BIOS как стандартная кодовая таблица

Bios (Basic Input/Output System) не является стандартной кодовой таблицей. Это программное обеспечение, которое выполняется при запуске компьютера и отвечает за начальную инициализацию оборудования, а также за загрузку операционной системы.

Стандартные кодовые таблицы, такие как ASCII или Unicode, используются для кодирования символов и текстовой информации, тогда как BIOS ориентирован на взаимодействие с аппаратным обеспечением и управление его работой в момент загрузки без операционной системы.

Составные части BIOS и настройка CMOS

BIOS, или Базовая система ввода-вывода (Basic Input Output System), получила свое название благодаря обширному набору программ, которые обеспечивают взаимодействие операционной системы и приложений с различными устройствами, как внутренними, так и внешними. По сути, в контексте персонального компьютера BIOS занимает уникальную позицию. С одной стороны, её можно считать частью аппаратного обеспечения, а с другой — одним из программных компонентов операционной системы. Сам термин «BIOS» был, вероятно, заимствован из операционной системы CP/M, где существовал аналогичный модуль, реализованный программным способом и выполняющий схожие функции.

Большинство современных видеокарт и контроллеров хранения данных имеют встроенную BIOS, которая часто дополняет основную систему. В ряде случаев программы, содержащиеся в этой BIOS, могут заменять соответствующие программные модули основной BIOS. Обычно доступ к программам BIOS осуществляется через программные или аппаратные прерывания.

Стоит отметить, что система BIOS, кроме программ для взаимодействия с аппаратурой на физическом уровне, Включает в себя программу для тестирования при включении компьютера, известную как POST (Power-On-Self-Test, Самотестирование при включении). В рамках этого тестирования проверяются ключевые компоненты, такие как процессор, оперативная память, вспомогательные микросхемы, дисковые накопители, клавиатура и видеосистема. Если при включении компьютера возникают проблемы (BIOS не может выполнить начальную проверку), вы услышите определённую последовательность звуковых сигналов:

Если вы сталкиваетесь с чем-либо подобным, существует высокая вероятность того, что эта проблема связана с аппаратными средствами.

В компьютерах на базе PS система BIOS реализована в виде одной единственной микросхемы, расположенной на материнской плате. Следует отметить, что название ROM BIOS сегодня уже не совсем актуально, так как «ROM» подразумевает использование постоянных запоминающих устройств (ROM — Read Only Memory). В настоящее время для хранения кода BIOS в основном применяются перепрограммируемые запоминающие устройства, которые можно стереть электрически или с помощью ультрафиолетового излучения. Более того, флэш-память становится наиболее перспективным вариантом для хранения системы BIOS, что обеспечивает легкость изменения существующих функций или добавления новых для поддержки дополнительных устройств, подключаемых к компьютеру.

Поскольку содержимое ROM BIOS фирмы IBM было защищено авторским правом, то есть его нельзя подвергать копированию, то большинство других производителей компьютеров вынуждены были использовать микросхемы BIOS независимых фирм, системы BIOS которых, разумеется, были практически полностью совместимы с оригиналом. Наиболее известные из этих фирм три: American Megatrends Inc. (AMI), Award Software и Phoenix Technologies.

Следует отметить, что конкретные версии BIOS тесно связаны с набором микросхем (чипсетом), установленным на материнской плате. Кроме того, компания Phoenix Technologies считается первооткрывателем в разработке лицензионных и чистых BIOS. Именно в их продукции впервые были внедрены такие функции, как настройка типа жесткого диска, поддержка флоппи-дисков объемом 1,44 Мбайта и т.д.

Более того, считается, что процедура POST в этих BIOS обладает самой продвинутой диагностикой. Однако следует признать, что BIOS от компании AMI являются наиболее распространенными. По некоторым оценкам, AMI занимает приблизительно 60% данного сегмента рынка. Более того, из меню настройки AMI BIOS доступно множество утилит для тестирования ключевых компонентов системы и управления накопителями. Тем не менее, при использовании этих инструментов необходимо уделять особое внимание типу интерфейса, который использует накопитель.

Базовая система ввода-вывода (BIOS) в устройствах компьютера тесно связана с SMOS RAM. Это так называемая «постоянная» память, в которой сохраняются данные о текущем времени, установках будильника и конфигурации компьютера, включая объём оперативной памяти, разновидности накопителей и прочее. Эта информация является необходимой для функционирования компонентов системы BIOS.

Название SMOS RAM происходит от того, что эта память основана на КМОП-технологии (CMOS — Complementary Metal Oxide Semiconductor), которая известна своим низким энергопотреблением. Стоит отметить, что CMOS-память сохраняет свои данные только при условии постоянного питания, например, от аккумулятора, установленного на материнской плате, или от батареи гальванических элементов, чаще всего размещаемой на корпусе системного блока. Следует подчеркнуть, что большинство материнских плат способны обеспечивать питание CMOS RAM как от внутреннего, так и от внешнего источника.

