17-Restart Computer

Restart Computer
Đưa điện vào máy
Quá trình khởi động CPU bắt đầu khi bạn mở máy lên.
Nếu tất cả điện thế ngõ ra của nguồn đều hợp lệ, bộ nguồn sẽ phát ra tín hiệu luận lý gọi là Power Good (PG)
Có thể mất 1 khoảng thời gian từ 100ms đến 500ms bộ nguồn mới phát ra tín hiệu PG.
Khi IC đếm thời gian của CPU nhận được tín hiệu PG, nó thôi không gởi tín hiệu reset đến CPU nửa ? CPU bắt đầu xử lý công việc.
Những cuộc kiểm tra cốt lõi.
Là 1 phần của toàn bộ chuỗi POST, là công dụng quan trọng nhất của BIOS trong khi khởi động hệ thống.
Để đảm bảo hệ thống toàn vẹn lúc khởi động, 1 bộ thủ tục (chương trình nhỏ - procedurer) tự kiểm tra dành riêng cho phần cứng sẽ kiểm tra :
Các thành phần chính yếu của bo mạch chính.
Nhận dạng ra sự hiện diện của mọi chips BIOS chuyên dụng khác.
Các bước thực hiện :
BIOS bắt đầu bằng 1 cuộc kiểm tra phần cứng trên mainboard (CPU, co. processor, các IC đếm thời gian (timer), các chip điều khiển DMA, các chip điều khiển IRQ )
Nếu có lỗi ? 1 chuỗi mã bip (beep code) được tạo ra (Tuỳ thuộc vào nhà sản xuất BIOS mà ta có các loại beep code khác nhau).
Phải sử dụng beep code vì lúc này hệ thống hiển thị chưa được khởi động.
Nếu không lỗi ? tiến trình tiếp tục
BIOS tìm xem có sự hiện diện của 1 ROM hiển thị hình ở các địa chỉ bộ nhớ từ 0000:0000h đến C780:0000h hay không (thực tế là PC sẽ tìm ra được 1 RAM BIOS hiển thị gắn trên card PCI hoặc AGP hoặc onboard)
Nếu tìm thấy, thì nội dung của nó được đánh giá bằng 1 cuộc kiểm mã checksum.
Nếu thành công, quyền điều khiển sẽ được giao cho BIOS hiển thị ấy ? nạp và khởi động card màn hình.
Khi hoàn tất, ta sẽ 1 con trỏ xuất hiện trên màn hình và quyền điều khiển được trả lại cho BIOS hệ thống (nhiều khả năng mà ta thấy nhất là gì ??? ).
Nếu cuộc kiểm tra checksum failure, sẽ thấy 1 thông báo lỗi, chẳng hạn như C000 ROM Error hay Video ROM Error ? máy sẽ bị treo.
Khi BIOS hiển thị đã sẳn sàng, BIOS hệ thống sẽ rà tìm trong bộ nhớ, từ địa chỉ C800:0000h cho tới DF80:0000h, từng khoảng tăng 2KB, để xem có thể có ROM nào khác nữa không. Nếu có, nộ dung của nó được kiểm tra rồi chạy.
Khi mỗi ROM bổ sung này được thi hành, chúng sẽ trình bày những thông tin về nhà sản xuất và mã nhận diện phiên bản.
Trong 1 số trường hợp, có thế 1 ROM bổ sung làm thay đổi luôn 1 rountine có sẳn của ROM BIOS của máy (VD : Ultra DMA, SCSI .)
Khi có thất bại trong cuộc kiểm tra checksum ? thông báo lỗi ROM Error và địa chỉ phát hiện ra lỗi (segment address) ? cũng làm treo máy.
Quá trình POST
Sau đó, BIOS kiểm tra ô nhớ có địa chỉ 0000:0472h. Địa chỉ này chứa 1 cờ (flag), xác định rằng sự khởi động này là :
Sự khởi động nguội (cold start - điện mới được đưa vào lần đầu tiên)
Sự khởi động nóng (warm start - dùng nút reset hay tổ hợp phím .
Giá trị 1234h tại địa chỉ này sẽ biểu thị 1 warm start ? thủ tục POST sẽ bị bỏ qua.
Nếu tìm thấy 1 giá trị khác tại ô nhớ này, BIOS coi như đây là 1 cold start ? thủ tục POST sẽ được thi hành.
Quá trình POST đầy đủ kiểm tra nhiều bộ phận chức năng cao cấp khác trên mainboard (xem lại bài cũ).
Khi gặp lỗi, sẽ có 1 mã POST 1 byte được ghi vào cổng I/O 80h, nơi sẽ được đọc bằng 1 trình đọc mã POST (POST code read).
Nếu quá trình POST thành công, hệ thống sẽ hồi đáp bằng 1 tiếng beep ở loa.
Tìm kiếm OS
Đầu tiên là BIOS tìm kiếm 1 boot sector của volume DOS trên ổ đĩa đã khai báo trong CMOS (theo thứ tự đã được chỉ định)
Nếu có đĩa, BIOS sẽ nạp nội dung của sector 1 (head 0, cilynder 0) từ volume boot sector (VBS) DOS vào bộ nhớ bắt đầu từ địa chỉ 0000:7C00h. Chương trình đầu tiên trong thư mục gốc được nạp (IO.SYS) và kế tiếp là MSDOS.SYS.
