4 电源稳定后,Power发出PWROK信号 5 同时CPU拉低VRM的VID信号 6 VRM工作产生CPU电源VCCP
7 稳定的VCCP反馈给VRM产生PWRGD信号 同时时钟合成器开始工作产生各种时钟频率 8 南桥收到PG信号和工作频率产生PCIRST#信号 9 北桥收到PCIRST#信号发出CPURST#给CPU
在电源启动后时钟合成器开始工作,同时产生复位信号。CPU开始工作。 CPU在满足电源、时钟频率和基本的控制信号条件下接收到CPU复位信号发出一个地址信号。由CPU的硬件设计决定,这个地址信号固定为FFFFFFF0H,指向BIOS的入口地址。
FFFFFFF0H通过前端总线的地址线传到北桥,北桥将该地址信号压缩后通过ZIP总线传到南桥。
南桥接收到该地址将信号解压后分批发送给BIOS,然后取得该地址存储的命令EA。
南桥将取得的BIOS命令通过数据线经北桥传送给CPU,CPU执行接收到的命令开始计算和控制,发出一系列的指令,计算机硬件启动完成。
MB Circuit Analyze.DOC - 46 – PC主板基本線路分析
5.3 软件启动
硬件启动完成,CPU开始执行一系列的从BIOS取得的命令,进入软件启动。软件启动过程分别由BIOS的POST程序、CMOS设置程序、系统自举过程控制,流程如下:
软件启动最开始的也是最关键的是POST过程。
1 初始化各个芯片和各个端口 2 设置中断向量
开机后BIOS在内存的开始地址建立一个向量中断表,每个 中断服务程序的入口地址都存于中断向量表中。BIOS通过中断 向量的设置和中断服务程序建立起硬件与软件之间的联系。
3 检测系统配置
如中断号的分配,DMA通道号的分配等。 4 检测系统资源
POST检测包括:CPU、ROM、MB、CMOSRAM、SIO、PIO、AGP Card、KB、FDD、HDD、CD-ROM等。在POST过程中出现致命故障将停机,不能给出任何提示。非严重故障会给出提示,等待处理。
上电自检完毕计算机会给出一个CMOS设置界面。CMOS设置程序是BIOS ROM中的一个模块,它设置一些系统的参数,如CPU、内存、外设的参数、启动顺序、密码等。为了便于修改,这些参数存于另外的CMOS RAM中,所以称为CMOS设置。如用户不需要修改系统参数,BIOS可以按默认的参数跳过CMOS设置过程直接运行系统自举程序。
MB Circuit Analyze.DOC - 47 – PC主板基本線路分析
CMOS设置完毕计算机进入系统自举程序。BIOS按系统CMOS设置的启动顺序,搜寻启动驱动器,从启动驱动器磁盘中读入引导记录,然后将系统控制权交给引导记录,软件启动完成。接下来由引导记录完成系统的启动。
整个软件启动过程也是系统初始化的过程,都是由BIOS程序来控制的。在此过程中BIOS每检测一个部件或执行一个动作遇到致命错误时,都会有对应的一个错误代码(Error Code)出现,利用Debug Card我们可以观测到。 5.4 操作系统引导
软件启动完成后,系统控制权由操作系统即操作系统控制。由操作系统的引导记录引导直到进入操作系统,完成计算机开机的最后过程-操作系统引导。具体过程如下:
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THE END
附件一:
作为本文分析基础的主板Bluford3架构
MB Circuit Analyze.DOC - 49 – PC主板基本線路分析
附件二:
主板主要功能芯片分布示意图
?U2: ADP3165(CPU Power VRM) ?U3: AD1981(AC97 Code) ?U5: 75185
?U8: ICS950201(Clock Generator) ?U9: FST3125
?U15: 82845GV(GMCH) ?U16: P4 Socket 478 CPU ?U19: 81801DB(ICH4)
?U21: LPC47M112(super I/O) ?U24: Firmware Hub(BIOS) ?EZ1: Buzzer
?D40: Diagnostic LED
MB Circuit Analyze.DOC - 50 – PC主板基本線路分析