST. Зная специфическую таблицу сигнатур для каждой версии BIOS, легко определить неисправность системной платы.
Перечислим в порядке выполнения основные тесты POST для BIOS AWARD V4.51 и их сигнатуры, высвечиваемые POST-картой на индикаторе регистра диагностики. Следует отметить, что далеко не все перечисленные ниже коды видны на индикаторе в процессе нормальной загрузки компьютера: некоторые высвечиваются лишь в том случае, если POST останавливается. Происходит это потому, что многие подпрограммы POST исполняются настолько быстро, что человеческий глаз не в состоянии уследить за индицируемым состоянием регистра диагностики, а некоторые коды появляются только при обнаружении неисправности. Для указанной версии BIOS первой исполняемой сигнатурой в последовательности POST является C0:
C0 — осуществляется программирование регистров микросхемы Host Bridge для установки следующих режимов:
запрещается Internal и External Cache, а также операции с кэш-памятью;
перед запретом Internal Cache очищается;
Shadow RAM запрещается, вследствие чего происходит направление непосредственно к ROM циклов обращения к адресам расположения System BIOS. Эта процедура должна соответствовать конкретному чипсету;
далее программируются РIIХ ресурсы: контроллер DMA, контроллер прерываний, таймер, блок RTC. При этом контроллер DMA переводится в пассивный режим.
C1 — с помощью последовательных циклов запись/чтение определяется тип памяти, суммарный объем и размещение по строкам. И в соответствии с полученной информацией настраивается DRAM-контроллер. На этом же этапе процессор должен быть переключен в Protected Mode (защищенный режим).
C3 — проверяются первые 256 Кб памяти, которые в дальнейшем будут использованы как транзитный буфер, а также осуществляется распаковка и копирование System BIOS в DRAM.
C6 — по специальному алгоритму определяется наличие, тип и параметры External Cache.
CF — определяется тип процессора, а результат помещается в CMOS. Если по каким-либо причинам определение типа процессора закончилось неудачно, такая ошибка становится фатальной, и система, а соответственно и выполнение POST, останавливается.
05 — осуществляется проверка и инициализация контроллера клавиатуры, однако на данный момент прием кодов нажатых клавиш еще не возможен.
07 — проверяется функционирование CMOS и напряжение питания ее батареи. Если фиксируется ошибка питания, выполнение POST не останавливается, однако BIOS запоминает этот факт. Ошибка при контрольной записи/чтении CMOS считается фатальной, и POST останавливается на коде О7.
BE — программируются конфигурационные регистры Host Bridge и PIIX значениями, взятыми из BIOS.
0A — генерируется таблица векторов прерываний, а также производится первичная настройка подсистемы управления питанием.
0B — проверяется контрольная сумма блока ячеек CMOS, а также, если BIOS поддерживает PnP, выполняется сканирование устройств ISA PnP и инициализация их параметров. Для PCI-устройств устанавливаются основные (стандартные) поля в блоке конфигурационных регистров.
0C — инициализируется блок переменных BIOS.
0D/0E — определяется наличие видеоадаптера путем проверки наличия сигнатуры 55АА по адресу начала Video BIOS (C0000:0000h). Если Video BIOS обнаружен и его контрольная сумма правильная, включается процедура инициализации видеоадаптера. С этого момента появляется изображение на экране монитора, высвечивается заставка видеоадаптера, инициализируется клавиатура. Далее по ходу POST тестируется контроллер DMA и контроллер прерываний.
30/31 — определяется объем Base Memory и External Memory, и с этого момента начинается отображаемый на экране тест оперативной памяти.
3D — инициализируется PS/2 mouse.
41 — производится инициализация подсистемы гибких дисков.
42 — выполняется программный сброс контроллера жестких дисков. Если в Setup указан режим AUTO, производится детектирование устройств IDE, в противном случае параметры устройств берутся из CMOS. В соответствии с конфигурацией системы размаскируются прерывания IRQ14 и IRQ15.
45 — инициализируется сопроцессор FPU.
4E — настраивается клавиатура USB. На данном этапе становится возможен вход в CMOS Setup по нажатию клавиши DEL.
4F — осуществляется запрос на ввод пароля, если это предусмотрено установками CMOS Setup.
52 — производится поиск и инициализация ПЗУ дополнительных BIOS, а также картируется каждая из линий запросов прерывания PCI.
60 — если в Setup включен данный режим, устанавливается антивирусная защита BOOT Sector.