Nếu byte đầu tiên của VBS DOS có giá trị nhỏ hơn 06h ( hoặc >= 06h nhưng chí word kế tiếp của sector ấy chứa 1 dữ liệu giống nhau) ? "Diskette boot record error"
Nếu IO.SYS và MSDOS.SYS không phải là 2 files đầu tiêng của thư mục gốc ? "Non-system disk or error disk".
Nếu boot sector trên đĩa ấy bị sai lạc --. "Disk boot failure".
Nếu không nạp được OS từ đĩa A, hệ thống sẽ truy tìm trên các ổ đĩa cứng đã được chỉ định trong CMOS. Trước hết, BIOS sẽ nạp :
Sector 1 (head 0, cilynder 0) từ boot sector của master partition của ổ đĩa (gọi là MBS) vào trong bộ nhớ, bắt đầu tại địa chỉ 0000:7C00h.
2byte cuối cùng của sector này sẽ được kiểm tra. Nếu nó không phải là 55h và AAh ? "No boot device available and system initalization will halt" hoặc "ROM basic error".
Nếu không có những lỗi trên, BIOS sẽ tìm kiếm các ext. partition (nếu có). Sau khi nhận diện các ext. partition, boot sector ban đầu của ổ đĩa sẽ tìm xem có 1 byte chỉ thị boot (boot-indicator byte) trên các partition đó không ? (byte này cho biết part đó có phải là active partition ? Và có thể boot được (bootable) ? Nếu không ? "Invalid partition table".
Khi 1 active boot partition được tìm thấy , VBS DOS của bootable part đó sẽ nạp vào trong bộ nhớ và được kiểm tra thử ngay. Nếu không đọc được ? "Error loading operatiing system"
Nếu VBS DOS được nạp thì 2 byte cuối của nó sẽ được lần lượt kiểm tra là 55h và AAh ? Nếu thiếu ? "Missing operating system".
Load OS
Nếu không có lỗi được phát hiện trong VBS DOS thì IO.SYS được nạp vào bộ nhớ và được thi hành.
Nếu Windows 9X được cài đặt trên máy thì file IO.SYS được thay thế bằng WINBOOT.SYS.
IO.SYS chứa những thành phần mở rộng thêm cho BIOS (khởi động những trình điều khiển thiết bị cấp thấp cho : bàn phím, máy in và block device : các loại đĩa và băng từ).
Ngoài ra, IO.SYS còn chứa phần mã chương trình khởi động hệ thống - vốn chỉ được dùng đến trong khi khởi động mà thôi. Phần mã này được chép vào chỗ trên cùng của bộ nhớ qui ước và sẽ tiếp quản quyền điều khiển phần còn lại của quá trình khởi động.
Bước kế tiếp là nạp MSDOS.SYS vào bộ nhớ.
Được nạp lấn chồng lên phần IO.SYS có chứa đoạn mã khởi động.
Sau đó, MSDOS.SYS sẽ được thi hành để khởi động các chương trình điều khiển thiết bị cơ bản (base device driver)
Nhận dạng tình trạng của hệ thống.
Tái lập lại (reset) hệ thống đĩa
Khởi động các thiết bị ( LPT hay COM . ) và thiết lập các thông số mặc định của hệ thống.
Sau đó, quyền điều khiển được trả lại cho phần mã chương trình khởi động của IO.SYS/WINBOOT.SYS trong bộ nhớ.
Thiết lập môi trường làm việc
Đến đây, nếu có file CONFIG.SYS hiện diện trong thư mục gốc của ổ đĩa khởi động sẽ được IO.SYS/WINBOOT.SYS mở ra và đọc nó.
Các câu lệnh DEVICE (nếu có) sẽ được xử lý trước, theo thứ tự đã được khai báo trong CONFIG.SYS. Kế đến là INSTALL, SHELL. Nếu không có câu lệnh SHELL nào được nạp, thì bộ xử lý chương trình mặc định COMMAND.COM sẽ được nạp.
Khi COMMAND.COM được nạp, nó sẽ đè lên phần mã chương trình khởi động còn sót lại từ IO.SYS (giờ đây không còn cần nữa.
Thiết lập môi trường làm việc
Dưới Windows 9X, COMMAND.COM chỉ được nạp nếu có 1 file autoexec.bat hiện diện trên thư mục gốc của đĩa khởi động (để nó xử lý những câu lệnh của AUTOEXEC.BAT.
Cuối cùng, các câu lệnh khác trong CONFIG.SYS sẽ được xử lý và nếu là WINBOOT.SYS thì nó còn tìm file registry tên SYSTEM.DAT nữa.
Khi có mặt AUTOEXEC.BAT, COMMAND.COM (vốn giờ đây nắm quyền điều khiển hệ thống) sẽ được nạp vào bộ nhớ và thi hành file này.
Khi các tập tin batch đã được thực hiện xong, 1 dấu nhắc quen thuộc sẽ xuất hiện trên màn hình.
Đến đây, ta có thể chạy các ứng dụng hoặc những lệnh của OS.
Dưới Windows 9X, IO.SYS/WINBOOT.SYS tự động nạp HIMEM.SYS, IFSHLP.SYS, SETVER và sau đó nạp phần nhân (kernel) của Windows 9x, tức WIN.com để chính thức khởi động Wndows 9X.