Самотестирование при включении
 | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( Октябрь 2010 г. ) |
Самотестирование при включении питания ( POST ) — это процесс, выполняемый встроенным программным обеспечением или программными процедурами сразу после включения компьютера или другого цифрового электронного устройства. [1]
Процессы POST могут устанавливать исходное состояние устройства из встроенного ПО и определять, не работают ли какие-либо аппаратные компоненты. Результаты POST могут отображаться на панели, которая является частью устройства, выводиться на внешнее устройство или сохраняться для будущего извлечения с помощью диагностического инструмента. В некоторых компьютерах может быть предусмотрена индикаторная лампа или динамик для отображения кодов ошибок в виде последовательности миганий или звуковых сигналов в случае неисправности дисплея компьютера.
компьютера Процедуры POST являются частью предзагрузочной последовательности . Если они завершаются успешно, начального загрузчика вызывается код для загрузки операционной системы .
В компьютерах , совместимых с IBM PC , основные обязанности POST выполняются BIOS / UEFI .
IBM-совместимый ПК POST
[ редактировать ]В компьютерах, совместимых с IBM PC , основные обязанности POST выполняются BIOS / UEFI , который может передавать некоторые из этих обязанностей другим программам, предназначенным для инициализации очень специфических периферийных устройств , особенно для видео и SCSI инициализации . Эти другие программы для конкретных задач обычно называются дополнительными ПЗУ или по отдельности как видео-BIOS , SCSI-BIOS и т. д.
История
[ редактировать ]В более ранних BIOS, примерно на рубеже тысячелетий, POST выполнял тщательную проверку всех устройств, включая полную проверку памяти. Эта конструкция IBM была смоделирована по образцу их более крупных мэйнфреймов, которые выполняли полное тестирование оборудования в рамках процесса холодного запуска. По мере того как платформа ПК превращалась в массовое потребительское устройство, высоконадежные функции, основанные на мейнфреймах и мини-компьютерах, такие как память с четностью и тщательный тест памяти в каждом POST, были исключены из большинства моделей. Экспоненциальный рост размеров памяти ПК, вызванный столь же экспоненциальным падением цен на память, также сыграл важную роль в этом, поскольку продолжительность теста памяти с использованием данного процессора прямо пропорциональна размеру памяти.
Первоначальный IBM PC мог быть оснащен всего 16 КБ ОЗУ и обычно имел от 64 до 640 КБ; В зависимости от объема встроенной памяти компьютеру 8088 с частотой 4,77 МГц требовалось от 5 секунд до 1,5 минут для завершения POST, и пропустить его было невозможно. Начиная с IBM XT , во время POST вместо пустого экрана отображался счетчик памяти. [2] 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 больше 3 ГБ памяти. Поскольку сегодня люди больше озабочены временем загрузки, чем в 1980-х годах, 30-60-секундный тест памяти добавляет нежелательную задержку для повышения уверенности, которая, по мнению большинства пользователей, не стоит таких затрат. Большинство клонированных BIOS ПК позволяли пользователю пропустить проверку ОЗУ POST, нажав клавишу, а более современные машины часто вообще не выполняли проверку ОЗУ, если она не была включена в настройках BIOS. Кроме того, современная DRAM значительно надежнее, чем DRAM в 1980-х годах.
Цели
[ редактировать ]Во время POST BIOS должен интегрировать несколько конкурирующих, меняющихся и даже взаимоисключающих стандартов и инициатив для матрицы аппаратного обеспечения и операционных систем, которые, как ожидается, будет поддерживать ПК, хотя в большинстве случаев отображаются только простые тесты памяти и экран настройки. К основным обязанностям основного BIOS во время POST относятся:
- проверить регистры процессора
- проверьте целостность самого кода BIOS
- проверьте некоторые основные компоненты, такие как DMA, таймер, контроллер прерываний
- инициализация, размер и проверка основной памяти системы
- инициализировать биос
- передать управление другим специализированным расширениям BIOS (если они установлены)
- определять, организовывать и выбирать устройства, доступные для загрузки
Вышеуказанные функции выполняет POST во всех версиях BIOS, вплоть до самой первой. В более поздних версиях BIOS POST также будет:
- инициализировать набор микросхем
- обнаруживать, инициализировать и каталогизировать все системные шины и устройства
- предоставить пользовательский интерфейс для настройки системы
- создать любую системную среду, необходимую целевой операционной системе
В ранних версиях BIOS POST не организовывал и не выбирал загрузочные устройства, он просто идентифицировал дискеты или жесткие диски, которые система всегда пыталась загрузить в указанном порядке.
