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揭开BIOS的神秘面纱

时间:2004/10/15 1:17:00来源:本站整理作者:蓝点我要评论(0)

  BIOS,Basic Input/output system,发音类似"罢哎奥丝"(这可是根据标准的音标翻过来的哦),即基本输入/输出系统。实际上它是被固化在计算机ROM(只读存储器)芯片上的一组程序,为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制与支持。更形象地说,BIOS就是硬件与软件程序之间的一个"桥梁"或者说是接口(虽然它本身也只是一个程序) ,负责解决硬件的即时需求,并按软件对硬件的操作要求具体执行。BIOS的具体功能和作用如下:

BIOS中断调用即BIOS中断服务程序。它是微机系统软、硬件之间的一个可编程接口,用于程序软件功能与微机硬件实现的衍接。 DOS/Windows操作系统对软、硬盘、光驱与键盘、显示器等外围设备的管理即建立在系统BIOS的基础上。程序员也可以通过 对INT 5、INT 13等中断的访问直接调用BIOS中断例程。

BIOS系统设置程序微机部件配置情况是放在一块可读写的CMOS RAM芯片中的,它保存着系统CPU、软硬盘驱动器、显示器、键盘等部件的信息。 关机后,系统通过一块后备电池向CMOS供电以保持其中的信息。如果CMOS中关于微机的配置信息不正确,会导致系统性能降 低、零部件不能识别,并由此引发一系统的软硬件故障。在BIOS ROM芯片中装有一个程序称为"系统设置程序",就是用来 设置CMOS RAM中的参数的。这个程序一般在开机时按下一个或一组键即可进入,它提供了良好的界面供用户使用。这个设置 CMOS参数的过程,习惯上也称为"BIOS设置"。新购的微机或新增了部件的系统,都需进行BIOS设置。

POST上电自检接通微机的电源,系统将执行一个自我检查的例行程序。这是BIOS功能的一部分,通常称为POST--上电自检(Power On Self Test)。完整的POST自检包括对CPU、系统主板、基本的640KB内存、1MB以上的扩展内存、系统ROM BIOS的测试;CMOS中系统配置的校验;初始化视频控制器,测试视频内存、检验视频信号和同步信号,对CRT接口进行测试;对键盘、软驱、硬盘及CD-ROM子系统作检查;对并行口(打印机)和串行口(RS232)进行检查。自检中如发现有错误,将按两种情况处理:对于严重故障(致命性故障)则停机,此时由于各种初始化操作还没完成,不能给出任何提示或信号;对于非严重故障则给出提示或声音报警信号(自检响铃代码的含义见下文),等待用户处理。

BIOS系统启动自举程序在完成POST自检后,ROM BIOS将按照系统CMOS设置中的启动顺序搜寻软硬盘驱动器及CDROM、网络服务器等有效的启动驱动器 ,读入操作系统引导记录,然后将系统控制权交给引导记录,由引导记录完成系统的启动。
  常见BIOS芯片的识别主板上的ROM BIOS芯片是主板上唯一贴有标签的芯片,一般为双排直插式封装(DIP),上面印有"BIOS"字样。虽然有些BIOS 芯片没有明确印出"BIOS",但凭借外贴的标签也能很容易地将它认出。586以前的BIOS多为可重写EPROM芯片,上面的标签起着保护BIOS内容的作用(紫外线照射会使EPROM内容丢失),不能随便撕下。 586以后的ROM BIOS多采用Flash ROM(快闪可擦可编程只读存储器),通过跳线开关和系统配带的驱动程序盘,可以对Flash ROM进行重写,方便地实现BIOS升级。 常见的BIOS芯片有AMI、Award、Phoenix等,在芯片上都能见到厂商的标记。
  目前市面上较流行的主板BIOS主要有 Award BIOS、AMI BIOS、Phoenix BIOS三种类型(如图1)。Award BIOS是由Award Software公司开发的BIOS产品,在目前的主板中使用最为广泛。Award BIOS功能较为齐全,支持许多新硬件,目前市面上多数586主机板和PⅡ主板都采用了这种BIOS;AMI BIOS是AMI公司出品的BIOS系统软件,开发于80年代中期,早期的286、386大多采用AMI BIOS,它对各种软、硬件的适应性好,能保证系统性能的稳定,到90年代后,绿色节能电脑开始普及,AMI却没能及时推出新版本来适应市场,使得AMI BIOS失去了大半壁江山;Phoenix BIOS是Phoenix公司产品,Phoenix意为凤凰,有完美之物的含义。Phoenix BIOS 多用于高档的586原装品牌机和笔记本电脑上,其画面简洁,便于操作。


认识COMS

  CMOS,(原意是指互补金属氧化物半导体--一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料,中文发音"瑟磨丝")是微机主板上的一块可读写的RAM芯片,用来保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板的电池供电,即使系统掉电,信息也不会丢失。 CMOS RAM本身只是一块存储器,只有数据保存功能,而对CMOS中各项参数的设定要通过专门的程序。早期的CMOS设置程序驻留在软盘上的(如IBM的PC/AT机型),使用时很不方便。现在多数厂家将CMOS设置程序做到了BIOS芯片中,在开机时通过特定的按键就可进入CMOS设置程序,方便地对系统进行设置。因此CMOS设置又被叫做BIOS设置。 早期的CMOS是一块单独的芯片MC146818A(DIP封装),共有64个字节存放系统信息。386以后的微机一般将 MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中(如82C206,PQFP封装),最新的一些586主板上更是将CMOS与系统实时时钟和后备电池集成到一块叫做DALLDA DS1287的芯片中。随着微机的发展、可设置参数的增多,现在的CMOS RAM一般都有128字节及至256字节的容量。为保持兼容性,各BIOS厂商都将自己的BIOS中关于CMOS RAM的前64字节内容的设置统一与MC146818A的CMOS RAM格式一致,而在扩展出来的部分加入自己的特殊设置,所以不同厂家的BIOS芯片一般不能互换,即使是能互换的,互换后也要对CMOS信息重新设置以确保系统正常运行。


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