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笔记本电脑软启动过程

笔记本电脑软启动过程

点击数:7119 次   录入时间:03-04 11:54:00   整理:http://www.55dianzi.com   笔记本电脑资料

  在硬启动完成后,CPU的寻址指令发出,而且在BIOS中找到POST程序之后,执行POST的时候就开始软启动。也就是说供电、时钟和复位全部正常,CPU的工作条件满足,CPU也就开始工作,我们用诊断卡可以从00开始跑代码。
  
  1.CPU的寻址过程的转换
  
  由于CPU与北桥、北桥与南桥、南桥与BIOS的频率、位宽和工作电压不同,而它们之间要进行指令交换和数据传输,必须要求有相同工作电压和工作频率。在CPU的寻址过程需要地址转换(译码)、频率转换和电平转换。
  
  因为从CPU发出的寻址指令经前端总线传送到北桥,经北桥转换成PCI总线上的频率和南桥交换数据;又经南桥转换成ISA总线,经ISA总线和BIOS交换数据,并进行相应的地址转换。CPU与北桥之间的工作频率为400MHz或533MHz,有的高达1GHz,北桥与南桥之间的工作频率P3为33MHz,P4的工作频率为66MHz,南桥与BIOS之间的工作频率为8MHz。
  
  芯片与芯片之间的数据传输除了要求总线频率相同之外,还要求接口电平相同,因此需要相应的电平转换。CPU与北桥之间的工作电压P3为2.5V,P4的为1.5V左右,北桥与南桥之间的工作电压2.5V,南桥与BIOS之间的工作电压5V。
  
  2.软启动的测试点
  
  使用笔记本电脑测试卡监测PCI总线,采用迷你插槽。
  
  (1)迷你插槽的第64脚是PCI帧周期信号FRAME#,低电平表示PCI总线启动工作;高电平表示PCI总线没有工作。PCI槽有循环帧信号时诊断卡的FRAME指示灯才闪亮,平时常亮。
  
  (2)迷你插槽的第66脚主设备好信号IRDY#低电平有效,有IRDY信号时诊断卡的IRDY指示灯才闪亮,否则不亮。
  
  (3)迷你插槽的第61脚从设备准备好信号TRDY#,低电平有效。
  
  其中第1、2项都有一次电压岿S变,说明硬启动完成。
  
  3.CPU执行POST过程
  
  当BIOS的数据指令返回到CPU后,CPU首先要求BIOS执行POST加电自检程序。POST的主要任务是检测主板关键设备是否存在和能否正常工作。由于POST是最早进行的检测程序,此时主板上的一些关键设备还没有初始化,所以机器在执行POST过程中不会显示。当POST自检中发现关键性错误,对于非常严重的故障则停机,发出声音报警,等待用户处理,根据报警声音可以确定故障部位。对于非关键性错误,在POST自检程序完成后给出相应提示。
  
  CPU执行POST的过程如下。
  
  (1)检测CPU、一级、二级缓存和南北桥的完整性。
  
  (2)检测64KB基本内存是否完好。
  
  (3)检测显卡,查找显卡的BIOS,并调用它的内部的初始化代码初始化显卡。此时如果显卡没有问题,就能点亮显示器。首先BIOS找到显卡的BIOS,由显卡的BIOS来初始化显卡,测试显卡内存、同步信号、视频检验和检查显示器接口,然后点亮显示器,在屏幕上显示主板的相关信息,如BIOS的厂家、标识,接着显示显卡的的相关信息,如显卡的型号、内存等,之后显示BIOS的类型、序列号和版本号等内容。
  
  这三步是硬件维修最关键的三步,用可调电源可检测到有三次跳变。
  
  (4)查找其他设备的BIOS并调用它们的初始化代码来初姑化相关设备。
  
  (5)查找完其他设备后,系统BIOS将显示自己的启动画面,并开始检测扩展内存并赋于相应地址。
  
  (6)接下来,主板BIOS开始检测系统中安装的一些标准硬件设备,检查包括IDE0硬盘驱动器、IDE1光盘驱动器、FDD软盘驱动器、串口、井口等设备是否安装,以及这些设备的型号、参数、访问模式(如果是手动设置,就跳过检查参数)。如果电脑在POST自检过程中发现了非关键错误或BIOS设置与实际的硬件不符,则此时在屏幕的中下部将出现提示信息,按F1键可以继续到下一步。
  
  (7)标准设备检测完毕后,系统BIOS检测程序检测安装了哪些即插即用设备以及它们是否正常,之后为其分配中断、DMA通道和I/O端口等资源,使其能正常工作。
  
  (8)至此所有设备检查完毕,电脑将重新清屏,显示详细的配置清单,设备的名称、型号和参数等相关信息,以及它们使用的种类、中断等相关工作参数。
  
  (9)所有的硬件都检测完成并都分配了中断地址,也就是建立起了一个硬件系统,这时将生成一个“ESCD”文件,CPU会将新生成的ESCD和上次的ESCD数据进行比较,有差别时会更新ESCD中的数据,这些数据被存放在北桥芯片的存储器中,供操作系统调用。北桥芯片的存储器由CMOS电池供电,因此电脑关机后仍然能保存,当然CMOS电池掉电信息就丢失了,需要重新配置“ESCD”文件了。

  ESCD(ExtendedSystEMConfigurationData)扩展系统配置数据,主板BIOS通过ESCD与操作系统交换硬件配置信息。
  
  (10)ESCD更新完毕后,CPU也就把POST和中断服务程序执行完毕,接着将执行系统自举程序。系统BIOS的启动代码根据用户指定的启动顺序来启动操作系统,先在启动设备中找到启动文件,然后写入内存,B10S将电脑控制权交给启动文件,由启动文件引导操作系统,如启动WIN98、WIN2000或WINXP等系统。
  
  到此电脑硬件检查完毕,在这过程中如果没有特殊的错误提示,说明硬件基本是正常的,当然不能排除质量不好、性能不稳定或不兼容等诸多问题。




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