BIOS基础知识

第1章BIOS基础知识2BIOS的概念BIOS和CMOS的关系BIOS芯片BIOS的功能BIOS的数据文件组成BIOS的用途芯片的封装形式CMOS的概念BIOS的设置方法31.1BIOS的概念•1.1.1BIOS的概念BIOS(BasicInput/OutputSystem)即基本输入输出系统，通常固化在只读存储器(ROM)中，为电脑提供最低级最直接的硬件控制的程序，它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽，通俗地说，BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换器”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要求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。4•1.1.1BIOS与CMOS的关系CMOS（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)RAM是系统参数存放的地方，而BIOS中系统设置程序是完成参数设置的手段。因此，准确的说法应是通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置。CMOS芯片只有保存数据的功能，而对CMOS中各项参数的修改要通过BIOS的设定程序来实现。5•二者关系BIOS是一组设置硬件的计算机程序，保存在主板上的一块ROM芯片中。CMOS芯片只有保存数据的功能，而对CMOS中各项参数的修改则要通过BIOS的设定程序来实现。61.1.2BIOS芯片•目前市场上常见的BIOS生产厂商有两家，一家是Award公司(Phoenix公司已经和Award公司合并)，生产Award/PhoenixBIOS；另外一家是AMI公司，生产AMIBIOS。•现在比较流行的主板BIOS主要有AwardBIOS、AMIBIOS和PhoenixBIOS三种类型。7•BIOS实际上由固件Firmware和ROM芯片组成。其中Firmware是一种固化在集成电路内部的程序代码，集成电路的功能就是由这些程序决定的。ROM则是一种在一次性写入固化后可以多次读取的集成电路块。•由此可见，ROM仅仅是固化的载体(而BIOS是固化了系统主板Firmware的ROM芯片)，如图1-2所示即是一块PhoenixBIOSROM芯片。8图1-1AwardBIOS芯片9图1-2PhoenixBIOSROM芯片10•早期主板BIOS芯片采用的是ROM，且无法修改。•EPROM(全称是ErasableProgrammableROM，可擦除可编程ROM)。•EPROM分类1.只能写一次的ROM2.可以用紫外线来擦除原有的Firmware，并通过专用的读写器更新其Firmware。11主板上的BIOS分类1.ROMBIOSReadOnlyMemory，ROMBIOS中的程序是不能改动的。2.FlashBIOS闪速存储器，可以快速读写的EEPROM。通常情况下FlashROM是不能修改的，这就是不能对最初的BIOS刷新或升级的原因。但在一定的电压、电流条件下，也可以对该Firmware集成电路块进行写入或擦除的操作。12BIOS芯片位置•大多位于主板ISA和PCI插槽交汇处的上方，也有部分主板将BIOS芯片安排在主板的左下方位置，芯片表面一般贴有BIOSFirmware提供商的激光防伪标贴。一般不直接焊在主板上，而是插在一个专用的插槽上。13FlashROM芯片封装形式•长方形封装形式•接近正方形的、体积更小巧的封装形式141.1.3BIOS的功能1．POST上电自检通过读取CMOSRAM中的内容识别硬件配置，并对其进行自检和初始化。完整的自检包括对CPU、640KB基本内存、所有扩展内存、ROM、主板、CMOS存储器、串并口、显示卡、软硬盘子系统的检查和键盘测试等。一旦在自检中发现问题，系统将给出提示信息或鸣笛警告。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，等待用户处理。152．BIOS系统设置•用于显示和设置计算机中各种硬件设备的参数配置信息。每时每刻，BIOS都会与计算机的输入/输出设备进行通信，它总是通过特定的数据端口发出指令，发送或接收各类外部设备的数据，实现软件应用程序对硬件的操作。16•硬件中断处理是计算机系统软、硬件之间的一个编程接口，是计算机中应具有的最底层的功能。•在某个程序运行时，如果突然要让其停止运行，BIOS就会依据中断号向CPU等硬件设备发出指令，在操作时输入使用某个硬件的命令之后，系统就会根据中断号使用相应的硬件来完成所要求的操作，最后根据其中断号跳回原有状态。3．硬件中断处理17•BIOS的服务功能是通过调用中断服务程序来实现的，这些服务分为很多组，每组有一个专门的中断。