Заметим, что в случае повреждения микросхемы CMOS RAM (или разряде батареи или аккумулятора) программа Setup имеет возможность воспользоваться некой информацией по умолчанию (BIOS Setup Default Values), которая хранится в таблице соответствующей микросхемы ROM BIOS. Кстати, на некоторых материнских платах питание микросхемы CMOS RAM может осуществляться как от внутреннего, так и от внешнего источника. Выбор определяется установкой соответствующей перемычки.

Программа Setup предлагает различные режимы энергосбережения, такие как Doze (древесный), Standby (ожидание) и Suspend (приостановленный). Эти режимы расположены в порядке увеличения экономии энергии. Система может переключаться на определённый режим по истечении установленного времени в настройках Setup.

Кроме того, BIOS, как правило, поддерживает спецификацию APM (Advanced Power Management). Эта технология была впервые представлена компаниями Microsoft и Intel. В их совместном документе были изложены основные принципы разработки системы управления потребляемой мощностью портативных компьютеров.

Напомним, что задание полной конфигурации компьютера осуществляется не только установками из программы Setup, но и замыканием (или размыканием) соответствующих перемычек на системной плате. Назначение каждой из них указано в соответствующей документации.

Конфигурация CMOS.

Изменение установок в CMOS, черес программу SETUP. Чаще всего SETUP может быть вызван нажатием специальной комбинации клавиш (DEL, ESC, CTRL-ESC, или CRTL-ALT-ESC) во время начальной загрузки (некоторые BIOS позволяют запускать SETUP в любое время, нажимая CTRL-ALT-ESC). В AMI BIOS, чаще всего, это осуществляется нажатием клавиши DEL (и удержанием ее) после нажатия кнопки RESET или включения ЭВМ.

STANDARD CMOS SETUP

Предустановленные параметры CMOS:

Дата (месяц/день/год) — предназначена для корректировки даты в системном времени.

Time (hour/min/sec) — для изменения времени в системных часах.

Диск C: (Диск C:) — Это обозначение вашего основного жесткого диска.

Cyln — Число цилиндров на вашем жестком диске.

Head — это количество головок. Wpcom — это предкомпенсация во время записи.

Lzone — это местоположение зоны для парковки головок.

Sect — Число секторов на дорожку.

Размер — это емкость диска. Он вычисляется автоматически на основе количества цилиндров, головок и секторов. Измеряется в мегабайтах.

Floppy drive A (дисковод для дискет A) — устанавливается тип дисковода для дискет, который будет использоваться в качестве привода A.

Дисковод B (тип дисковода B) — по сути, он схож с предыдущим вариантом.

Основной дисплей (Первичный дисплей) — это стандарт отображения, который вы применяете.

Keyboard (Клавиатура): Installed-установлена. Если изменить на «not installed», эта опция укажет BIOS на отмену проверки клавиатуры во время стартового теста, что позволяет перезапускать PC с отключенной клавиатурой (файл-серверы и т.п.) без выдачи сообщения об ошибке теста клавиатуры.

РАСШИРЕННЫЕ НАСТРОЙКИ CMOS.

Typematic Rate Programming — программирование скорости автоповтора нажатой клавиши. По умолчанию – Disabled.Следующие два пункта определяют, как программируется клавиатура.

Задержка автоповтора (Typematic Rate Delay, мс) — это время в миллисекундах, прежде чем начнется повтор вводимого символа, начальная величина составляет 500 мс. Это означает, что необходимо удерживать клавишу определенное время, чтобы её код запустил процесс повторения.

Частота автоповтора (Typematic Rate, символов в секунду) — это количество повторяемых символов за секунду, начальное значение равно 15.

Memory Test Tick Sound — щелчок при прохождении теста памяти. Рекомендуется устанавливать Enabled для того, чтобы слышать, что процесс загрузки выполняется нормально.

Error Check Parity Memory — это метод для выявления ошибок четности в оперативной памяти. Рекомендуется установить настройку в положение "Включено". Это дает возможность дополнительной проверки битов ошибок в памяти. Практически все компьютеры проверяют состояние памяти в процессе работы. Каждый байт ОЗУ имеет дополнительный девятый бит, который при каждом обращении во время записи устанавливается таким образом, чтобы количество единиц оставалось нечетным.

При каждом обращении по чтению проверяется признак нечетности. При обнаружении ошибки возникает немаскируемое прерывание NMI, которое вы не можете заблокировать. ЭВМ прекращает работу и на экране отображается сообщение об ошибке ОЗУ обычно в виде сообщения вида: PARITY ERROR AT 0AB5:00BE SYSTEM HALTED.

Ожидание нажатия F1 при возникновении ошибок — это функция, которая требует от вас нажатия клавиши F1 в случае не критических ошибок во время начальной загрузки. Если ошибка не является серьезной, компьютер запросит ваше действие, чтобы продолжить. Если параметр установлен на Disabled, система выдаст предупреждение и продолжит загрузку без необходимости нажимать клавишу. Рекомендуется использовать настройку Enabled.

