МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНИ
ХЕРСОНСКИЙ НАЦЫОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра информационных технологий
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
по дисциплине
«Организация функционирования ЕОМ»
Выполнила
студентка группы 1зКСС Петрова К.В.
Проверил Бараненко Р.В.
Херсон 2006
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
Тема: Исследование процессов самотестирования компьютерной системы при включении (POST).
Цель: Анализ алгоритмов тестирования клавиатуры, CMOS-памяти и спикера и выявление особенностей процессов их диагностики.
Задача: Ознакомиться и выучить алгоритмы тестирования клавиатуры, CMOS-памяти и спикера с учетом выявленных особенностей процессов их диагностики.
Теоретические сведения
Когда в 1981 году фирма IBM начала выпуск персональных компьютеров, в них были предусмотрены методы повышения надежности, которые ранее никогда не применялись. Имеется в виду программа POST и контроль четности памяти. POST — последовательность коротких подпрограмм, предназначенных для проверки основных компонентов системы сразу после ее включения.
При каждом включении компьютера автоматически выполняется проверка его основных компонентов: центрального процессора, ПЗУ, вспомогательных элементов материнской платы, оперативной памяти и основных периферийных устройств. Эти тесты выполняются быстро и не очень тщательно по сравнению с тестами, выполняемыми диагностическими программами. При обнаружении неисправного компонента выдается предупреждение или сообщение об ошибке (неисправности).
Хотя выполняемая программой POST диагностика не совсем полная, она является первой «линией обороны», особенно если обнаруживаются серьезные неисправности в материнской плате. Если окажется, что неполадка достаточно серьезная, то дальнейшая загрузка системы будет приостановлена и появится сообщение об ошибке (неисправности), по которому, как правило, можно определить причину неисправности. Такие неисправности иногда называют фатальными ошибками (fatal error). Процедурой POST обычно предусматривается три способа индикации неисправности: звуковые сигналы, сообщения, выводимые на экран монитора; шестнадцатеричные коды ошибок, выдаваемые в порт ввода-вывода.
Звуковые коды ошибок, выдаваемые процедурой POST. При обнаружении процедурой POST неисправности компьютер издает характерные звуковые сигналы, по которым можно определить неисправный элемент (или их группу). Если компьютер исправен, то при его включении слышен один короткий звуковой сигнал, а при обнаружении неисправности выдается целая серия коротких или длинных звуковых сигналов, а иногда и их комбинация. Характер звуковых кодов зависит от версии BIOS и разработавшей ее фирмы.
Табл. 1 — Звуковые коды, используемые в IBM-совместимых компьютерах, и соответствующие им неисправности
Звуковой сигнал
Место возникновения неисправности
1 короткий
Процедура POST завершена, система в порядке
2 коротких
Есть неисправность: код ошибки выведен на экран
Нет сигнала
Блок питания, системная плата
Непрерывный сигнал
Блок питания, системная плата
Повторяющиеся короткие сигналы
Блок питания, системная плата
1 длинный, 1 короткий
Системная плата
1 длинный, 2 коротких
Адаптер дисплея (MDA, CGA)
1 длинный, 3 коротких
Расширенный графический адаптер (EGA)
3 длинных
Плата клавиатуры 3270
Табл. 2 — Коды звуковых сигналов AMI BIOS, посылаемые в процессе выполнения процедуры POST
Звуковой сигнал
Фатальная ошибка
1 короткий
Ошибка регенерации динамического O3У
2 коротких
Ошибка схемы контроля четности
3 коротких
Неисправность в первых 64 Кбайт O3У
4 коротких
Неисправность системного таймера
5 коротких
Ошибка процессора
6 коротких
Ошибка в схеме управления линией А20 в контроллере клавиатуры
7 коротких
Ошибка переключения в виртуальный режим
8 коротких
Ошибка чтения/записи видеопамяти
9 коротких
Ошибка контрольной суммы ROM BIOS
10 коротких
Ошибка чтения/записи CMOS-памяти
11 коротких
Ошибка кэш-памяти
Звуковой сигнал
Нефатальная ошибка
1 длинный, 3 коротких
Ошибка в основной или расширенной памяти
1 длинный, 8 коротких
Не выполняется тест на ответный сигнал дисплея
Табл. 3 — Критические ошибки, сообщения о которых могут быть выведены во время загрузки при выполнении процедуры POST Phoenix BIOS
Звуковой код
Код порта 80h
Описание
Нет
01h
Выполняется тестирование регистров CPU
1-1-3
02h
Ошибка считывания или записи в CMOS-память
1-1-4
03h
Неправильная контрольная сумма системной BIOS
1-2-1
04h
Неисправность программируемого таймера интервалов
1-2-2
05h
He удалась попытка инициализации прямого доступа к памяти
1-2-3
06h
Ошибка считывания или записи в регистры страниц прямого доступа к памяти
1-3-1
08h
Ошибка при проверке схемы регенерации памяти
Нет
09h