Процесс
[ редактировать ]BIOS начинает процедуру POST при процессора перезагрузке . Первая ячейка памяти, которую ЦП пытается выполнить, называется вектором сброса . В случае принудительной перезагрузки северный мост направит запрос на выборку кода в BIOS, расположенный во флэш-памяти системы . При «горячей» загрузке BIOS будет расположен в нужном месте в ОЗУ , а северный мост направит векторный вызов сброса в ОЗУ. В более ранних компьютерных системах, до того, как наборы микросхем стали стандартными, ПЗУ BIOS располагалось в диапазоне адресов, который включал вектор сброса, и BIOS запускался непосредственно из ПЗУ. Вот почему ПЗУ BIOS материнской платы находится в сегменте F000 обычной карты памяти .
Во время процесса POST современного BIOS первое, что должен сделать BIOS, — это определить причину его выполнения. Например, для «холодной» загрузки может потребоваться выполнить все свои функции. 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.
В рамках начальной последовательности процедуры POST могут отображать пользователю запрос на нажатие клавиши для доступа к встроенным функциям настройки BIOS. Это позволяет пользователю устанавливать различные параметры, относящиеся к материнской плате, до загрузки операционной системы. Если ни одна клавиша не нажата, POST перейдет к последовательности загрузки, необходимой для загрузки установленной операционной системы.
Многие современные реализации BIOS и UEFI отображают логотип производителя во время POST и скрывают классические текстовые экраны, если не возникает ошибка. Текстовый экран часто можно включить в настройках BIOS, отключив опцию «Тихая загрузка».
Отчеты о прогрессе и ошибках
[ редактировать ]
В оригинальном IBM BIOS диагностическая информация POST была доступна путем вывода номера 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, который не привел к созданию кода, был доступен код последней успешной операции, который поможет диагностировать проблему. Используя логический анализатор или специальную карту POST — «интерфейсную карту, которая отображает выходные данные порта 0x80 на небольшом дисплее» — технический специалист может определить причину проблемы. Когда на компьютере работает операционная система, код, отображаемый такой платой, может стать бессмысленным, поскольку некоторые операционные системы, например Linux , используют порт 0x80 для операций синхронизации ввода-вывода. Фактические числовые коды возможных стадий и состояний ошибок различаются у разных поставщиков BIOS. Коды для разных версий BIOS от одного поставщика также могут различаться, хотя многие коды в разных версиях остаются неизменными.
Более поздние версии BIOS использовали последовательность звуковых сигналов из динамика ПК, подключенного к материнской плате (если он присутствовал и работал), для сигнализации кодов ошибок. Некоторые поставщики разработали собственные варианты или улучшения, такие как D-Bracket от MSI . Звуковые коды POST различаются от производителя к производителю.
Информацию о цифровых и звуковых кодах можно получить у производителей BIOS и материнских плат. Существуют сайты, на которых собраны коды для многих BIOS. [3]
Оригинальные звуковые сигналы IBM POST
[ редактировать ]| Звуковые сигналы | Значение |
|---|---|
| 1 короткий звуковой сигнал | Обычный POST – система в порядке |
| 2 коротких сигнала | Ошибка POST – код ошибки отображается на экране |
| Нет звукового сигнала | Блок питания, проблема с системной платой, отключенный процессор или отключенный динамик. |
| Непрерывный звуковой сигнал | с блоком питания, системной платой, оперативной памятью или клавиатурой Проблема |
| Повторение коротких звуковых сигналов | Проблема с блоком питания , системной платой или клавиатурой |
| 1 длинный, 1 короткий звуковой сигнал | с системной платой Проблема |
| 1 длинный, 2 коротких сигнала | Проблема с адаптером дисплея (MDA, CGA) |
| 1 длинный, 3 коротких сигнала | Проблема с расширенным графическим адаптером (EGA) |
| 3 длинных сигнала | 3270 ошибка карты клавиатуры |
Звуковые коды POST AMI BIOS [4]
[ редактировать ]| Звуковые сигналы | Значение |
|---|---|
| 1 | обновления памяти Ошибка таймера |
| 2 | Ошибка четности в базовой памяти (первый блок размером 64 КиБ ) |
| 3 | базовой памяти Ошибка теста чтения/записи |
| 4 | материнской платы Таймер не работает (проверьте все разъемы от блока питания к плате) |
