Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Первый этап типовой операции POST. (AMI BIOS)
Второй этап поста. Иногда отображается сообщение «Загрузка с компакт-диска». (AMI BIOS)

Самотестирование при включении питания ( POST ) - это процесс, выполняемый микропрограммами или программным обеспечением сразу после включения компьютера или другого цифрового электронного устройства.

В этой статье в основном рассматриваются POST на персональных компьютерах, но многие другие встроенные системы, такие как системы в основных приборах, авионике , средствах связи или медицинском оборудовании, также имеют подпрограммы самотестирования, которые автоматически запускаются при включении питания.

Результаты POST могут отображаться на панели, которая является частью устройства, выводиться на внешнее устройство или сохраняться для последующего использования диагностическим инструментом. Поскольку при самотестировании может быть обнаружено, что обычный читаемый человеком дисплей системы не работает, может быть предусмотрена индикаторная лампа или динамик для отображения кодов ошибок в виде последовательности вспышек или звуковых сигналов . В дополнение к запуску тестов, процесс POST может также установить начальное состояние устройства из прошивки.

В случае компьютера процедуры POST являются частью предзагрузочной последовательности устройства ; если они завершаются успешно, вызывается код загрузчика начальной загрузки для загрузки операционной системы .

IBM-совместимый компьютер POST [ править ]

В компьютерах, совместимых с IBM PC , основные функции POST выполняются BIOS , который может передавать некоторые из этих функций другим программам, предназначенным для инициализации очень специфических периферийных устройств , особенно для инициализации видео и SCSI . Эти другие специализированные программы обычно называются дополнительными ПЗУ или по отдельности как BIOS видео, BIOS SCSI и т. Д.

Основные обязанности основного BIOS во время POST следующие:

  • проверить регистры процессора
  • проверить целостность самого кода BIOS
  • проверить некоторые основные компоненты, такие как DMA, таймер, контроллер прерываний
  • инициализировать, размер и проверить основную память системы
  • инициализировать BIOS
  • передать управление другим специализированным расширениям BIOS (если они установлены)
  • определить, организовать и выбрать, какие устройства доступны для загрузки

Вышеуказанные функции выполняются POST во всех версиях BIOS, начиная с самой первой. В более поздних версиях BIOS POST также:

  • инициализировать набор микросхем
  • обнаруживать, инициализировать и каталогизировать все системные шины и устройства
  • предоставить пользовательский интерфейс для конфигурации системы
  • создать любую системную среду, требуемую целевой операционной системой

(В ранних версиях BIOS POST не организовывал и не выбирал загрузочные устройства, он просто определял гибкие или жесткие диски, с которых система всегда пыталась загрузиться в указанном порядке.)

BIOS начинает свой POST при перезагрузке ЦП . Первая ячейка памяти, которую пытается выполнить ЦП, называется вектором сброса . В случае жесткой перезагрузки , то северный мост будет направлять принести этот код (запрос) в BIOS , расположенный на системной флэш - памяти . Для « горячей» загрузки BIOS будет расположен в нужном месте в ОЗУ, а северный мост будет направлять вызов вектора сброса в ОЗУ. (В более ранних системах ПК, до того, как наборы микросхем стали стандартными, ПЗУ BIOS было расположено в диапазоне адресов, который включал вектор сброса, а BIOS запускался непосредственно из ПЗУ. Вот почему ПЗУ BIOS материнской платы находится в сегменте F000 в обычной памяти. карта.)

Во время процесса POST современного BIOS одно из первых действий BIOS должно определить причину его выполнения. Например, для «холодной перезагрузки» может потребоваться выполнение всех его функций. Однако, если система поддерживает методы энергосбережения или быстрой загрузки, BIOS может обойти стандартное обнаружение устройств POST и просто запрограммировать устройства из предварительно загруженной таблицы системных устройств.

Процесс POST для ПК превратился из очень простого и понятного процесса в сложный и запутанный. Во время POST BIOS должен интегрировать множество конкурирующих, развивающихся и даже взаимоисключающих стандартов и инициатив для матрицы оборудования и операционных систем, которые, как ожидается, будет поддерживать ПК, хотя в большинстве случаев отображаются только простые тесты памяти и экран настройки.

В более ранних версиях BIOS, вплоть до начала тысячелетия, POST проводил тщательное тестирование всех устройств, включая полное тестирование памяти. Этот проект IBM был смоделирован по образцу их более крупных (например, мэйнфреймов) систем, которые должны будут выполнять полное тестирование оборудования как часть процесса холодного запуска. По мере того как платформа ПК превращалась в более массовое потребительское устройство, в большинстве моделей отказались от таких высоконадежных функций, как мэйнфреймы и миникомпьютеры, такие как память с проверкой четности и тщательное тестирование памяти при каждом тестировании. Экспоненциальный рост объемов памяти ПК, обусловленный столь же экспоненциальным падением цен на память, также был фактором в этом, поскольку продолжительность теста памяти с использованием данного ЦП прямо пропорциональна размеру памяти.

