загрузка системы

ЛЕКЦИЯ №8
Тема: Принцип работы PC.
Цель: Ознакомится с принципами работы системы.
План лекции: 1. Как работает система.
2. Структура программного обеспечения.
1. Когда осуществляется включение питания IBM PC, импульсный
блок питания выдает сигнал Power Good – питание в норме генератору
тактовых импульсов, который вырабатывает импульс RESET- сброс и
отправит его на микропроцессор х-86. Этот сигнал запустит стартовую
программу загрузки.
Следующая схема показывает действия, возникающие в IBM PC в
процессе холодного старта, с момента, как включен компьютер.
1.
Включается питание.
2.
Блок питания посылает
запускается синхронизация.
3.
сигнал
«питание
в
норме»,
Импульс сбора попадает в ЦП.
4.
Регистры DS, ES, SS и IP очищаются (устанавливаются в
нуль). Регистр кода сегмента CS устанавливается на адрес FFFFH.
5.
ЦП х-86 выполняет первую команду по адресу
Переход на самотестирование при включении питания.
6.
Прерывания запрещаются.
7.
Устанавливаются флаги ЦП, проходит тест чтения/записи
регистров ЦП (запись фрагмента, проверка правильности прочитанного
фрагмента).
8.
Выполняется тест контрольной суммы ПЗУ BIOS (сравнение
суммы байтов, содержащихся в BIOS'е с известной хранимой
величиной).
9.
Инициализируется
(сбрасывается)
программируемый
контроллер ПДП (проверяется правильность временных операций
контроллера ПДП; инициализируется
таймер регенерации ОЗУ;
записывается фрагмент во все регистры и он сверяется с прочитанным;
инициализируются регистры; начинается процесс регенерации ОЗУ
ПДП).
10.
Тест теплого старта (если «да», пропустить тест памяти).
2
11. Тест первых 16К ОЗУ (запись пяти фрагментов в память;
проверка правильности).
12. Инициализируется
программируемый
контроллер
прерываний 8259 (устанавливаются векторы прерываний; проверяется
контроллер прерываний; проводится тест чтения/записи в регистр
маскирования прерываний; прерывания маскируются; проверка, что
ничего не происходит).
13.
Тест таймера 8253 на правильность скорости счета.
14. Инициализируется и запускается контроллер монитора
(считывается тип дисплея; установка режима видео; проводится тест
чтения/ записи ОЗУ).
15.
Отражается курсор.
16.
Тест основного ОЗУ.
17. Тест
клавиатуры
(посылается
программный
сброс
электронике клавиатуры; разрешается работа клавиатуры; сверяется
правильность возвращаемого (0ААН) кода сканирования; очищается
буфер клавиатуры; проверка, что клавиши не нажаты – нет кода
сканирования; установка таблицы векторов прерывания).
18.
Тест ПЗУ БЕЙСИК (проверяется контрольная сумма).
19.
Тест дисководов (проверка состояния SETUP).
20. Тесты портов принтера и RS-232 (выполняется тест
чтения/записи в порт принтера; запоминаются адреса действующих
портов; установка времени ожидания для портов принтера и RS -232).
21.
Разрешаются немаскируемые прерывания.
22.
Генерируется звуковой сигнал.
23.
Ожидается команда с клавиатуры.
Нажатие клавиши Ctrl и Alt и при этом нажатие клавиши Del
генерирует немаскируемое прерывание. Оно заставляет систему
выполнить процедуру теплого старта. Система сбрасывается в
начальное состояние. Выполняется самотестирование при включении
питания, а тесты ОЗУ пропускаются.
3
2. С компьютером IBM PC поставляется три типа программного
обеспечения:
 Системный монитор;
 Язык высокого уровня БЕЙСИК;
 Дисковая операционная система (ДОС).
Системный монитор позволяет инициализировать компьютер и
обеспечивает возможность работы с клавиатурой и сформировать
изображение. Он находится в ПЗУ BIOS. Первые модели IBM PC
обязательно поставлялись с языком высокого уровня BASIC, хранимым
в ПЗУ. BASIC (beginners all purpose symbolic instruction code –
моногоцелевой символический код инструкций для начинающих) –
интерпретирующий
язык,
т.е.
каждая
команда
читается,
интерпретируется, превращается в коды машинного языка и
выполняется, после чего читается следующая команда, и т.д.
Третья составляющая системы программного обеспечения – это
пакет программ для управления связями компьютера с периферийным
оборудованием и другими прикладными программами. Этот пакет
называется операционной системой.
С IBM PC использовались операционные системы PC-DOS, MSDOS, OS/2, Windows. Сегодня основной операционной системой
используемой с IBM PC является операционная система Windows.
Операционная система поддерживает чтение и запись информации,
сохраненной на диске; позволяет форматировать, копировать диски;
позволяет каталогизировать программы или файлы и т.п. Операционная
система загружается в ОЗУ при старте системы с диска, содержащего
операционную систему.
Загрузку операционной системы осуществляет начальный
загрузчик. Начальный загрузчик – это простая, короткая программа,
которая находится на дорожке 0, в секторе с номером 1 каждого диска. В
случае операционной системы PC-DOS, она загружает в ОЗУ
программы IBMBIO. COM (в случае MS-DOS – IO.SYS (базовая система
ввода вывода)) и IBMDOS.COM (в случае MS-DOS – MSDOS.SYS
(монитор операционной системы)), которые в свою очередь загружают
файл COMAND.COM (командный процессор). Эти три файла вместе с
BIOS формируют основу дисковой операционной системы.
4
Для IBM PC доступны самые различные прикладные программы.
Фактически, машину создает программное обеспечение, и на рынок
каждый месяц поступает масса новых программных пакетов для IBM PC.
5