Системная загрузка Num Lock — это функция, которая активирует дополнительную клавиатуру в цифровом режиме во время загрузки. Она определяет, будет ли состояние NumLock включено при старте компьютера, и у каждого пользователя будет свое мнение об этом.

Floppy Drive Seek at Boot — поиск на флоппи-диске при загрузке. Рекомендуется устанавливать в Disabled для более быстрой загрузки и для уменьшения опасности повреждения головок.

Последовательность начальной загрузки системы, известная как System Boot Sequence, определяет порядок дисков, на которых будет производиться поиск операционной системы в начале загрузки. Для ускорения процесса рекомендуется устанавливать последовательность C:,A:, что также предотвращает возможность загрузки компьютера с дискеты посторонними. Установка A:,C: полезна для пользователей, не знающих, как настроить CMOS, так как в случае ошибок большинство из них окажутся в затруднительном положении и не будут в курсе, что делать, если загрузиться с дискеты невозможно. Однако следует быть внимательным, поскольку эта настройка может быть включена или отключена. Важно понимать, что если загрузочный сектор на жестком диске будет повреждён (но не полностью разрушен), вы всё равно сможете загрузиться с дискеты. Вдобавок легко ошибиться, полагая, что вы загружаетесь с чистой от вирусов дискеты, в то время как фактически система запускается с инфицированного жесткого диска.

External Cache Memory — внешняя кэш-память. Устанавливается Enabled, если имеется кэш-память. Одна из наиболее часто встречающихся ошибок при работе с CMOS SETUP — если при наличии кэш-памяти вы блокируете ее. Производительность системы при этом значительно падает. Это — кэш между CPU и системной шиной.

Если функция Enabled активирована, но кэш-память не установлена, система будет оставаться в неактивном состоянии большую часть времени.

Опция Password Checking Option предназначена для проверки пароля. Установка пароля на доступ к системе или меню SETUP является рекомендуемой практикой, особенно когда компьютер используется несколькими пользователями, чтобы предотвратить изменения настроек BIOS неавторизованными лицами (друзьями, родственниками и т.д.).

BootSector Virus Protection — защита сектора загрузки от вирусов. В действительности это не совсем защита от вирусов. Все, что эта функция делает — всякий раз, когда к сектору начальной загрузки обращаются по записи, выдает предупреждение на экран и позволяет вам либо разрешить запись, либо запретить ее.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОНФИГУРАЦИЯ С НАСТРОЙКАМИ ПО УМОЛЧАНИЮ BIOS.

Авто конфигурация со значениями BIOS по умолчанию.

Значения BIOS по умолчанию — это настройки, установленные производителем для вашей материнской платы и чипсета. Они предоставляют достаточно хорошую возможность пройти начальный тест. Обычно эти параметры служат неплохой отправной точкой перед дальнейшей настройкой вашей системы. Если вы сделали ошибку и не уверены, какая именно, выберите этот вариант.

Эта опция восстановит ваши настройки BIOS до исходных, позволяя вам начать заново. Вам потребуется точное понимание конфигурации вашей системы. Данная опция *НЕ ИЗМЕНЯЕТ* ни дату системы, ни конфигурацию жесткого диска и дисковода в стандартных настройках CMOS — поэтому в большинстве случаев ваша система будет без проблем загружаться после активации этой опции.

CHANGE PASSWORD

Изменение пароля

Дает вам возможность сменить активный пароль. По умолчанию никакой пароль не устанавливается. Предупреждение: не забывайте ваш пароль! Запишите его где-то! спросите себя: действительно ли мне *нужен* пароль для доступа к моей системе и/или BIOS? (настолько ли опасны для нее ваши брат/сестра/дети/посетители?) Если защита не представляет для вас существенного интереса — отключите ее, установив в Disabled!

Auto Detect Hard Disk

Автообнаружение жесткого диска

Практичная функция, которая поможет, если вы «упустили» информацию о характеристиках вашего жесткого диска. BIOS самостоятельно обнаруживает количество цилиндров, головок и секторов на вашем жестком диске. Порой эту настройку можно найти в основном меню.

WRITE TO CMOS AND EXIT.

Запись в CMOS и завершение работы.

Фиксация изменений, внесенных в CMOS. Это необходимо для того, чтобы ваша настройка осталась постоянной.

DO NOT WRITE TO CMOS AND EXIT.

Выход без сохранения в CMOS.

Если вы не уверены в сделанных изменениях, используйте эту опцию для безопасного выхода из SETUP.

BIOS: базовая система ввода-вывода

Идентификаторы устройств, соответствующих спецификации Plug and Play

Информация Родительская категория: BIOS: основная система ввода-вывода Категория: BIOS с поддержкой Plug and Play

Любое устройство, соответствующее стандарту Plug and Play, обязано иметь идентификатор, который позволяет системе его обнаружить и установить необходимые драйвера. Идентификатор создается производителем устройства и должен быть уникальным.

