Системна та власна bios

У всіх системних плат є мікросхема, на яку записано програмне забезпечення BIOS або ROM BIOS. Ця мікросхема містить стартові програми та драйвери, необхідні для запуску системи і функціонування основного апаратного забезпечення. У ній також міститься процедура POST (самотестування при включенні живлення) і дані системної конфігурації. Всі ці параметри записані в CMOS-пам’ять. Цю CMOS-пам'ять часто називають NVRAM (Non-Volatile RAM).

Таким чином, BIOS є комплектом програм, що зберігаються в одній або декількох мікросхемах. Ці програми виконуються при запуску комп’ютера до завантаження операційної системи.

BIOS в більшості PC-сумісних комп’ютерів виконує чотири основні функції:

• POST – самотестування при включенні живлення процесора, пам’яті, набору мікросхем системної логіки, відеоадаптера, контролерів диска, дисковода, клавіатури та інших життєво важливих компонентів системи;

• програма встановлення параметрів BIOS (Setup BIOS) – конфігурація параметрів системи. Ця програма запускається при натисненні певної клавіші (або комбінації клавіш) під час виконання процедури POST;

• завантажувач операційної системи – підпрограма, що виконує пошук діючого основного завантажувального сектора на дискових пристроях. Ця програма завантажує завантажувальний сектор операційної системи, який, у свою чергу, завантажує файли ядра операційної системи.

• BIOS – набір драйверів, призначених для взаємодії операційної системи та апаратного забезпечення при завантаженні системи. При завантаженні DOS або Windows в режимі захисту від збоїв використовуються драйвери пристроїв тільки з BIOS.

Власна BIOS, як правило, встановлюється на наступній платі:

• відеоадаптери – завжди мають власну мікросхему BIOS;

• SCSI-адаптери – ця BIOS не підтримує всі SCSI-пристрої, тобто з диска необхідно завантажувати додаткові драйвери для накопичувачів CD-ROM, сканерів, пристроїв Zip і інших з інтерфейсом SCSI;

• мережеві адаптери – для початкової ініціалізації пристрою або нормального функціонування у бездискових робочих станціях або терміналах;

• плата оновлення IDE або дисковода – для підтримки функції завантажувального пристрою при запуску системи.

Мікросхеми rom та Flash rom

ROM (Read-Only Mеmory) – тип пам’яті, яка може постійно (або практично постійно) зберігати дані. Ці записані дані зберігаються в пам’яті навіть при відключенні живлення. Таким чином, для зберігання стартових процедур і BIOS пам’ять ROM найбільш підходить. Аналогічна пам’ять використовується і в інших пристроях з власною BIOS, наприклад у відеоадаптерах.

Звичайно першою адресою ROM системи є F0000h, розташований за 512 Кбайт від кінця першого мегабайта. Місткість сучасних мікросхем ROM досягає 512 Кбайт і вище. Такий збільшений об’єм дозволяє розташовувати драйвери інтегрованих на системній платні пристроїв.

Існує чотири різні типи мікросхем пам’яті ROM:

1. ROM (Read Only Memory) – тільки для читання;

2. PROM (Programmable ROM) – програмована ROM;

3. EPROM (Erasable PROM) – програмована ROM, що підлягає стиранню;

4. EEPROM (Electrically Erasable PROM) – програмована ROM, яка також називається Flash ROM, що підлягає енергостиранню.

Мікросхеми ROM дуже “повільна”: час доступу дорівнює 150 нс при часі доступу пристрою DRAM 60 нс або менше. Тому в багатьох системах ROM затінюється, тобто її вміст копіюється в мікросхеми динамічної оперативної пам’яті при завантаженні, щоб скоротити час доступу в процесі функціонування. Процедура затінювання копіює вміст ROM в оперативну пам’ять, привласнюючи їй адреси, що спочатку використалися для ROM, яка потім фактично відключається. Це підвищує швидкодію системи пам’яті. Втім, в більшості випадків достатньо затінити тільки базову систему вводу-виводу на системній платі і, можливо, на відеоплаті. Засіб управління затінюванням знаходиться в програмі Setup BIOS.

Оновлення ROM BIOS може знадобитися в наступних випадках:

• при встановленні пристроїв: жорстких дисків об’ємом більше 8 Гбайт і Ultra-DMA/33 Ultra-DMA/66 IDE; накопичувачів CD-ROM з інтерфейсом AT API;

• при додаванні або поліпшенні підтримки Plug and Play;

• при виправленні відомих помилок або проблем сумісності з деякими апаратними засобами та програмним забезпеченням;

• при заміні процесора;

• при додаванні підтримки для системи управління режимом електроживлення (Advanced System Configuration and Power Interface – ACPI).

Настроювання BIOS записані на спеціальній мікросхемі постійної памяті на материнській платі. На сучасних материнських платах використовуються мікросхеми з можливістю оновлення (перезапису) вмісту. Цей процес перезапису називається перепрошивкою BIOS.

Починаючи з 1996 року на всіх комп’ютерах BIOS записується в мікросхему Flash ROM, або ще її називають Flash-bios. Інформацію у цій мікросхемі можна стирати та перепрограмувати безпосередньо в комп’ютері без спеціального устаткування.

Використання Flash ROM дозволяє завантажити нову версію BIOS з Internet або, маючи її на дискеті, завантажити в мікросхему Flash ROM на системній платі без видалення та заміни мікросхеми. Звичайно ці оновлення завантажуються з Web-серверу виробника; потім використовується прикладна програма для створення завантажуваної дискети з новим образом BIOS. Важливо виконати цю процедуру, скориставшись дискетою з програмою початкового завантаження.

Іноді мікросхема Flash ROM захищена від запису; тоді, перш ніж приступити до модифікації, потрібно відключити захист. Звичайно це робиться за допомогою перемикача, який управляє блокуванням модифікації ROM. Без блокування будь-яка програма може перезаписувати ROM у системі, а це небезпечно.