Тем, кто в силу служебного долга, либо просто по собственной инициативе работает с компьютерным "железом", наверняка знакома ситуация, когда по какой-то причине собранный с нуля, модернизированный или же свежеразогнанный компьютер не подает признаков жизни или замирает на каком-то этапе загрузки. В таком случае раздосадованный сборщик обычно сломя голову бежит к продавцу, чтобы заменить некондиционные, по его мнению, комплектующие, пока не истекла на них гарантия. А квалифицированный специалист пытается путем перебора плат на тестовом компьютере или стенде выяснить причину неисправности. Однако это достаточно неблагодарное занятие далеко не всегда приводит к решению проблемы.

Немного теории

Разработчики ПК платформ х86 в свое время предусмотрительно встроили в BIOS различные процедуры диагностики неисправностей. После подачи на материнскую плату питания, если исправны такие основные узлы, как генератор тактовых частот, системная шина и шина адреса/данных, а также правильно сформированы все базовые напряжения, центральный процессор начинает выполнение программного кода BIOS. При этом происходит инициализация регистров набора системной логики, определяется тип и размер памяти, поиск и инициализация видео подсистемы, последовательных и параллельных портов ввода-вывода, накопителей на гибких и жестких магнитных дисках, поиск дополнительного оборудования, установленного на материнскую плату - всего процесс состоит более, чем из ста операций. Эти процедуры носят название POST (Power-On Self Test, что в вольном переводе обозначает "Самотестирование по Включению Питания"). При удачном прохождении всех этапов BIOS переходит к загрузке операционной системы.

Для того чтобы можно было произвести внешний контроль за прохождением POST, в пространстве портов был выделен специальный - Manufacturing Test Port 0080h. Сюда в начале выполнения каждой из процедур инициализации вышеуказанных устройств BIOS выводит код, однозначно определяющий назначение процедуры инициализации и соответственно устройство, которое будет проинициализировано либо протестировано.

В случае успеха BIOS начинает инициализацию следующего устройства и записывает в порт 0080h следующий код и т.д. Если же устройство проинициализировать не удается, инициализация последующих устройств не производится, и BIOS либо останавливает свое выполнение, либо пытается обратиться к устройству повторно. Таким образом, зная последний POST код, можно определить какое из устройств, предположительно, дало сбой.

Всем известно, что некоторую диагностику неисправностей системы на этапе старта можно провести с помощью звуковых сигналов системного динамика. Эти сигналы - ни что иное, как продублированные значения порта 0080h. Но таких сигналов всегда значительно меньше, чем диагностических кодов, поэтому о квалифицированной и исчерпывающей диагностике неисправностей ПК с их помощью говорить не приходится.

Как правило, POST коды каждого производителя BIOS не зависят от модели материнской платы. Секрет единообразия в том, что создание BIOS - процесс весьма трудоемкий и сложный. По этой причине все, кто работает с POST диагностикой, знают буквально наперечет характерные ошибки и коллизии, которые могут привести к нестарту компьютерной системы или зависанию на ранних этапах инициализации чип сета.

POST карты

Для захвата диагностических кодов и их наглядного отображения служат так называемые POST карты. Очевидно, что эти карты предназначены только для ранней диагностики материнских плат и готовых компьютерных систем до загрузки операционной системы. Если же в персональном компьютере выполняются все этапы инициализации BIOS и успешно загружается операционная система, то дальнейшую работу по поиску неисправностей следует вести при помощи тестовых программ в среде операционной системы.

В связи с отказом производителей компьютерных комплектующих от поддержки устройств в стандарте ISA и появлением материнских плат, у которых отсутствуют ISA слоты, особую актуальность приобретают PCI POST карты как единственные недорогие диагностические устройства, позволяющие производить квалифицированное обслуживание и наладку компьютерных систем.

Одна из них - диагностическая плата IC80+PCI™, оригинальная разработка киевских специалистов из технической лаборатории компании Entry. Эта плата обладает рядом отличительных особенностей, делающих ее чрезвычайно привлекательным средством диагностики.

Дело в том, что с недавних пор на рынке как дань моде начали появляться весьма простые и недорогие диагностические PCI карты, выполненные с явными нарушениями спецификации PCI. Характерной чертой подобного рода устройств являются ошибки в работе, приводящие к зависанию компьютера на различных этапах старта, индикация недостоверных кодов, в том числе и отображение хаотически изменяющихся шестнадцатеричных последовательностей.

Нельзя забывать также, что заявления производителей упрощенных POST карт о полной совместимость со всеми необходимыми стандартами, основаны только на энтузиазме разработчиков. Если нарушена главная заповедь устройства, работающего на PCI шине, а именно, что любая транзакция происходит только при участии сигнала CLK, то о достоверности декодируемой информации не может быть и речи.

Одним из характерных проявлений плохой работы упрощенных POST карт является снятие тактирующего сигнала с PCI слота, в котором она установлена, в результате выполнения процедур Power Management. POST коды в такой ситуации перестают отображаться. Иными словами, слот, в который установлена карта, не соответсвующая спецификации PCI, система с определенного момента считает пустым.

К несчастью эта проблема проявляется не на всех версиях BIOS и счастливый обладатель недорогого тестового устройства заметит эту проблему в самый неподходящий момент.

Более продвинутые POST карты, разработанные лидерами в области диагностики с применением самых передовых технологий, не уступают по сложности современным звуковым или видео картам. И стоят они как хороший RAID контроллер поэтому зачастую оказываются не по карману не только простому наладчику, но и даже сервисному центру небольшой компьютерной фирмы, не говоря уже об энтузиастах-оверклокерах, которым подобное устройство также не помешало бы.
Разработчикам IC80+PCI™ на удивление удалось избежать ошибок первых и не допустить заоблачных цен вторых.

Особенности и дополнительные возможности

IC80+PCI™ полностью соответствует спецификации "PCI Local Bus Specification, Revision 2.2" . На практике это означает, что IC80+PCI™ работает на всех материнских платах без исключения. 0.25 микронная технология микросхем, на базе которой выполнена POST карта, позволяет корректно обслужить декодирование сигналов PCI на логическом и физическом уровне. При этом карта работает и на старых PCI материнских платах в стандарте PCI 2.0 и 2.1.

Карта позволяет выполнять индикацию POST кодов в псевдо-пошаговом режиме. Это важно на этапе раннего старта системы, когда дефекты сильнее всего дают о себе знать.

IC80+PCI™ отображает состояние системных сигналов. Если в компьютерной системе имеются серьезные повреждения, то исследование прохождения PCI транзакций, это единственный способ отказаться от дальнейшего тестирования и приступить к ремонту. Большинство характерных ситуаций описаны в документации к IC80+PCI™. В отличие от всех известных POST карт, IC80+PCI™ имеет средства самотестирования.

Карта бесплатно комплектуется тестовым PCI TestBIOS™. Это уникальное решение, позволяет при помощи IC80+PCI™ тестировать компьютерные системы даже в отсутствие системного BIOS.

Расширенные комментарии к POST кодам Award Software, American Megatrends, Phoenix Technologies и Microid Research доступны на сайте производителя. Информация постоянно обновляется и дополняется по мере появления новых наборов системной логики и материнских плат.

Рекомендации

Нужно сказать, что зачастую отказы являются следствием не поломки, а аппаратных нестыковок, несовместимости программных моделей или банальных проблем с контактами.

Ниже приведен краткий перечень часто встречающихся неисправностей, которые могут быть идентифицированы при помощи IC80+PCI™ и PCI TestBIOS™.

На практике эти неисправности составляют большую часть всех проблем, возникающих из-за выхода из строя компонентов материнских плат, сбоев периферийных устройств, выхода из строя адаптерных плат, частичного или полного повреждения содержимого BIOS, нарушения правил установки дополнительных устройств или нарушения правил сборки. >

Отсутствие основных питающих напряжений (3.3V, 5V, +12V, -12V) Отсутствие или нарушение генерации в цепях тактирования PCI Clock Различные виды неконтактов в слотах и разъемах материнской платы Механические повреждения слотов и разъемов Неправильная установка частоты системной шины Неправильная установка коэффициента умножения Сбои cache L2 в системах с Socket 7 и Slot 1 Ошибки инициализации видеоадаптера, конфликты и несовместимость BIOS видеоадаптеров, других устройств и BIOS материнских плат Несовместимость памяти Конфликты и несовместимость адаптерных плат на уровне прерываний, адресов, DMA каналов Пробои или короткие замыкания линий PCI Пробои или короткие замыкания шины данных SI/O или его компонентов, контроллера клавиатуры, звуковых, SCSI и других контроллеров, интегрированных на материнскую плату и подключенных непосредственно к системным шинам ISA или PCI Короткие замыкания шины данных во внешних адаптерах, установленных в ISA или PCI слоты Фатальные ошибки CMOS, контроллеров DMA, клавиатуры Ошибки системного таймера Ошибки формирования и/или приема высокоприоритетных запросов прерывания NMI, SMI Сбои и частичное разрушение микропрограмм BIOS, несовпадение контрольных сумм, нарушение структуры DMI блока

Все перечисленные особенности IC80+PCI™ позволяют выполнять диагностику и классифицировать ряд неисправностей недоступных другим устройствам подобного класса.

Полное описание POST кодов, текущую поддержку всего спектра выпускаемой продукции, ответы на часто задаваемые вопросы, презентации новых разработок и другую полезную информацию Вы найдете на странице разработчика в Интернет: http://ic.doma.kiev.ua