Каждый производитель устройств Plug and Play имеет уникальный трехсимвольный идентификационный номер. Эти символы он дополняет кодом модели устройства, в результате чего получается идентификационный номер устройства. Таким образом, производитель устройства несет ответственность за назначение уникального номера каждой отдельной модели выпускаемой им продукции.

Обратите внимание!

Исчерпывающий список идентификационных номеров устройств PnP можно найти в файле PCDEVS.TXT, входящем в состав программы диагностики PCI32, доступной по адресу:

http://members.datafast.net.au/dft0802

Затенение ПЗУ

Подробности Родительская категория: BIOS: основная система ввода-вывода Категория: Системная BIOS Микросхемы ПЗУ обладают сравнительно медленной скоростью — время доступа составляет 150 нс, в то время как для DRAM это значение может быть 10 нс или даже меньше. Таким образом, в ряде систем содержимое ROM копируется в микросхемы динамической оперативной памяти при старте, что позволяет значительно уменьшить время доступа в ходе работы. Этот процесс, известный как "затенение", переназначает адреса ROM в оперативной памяти, отключая фактически ПЗУ, что позволяет имитировать работу ПЗУ с максимальной скоростью обработки данных оперативной памяти.

Затенение эффективно главным образом в 16-разрядных операционных системах типа DOS или Windows 3.x. Если компьютер работает под управлением 32-разрядной операционной системы, то затенение фактически бесполезно, так как эти системы не используют 16-разрядный код из ROM. Вместо него они загружают в оперативную память 32-разрядные драйверы, заменяя ими 16-разрядный код BIOS, который был использован в процессе запуска системы.

Настройка управления затенением доступна в меню конфигурации BIOS, о чем мы расскажем далее.

BIOS компании AMI

Эта система BIOS сегодня на рынке занимает лидирующее положение. Некоторые ее версии называют Hi-Flex благодаря повышенной гибкости конфигурирования BIOS. Hi-Flex BIOS от AMI используют многие крупные компании, такие как Hewlett-Packard. Одной из отличительных черт компании AMI является то, что она единственная из производителей BIOS выпускает собственные материнские платы и прочие аппаратные компоненты компьютера.

Каждая версия AMI BIOS при запуске компьютера во время процедуры самотестирования отображает первую идентификационную строку сообщений в левом нижнем углу экрана, непосредственно под информацией о правах. В этом сообщении указывается версия BIOS и некоторые системные параметры, определяемые встроенной утилитой настройки BIOS.

Рекомендация!

Чтобы эта строка не исчезла, можно перед включением питания отключить клавиатуру или во время включения питания удерживать какуюнибудь клавишу нажатой. Это будет воспринято, как ошибка клавиатуры, и строка останется на экране. Также можно загрузить с сайта http://www.ami.com/support/mbid.cfm утилиту идентификации, которая покажет отображаемую во время загрузки информационную строку.

При нажатии клавиши во время выполнения процедуры POST, новые версии AMI Hi-Flex BIOS отобразят две дополнительные строки идентификации, содержащие сведения о настройках, заданных в BIOS.

Возможности AMI BIOS очень велики. Она содержит программу настройки, которая вызывается с помощью клавиши или в течение нескольких первых секунд после начала загрузки компьютера. BIOS напомнит вам, когда и какую клавишу надо нажать. Вы можете самостоятельно указать тип жесткого диска, что важно для оптимального использования многих накопителей IDE и ESDI. С 1995 года версии BIOS могут работать с усовершенствованными накопителями EIDE (Enhanced IDE) и автоматически устанавливать параметры драйвера.

Одной из характерных черт AMI BIOS является наличие встроенной программы для диагностики, управляемой через меню, представляющей собой упрощенную версию AMIDIAG. Хотя она не является заменой более сложным диагностическим инструментам, в экстренных ситуациях она может оказаться полезной. Например, данная программа не выполняет полное тестирование оперативной памяти; процесс форматирования жесткого диска проходит на уровне BIOS, а не на уровне контроллера. Это существенно ограничивает способности BIOS при работе с сильно поврежденными дисками. Большинство последних версий AMI BIOS не включает в себя функции полного диагностирования.

AMI выпустила подробное руководство по BIOS под названием "Руководство программиста по AMIBIOS", опубликованное издательством Windcrest/McGraw-Hill (ISBN 0-07-001561-9). В данном пособии, составленном инженерами AMI, подробно рассматриваются функции BIOS, её возможности, а также коды ошибок и многое другое. К сожалению, это издание больше не переиздается, однако его все еще можно найти в продаже, в том числе на Amazon.com.

Компания AMI выпускает обновления только для BIOS собственных материнских плат. Если материнская плата изготовлена другим производителем, в ее BIOS, скорее всего, были внесены изменения, так что все обновления можно получить у производителя либо у сторонних поставщиков BIOS, таких как eSupport.com.

Определение версии BIOS

Информация о категории: BIOS: основная система ввода-вывода Группа: Обновление BIOS

Для замены или обновления BIOS необходима следующая информация:

• модель материнской платы;
• актуальная версия BIOS.