62 — осуществляется автоматический переход на зимнее или летнее время, для клавиатуры настраиваются состояние NumLock и режим автоповтора.
63 — корректируются блоки ESCD (только для PNP BIOS) и производится очистка ОЗУ.
B0 — это состояние записывается в регистр сигнатурного анализатора только в случае наличия ошибок, например, при тесте Extended Memory. Если при работе в Protected Mode сбои отсутствуют, то POST не включает эту ветвь. При наличии страничных нарушений и других исключительных ситуаций управление будет передано на эту процедуру, она выведет код B0 в порт 80(84)h и остановится.
FF — последний этап, на котором подводится итог тестирования, — успешная инициализация аппаратных средств компьютера сопровождается одиночным звуковым сигналом, после чего осуществляется передача управления загрузчику BOOT-сектора.
Порядок поиска загрузочного диска на компьютерах x86 (FDD, жесткие диски IDE и SCSI, устройства CD-ROM) задает BIOS. Современные BIOS позволяют переконфигурировать этот порядок, называемый последовательностью загрузки (boot sequence). Если при этом дисковод A: включен в последовательность загрузки первым и в нем находится дискета, BIOS попытается использовать эту дискету в качестве загрузочной. Если дискеты в дисководе нет, BIOS проверяет первый жесткий диск, который к этому времени уже инициализировался, и выполняет команду INT19h. Процедура обработки прерывания INT19h для загрузки BOOT-сектора должна прочитать сектор с координатами Cylinder:0 Head:0 Sector:1 и поместить его по адресу 0000:7С00h, после чего осуществляется проверка, является ли диск загрузочным. Сектор MBR (Master Boot Record — главная загрузочная запись) на жестком диске находится по тому же физическому адресу, что и BOOT-сектор на дискете (цилиндр 0, сторона 0, сектор 1).
Если при проверке загрузочный сектор не обнаружен, т.е. два последних байта этого сектора (его сигнатура) не равны 55ААh, вызывается прерывание INT18h. При этом на экране появляется предупреждающее сообщение, зависящее от производителя BIOS компьютера.
Сектор MBR записывается на жесткий диск программой FDISK, поэтому если HDD был отформатирован на низком уровне, во всех его секторах находятся нули и, естественно, первый сектор не может содержать необходимой сигнатуры. Отсюда следует, что сообщения об ошибке будут выдаваться, если диск не разбивался на разделы (логические диски). Главная загрузочная запись обычно не зависит от операционной системы (на платформах Intel она используется для запуска любой из операционных систем). Код, содержащийся в главной загрузочной записи, сканирует таблицу разделов (partition table) в поисках активного системного раздела. Если в таблице разделов активный раздел не обнаружен или хотя бы один раздел содержит неправильную метку, а также если несколько разделов помечены как активные, выдается соответствующее сообщение об ошибке.
Код главной загрузочной записи определяет расположение загрузочного (активного) раздела, считывая таблицу разделов, расположенную в конце MBR. Если активный раздел найден, производится чтение его загрузочного сектора и определяется, является ли он действительно загрузочным. Попытка чтения может осуществляться до пяти раз, в противном случае выдается сообщение об ошибке, и система останавливается. Если загрузочный сектор найден, Master Boot Record передает управление коду загрузочного сектора в активном (загрузочном) разделе, который содержит загрузочную программу и таблицу параметров диска. Загрузочный сектор раздела просматривает блок параметров BIOS в поисках расположения корневого каталога, а затем копирует из него в память системный файл IO.SYS (который, по сути, является частью DOS и включает в себя функции файла MSDOS.SYS из предыдущей версии DOS) и передает ему управление. IO.SYS загружает драйверы некоторых устройств и выполняет ряд операций, связанных с загрузкой. Сначала IO.SYS считывает файл MSDOS.SYS. Нужно помнить, что этот файл не похож на одноименные файлы из предыдущих версий DOS. В Windows 98 MSDOS.SYS является текстовым файлом, содержащим опции процедуры запуска. Затем загружается и отображается файл LOGO.SYS (стартовая заставка).
На следующем этапе IO.SYS считывает информацию из системного реестра, а также исполняет файлы CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT (при их наличии в корневом каталоге). При этом загружаются драйверы устройств, работающих в реальном режиме работы процессора, выполняются некоторые системные установки. Ниже приводится неполный список возможных драйверов и программ, загружаемых на данном этапе.
DBLSPACE.BIN или DRVSPACE.BIN. Драйвер сжатия дисков.
