BIOS

курсова робота з інформатики

ЗМІСТ

1. Складові частини BIOS

BIOS – Базова система введення-виведення називається так тому, що включає обширний набір програм введення-виведення, завдяки яким операційна система і прикладні програми можуть взаємодіяти з різними пристроями як самого комп'ютера, так і підключеними до нього. Взагалі кажучи, система BIOS займає особливе місце. З одного боку, її можна розглядати як складову частину апаратних засобів, з другого боку, вона є як би одним з програмних модулів операційної системи. Сам термін BIOS, мабуть, запозичений з операційної системи CP/M, в якій модуль з подібною назвою був реалізований програмно і виконував приблизно подібні дії.

Більшість сучасних відеоадаптерів, а також контроллери накопичувачів мають власну систему BIOS, яка звичайно доповнює системну. В багатьох випадках програми, що входять у конкретну BIOS, замінюють відповідні програмні модулі основної BIOS. Виклик програм BIOS, як правило, здійснюється через програмні чи апаратні переривання.

Система BIOS крім програм взаємодії з апаратними засобами на фізичному рівні містить програму тестування при включенні живлення комп'ютера POST (Power-On-Self-Test, самотестування при включенні живлення комп'ютера). Тестуються основні компоненти, такі як процесор, пам'ять, допоміжні мікросхеми, приводи дисків, клавіатуру і відеопідсистему.

Система BIOS реалізована у вигляді однієї мікросхеми, встановленої на материнській платі комп'ютера.

Оскільки вміст BIOS фірми IBM був захищений авторським правом, тобто його не можна піддавати копіюванню, то більшість інших виробників комп'ютерів була змушена використовувати мікросхеми BIOS незалежних фірм, системи BIOS яких, зрозуміло, були практично повністю сумісні з оригіналом. Найвідоміші з цих фірм три: American Megatrends Inc. (AMI), Award Software і Phoenix Technologies. Конкретні версії BIOS нерозривно пов'язані з набором мікросхем (chipset), що використовується на системній платі. До речі, компанія Phoenix Technologies вважається піонером у виробництві ліцензійно-чистих BIOS. Саме в них вперше були реалізовані такі функції, як задавання типу жорсткого диска, підтримка приводу флоппі-дисків місткістю 1,44 Мбайта і т.д. Більше того, вважається, що процедура POST цих BIOS має наймогутнішу діагностику. Справедливості ради треба відзначити, що BIOS компанії AMI найбільш поширені. За деякими даними, AMI займає близько 60% цього сегменту ринку. Крім того, з програми Setup AMI BIOS можна викликати декілька утиліт для тестування основних компонентів системи і роботи з накопичувачами. Проте при їх використанні особливу увагу слід звернути на тип інтерфейсу, який використовує привід накопичувача.

Система BIOS у комп'ютерах нерозривно пов'язана з SMOS RAM. Під цим розуміється "незмінна" пам'ять, в якій зберігається інформація про поточні показники годинника, значення часу для будильника, конфігурації комп'ютера: кількості пам'яті, типах накопичувачів і т.д. Саме цієї інформації потребують програмні модулі системи BIOS. Своєю назвою SMOS RAM зобов'язана тому, що ця пам'ять виконана на основі КМОП-струкгур (CMOS-Complementary Metal Oxide Semiconductor), які, як відомо, відрізняються малим енергоспоживанням. CMOS-пам'ять енергонезалежна тільки постільки, оскільки постійно підживляється, наприклад, від акумулятора, розташованого на системній платі, або батареї гальванічних елементів, як правило, змонтованої на корпусі системного блоку. Більшість системних плат допускає живлення CMOS RAM як від вбудованого, так і від зовнішнього джерела.

В разі пошкодження мікросхеми CMOS RAM (або розряді батареї чи акумулятора) програма Setup має нагоду скористатися інформацією за умовчанням (BIOS Setup Default Values), яка зберігається в таблиці відповідної мікросхеми BIOS. До речі, на деяких материнських платах живлення мікросхеми CMOS RAM може здійснюватися як від внутрішнього, так і від зовнішнього джерела. Вибір визначається установкою відповідної перемички.

Програма Setup підтримує установку декількох режимів енергозбереження, наприклад, Doze (дрімаючий), Standby (очікування, або резервний) і Suspend (припинення роботи). Дані режими перераховані в порядку зростання економії електроенергії. Система може переходити в конкретний режим роботи після закінчення певного часу, вказаного в Setup. Крім того, BIOS звичайно підтримує і специфікацію АРМ (Advanced Power Management). Як відомо, вперше її запропонували фірми Microsoft і Intel. В їх сумісному документі містилися основні принципи розробки технології управління споживаною портативним комп'ютером потужністю.

Задавання повної конфігурації комп'ютера здійснюється не тільки установками з програми Setup, але й замиканням (або розмиканням) відповідних перемичок на системній платі. Призначення кожної з них вказано у відповідній документації.

2. Архітектура BIOS

BIOS – базова система введення-виведення, що зберігається в ПЗП, призначена для ізоляції операційної системи і прикладних програм від специфічних особливостей конкретної апаратури. BIOS містить програмну підтримку стандартних ресурсів PC і забезпечує конфігурацію апаратних засобів, їх діагностику і виклик завантажувача операційної системи. BIOS в значній мірі прив'язана до конкретної реалізації системної платі.

Flash-BIOS зберігається у флеш-пам'яті, що дозволяє обновляти версію BIOS перезаписом її з дискети.

Функції BIOS розділяються на наступні групи:

Всі ці функції виконує системний модуль System BIOS, що зберігається в мікросхемі ПЗП або флеш-пам'яті на системній платі. Більшість сервісних функцій виконується в 16-бітному режимі, хоча деякі нові функції можуть мати і альтернативні виклики для 32-бітного виконання.

2.1. Розширення BIOS

Можливості бездискової машини обмежуються тільки функціями BIOS, але їх склад може бути розширений, для чого є спеціальні системні засоби.

Плати адаптерів, встановлених в слоти системної шини, можуть мати мікросхеми ПЗП своєї програмної підтримки – Additional BIOS (додаткові