Версию BIOS можно определить по сообщениям, которые появляются на экране при старте системы. Однако на экране версия BIOS остается всего на несколько секунд, и для того чтобы её “задержать”, нужно нажать клавишу. После того как зафиксируете необходимую информацию, просто нажмите любую клавишу, чтобы продолжить загрузку компьютера.

Обратите внимание!

Многие современные компьютеры во время загрузки системы не выводят на экран монитора привычную таблицу POST. Вместо этого на экране появляется логотип производителя системной платы или компьютера. В этом случае для загрузки программы BIOS Setup необходимо нажать какую-либо клавишу или комбинацию клавиш (определяемую каждым производителем BIOS).

В этой статье мы более подробно рассмотрим указанную процедуру. Возможно, вы слышали, что отображение на экране логотипа производителя вместо стандартного POST-экрана называется тихой загрузкой (quiet boot). В наше время у вас есть реальная возможность заменить стандартные "рекламные плакаты" BIOS, например, логотипом вашей компании или любым другим графическим изображением. Программное обеспечение, которое позволяет изменить или, наоборот, восстановить логотип, отображаемый на экране материнских плат Intel, доступно по следующему адресу: http://developer.intel.com/design/motherbd/gen_indx.htm

Кроме того, идентификационный номер BIOS часто указывается на экранах программы BIOS Setup. Для получения подобной информации, а также для определения параметров наборов микросхем и микросхемы Super I/O, встроенных в системную плату, может быть использована программа BIOS Agent (ее можно загрузить с сайта eSupport.com). Затем можно обратиться к производителю системной платы или на соответствующий сайт, чтобы загрузить и установить более новую версию BIOS (если такая существует).

Интерфейс ACPI

Информация Родительская категория: BIOS: основная система ввода-вывода Категория: BIOS с поддержкой Plug and Play

ACPI (Интерфейс продвинутой конфигурации и управления питанием) представляет собой стандартный подход для взаимодействия между аппаратным обеспечением, операционной системой и приложениями с целью управления энергопотреблением компьютера. В отличие от предыдущей технологии управления энергией APM (Продвинутое управление питанием), сосредоточенной на потреблении энергии процессором, жестким диском и монитором, ACPI занимается не только этим, но и настройкой устройств Plug and Play. Благодаря ACPI конфигурирование устройств Plug and Play и управление их питанием выполняются на уровне операционной системы, а не через установочные параметры BIOS.

Спецификация ACPI была создана компаниями Intel, Microsoft и Toshiba. Ее первая версия увидела свет в 1996 году. Поддержка спецификации ACPI стала одним из главных требований для получения сертификации PC’97, что заставило производителей материнских плат и BIOS интегрировать ACPI в свою продукцию. Сама компания Intel интегрировала поддержку ACPI в южный мост PIIX4E в апреле 1998 года, а Microsoft внедрила ACPI в операционную систему Windows 98, увидевшую свет 25 июня 1998 года. На момент выхода ОС Windows 2000 спецификация ACPI полностью вытеснила APM в качестве основной системы управления электропитанием и управляющего интерфейса.

Технология ACPI делает возможным автоматическое включение и выключение устройств в зависимости от их текущей необходимости. К таким устройствам относятся как внутренние компоненты (например, жесткие диски, сетевые карты и оптические приводы), так и внешние устройства, подключенные к компьютеру (например, телевизоры, видеомагнитофоны, мобильные телефоны и аудиосистемы). Эта система также дает возможность внешним устройствам инициировать запуск компьютера. К примеру, при помещении видеокассеты в видеомагнитофон может автоматически активироваться компьютер, который затем включит широкоформатный телевизор и качественную аудиосистему.

Интерфейс ACPI позволяет системным инженерам реализовывать различные схемы управления питанием оборудования с помощью одного и того же программного драйвера. ACPI также использует структуры данных Plug and Play BIOS и управляет интерфейсом PnP, создавая независимый от операционной системы интерфейс конфигурирования и управления. Компания Microsoft включает поддержку интерфейса ACPI во все операционные системы, начиная с Windows 98.

Во время загрузки операционная система проводит несколько тестов аппаратных компонентов, чтобы проверить их совместимость с ACPI. Если какое-либо устройство не поддерживает ACPI, для него будет применена система управления энергопотреблением APM. Порой, при инициализации ACPI, может возникнуть сообщение об ошибке на красном (аппаратные или BIOS-проблемы) или синем (программные проблемы) экране. Коды ошибок ACPI можно найти в таблице.

Наиболее распространенные подобные ошибки возникают из-за частичной или полной несовместимости поддержки ACPI в BIOS или драйверах устройств. Если вы столкнулись с проблемами ACPI, рекомендуем обратиться к производителю материнской платы для получения обновлений BIOS.

Системные BIOS

6.2.1. Системные BIOS BIOS (Base Input-Output System) — Базовая система ввода-вывода, набор системных программ, записанный в ПЗУ. В частности, содержит модуль начальной загрузки, который получает управлением сразу же после включения питания компьютера.

