A самотестирование при включении (POST ) - это процесс, выполняемый подпрограммами микропрограммы или программного обеспечения сразу после компьютера или другое цифровое электронное устройство включено.
В этой статье в основном рассматриваются POST на персональных компьютерах, но многие другие встроенные системы, например, в основных устройствах, авионике, средствах связи или медицинском оборудовании, также имеют -тестовые процедуры, которые автоматически запускаются при включении питания.
Результаты POST могут отображаться на панели, которая является частью устройства, выводиться на внешнее устройство или сохраняться для будущего поиска диагностическим инструментом. Так как самопроверка может обнаружить, 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 для загрузки операционной системы.
В IBM PC-совместимый компьютеров, основные функции POST выполняет BIOS, который может Эти обязанности относятся к другим программам, предназначенным для инициализации очень специфических периферийных устройств, особенно для инициализации видео и SCSI. Эти другие специальные программы обычно известны как дополнительные ПЗУ или по отдельности как видео BIOS, SCSI BIOS и т. Д.
Основные обязанности основного BIOS во время POST следующие:
Вышеуказанные функции обслуживаются POST во всех версиях BIOS, начиная с самой первой. В более поздних версиях BIOS POST также:
(в ранних версиях BIOS POST не организовывал и не выбирал загрузочные устройства, он просто определял гибкие или жесткие диски, с которых система будет пытаться загрузить всегда в таком порядке.)
BIOS начинает POST, когда CPU сбрасывается. Первая ячейка памяти, которую пытается выполнить ЦП, называется вектором сброса . В случае аппаратной перезагрузки, северный мост направит этот код (запрос) в BIOS, расположенный во флеш-памяти системы . Для горячей загрузки BIOS будет расположен в нужном месте в RAM, а северный мост направит вызов вектора сброса в RAM. (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 обычная память карта.)
Во время POST-потока современной BIOS одно из первых действий BIOS должно определить причину, по которой он выполняется. 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 рубежа тысячелетий, POST выполнял тщательное тестирование всех устройств, включая полное тестирование памяти. Этот проект IBM был смоделирован по образцу их более крупных (например, мэйнфреймов) систем, которые должны были выполнять полное тестирование оборудования в рамках 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 в каждом POST. Экспоненциальный рост объемов памяти ПК, вызванный столь же экспоненциальным падением цен на память, также был фактором в этом, поскольку продолжительность теста памяти с использованием данного ЦП прямо пропорциональна размеру памяти.
Исходный 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 тактовой частотой 4,77 МГц требовалось от пяти секунд до 1,5 минут для выполнения POST, и пропустить его было невозможно. Начиная с IBM XT, счетчик памяти отображался во время POST вместо пустого экрана. 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 годах, 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 проверку ОЗУ, если она не была включена 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.
Исходная версия IBM BIOS сделала 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. С помощью логического анализатора или специальной карты POST - «интерфейсной карты, которая отображает вывод порта 0x80 на маленьком дисплее» - техник может определить причину проблемы. Как только операционная система запущена на компьютере, код, отображаемый такой платой, может потерять смысл, поскольку некоторые ОС, например Linux, используйте 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 от подключенного к материнской плате динамика ПК (если он присутствует и работает) для сигнализации кодов ошибок. Некоторые поставщики разработали собственные варианты или усовершенствования, такие как 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.