| 5 | Сбой процессора |
| 6 | 8042 Ошибка теста Gate A20 (невозможно переключиться в защищенный режим) |
| 7 | Общая ошибка исключения (ошибка прерывания исключения процессора) |
| 8 | Ошибка памяти дисплея (системный видеоадаптер) |
| 9 | суммы ПЗУ AMI BIOS контрольной Исправление |
| 10 | CMOS Исправление чтения/записи регистра выключения |
| 11 | кэш-памяти Проверка не удалась |
| непрерывный звуковой сигнал | Материнская плата не обнаруживает оперативной памяти модуль |
Звуковые коды POST на сертификационном экзамене CompTIA A+
[ редактировать ]Эти звуковые коды POST рассматриваются специально для экзамена CompTIA A+ :
| Звуковые сигналы | Значение |
|---|---|
| Постоянные короткие сигналы | Блок питания может быть неисправен |
| Длинный непрерывный звуковой сигнал | Сбой памяти |
| Постоянные, длинные звуковые сигналы | Блок питания плохой |
| Нет звукового сигнала | Плохой источник питания, система не подключена к сети или питание не включено |
| Нет звукового сигнала | Если кажется, что все работает правильно, возможно, проблема связана с самим «бипером». Обычно система подает один короткий звуковой сигнал. |
| Один длинный, два коротких сигнала | Сбой видеокарты |
Описания диагностических кодов IBM POST
[ редактировать ]| Код | Значение |
|---|---|
| 100–199 | Системные 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 и то, и другое) |
| 1800–1899 | Модуль расширения (XT) |
| 2000–2199 | Бисинхронный адаптер связи |
| 2400–2599 | EGA Видео системной платы (MCA) |
| 3000–3199 | сетевой адаптер |
| 4800–4999 | Внутренний модем |
| 7000–7099 | Чипы Phoenix BIOS |
| 7300–7399 | 3,5-дюймовый дисковод |
| 8900–8999 | MIDI- адаптер |
| 11200–11299 | SCSI-адаптер |
| 21000–21099 | Фиксированный диск и контроллер SCSI |
| 21500–21599 | SCSI-система CD-ROM |
Macintosh ПОСТ
[ редактировать ]Apple Компьютеры Macintosh также выполняют POST после холодной загрузки . В случае фатальной ошибки Mac не издаст звуковой сигнал при запуске .
Маки Старого Света (до 1998 г.)
[ редактировать ]Компьютеры Mac, выпущенные до 1987 года, при сбое POST тихо выходили из строя, не воспроизводя никакого звука, и зависали, с одной шестнадцатеричной строкой и значком грустного Mac на экране, если он работал. Компьютеры Mac, выпущенные после 1987 года, но до 1998 года, при сбое POST немедленно останавливаются, издавая « перезвон смерти », звук которого зависит от модели; это может быть простой звуковой сигнал, звук автокатастрофы, звук разбивающегося стекла, короткий музыкальный тон или что-то еще. На экране, если он работает, появится значок Sad Mac вместе с двумя шестнадцатеричными строками, которые можно использовать для выявления проблемы. Некоторые компьютеры Mac, выпущенные примерно в это время, не используют сигнал смерти, как компьютеры Mac, выпущенные до 1987 года, но сохранили тот же формат, что и те, которые использовали колокольчики смерти, например, наличие значка Sad Mac и двух шестнадцатеричных строк на экране. Более поздние компьютеры Mac Old World, основанные на архитектуре PCI до 1998 года, не отображают ни значок Sad Mac, ни шестнадцатеричные строки на экране, а воспроизводят только сигнал смерти.
Маки Нового Света (1998–1999)
[ редактировать ]Когда Apple представила iMac в 1998 году, это радикально отличалось от других компьютеров Mac того времени. iMac начал производство Mac New World , как их называют; Компьютеры Mac New World, такие как iMac G3 , Power Macintosh G3 (Blue & White) , Power Mac G4 (PCI Graphics) , PowerBook G3 (бронзовая клавиатура) и PowerBook G3 (FireWire) , загружают ПЗУ Mac OS с жесткого диска. . В случае ошибки, не являющейся фатальной аппаратной ошибкой, они отображают тот же экран, что и при удержании ⌘ Command+ ⌥ Option+ O+ F при запуске, но с сообщением об ошибке вместо приглашения «0 >». В случае фатальной аппаратной ошибки они издают следующие звуковые сигналы: [5]
| Звуковые сигналы | Значение |
|---|---|
| 1 | Оперативная память не установлена/не обнаружена |
| 2 | Установлен несовместимый тип оперативной памяти (например, EDO) |
| 3 | Ни один банк оперативной памяти не прошел тестирование памяти |
| 4 | Неверная контрольная сумма для оставшейся части загрузочного ПЗУ. |
| 5 | Неверная контрольная сумма загрузочного блока ПЗУ. |
Компьютеры Mac Нового Света (с 1999 г.)