HIMEM.SYS. Администратор верхней памяти в реальном режиме работы процессора.
IFSHLP.SYS. Оказывает содействие при загрузке VFAT и прочих файловых систем, поддерживающих Windows 98.
SETVER.EXE. Утилита, подменяющая номер версии операционной системы. Существуют программы, ориентированные на более ранние версии операционных систем и отказывающиеся функционировать под Windows 98. Благодаря SETVER.EXE подобной программе возвращается именно тот номер версии DOS, который ее устраивает.
DOS=HIGH. Загружает DOS в область памяти HMA. Если в файле конфигурации CONFIG. SYS содержится инструкция для загрузки администратора отображаемой памяти EMM386.EXE, в эту строку добавляется параметр UMB, позволяющий EMM386.EXE использовать верхнюю память.
Нужно помнить, что IO.SYS не загружает администратор EMM386.EXE автоматически. Поэтому, если планируется его использование, в файл CONFIG.SYS необходимо вставлять строку DEVICE=EMM386.EXE.
FILES=30. В этой строке определяется число создаваемых дескрипторов файла. Windows 98 не использует это параметр; он включен для совместимости с предыдущими версиями программ.
LASTDRIVE=Z. Здесь определяется последняя буква для логических дисков. Эта опция также введена для обратной совместимости и не используется Windows 98.
BUFFER=30. Определяет число создаваемых файловых буферов. Буферы файлов используются приложениями при вызовах подпрограмм ввода/вывода из файла IO.SYS.
STACKS=9,256. Этой записью определяется число кадров стека и размер каждого кадра.
FCBS=4. Данная команда задает число блоков управления файлом. Оба последних параметра применяются только для обратной совместимости.
На последнем этапе загружается и запускается файл WIN.COM. Он обращается к файлу VMM32.VXD. Если в компьютере установлен достаточный объем ОЗУ, то этот файл загружается в память, в противном случае организуется доступ к этому файлу на жестком диске, что, естественно, увеличивает время загрузки. Загрузчик драйверов реального режима сравнивает копии виртуальных драйверов устройств (VxD) в папке Windows/System/VMM32 и файле VMM32.VXD. Если виртуальный драйвер устройства существует и в папке, и в файле, копия виртуального драйвера «помечается» в файле VMM32.VXD как незагружаемая. Виртуальные драйверы устройств, не загруженные с помощью файла VMM32.VXD, загружаются из раздела [386 Enh] файла SYSTEM.INI папки Windows. Во время описанного процесса загрузчик драйверов виртуальных устройств реального режима постоянно проверяет правильность загрузки всех необходимых виртуальных драйверов устройств, а при появлении ошибки при загрузке нужного драйвера он пытается выполнить эту операцию еще раз. После загрузки виртуальные драйверы устройств реального режима инициализируются, затем файл VMM32.VXD переключает процессор в защищенный режим, и начинается процесс инициализации виртуальных драйверов устройств согласно их параметру InitDevice. Процедура загрузки ОС заканчивается загрузкой файлов KRNL32.DLL, GDI.EXE, USER.EXE и EXPLORER.EXE. Если компьютер подключен к сети, то загружается сетевое окружение. Пользователю предлагается ввести имя и пароль для входа в сеть. Затем из системного реестра загружается конфигурация с параметрами, установленными по умолчанию. На последней фазе загрузки операционной системы производится обработка содержимого папки Startup (Автозагрузка) и запускаются указанные в ней программы. После этого ОС готова к работе.
Существует несколько стандартных способов, позволяющих видоизменить описанную выше процедуру запуска:
— при исполнении POST на этапе проверки памяти и инициализации загрузочных устройств нажать кнопку клавиатуры DEL для входа в программу Setup;
— вставить перед окончанием теста оборудования загрузочный диск (например, аварийный диск Windows 98);
— внести исправления в файл CONFIG.SYS;
— отредактировать файл AUTOEXEC.BAT.
Помимо них, Windows 98 предоставляет ряд менее очевидных методов для выполнения этой же задачи:
— после завершения теста оборудования клавишей F8 вызвать меню Startup;
— отредактировать инструкции запуска системы в файле MSDOS.SYS;
— использовать один из перечисленных методов для «остановки» в режиме DOS, после чего запустить Windows из командной строки с набором необходимых ключей;
— изменить содержимое папки Startup. По материалам сайта www.epos.kiev.ua .
Подготовил SilentMan
SilentMan@tut.by (c) компьютерная газета
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 44 за 2000 год в рубрике hard :: pc
