IT-Systeme Der Bootvorgang – Power On Self Test Der betriebssystemunabhängige Boot-Vorgang (POST – Power On Self Test) Nach dem Einschalten des Computers beginnt der Taktgeber zu schwingen. Seine Impulse werden nun an die Baugruppen geleitet und läuten deren Arbeitsbeginn ein. Alle diese Baugruppen werden in einen Anfangszustand versetzt (Reset). Der Hauptspeicher wird völlig entleert, d. h. es werden alle Speicherzellen auf Null gesetzt. Anschließend werden die im ROM-Chip abgelegten Informationen ausgelesen. Die zuerst erhaltenen Anweisungen veranlassen den Prozessor dazu das Vorhandensein und die Funktionstüchtigkeit des Hauptspeichers zu überprüfen. Zur Prüfung des Speichers auf Tauglichkeit schreibt die CPU an jede einzelne Speicherzelle ein Test-Bitmuster. Anschließend wird die Speicherzelle wieder ausgelesen und das Ergebnis mit dem ursprünglichen Bitmuster verglichen. Wird Übereinstimmung festgestellt, so wird die nächste Zelle geprüft. Sollte dabei ein defekter Speicherbaustein „entdeckt“ werden, so meldet das BIOS dies mit einem „memory parity error“ über einen angeschlossenen Monitor. Ist der gesamte Speicher überprüft und für in Ordnung befunden lädt die CPU den Inhalt des CMOS-RAM. Die dort abgelegten Informationen werden nun auf ihre Gültigkeit überprüft. Sollten hierbei Differenzen auftreten, so meldet das System einen Fehler und schlägt vor das Setup-Programm aufzurufen. Anhand des Flackerns der Laufwerkslampen kann dieser Vorgang verfolgt werden. Im Anschluß daran werden auch die Controller, die Grafikkarte und die Tastatur auf ihre Funktion hin getestet. Dabei sendet die CPU Steuersignale an die einzelnen Baugruppen und Controller, welche diese dann zu einem Selbsttest veranlassen und das Ergebnis wiederum der CPU mitteilen. Erst wenn all diese Tests zur vollen Zufriedenheit des Systems abgeschlossen sind, sucht das BIOS-Programm grundsätzlich mit Hilfe des FDD-Controllers im Laufwerk A: nach den Systemdateien des Betriebssystems. Sollte im Laufwerk A: eine Diskette ohne Systemdateien eingelegt sein, so wird dies wiederum über eine Fehlermeldung mitgeteilt. Befindet sich keine Diskette im Laufwerk A: wird – je nach Einstellungen der Bootreihenfolge im BIOS – im nächsten Laufwerk (z. B. Partition C:, CD-ROM Laufwerk, USB-Stick) nach den Systemdateien gesucht. Werden die Systemdateien gefunden können sie in den Arbeitsspeicher geladen werden. Zuletzt wird dann die RAM-Startadresse des Betriebssystems angesprungen und somit vom ROM zum RAM gewechselt. Alles weitere hängt nun vom jeweiligen Betriebssystem ab. Der betriebssystemunabhänige Bootvorgang ist abgeschlossen und das BIOS hat seine Schuldigkeit getan. Formulieren Sie sich die Schritte des POST bis zum Laden des Betriebssystems in Stichpunkten auf ein separates Blatt. Klären Sie auch alle unbekannten Begriffe und Abkürzungen. Seite 1 IT-Systeme Der Bootvorgang – Power On Self Test - Begriffe und Abkürzungen: - BIOS (Basic-Input-Output-System) Das Programm zum Starten eines Systems. Ist im ROM des Rechners gespeichert. - CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Halbleitertechnologie zur Herstellung von Chips. - Controller Englischer Begriff für eine Steuer- bzw. Regelungseinheit. Bekannte Controller im Computer übernehmen z. B. die Steuerung der Festplatte und regeln den Datentransfer. - CPU (Central Processing Unit) Englische Bezeichnung für den Prozessor eines Computers. - FDD (Floppy Disc Drive) Diskettenlaufwerk - Hauptspeicher Der Hauptspeicher (auch Arbeitsspeicher) eines Computers ist ein flüchtiger Speicher, in dem Datenobjekte, also Programme und die von diesen im Mikroprozessor verarbeiteten Nutzdaten, abgelegt und zu einem späteren Zeitpunkt (unverändert) abgerufen werden können. - RAM (Random Access Memory) Flüchtiger („volatil“) Speicher mit wahlfreiem Zugriff wie im Hauptspeicher eines Computers eingesetzt. Wahlfrei bedeutet in diesem Zusammenhang, dass jede Speicherzelle über ihre Speicheradresse direkt angesprochen werden kann, der Speicher also nicht sequentiell oder in Blöcken ausgelesen werden muss (bei großen Speicherbausteinen erfolgt die Adressierung jedoch nicht über die einzelnen Zellen, sondern über ein Wort, dessen Breite von der Speicherarchitektur abhängt). Das unterscheidet den RAM von blockweise zu beschreibenden Flash-Speichern. Im Gegensatz zu einem ROM kann RAM sowohl gelesen als auch beschrieben werden. - ROM (Read Only Memory) Nichtflüchtiger („nichtvolatil“) Speicher; d. h. er hält seine Daten auch in stromlosem Zustand. Seite 2 IT-Systeme Der Bootvorgang – Power On Self Test Lösung Schritte des POST bis zum Laden des Betriebssystems: 1. Einschalten des Systems 2. Taktgeber beginnt zu arbeiten 3. Reset aller Baugruppen 4. Löschen des gesamten Speichers 5. Laden des BIOS vom ROM-Chip 6. Prüfung jeder einzelnen Speicherzelle 7. Laden des CMOS-RAM 8. Check von Controller, Grafikkarte, Tastatur 9. Überprüfung der Systemkonfiguration 10. Suche nach Systemdateien 11. Laden Betriebssystems Hinweise: - 1. Abschnitt: „... beginnt der Taktgeber zu schwingen.“ Æ vgl. Leistungsdaten eines Prozessors - Letzter Abschnitt: „... wird dann die RAM-Startadresse ... angesprungen...“ Æ Hinweis auf Boot-Sektor-Viren Seite 3
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