Оригинальный IBM PC мог иметь всего 16 КБ ОЗУ и обычно имел от 64 до 640 КБ; В зависимости от количества установленной памяти, компьютеру 8088 с частотой 4,77 МГц требовалось от пяти секунд до 1,5 минут для завершения POST, и пропустить его было невозможно. Начиная с IBM XT, счетчик памяти отображался во время POST вместо пустого экрана. [1]Современный ПК с частотой шины около 1 ГГц и 32-битной шиной может быть в 2000 или даже 5000 раз быстрее, но у него может быть более 3 ГБ памяти - в 5000 раз больше. Сейчас, когда люди больше озабочены временем загрузки, чем в 1980-х, 30–60-секундный тест памяти добавляет нежелательную задержку для повышения уверенности, что, по мнению большинства пользователей, не стоит таких затрат. Большинство клонированных BIOS для ПК позволяли пользователю пропустить проверку ОЗУ POST нажатием клавиши, а более современные машины часто вообще не выполняли тест ОЗУ, если он не был включен через настройку BIOS. Кроме того, современная DRAM значительно надежнее, чем DRAM в 1980-х годах.

Как часть последовательности запуска процедуры POST могут отображать подсказку пользователю о нажатии клавиши для доступа к встроенным функциям настройки BIOS. Это позволяет пользователю задавать различные параметры, относящиеся к материнской плате, до загрузки операционной системы. Если никакая клавиша не нажата, POST перейдет к последовательности загрузки, необходимой для загрузки установленной операционной системы.

Отчет о прогрессе и ошибках [ править ]

Плата BIOS POST для шины ISA
Плата BIOS POST для шины PCI.
Профессиональная плата BIOS POST для шины PCI.
Два семисегментных дисплея POST, встроенные в материнскую плату компьютера

Исходный BIOS IBM сделал диагностическую информацию POST доступной, выводя номер на порт ввода-вывода 0x80 (отображение экрана было невозможно в некоторых режимах сбоя). Были сгенерированы как индикация прогресса, так и коды ошибок; в случае сбоя, при котором код не был сгенерирован, был доступен код последней успешной операции, чтобы помочь в диагностике проблемы. Используя логический анализатор или специальную карту POST - интерфейсную карту, которая показывает вывод порта 0x80 на небольшом дисплее - технический специалист может определить причину проблемы. Когда на компьютере запущена операционная система, код, отображаемый такой платой, может потерять смысл, поскольку некоторые ОС, например Linuxиспользуйте порт 0x80 для операций синхронизации ввода-вывода. Фактические числовые коды возможных стадий и состояний ошибки различаются от одного поставщика BIOS к другому. Коды для разных версий BIOS от одного поставщика также могут отличаться, хотя многие коды остаются неизменными в разных версиях.

Более поздние версии BIOS использовали последовательность звуковых сигналов из динамика ПК, подключенного к материнской плате (если он присутствует и работает), для сигнализации кодов ошибок. Некоторые поставщики разработали собственные варианты или улучшения, такие как D-Bracket от MSI . Коды сигналов POST различаются от производителя к производителю.

Информацию о числовых и звуковых кодах можно получить у производителей BIOS и материнских плат. Существуют веб-сайты, которые собирают коды для многих BIOS. [2]

Исходные звуковые коды IBM POST [ править ]

Коды звуковых сигналов POST AMI BIOS [ править ]

Ссылка: Список контрольных точек и звуковых сигналов AMIBIOS8 , версия 2.0, последнее обновление 10 июня 2008 г.

POST-коды на сертификационном экзамене CompTIA A + [ править ]

Эти звуковые коды POST рассматриваются специально на экзамене CompTIA A + :

Описание диагностического кода IBM POST [ править ]

Macintosh POST [ править ]

Яблоко «s Macintosh компьютеры также выполнить POST после загрузки холодной . В случае фатальной ошибки Mac не подаст звуковой сигнал при запуске .

Маки Старого Света (до 1998 г.) [ править ]

Маки, выпущенные после 1987 года, но до 1998 года, после неудачной проверки POST немедленно прекращают воспроизведение " смертельного перезвона ", который зависит от модели; это может быть звуковой сигнал, звук автомобильной аварии, звук разбивающегося стекла, короткий музыкальный тон и т. д. На экране, если он работает, будет значок Sad Mac вместе с двумя шестнадцатеричными строками, которые можно использовать для определения проблемы. Маки, выпущенные до 1987 года, молча вылетали из-за шестнадцатеричной строки и значка Sad Mac.

