qark.ru

Главная » Статьи » BIOS » BIOS

Система BIOS и CMOS-память
Сразу после включения компьютера начинают «тикать» электронные «часы» основной шины. Их импульсы расталкивают заспавшийся процессор, и тот может начинать работу. Но для работы процессора нужны команды. Точнее говоря, нужны программы, потому что программы — это и есть упорядоченные наборы команд. Таким образом, где-то в компьютере должна быть заранее заготовлена пусковая программа, а процессор в момент пробуждения должен твердо знать, где она лежит.

Хранить эту программу на каких-либо носителях информации нельзя, потому что в момент включения процессор ничего не знает ни о каких устройствах. Чтобы он о них узнал, ему тоже нужна какая-то программа, и мы возвращаемся к тому, с чего начали. Хранить ее в оперативной памяти тоже нельзя, потому что в ней в обесточенном состоянии ничего не хранится.

Выход здесь существует один-единственный. Такую программу надо создать аппаратными средствами. Для этого на материнской плате имеется специальная микросхема, которая называется постоянным запоминающим устройством — ПЗУ. Еще при производстве в нее «зашили» стандартный комплекс программ, с которых процессор должен начинать работу. Этот комплекс программ называется базовой системой ввода-вывода (по-русски — Биос, а по-английски — BIOS).

По конструкции микросхема ПЗУ отличается от микросхем оперативной памяти, но логически это те же самые ячейки, в которых записаны какие-то числа, разве что не стираемые при выключении питания. Каждая ячейка имеет свой адрес.

После запуска процессор обращается по фиксированному адресу (всегда одному и тому же), который указывает именно на ПЗУ. Отсюда и поступают первые данные и команды. Так начинается работа процессора, а вместе с ним и компьютера. На экране в этот момент мы видим белые символы на черном фоне.

Одной из первых исполняется подпрограмма, выполняющая самотестирование компьютера. Она так и называется: Тест при включении (по-английски — POST — Power-On SelfTest). В ходе ее работы проверяется многое, но на экране мы видим только, как мелькают цифры, соответствующие проверенным ячейкам оперативной памяти.

CMOS-память

Программных средств BIOS достаточно, чтобы сделать первичные проверки и подключить стандартные устройства, такие как клавиатура и монитор. Слово стандартные мы выделили специально. Дело в том, что монитор и клавиатура у вас могут быть очень даже нестандартными. Но на данном этапе это не имеет значения — просто компьютер пока рассматривает их как стандартные. Ему еще не ведомы все их свойства, и он полагает, что клавиатура и монитор у нас такие, какие были в ходу двадцать лет назад, во времена первых компьютеров. Этим обеспечивается гарантия того, что вы хоть что-то увидите на экране, вне зависимости от той модели монитора, какая имеется в вашем распоряжении. BIOS предполагает, что монитор у нас черно-белый — именно поэтому первые сообщения на экране проходят в черно-белом режиме.

Однако долго работать лишь только со стандартными устройствами компьютер не может. Ему пора бы узнать о том, что у него есть на самом деле. Истинная информация об устройствах компьютера записана на жестком диске, но и его еще надо научиться читать. У каждого человека может быть свой уникальный жесткий диск, не похожий на другие. Спрашивается, откуда программы BIOS узнают, как работать именно с вашим жестким диском?

Для этого на материнской плате есть еще одна микросхема — CMOS-память. В ней сохраняются настройки, необходимые для работы программ BIOS. В частности, здесь хранятся текущая дата и время, параметры жестких дисков и некоторых других устройств. Эта память не может быть ни оперативной (иначе она стиралась бы), ни постоянной (иначе в нее нельзя было бы вводить данные с клавиатуры). Она сделана энергонезависимой и постоянно подпитывается от небольшой аккумуляторной батарейки, тоже размещенной на материнской плате. Заряда этой батарейки хватает, чтобы компьютер не потерял настройки, даже если его не включать несколько лет.