Выполняется тестирование первых 64 Кбайт памяти
1-3-3
0Ah
Неисправность микросхемы или линии данных в первых 64 Кбайт памяти (несколько битов)
1-3-4
0Bh
Логическая ошибка четности/нечетности в первых 64 Кбайт памяти
1-4-1--PAGE_BREAK--
0Ch
Неисправность линии адреса в первых 64 Кбайт памяти
1-4-2
0Dh
Ошибка контроля четности в первых 64 Кбайт памяти
2-1-1
10h
Ошибка в бите 0 первых 64 Кбайт памяти
2-1-2
11h
Ошибка в бите 1 первых 64 Кбайт памяти
2-1-3
12h
Ошибка в бите 2 первых 64 Кбайт памяти
2-1-4
13h
Ошибка в бите 3 первых 64 Кбайт памяти
2-2-1
14h
Ошибка в бите 4 первых 64 Кбайт памяти
2-2-2
15h
Ошибка в бите 5 первых 64 Кбайт памяти
2-2-3
16h
Ошибка в бите 6 первых 64 Кбайт памяти
2-2-4
17h
Ошибка в бите 7 первых 64 Кбайт памяти
2-3-1
18h
Ошибка в бите 8 первых 64 Кбайт памяти
2-3-2
19h
Ошибка в бите 9 первых 64 Кбайт памяти
2-3-3
1Ah
Ошибка в бите 10 первых 64 Кбайт памяти
2-3-4
1Bh
Ошибка в бите 11 первых 64 Кбайт памяти
2-4-1
1Ch
Ошибка в бите 12 первых 64 Кбайт памяти
2-4-2
1Dh
Ошибка в бите 13 первых 64 Кбайт памяти
2-4-3
1Eh
Ошибка в бите 14 первых 64 Кбайт памяти
2-4-4
1Fh
Ошибка в бите 15 первых 64 Кбайт памяти
3-1-1
20h
Ошибка в ведомом регистре прямого доступа к памяти
3-1-2
21h
Ошибка в ведущем регистре прямого доступа к памяти
3-1-3
22h
Ошибка в ведущем регистре маски прерываний
3-1-4
23h
Ошибка в ведомом регистре маски прерываний
Нет
25h
Выполняется загрузка векторов прерываний
3-2-4
27h
Ошибка при выполнении теста контроллера клавиатуры
Нет
28h
Неисправность питания CMOS-памяти или выполняется подсчет контрольной суммы CMOS-памяти
Нет
29h
Выполняется проверка правильности конфигурации экрана
3-3-4
2Bh
Ошибка при инициализации экрана
3-4-1
2Ch
Ошибка при проверке возвратного сигнала дисплея
3-4-2
2Dh
Выполняется поиск ПЗУ видеоадаптера
Нет
2Eh
Вывод на экран обеспечивается ПЗУ видеоадаптера
Нет
30h
Видеосистема работоспособна
Нет
31h
Монохромный монитор работоспособен
Нет
32h
Цветной монитор (на 40 столбцов) работоспособен
Нет
33h
Цветной монитор (на 80 столбцов) работоспособен
4-2-1
34h
Выполняется проверка прерывания синхроимпульсов таймера или обнаружена неисправность
4-2-2
35h
Выполняется проверка отключения или обнаружена неисправность
4-2-3
36h
Неисправность схемы управления линией А20
4-2-4
37h
Непредусмотренное прерывание в защищенном режиме
4-3-1
38h
Выполняется проверка ОЗУ или обнаружена неисправность по адресу, превышающему FFFFh
4-3-3
3Ah
Проверяется канал 2 таймера или обнаружена неисправность
4-3-4
3Bh
Выполняется проверка часов текущего времени или обнаружена неисправность
4-4-1
3Ch
Проверяются последовательные порты или обнаружена неисправность
4-4-2
3Dh
Проверяются параллельные порты или обнаружена неисправность
4-4-3
3Eh
Проверяется сопроцессор или обнаружена неисправность
Low 1-1-2
41h
Ошибка выбора системной платы
Low 1-1-3
42h
Неисправность расширенной CMOS-памяти
«Low » означает, что звук более низкого тона предшествует всем остальным звукам.
Сообщения об ошибках, выдаваемые на экран процедурой POST. В компьютерах XT, AT, PS/2 и в большинстве IBM-совместимых моделей процедура POST отображает на экране ход тестирования оперативной памяти компьютера. Последнее выведенное на экран число является количеством памяти, успешно прошедшей проверку.
В общем случае последнее выведенное во время тестирования число должно совпадать с объемом всей установленной в компьютере памяти (как основной, так и расширенной). Однако в некоторых компьютерах может быть отображено несколько меньшее значение, например, в том случае, если не тестируется вся верхняя память UMA (Upper Memory Area) объемом 384 Кбайт или ее часть. Если по окончании тестирования число на экране не соответствует общему объему памяти, значит, в системной памяти обнаружена ошибка. продолжение
--PAGE_BREAK--
Информацию о служебных клавишах содержат два байта, которые находятся по адресу 0:0417 и 0:0418
Содержимое байта 0:0417
Бит
Описание
Правый Shift нажат
1
Левый Shift нажат
2
Ctrl нажат
3
Alt нажат
4
ScrollLock нажат
5
NumLock нажат
6
CapsLock нажат
7
Insert нажат
Содержимое байта 0:0418
Бит
Описание
Левый Ctrl нажат
1
Левый Alt нажат
2
SysReq нажат
3
Ctrl + NumLock – пауза
4
ScrollLock нажат
5
NumLock нажат
6
CapsLock нажат
7
Insert нажат
Структура CMOS-памяти
00h – 0Dh used by real-time clock
0Eh POST diagnostics status byte
0Fh shutdown status byte
10h diskette drive type
11h reserved
12h hard disk drive type
13h reserved
14h equipment byte
15h –16h base memory size
17h –18h extended memory above 1M
19h hard disk 1 type
1Ah hard disk 2 type
1Bh – 2Dh reserved
2Eh – 2Fh storage for checksum of СМО addresses 10h through 20h
30h – 31h extended memory above 1M
32h current century in BCD (eg, 19h)
33h miscellaneous info
34h – 3Fh reserved