Mac New World (1998–1999) [ править ]

Когда Apple представила iMac в 1998 году, это был радикальный отход от других компьютеров Mac того времени. IMac начал производство компьютеров Mac New World , как их еще называют; Компьютеры Mac New World, такие как iMac , Power Macintosh G3 (синий и белый) , Power Mac G4 (графика PCI) , PowerBook G3 (бронзовая клавиатура) и PowerBook G3 (FireWire) , загружают ПЗУ Mac OS с жесткого диска. В случае ошибки, но не фатальной ошибки оборудования, они отображают тот же экран, что и при удерживании ⌘ Command+ ⌥ Option+ O+ Fпри запуске, но с сообщением об ошибке вместо подсказки «0>». В случае фатальной ошибки оборудования они издают следующие звуковые сигналы:[3]

Mac New World (с 1999 г.) [ править ]

Звуковые коды были пересмотрены в октябре 1999 года. [4] Кроме того, на некоторых моделях индикатор питания мигал с частотой.

Mac на базе Intel [ править ]

С появлением компьютеров Mac на базе Intel с прошивкой на основе EFI звуковые сигналы при запуске снова были изменены. [5]

Компьютеры Mac с чипом безопасности T2 не имеют тонов EFI ROM [5]

Amiga POST [ править ]

Историческая линейка компьютеров Amiga , от A1000 до 4000, представляет интересную последовательность POST, которая предлагает пользователю последовательность мигающих экранов разных цветов (а не звуковых сигналов, как в других системах), чтобы показать, были ли правильны различные тесты POST оборудования или нет. они потерпели неудачу:

Последовательность POST Amiga [ править ]

Система Amiga при загрузке выполняет следующие шаги:

  1. Задерживает начало тестов на доли секунды, чтобы оборудование стабилизировалось.
  2. Переход к коду ПЗУ в диагностической карте (если найден)
  3. Отключает и очищает все DMA и прерывания.
  4. Включает экран.
  5. Проверяет общую конфигурацию оборудования. Если экран остается светло-серым, а тесты продолжаются, оборудование в порядке. В случае ошибки система останавливается.
  6. Выполняет проверку контрольной суммы ПЗУ.

Если система не проходит проверку ПЗУ, экран становится красным, и система останавливается.

Последовательность для всех основных моделей Amiga [ править ]

Почти все модели Amiga при включении имеют одинаковую цветовую последовательность: черный экран, темно-серый, светло-серый цветные экраны, заполняющие весь экран монитора в быстрой последовательности (Amigas обычно занимает 2 или не менее 3 секунд для включения и загрузки) . [6]

Схема цветных экранов [ править ]

Последовательность для A4000 [ править ]

Правильная схема цветовой последовательности тестов [ править ]

A4000 представляет только светло-серый экран во время загрузки (это происходит через 2 или максимум 3 секунды)

  • Светло-серый
  • = Тесты начальной конфигурации оборудования пройдены
  • = Начальные тесты системного программного обеспечения пройдены
  • = Окончательный тест инициализации пройден

Цветовая схема неудачных тестов [ править ]

Сигналы светодиода клавиатуры Amiga [ править ]

Клавиатуры исторических моделей Amiga не являются проприетарными, как это было в ранний компьютерный век, но, более прагматично, они были основаны на международном стандарте ANSI / ISO 8859-1 . Сама клавиатура была интеллектуальным устройством и имела свой собственный процессор и 4 килобайта ОЗУ для хранения буфера последовательности нажатых клавиш, таким образом, она могла связываться с пользователем, если обнаружена неисправность, путем последовательного мигания его основного светодиода :

См. Также [ править ]

  • ПОЧТОВЫЕ карты
  • Обнаружение последовательного присутствия

Ссылки [ править ]

  1. ^ Уильямс, Грегг (январь 1982). «Более пристальный взгляд на персональный компьютер IBM» . БАЙТ . п. 36 . Проверено 19 октября 2013 года .
  2. ^ «Мастер почтовых кодов - коды POST для самопроверки при включении питания ПК и диагностические звуковые коды» . Архивировано из оригинального 28 июня 2019 года.
  3. ^ "Определение звукового сигнала самопроверки при включении - Часть 1" . Служба поддержки Apple . 18 февраля 2012 г.
  4. ^ «Определение звукового сигнала самотестирования при включении - Часть 2» . Служба поддержки Apple . 10 января 2012 г.
  5. ^ a b «О тональных сигналах запуска Mac» . Служба поддержки Apple . 8 ноября 2018 г.
  6. ^ a b c d «Проблемы с загрузкой A3000» . Архивировано из оригинала на 3 декабря 2019 года.

Внешние ссылки [ править ]

  • POST как часть BIOS - www.basicinputoutputsystem.com (обратная машина)]
  • Список контрольных точек и звуковых сигналов AMIBIOS8, версия 1.71
  • AwardBios версии 4.51PG - POST-коды и сообщения об ошибках (обратная машина)
  • Power poweronselftest.com - с сайта www.poweronselftest.com
  • Amiga Power On Self Test и схемы цветных экранов на Wayback Machine (первоначально на сайте NewTek Inc. )
  • Что говорит вам ваша Amiga статья в Amiga History Guide
  • Коды звуковых сигналов самотестирования при включении для AMI и Phoenix BIOS - от PC Hell.
  • Компьютерное оборудование - Дополнительная информация о POST / Beep-кодах компьютера - от Computer Hope.