Из-за того, что доступ к ОЗУ (оперативной памяти) происходит гораздо быстрее, чем к ПЗУ, многие компьютерные производители проектируют свои системы так, чтобы при старте компьютера выполнялось копирование BIOS из ПЗУ в оперативную память. Область памяти, которая при этом активируется, именуется теневой памятью (Shadow Memory).

ПЗУ типичной BIOS занимает 128 Кбайт (до 1 Mбайт) верхней области памяти системы — UMA (upper memory area) в диапазоне адресов с EOOOOh no FFFFFh (внутри первого мегабайта памяти компьютера). Вопреки бытующему представлению, BIOS — это не единая программа, а набор отдельных служебных программ достаточно малого размера.

BIOS состоит из трех основных компонентов (см. рисунок ниже): программы начальной диагностики — POST (Self-Test при включении), утилиты для настройки параметров системы — CMOS Setup и ряда системных вспомогательных подпрограмм. Каждая из этих подпрограмм BIOS запускается в конкретный момент времени, основанный на текущем состоянии компьютера. 6.2.2.

POST Хотя многие новички в области обслуживания ПК осведомлены о том, что POST отвечает за проверку работоспособности компьютерной системы, немногие понимают, что данная система координирует весь процесс загрузки компьютера. POST контролирует почти все операции по инициализации ПК, выполняет базовые диагностические тесты и надежно проверяет ключевые обрабатывающие элементы компьютера, включая встроенное программное обеспечение и системную оперативную память.

POST проверяет центральный процессор, инициализирует системный комплект контроллеров, проверяет память CMOS, где хранятся параметры настройки системы, и заполняет таблицу векторов прерываний для процессора по адресам с 0000h no 02FFH. Затем POST устанавливает область стека BIOS в диапазоне адресов памяти с 0З00H по 03FFH, загружает область данных BIOS в нижнюю память по адресам с 0400h no Q4FFh, производит поиск дополнительных микросхем ПЗУ BIOS различных адаптеров и выполняет загрузку операционной системы с имеющегося диска.

6.2.3. Утилита конфигурации системных параметров (CMOS Setup) Настройки любого персонального компьютера сохраняются в компактном чипе CMOS ОЗУ, который требует минимального энергопотребления. Для доступа к этим настройкам используется служебная утилита CMOS Setup, входящая в состав BIOS.

На старых П К, созданных на основе микропроцессоров 1286 и 1386, эта программа находилась вместе с операционной системой на гибком магнитном диске. Этот установочный диск нередко терялся или выходил из строя от частого употребления. Начиная с последующих моделей компьютеров на основе микропроцессора 1386, программа CMOS Setup стала частью системной BIOS.

В процессе загрузки системы POST собирает данные о аппаратной части и сравнивает их с параметрами, хранящимися в CMOS. Если обнаруженных различий нет, оборудование считается исправным, и этап начальной загрузки системы продолжается. В противном случае загрузка останавливается, и на экран выводится сообщение об ошибке конфигурации системы. Версии утилиты CMOS Setup значительно варьируются в зависимости от производителя и модели системной платы, поэтому отсутствует общий стандарт параметров настройки и их расположения в памяти CMOS. 6.2.4. Процедуры системы

Рекомендуемые материалы

БЕСПЛАТНО

Источники бесперебойного питания APC SU620

Информатика

БЕСПЛАТНО

Определенные системные и методологические аспекты информатики и процесса информатизации

Информатика

FREE

Функции и структура системы BIOS в компьютерах

Информатика

FREE

Сигналы, генерируемые BIOS

Информатика

FREE

Главные конфигурации BIOS

Информатика

FREE

Базовая система ввода-вывода: BIOS ПК

Информатика

Системные служебные подпрограммы (или служебные BIOS-подпрограммы) представляют собой комплект отдельных функций, который создает программный интерфейс между аппаратным обеспечением и операционной системой. Благодаря универсальности этих функций, одна и та же операционная система может функционировать на различных персональных компьютерах с разными системными платами, архитектурами шин, типами процессоров и наборами интегральных микросхем.

Эти служебные подпрограммы активируются с помощью механизма программных прерываний. В большинстве случаев прерывание заставляет процессор приостановить выполнение текущей задачи и переключиться на адрес размещения служебной подпрограммы, которая специально разработана для обработки конкретного прерывания.

Когда программа обработки прерывания завершит свою работу, происходит восстановление состояния процессора на момент возникновения прерывания, и программное управление возвращается в то место, где была прервана работа процессора. Существует большое количество событий, которые могут вызвать прерывание процессора.

Источниками прерываний могут выступать сам процессор, внешние устройства или программное обеспечение. Прерывания, создаваемые процессором (процессорные прерывания), обычно возникают из-за странных, неожиданных или ошибочных исходов выполнения программы.

Например, если программа пытается выполнить деление числа на ноль, процессор генерирует прерывание 1NT ООН, в результате чего появляется сообщение об ошибке ”Деление на ноль” (Divide by zero). Существуют пять процессорных прерываний (от 00h до 04h). Аппаратные прерывания генерируются, когда периферийное устройство хочет при­влечь внимание процессора для выполнения определенной задачи.