Настройки CMOS, в частности, необходимы для задания системной даты и системного времени, при установке или замене жестких дисков, а также при выходе из большинства аварийных ситуаций. Настройкой BIOS можно, например, задать пароль, благодаря которому посторонний человек не сможет запустить компьютер. Впрочем, эта защита эффективна только от очень маленьких детей.

Для изменения настроек, хранящихся в CMOS-памяти, в ПЗУ содержится специальная программа — SETUP. Чтобы ее запустить, надо в самый первый момент после запуска компьютера нажать и удерживать клавишу DELETE. Навигацию в системе меню программы SETUP выполняют с помощью клавиш управления курсором. Нужные пункты меню выбирают клавишей ENTER, а возврат в меню верхнего уровня — клавишей ESC. Для изменения установленных значений служат клавиши Page Up и Page Down.

Хранение информации в CMOS

Мы сказали, что BIOS - это аппаратно прошитый набор программ, который нельзя "просто так" изменить. Но, при помощи программы BIOS Setup можно производить настройки BIOS. Как же так? С одной стороны нельзя ничего менять, с другой - можно производить настройки? Все дело в том, что сама BIOS действительно содержит набор программ, который остается неизменным, а вот "настройки БИОС" - это не что иное, как данные для этих самых программ, которые хранятся не в микросхеме BIOS и их-то мы и можем менять во время работы с BIOS Setup.

Чтобы проще можно было понять, приведем аналогию с телевизором. В современных телевизорах есть много настроек разных параметров: яркость, контрастность, цветность…, которые изменить пользователь не может. Он может изменять только ЗНАЧЕНИЯ этих параметров, тем самым влиять на качество изображения и работу телевизора в целом.

Вот эти самые ЗНАЧЕНИЯ, изменять которые можно в BIOS Setup, хранятся в специальной микросхеме динамической памяти, которая называется CMOS (название технологии, по которой производится микросхема: Complementary Metal-Oxide-Semiconductor - комплементарный металлооксидный полупроводник или КМОП). Кроме настроек BIOS в CMOS хранятся параметры конфигурации компьютера. Суммарный объем памяти CMOS составляет всего 256 байт и потребляет она очень мало энергии. Стандартная батарейка, расположенная на материнской плате питает CMOS в течение 5-6 лет, после чего необходимо производить ее замену.

При включении компьютера происходит тестирование оборудования, в процессе которого сравнивается его текущая конфигурация с данными в CMOS-памяти. Если обнаруживаются отличия, то происходит автоматическое обновление CMOS-памяти, либо вызывается BIOS Setup.

Если срок батарейки, питающей CMOS, подошел к концу, то при включении компьютера на экран будет выведено сообщение, например, "CMOS-checksum error". Для возобновления работы компьютера необходимо будет установить новую батарейку взамен вышедшей из строя.

После замены батарейки при первом включении компьютера заводские настройки, хранящиеся в BIOS, будут "сброшены" в CMOS-память. Это, кстати, один из способов устранить неисправность, если вы "перемудрили" с настройками BIOS. Для этого надо выключить компьютер, вынуть на 30 секунд батарейку из материнской платы, установить ее назад, и заводские настройки BIOS будут восстановлены, а компьютер снова заработает.


BIOS и CMOS

Батарейку обнаружить на материнской плате не составит большого труда, т.к. она довольно крупная. Как правило, рядом с ней располагается и микросхема CMOS. А вот BIOS-микросхема может находиться совершенно в другом месте платы - надо будет посмотреть паспорт на материнскую плату, там эта информация указана.

Категория: BIOS | Добавил: disco (13 Март 2012)
Просмотров: 4325 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 1
1  
Спасибо огромное.Очень познавательный пост, многое узнал.Хотел лишь спросить где находиться сама микросхема ПЗУ на материнке?

Имя *:
Email *:
Код *: