По включению питания компьютера (нажатием кнопки включения питания ПК), аппаратному сбросу от кнопки RESET или по нажатию комбинации клавиш Сtrl+Alt+Del процессор переходит к исполнению программы начального самотестирования POST (Power-On-Self-Test), хранящейся в микросхеме ПЗУ BIOS. Программа POST выполняет тестирование процессора, памяти и системных средств ввода-вывода, а также конфигурирование всех программно-управляемых аппаратных средств системной платы с использованием технологии PnP (Plug-and-Play - включай и работай). Архитектура системы Plug-and-Play обычно включает в себя три важнейших компонента:
- операционную систему (ОС), которая берет на себя управление всеми внешними устройствами, загружает необходимые драйверы, реагирует на все изменения в аппаратуре компьютера;
- систему BIOS, которая может взаимодействовать с контроллерами, ориентированными на Plug-and-Play и чипсетом системной платы компьютера;
- аппаратные средства компьютера и адаптеры, поддерживающие технологию Plug-and-Play.
Платы адаптеров Plug-and-Play информируют системную BIOS и операционную систему о необходимых им ресурсах. В свою очередь, BIOS и операционная система, по возможности, предотвращают конфликты и передают платам адаптеров информацию о конкретных выделенных ресурсах. После этого плата адаптера сама настраивается под выделенные ей ресурсы. Автоматическое конфигурирование системы осуществляется во время выполнения расширенной процедуры самопроверки при выполнении программы POST. BIOS идентифицирует, определяет расположение в слотах и, по возможности, настраивает платы адаптеров Plug-and-Play. Эти действия обычно выполняются в несколько этапов, например:
1) Отключаются настраиваемые узлы на системной плате и на платах адаптеров. При использовании плат, удовлетворяющих спецификации Plug-and-Play (для плат, реализация функций Plug-and-Play возложена на производителей), после включения компьютера, платы ожидают код инициализации от BIOS. Платы находятся теперь в неактивном состоянии. Например, устройства шины PCI после включения электропитания не отвечали на обращения к пространству памяти и ввода-вывода, они были доступны в это время только для операций конфигурационного чтения и записи.
2) Отыскиваются все PCI-устройства типа Plug-and-Play (платы PCI обычно поддерживали функции Plug-and-Play) и другие устройства Plug-and-Play. Управляющие программные средства могут теперь с помощью команды активизации опросить плату, а с помощью другой команды все остальные платы переключить в "изолированное" состояние. В изолированном состоянии программные средства Plug-and-Play устанавливают связь только с одной активизированной платой. Эта плата передает программам Plug-and-Play свои характеристики. На основе этих данных осуществляется идентификация плат. По завершении процесса идентификации устанавливается связь между аппаратными и программными компонентами компьютера. При этом запрашиваются и назначаются необходимые конфигурационные параметры:
3) Создается исходная карта распределения ресурсов: портов, прерываний, каналов прямого доступа к памяти (ПДП) и памяти.
4) Активируются устройства ввода-вывода.
5) Конфигурируются устройства начальной загрузки (IPL - Initial Program Load), т.е. те, что используются для загрузки операционной системы (ОС) компьютера.
6) После тестирования и конфигурирования (включающего настройку устройств РnР), POST инициализирует загрузку операционной системы. Запускается начальный загрузчик.
7) Загружаются необходимые компоненты системы, драйверы устройств. Определяется новая настройка конфигурации системы. Управление передается операционной системе.
В процессе загрузки операционная система принимает на себя дальнейшую диагностику аппаратных средств - каждое подключенное устройство проходит проверку, и с него запрашиваются данные о всех параметрах его настройки. Перед выбором конфигурации старые параметры настройки проверяются вместе с параметрами настройки нового устройства, после чего они сравниваются и при необходимости согласовываются. Если операционная система установит, что два компонента аппаратуры имеют одно и то же ресурсное обеспечение (например одинаковые базовые адреса портов), то эти компоненты должны выдать операционной системе альтернативные ресурсы системы с которыми они тоже могут работать. Основная задача Plug-and-Play-компонента ОС - это сообщить о конфликтах, которые не были устранены BIOS. В зависимости от возможностей операционной системы, вы можете попытаться конфигурировать адаптеры программно (с помощью экранного меню) или выключить компьютер и установить перемычки и переключатели на платах вручную. При следующем включении системы или ее перезагрузке будет проведена повторная проверка и выведены сообщения об оставшихся (или новых) конфликтах. После нескольких "заходов" все конфликты, как правило, устраняются.
Для каждого вновь подключенного в систему устройства (или отключенного устройства) процесс автоконфигурации повторяется. В компьютере имеется область энергонезависимой памяти (ESCD) для поддержки динамического конфигурирования системы Plug-and-Play, которая может автоматически обновляться при каждой перезагрузке компьютера. Этот процесс динамического конфигурирования и является причиной «задумчивости» при перезагрузке даже мощных компьютеров, имеющих средства РnР, а также не всегда предсказуемого поведения программного обеспечения, вызванного изменением распределения ресурсов по инициативе той же системы PnP. Многие операционные системы поддерживают функцию автодетектирования устройств (например еще с Windows NT), т. е. автоматически определяется тип платы, ее конфигурация, номер используемого прерывания, базовый адрес портов ввода-вывода, канал прямого доступа. В операционных системах Windows важным средством управления всеми компонентами аппаратных средств является программа диспетчер устройств (Device-Manager), с помощью которой можно получить информацию об устройстве, выделенных ему ресурсах и выполнить необходимые согласования ресурсов.
Компьютеры могут иметь различный, изменяемый состав аппаратных средств, и их многие элементы требуют конфигурирования. Часть конфигурирования выполняется однозначно, часть управляется джамперами системной платы, но ряд параметров позволяет или даже требует программного конфигурирования по желанию пользователя. Для этих целей и служит утилита SETUP, встроенная в код BIOS. Параметры конфигурирования, установленные с помощью утилиты Setup, запоминаются в энергонезависимой памяти. Часть из них всегда хранится в традиционной CMOS Memory, объединенной и с часами-календарем RTC (Real Time Clock). Другая часть волей разработчика может помещаться и в энергонезависимую (например, флэш) память (NVRAM). Все современные компьютеры имеют утилиту Setup, встроенную в ROM BIOS. Утилита BIOS-Setup имеет интерфейс в виде меню, иногда даже оконный с поддержкой мыши. Для входа в Setup во время выполнения POST появляется предложение, например, нажать клавишу Del. Иногда для этого используется комбинация Ctrl+Alt+Esc, Esc, Ctrl+Esc, бывают и экзотические варианты (нажать клавишу F12 в те секунды, когда в правом верхнем углу экрана виден прямоугольник). Некоторые версии BIOS позволяют войти в Setup по комбинации Ctrl+Alt+Esc в любой момент работы компьютера. Предложение (и способ - нажатие F1 или F2) входа в Setup появляется, если POST обнаружит ошибку оборудования, которая может быть устранена посредством Setup. Удержание клавиши INS во время POST в ряде версий BIOS позволяют установить настройки по умолчанию. Меню утилиты Setup, способы перемещения по пунктам и выбора параметров зависят от наклонностей производителя и версии BIOS. Нажатие F1 или Alt+h вызывает краткую контекстную справку, обычно связанную с навигацией. Смысловых пояснений значения параметров она не дает. Состав управляемых параметров, детальность и гибкость управления варьируется от предельно подробных, в которых может запутаться и опытный пользователь, до предельно кратких.
Версия сайта для слабовидящих