例如视频服务，中断号为10H；屏幕打印，中断号为05H；磁盘及串行口服务，中断14H等。每一组又根据具体功能细分为不同的服务号。应用程序需要使用哪些外设、进行什么操作只需要在程序中用相应的指令说明即可，无需直接控制。184．BIOS系统启动自举•完成POST自检之后，BIOS将按照系统CMOS设置中的启动顺序，搜寻软盘、硬盘、光盘驱动器和网络服务器等有效的启动驱动器，并在读入操作系统引导记录之后，将系统控制权交给引导记录，由操作系统完成系统的启动。191.1.4BIOS的数据文件组成•一组以数据文件的形式存在的程序。BIOS中的数据文件由多个文件组成并经过压缩处理，主要包括：BIOS程序主文件、EPA图像文件、LogoBitMap文件、ISA设备文件、PCI设备文件和CPU代码文件等。201.1.5BIOS的用途按照功能来分，BIOS可以分为以下3种。1．主板BIOS主板BIOS是操作系统和硬件之间的一个连接桥梁，主要负责操作系统和硬件之间的通信工作，即发送指令。2．显卡BIOS显卡BIOS芯片主要用于保存显卡的BIOS程序，其中存储了显示卡的硬件控制程序和相关信息。当计算机启动之后，显卡BIOS中的数据就会被映射到内存里并控制整个显卡。显卡BIOS主要用于显卡上各种器件之间正常运行时的控制和管理，类似于显卡的“神经中枢”。3．SCSI控制卡BIOSSCSIBIOS储存在SCSI卡上的ROM中，主要用在SCSI接口卡(或称控制卡)上，负责管理计算机的外围设备和计算机系统的信息通信(。目前大部分的SCSI接口卡都采用了FlashROM。211.1.6芯片的封装形式BIOS芯片的种类有：•FlashROM(直接使用工作电压即可擦除和写入，型号有29、39、49系列)•EEPROM(需要使用一个12V的编程电压才能擦除和写入，常见的型号有28F系列)、•EPROM(需要使用紫外线照射后才可清除芯片中的数据，写入时同样需要一个比较高的编程电压，其IC上有一个透明孔，型号为27系列)、22•PROM(只可用程序写一次)和MARKPROM(出厂时内容已固定，无法擦除)等5种23封装形式•(1)DIP(双列直插)封装形式该种封装形式为长方形传统IC包装方式，通常插在插座上，一般的主板、大型界面卡上都使用这种芯片，如图1-4所示。图1-4DIP(双列直插)封装形式24(2)PLCC封装形式•PLCC封装形式为正方形，四边都有折弯形接脚，笔记本电脑、数据机和较小型界面卡上都使用这种芯片，如图1-5所示。焊在主板上的PLCC封装形式BIOS芯片如图1-6所示。在插座中的PLCC封装形式芯片，可以使用PLCC拔取夹将其方便地拔下。图1-5PLCC封装形式25图1-6焊在主板上的PLCC封装形式BIOS芯片261.2对CMOS进行一些了解•CMOS是主板上的一个具有记忆功能的可读写RAM芯片，用于记录计算机的一些设置信息。该芯片中的信息通过一块后备电池供电，因此，即使在关机状态下，CMOS中的保存信息也不会丢失，除非是后备电池电量不足。CMOS中存放了系统的许多参数，通过BIOS中的系统设置程序可以进行CMOS参数设置。271.2.1解密CMOS密码CMOS密码即“开机密码”。•分类1.System密码2.Setup密码281.2.2BIOS和CMOS的内容设置主要有如下几个功能选项。•StandardCMOSSetup：标准参数设置，包括日期，时间和软盘、硬盘参数等。•BIOSFeaturesSetup：设置一些BIOS系统选项。•ChipsetFeaturesSetup：主板芯片参数设置。•PowerManagementSetup：电源管理设置。•PnP/PCIConfigurationSetup：即插即用设备设置及PCI插件参数设置。•IntegratedPeripherals：整合外设的设置。•其他：硬盘自动检测，系统口令，加载默认设置，退出等。291.3BIOS的设置方法1.3.1进入BIOS设置窗口•对于AwardBIOS：按键盘上的Del键即可进入BIOS设置。•对于AMIBIOS：按键盘上的Del键或Esc键即可进入BIOS设置。•对于PhoenixBIOS：按键盘上的F2功能键即可进入BIOS设置301.3.2BIOS设置•用方向键(←↑→↓)来选择欲设定的项目，用Enter键来进入选项，用PageUp及键来修改参数内容，用Esc键来退出选项。•Shift+F2：用来改变屏幕背景颜色。•F1：如果用户想知道关于每一个设置项更详细的信息，可按F1功能键，此时即可出现一个新窗口，显示说明信息。•F5：载入上一次的设置值。•F6：载入BIOS内定值。•F7：载入Setup设置值。•F10：保存退出BIOS。31•当设置完BIOS之后，利用Save&ExitSetup(保存设置退出)或ExitWithoutSaving(不保存设置退出)选项，即可退出CMOS设置，计算机将重新启动。