Звуки | Значение |
---|---|
1 короткий сигнал | Обычный POST - система в порядке |
2 коротких сигнала | Ошибка POST - код ошибки отображается на экране |
Нет сигнала | Источник питания, проблема с системной платой, отключенный ЦП или отключенный динамик |
Непрерывный звуковой сигнал | Источник питания, системная плата, ОЗУ или клавиатура проблема |
Повторяющиеся короткие звуковые сигналы | Источник питания, системная плата или проблема с клавиатурой |
1 длинный, 1 короткий звуковой сигнал | Системная плата проблема |
1 длинный, 2 коротких сигнала | Дисплейный адаптер проблема (MDA, CGA) |
1 длинный, 3 коротких сигнала | Адаптер улучшенной графики проблема (EGA) |
3 длинных сигнала | Ошибка платы клавиатуры 3270 |
Звуковые сигналы | Значение |
---|---|
1 | Обновление памяти ошибка таймера |
2 | Ошибка четности в базовой памяти (первый блок 64 KiB ) |
3 | Базовая память ошибка теста чтения / записи |
4 | Таймер материнской платы не работает (проверьте все разъемы PSU - MB) |
5 | Ошибка процессора |
6 | 8042 Gate A20 ошибка теста (не удается переключиться в защищенный режим) |
7 | Общая ошибка исключения (исключение процессора ошибка прерывания) |
8 | Отображение ошибки памяти (системный видеоадаптер) |
9 | AMI BIOS ROM контрольная сумма исправление |
10 | CMOS исправление чтения / записи регистра выключения |
11 | кэш-память тест сбой |
непрерывный звуковой сигнал | Материнская плата не обнаруживает модуль RAM (непрерывный звуковой сигнал) |
Ссылка: Контрольная точка AMIBIOS8 и список звуковых кодов, версия 2.0, последнее обновление 10 июня 2008 г.
Эти звуковые коды POST рассматриваются специально на экзамене CompTIA A + :
звуковые сигналы | Значение |
---|---|
Непрерывные короткие гудки | Неисправность источника питания |
Длинный непрерывный звуковой сигнал | Сбой памяти |
Ровные длинные гудки | Источник питания bad |
Нет звукового сигнала | Плохой источник питания, система не подключена или питание не включено на |
Нет сигнала | Если кажется, что все работает правильно, возможно, проблема связана с самим звуковым сигналом. Система обычно издает один короткий звуковой сигнал. |
Один длинный, два коротких сигнала | Ошибка видеокарты |
Код | Значение |
---|---|
100–199 | Система платы |
200–299 | Память |
300–399 | Клавиатура |
400–499 | Монохромный дисплей |
500–599 | Цветной / графический дисплей |
600–699 | дисковод гибких дисков или адаптер |
700–799 | Математический сопроцессор |
900–999 | Параллельный порт принтера |
1000–1099 | Альтернативный адаптер принтера |
1100–1299 | Асинхронное коммуникационное устройство, адаптер или порт |
1300–1399 | Игровой порт |
1400–1499 | Цветной / графический принтер |
1500–1599 | Устройство синхронной связи, адаптер или порт |
1700–1799 | Жесткий диск или адаптер (или оба) |
1800–1899 | Блок расширения (XT) |
2000–2199 | Бисинхронный коммуникационный адаптер |
2400–2599 | EGA видео системной платы (MCA) |
3000–3199 | LAN адаптер |
4800–4999 | Внутренний модем |
7000–7099 | Фо Микросхемы enix BIOS |
7300–7399 | 3,5-дюймовый дисковод |
8900–8999 | MIDI адаптер |
11200–11299 | SCSI адаптер |
21000–21099 | фиксированный диск SCSI и контроллер |
21500–21599 | система SCSI CD-ROM |
Apple Macintosh компьютеры также выполняют POST после холодной загрузки. В случае фатальной ошибки Mac не будет издавать звуковой сигнал при запуске .
Mac, выпущенные после 1987 года, но до 1998 года, после неудачного POST немедленно остановитесь, произнеся «колокольчик », 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.