[ редактировать ]Звуковые коды были пересмотрены в октябре 1999 года. [6] Кроме того, на некоторых моделях индикатор питания будет мигать с частотой.
| Звуковые сигналы | Значение |
|---|---|
| 1 | Оперативная память не установлена/не обнаружена |
| 2 | Несовместимые типы оперативной памяти |
| 3 | Нет хороших банков |
| 4 | В загрузочном ПЗУ нет хороших загрузочных образов, плохой блок конфигурации системы или и то, и другое. |
| 5 | Процессор непригоден для использования |
Компьютеры Mac на базе Intel
[ редактировать ]С появлением компьютеров Mac на базе процессоров Intel с прошивкой на основе EFI звуки запуска снова изменились. [7] [8] На компьютерах Mac на базе процессоров Intel, оснащенных чипом безопасности T2 , звуковые сигналы запуска недоступны. [7]
| Тоны | Значение |
|---|---|
| Один сигнал, повторяющийся каждые пять секунд | Оперативная память не установлена/не обнаружена |
| Три последовательных сигнала, за которыми следует повторяющаяся пятисекундная пауза. | Несовместимые типы оперативной памяти; Нет хороших банков |
| Один длинный звуковой сигнал при удерживании кнопки питания. | Выполняется обновление EFI ROM (для компьютеров Mac, выпущенных до 2012 г.) |
| Три длинных тона, три коротких тона, три длинных тона | Обнаружено повреждение ПЗУ EFI, идет восстановление ПЗУ |
Компьютеры Mac на базе кремния Apple
[ редактировать ]С переходом на процессоры Apple Silicon в компьютерах Mac они получили радикальные изменения в процессе POST, поскольку они не используют прошивку на основе EFI, а используют загрузочное ПЗУ , которое загружает низкоуровневый загрузчик (LLB), аналогичный встроенному в прошивку. встречается в iPhone и iPad . Как и компьютеры Mac на базе процессора Intel с чипом безопасности T2, эти компьютеры Mac на базе процессора Apple не имеют звуковых сигналов при запуске. В случае ошибки (но не фатальной аппаратной ошибки) они отображают восклицательный знак на экране или переходят в режим обновления прошивки устройства (DFU). В случае фатальной аппаратной ошибки на экране ничего не отображается и звук не слышен. В некоторых моделях индикатор питания будет мигать с частотой.
ПОСТ друга
[ редактировать ]Amiga Историческая линейка компьютеров , от A1000 до 4000, представляет интересную последовательность POST, которая предлагает пользователю последовательность мигающих экранов разных цветов (а не звуковые сигналы, как в других системах), чтобы показать, были ли корректны различные аппаратные POST-тесты или же если они потерпели неудачу:
Последовательность POST Amiga
[ редактировать ]Система Amiga при загрузке выполняет следующие шаги:
- Задержка начала тестов на долю секунды, чтобы позволить оборудованию стабилизироваться.
- Переход к коду ПЗУ на диагностической карте (если имеется)
- Отключает и очищает все DMA и прерывания.
- Включает экран.
- Проверяет общую конфигурацию оборудования. Если экран остается светло-серого цвета и тесты продолжаются, значит, с оборудованием все в порядке. В случае возникновения ошибки система останавливается.
- Выполняет проверку контрольной суммы ПЗУ.
Если система не проходит тест ПЗУ, экран становится красным и система останавливается.