Аппаратные прерывания возникают при установке логического сигнала на линии запроса прерывания — IRQ (Interrupt Request). В этот момент процессор останавливает свою текущую деятельность и начинает выполнять процедуру обработки прерывания. После завершения обработки процессор возвращается к своей обычной работе.

К примеру, каждый раз, когда происходит нажатие клавиши на клавиатуре, контроллер клавиатуры создает запрос на прерывание IRQ1, который соответствует прерыванию INT 09h. Это запускает программу, отвечающую за обработку прерываний от клавиатуры. Персональные компьютеры, начиная с модели IBM PC/AT, обычно оснащены 16 линиями аппаратных прерываний (от IRQ0 до IRQ15), что соответствует INT 08h—0Fh и 70h—77h соответственно.

Программные прерывания генерируются для проверки устройства или для управления устройством с целью выполнения определенной работы. Функция ”print screen” (печать экрана) может случить примером использования программного прерывания. Когда на клавиатуре наживается клавиша PRINT SCREEN, генерируется прерывание INT 05h.

Программа, отвечающая за это прерывание, осуществляет печать текущего изображения, отображаемого на экране. 6.2.5. Функционалы BIOS Элементы персонального компьютера постоянно развиваются — это касается центральных процессоров, системных контроллеров, оперативной памяти, видеокарт, накопителей и других компонентов.

По мере совершенствования компьютерной аппаратуры должна развиваться и BIOS с тем, чтобы учитывать появляющиеся новые ресурсы современных компьютеров. В связи с этим важно иметь представления об основных возможностях современной BIOS. He обязательно разбираться во всех деталях, но надо, по крайней мере, уметь узнавать ”современную” BIOS по ее возможностям.

Несмотря на то что некоторые из упомянутых функций могут выглядеть почти схожими, основные возможности актуальной BIOS можно разделить на несколько категорий: · Поддержка процессоров. BIOS способна взаимодействовать с широким диапазоном центральных процессоров, в частности от таких производителей, как Intel, AMD и Cyrix.

К примеру, поддерживаются процессоры Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium 4, а также AMD Athlon и AMD Duron (естественно, не существует BIOS, которая могла бы обеспечить поддержку одновременной работы всех типов процессоров). · Поддержка системных контроллеров (чипсетов). BIOS может обеспечивать совместимость с последними образцами системных контроллеров, такими как Intel 840 или 850.

Поддержка работы системных контроллеров является чрезвычайно важной, поскольку именно с их помощью системная плата осуществляет реализацию таких функций как, например, управление питанием. · Поддержка памяти. BIOS должна уметь автоматически определять размер системной памяти и поддерживать современные типы памяти (например, SDRAM, DDR-SDRAM, и Rambus).

Необходимо наличие механизма контроля ошибок памяти с применением бита четности или кодов иборьбы ошибок (ECC). Современный BIOS способен работать с оперативной памятью объемом до 4 Гбайт (в серверах — еще больше), однако материнская плата может не иметь достаточного количества слотов для установки всего объема памяти. · Поддержка функций управления энергопотреблением.

BIOS должна полностью соответствовать спецификации интерфейса ACPI (Advanced Configuration and Power Interface — усовершенствованный интерфейс конфигурирования системы и управления энергопитанием) версии 1.0 или более поздней, а также поддерживать спецификацию интерфейса BIOS с усовершенствованными средствами управления энергопотреблением (АРМ BIOS) версии 1.2 или более поздней. Управление питанием особенно важно для переносных компьютеров, но также широко используется в настольных компьютерах с целью уменьшения потребления энергопитания.

BIOS обязана обеспечивать возможность управления энергопотреблением дисплеев с помощью системы DPMS (Display Power Management System).  Поддержка накопительных устройств. BIOS должна уметь работать с большими жесткими дисками UltraATA, имеющими более 1024 цилиндров, а также поддерживать 32-разрядный обмен данными с дисками и современные режимы передачи (Ultra-DMA/33, Ultra-DMA/66, Ultra-DMA/100 и Ultra-DMA/I 33). Существует общее правило, согласно которому BIOS должна поддерживать устройства со съемными накопителями, например Zip или SyQuest.

В ряде случаев BIOS может Включать поддержку ключевых функций технологии RAID, например, RAID-1 для зеркалирования дисков.  Соответствие спецификации PC 99. BIOS должна удовлетворять требованиям, изложенным в документации PC 99 (или более поздних версиях) от компании Microsoft.  Поддержка ввода-вывода.

BIOS должна поддерживать функции интеллектуального ввода/вывода (I/O), которые позволяют динамически назначать порты и ресурсы устройствам ввода/вывода в компьютере. Чаще всего это встречается в серверных платформах. · Поддержка универсальной загрузки.

BIOS обязана обеспечивать возможность загрузки операционной системы с нескольких типов накопителей и поддерживать протокол BBS (Спецификация загрузки BIOS) для устройств, предназначенных для загрузки. На сегодняшний день предусмотрена загрузка с четырёх IDE-накопителей (включая CD-ROM), SCSI-устройств и сетевых карт.

Поддержка накопителей со съемными носителями (например, Iomega Zip или SyQuest) также считается достоинством. · Поддержка технологии Plug-and-Play. BIOS должна обнаруживать и настраивать РnР — устройства в период выполнения процедуры POST.

BIOS также обязана взаимодействовать с операционной системой Windows 95/98 для распределения системных ресурсов, а также обеспечивать управление запросами на прерывание (IRQ) для устройств, подключенных по шине PCI. Поддержка спецификации AML от Microsoft гарантирует соответствие современным операционным системам, таким как Windows 2000 и XP, с их возможностями Plug and Play.  · Поддержка параллельного порта.

BIOS должна обеспечивать работу всех режимов параллельного порта, включая стандартный параллельный порт SPP (Standard Parallel Port) (или режим "совместимости"), двунаправленный режим, режим EPP (Enhanced Parallel Port) и Enhanced Capabilities Port (ЕСР). Все эти режимы определены стандартом IEEE 1284.  · Поддержка шин PCI и AGP.

BIOS должна поддерживать спецификацию шины PCI (Peripheral Component Interconnect) версии 2.1 или более поздней, включая мосты PCI — РСI и PCI — ISA. BIOS должна также поддерживать работу ускоренного графического порта AC P (Accelerated Graphics Port) версии 2.0 или более поздней. · Поддержка универсальной последовательной шины USB. BIOS должна поддерживать спецификации Universal HCI и Open HCI1.

Система должна гарантировать полную совместимость и поддержку устройств USB-шины и многоуровневых концентраторов. В последних версиях BIOS реализована поддержка стандарта USB 2.0 (высокоскоростная USB-шина).  · Защита от вирусов. BIOS должна включать функцию антивирусной защиты.

Как минимум, BIOS должна предотвращать изменение главной загрузочной записи (один из традиционных способов размножения вирусов). Бесплатная лекция: "4 — Истечение жидкости через отверстие" также доступна. · Если вы собираетесь познакомиться с возможностями используемой в компьютере BIOS или планируете установить новую версию, то можете многое узнать из кодов идентификации BIOS. 6.2.6.

МИКРОСХЕМА CMOS — это статическая оперативная память с небольшим объемом и низким потреблением энергии. Первые образцы CMOS имели емкость всего 64 байта, а у последующих моделей этот объем удвоился до 128 байт.

Современные версии обладают памятью в 512 байт и более, которая используется для хранения параметров настройки компьютера и дополнительной конфигурационной информации ESCD (Расширенные данные конфигурации системы), необходимых для функционирования системы РnР. 6.2.7.

Функции микросхемы СМОS Поскольку оперативная память теряет записанную в нее информацию при отключении питания, в состав компьютера входит батарейка, которая обеспечивает постоянное питание микросхемы CMOS (и системных часов). Именно эта батарея обеспечивает функционирование системных часов, а также сохранение системных параметров в периоды отключения питания компьютера.

Разумеется, если данная батарея выйдет из строя, то информация о дате, времени и системных параметрах компьютера окажется утраченной. Восстановление корректных настроек системы после такой неисправности может оказаться довольно сложной задачей, особенно для старых моделей ПК. CMOS (Complimentary Metal-Oxide Semiconductor) — это комплиментарный металл-оксидный полупроводник. По сути, CMOS представляет собой лишь одну из технологий производства микросхем, которая, в частности, характеризуется низким потреблением энергии. Однако в контексте персональных компьютеров под термином CMOS чаще всего подразумевают именно CMOS RAM, то есть оперативную память, изготовленную по технологии CMOS.

Поделитесь ссылкой:

Рекомендуемые лекции

• 2 Системы кластеров
• Тема 3. ХИМИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ГОРЕНИЯ
• 4 — Протекание жидкости через отверстие
• 6 — Потоки рек
• 6.1 Окно уведомления

Новые статьи

Элементарные рекомендации для успешной сдачи сессии без нервного напряжения

16 сообществ ВКонтакте, которые стоит посетить каждому студенту

Чат GPT: как он может помочь учащимся и возможно ли с его помощью создавать учебные задания

Пересдача экзамена в ВУЗе: как происходит и можно ли завалить

Каким образом подготовить курсовую работу в 2024 году в соответствии с требованиями ГОСТ?

Популярно в данное время

КМ-2. Способы одномерного поиска. Способы одномерной оптимизации без учета производной функции. Разбор задач

Методы оптимизации

1249 руб.

НСПК Предоставляем услуги: Выполнение всех практических и тестовых заданий для НСПК ОСЭК

Информатика

18990 12990 руб.

КМ-1. Задания на расчёт. + КМ-2. Задания на расчёт + КМ-3. Задания на расчёт — Полный пакет по теории вычислительных систем!