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; Mac New World, такие как iMac, Power Macintosh G3 (Blue White), Power Mac G4 (PCI Graphics), PowerBook G3 ( бронзовая клавиатура) и PowerBook G3 (FireWire), загрузите ПЗУ Mac OS с жесткого диска. В случае ошибки, но не фатальной аппаратной ошибки, они отображают тот же экран, что и при удерживании ⌘ Command+ ⌥ Option+O+Fпри запуске, но с сообщением об ошибке вместо Подсказка "0>". В случае фатальной аппаратной ошибки они издают следующие звуковые сигналы:
Звуковые сигналы | Значение |
---|---|
1 | ОЗУ не установлено / не обнаружено |
2 | Установлен несовместимый тип ОЗУ (например, EDO) |
3 | Нет Банки RAM прошли тестирование памяти |
4 | Неверная контрольная сумма для оставшейся части загрузочного ПЗУ |
5 | Неверная контрольная сумма для загрузочного блока ПЗУ |
Звуковые коды были пересмотрены в октябре 1999. Кроме того, на некоторых моделях индикатор питания будет мигать с частотой.
Звуки | Значение |
---|---|
1 | ОЗУ не установлено / не обнаружено |
2 | Несовместимые типы ОЗУ |
3 | Нет хороших банков |
4 | Нет хороших загрузочных образов в загрузочном ПЗУ, плохой блок конфигурации sys или оба |
5 | Процессор не используется |
С появлением компьютеров Mac на базе Intel с прошивкой на основе EFI звуковые сигналы запуска были
Тоны | Значение |
---|---|
Один тональный сигнал, повторяющийся каждые пять секунд | ОЗУ не установлено / не обнаружено |
Три последовательных тональных сигнала, за которыми следует повторяющаяся пятисекундная пауза | Несовместимые типы ОЗУ |
Один длинный сигнал при нажатой кнопке питания | Выполняется обновление EFI ROM |
Три длинных сигнала, три коротких сигнала, три длинных сигнала | Обнаружено повреждение ПЗУ EFI, выполняется восстановление ПЗУ |
Mac с микросхемой безопасности T2 не имеют тонов EFI ROM
Amiga историческая строка компьютеров, от A1000 до 4000 представляют интересную последовательность POST, которая предлагает пользователю wi Последовательность мигающих экранов разных цветов (а не звуковых сигналов, как в других системах), чтобы показать, были ли различные аппаратные тесты POST правильными или же они не прошли:
Система Amiga выполняет следующие шаги при загрузке:
Если система не проходит проверку ПЗУ, экран становится красным, и система останавливается.
Почти все модели Amiga показывают одинаковую цветовую последовательность при включении: черный экран, темно-серый, светло-серый цветные экраны, заполняющие весь экран монитора в быстрой последовательности ( Для включения и загрузки Amigas обычно требуется 2 или не менее 3 секунд).
Цвет | Значение | |
---|---|---|
Красный | Плохо ПЗУ | |
Желтый | Исключение ЦП перед загрузкой кода начальной загрузки | |
Зеленый | Плохая ОЗУ микросхемы или сбой микросхемы Agnus (проверьте установку Agnus) | |
Черный | Нет ЦП | |
Белый | Расширение успешно прошло тест | |
Серый | Включите | |
Постоянный белый | Сбой ЦП | |
Фиолетовый | Возврат из InitCode () |
A4000 представляет только светло-серый экран во время загрузки (это происходит только через 2 или не более 3 секунд)
Цвет | Значение | |
---|---|---|
Красный | Ошибка ПЗУ - сбросить или заменить | |
Зеленый | Ошибка ЧИП ОЗУ (сброс AGNUS и повторное тестирование) | |
Синий | Ошибка пользовательского чипа | |
Желтый | 68000 обнаружила ошибку до того, как программное обеспечение ее зафиксировало ( GURU) |
Клавиатуры исторических моделей Amiga не являются проприетарными, как это было в ранний компьютерный век, но более прагматично они 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, поэтому она могла связываться с пользователем в случае обнаружения неисправности путем мигания его основного светодиода . в последовательности:
Мигает | Значение |
---|---|
1 | Ошибка контрольной суммы ПЗУ |
2 | Ошибка теста RAM |
3 | Сбой сторожевого таймера |
4 | Существует ярлык между двумя строками строки или одной из семи специальных клавиш (не реализовано) |