Последовательность для всех основных моделей Amiga
[ редактировать ]Почти все модели Amiga при включении отображают одинаковую последовательность цветов: черный экран, темно-серый, светло-серый цветные экраны в быстрой последовательности заполняют весь экран монитора (для включения и загрузки Amiga обычно требуется от 2 до 3 секунд). [9]
Схема цветных экранов
[ редактировать ]| Цвет | Значение | |
|---|---|---|
| Красный | Ванная Комната [9] | |
| Желтый | Исключение ЦП перед загрузкой кода начальной загрузки [9] | |
| Зеленый | Плохая микросхема RAM или неисправность чипа Agnus (проверьте установку Agnus) | |
| Черный | Нет процессора | |
| Белый | Расширение успешно прошло проверку | |
| Серый | Включать | |
| Постоянный белый | Отказ процессора | |
| Фиолетовый | Возврат из InitCode() [9] | |
Последовательность для A4000
[ редактировать ]Правильная цветовая схема тестов
[ редактировать ]A4000 отображает только светло-серый экран во время загрузки (это происходит через 2 или максимум 3 секунды)
- Светло-серый
- = Первоначальные тесты конфигурации оборудования пройдены
- = Первоначальные тесты системного программного обеспечения пройдены
- = Окончательный тест инициализации пройден
Цветовая схема неудачных тестов
[ редактировать ]| Цвет | Значение | |
|---|---|---|
| Красный | Ошибка ПЗУ – сброс или замена | |
| Зеленый | Ошибка CHIP RAM (сбросьте AGNUS и повторите проверку) | |
| Синий | Ошибка пользовательского чипа(ов) | |
| Желтый | 68000 обнаружил ошибку до того, как ее зафиксировало программное обеспечение (ГУРУ) | |
Светодиодные сигналы ошибок клавиатуры Amiga
[ редактировать ]Клавиатуры исторических моделей Amiga не являются проприетарными, как это было в раннюю компьютерную эпоху, а более прагматично основаны на международном стандарте ANSI / ISO 8859-1 . Сама клавиатура представляла собой интеллектуальное устройство и имела собственный процессор и 4 килобайта оперативной памяти для хранения буфера последовательности нажимаемых клавиш, поэтому она могла связываться с пользователем в случае обнаружения неисправности путем мигания своего основного светодиода последовательного :
| Мигает | Значение |
|---|---|
| 1 | Ошибка контрольной суммы ПЗУ |
| 2 | Проверка оперативной памяти не удалась |
| 3 | сторожевого таймера Сбой |
| 4 | Ярлык существует между двумя строками или одной из семи специальных клавиш (не реализовано). |
Встраиваемые системы
[ редактировать ]![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к нему . ( май 2024 г. ) |
Многие встроенные системы, например, в крупной бытовой технике, авионике , средствах связи или медицинском оборудовании, имеют встроенные процедуры самотестирования , которые автоматически запускаются при включении питания. [10]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Как работает БИОС» . flint.cs.yale.edu . Проверено 22 октября 2021 г.
- ^ Уильямс, Грегг (январь 1982 г.). «Более пристальный взгляд на персональный компьютер IBM» . БАЙТ . п. 36 . Проверено 19 октября 2013 г.
- ^ «Post Code Master — Самотестирование BIOS ПК при включении питания POST-коды и диагностические звуковые коды» . Архивировано из оригинала 28 июня 2019 года.
- ^ «Список контрольных точек и звуковых кодов AMIBIOS8, версия 2.0 — 10 июня 2008 г.» (PDF) . 10 июня 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 7 августа 2015 г.
- ^ «Определение звукового сигнала самотестирования при включении питания — Часть 1» . Поддержка Apple . 18 февраля 2012 г.
- ^ «Определение сигнала самопроверки при включении питания — Часть 2» . Поддержка Apple . 10 января 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б «О звуках запуска Mac» . Поддержка Apple . 8 ноября 2018 г. Архивировано из оригинала 8 апреля 2019 г.
- ^ «Если ваш Mac подает звуковой сигнал во время запуска» . Поддержка Apple . 22 августа 2023 г. . Проверено 23 мая 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д «Проблемы с загрузкой A3000» . Архивировано из оригинала 3 декабря 2019 года.
- ^ «Диагностика оборудования и самотестирование при включении питания» . www.eventhelix.com . Проверено 22 октября 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- POST как часть BIOS — www.basicinputoutputsystem.com (wayback-машина)
- Список контрольных точек и звуковых кодов AMIBIOS8, версия 1.71. Архивировано 7 августа 2015 г. на Wayback Machine.
- AwardBios версии 4.51PG — POST-коды и сообщения об ошибках (wayback-машина)
- Poweronselftest.com — с сайта www.poweronselftest.com
- Схемы самотестирования при включении питания Amiga и схемы цветных экранов на Wayback Machine (первоначально на NewTek Inc. ) сайте
- Статья о том, что говорит вам ваша Amiga в Amiga History Guide
- Звуковые коды самотестирования при включении питания для AMI и Phoenix BIOS — из ада ПК.
- Компьютерное оборудование — дополнительная информация о компьютерных POST/Beep-кодах — от Computer Hope.