Устройства оперативной памяти

Все возможные конфигурации памяти (тип, емкость, быстродействие, количество элементов) приводятся в документации на системную плату. Размер установленной памяти ROM BIOS определяет автоматически. При расширении памяти рекомендуется заполнение банков памяти следует начинать с банка 0. Частичное заполнение банка не допускается. В каждом банке обычно используются одни элементы емкости и быстродействия. Память в банках организована по байтно, поэтому на системных платах для микропроцессора Intel 486 30 контактные модули SIMM устанавливаются по 4, а для микропроцессора Pentium используются 72 контактные модули установленные параллельно для обеспечения разрядности в 64 бита.

Bios и cmos ram

Базовую систему ввода вывода можно рассматривать как составную часть аппаратуры, а также как программный модуль операционной системы. Большинство современных видеоадаптеров, а также контроллеров накопителей имеют собственную BIOS дополняющую системную. Вызов программ BIOS осуществляется через программные или аппаратные прерывания. Кроме программ взаимодействия с аппаратными средствами на физическом уровне BIOS содержит программу тестирования компьютера при включении питания (POST) и программу начальной загрузки загружающей операционную систему с соответствующего накопителя. BIOS реализуется в виде одной или двух микросхем на системной плате. При наличии двух микросхем с организацией 32К на 8 одна помечается LOW другая HIGH. Используются в основном перепрограммируемые электричеством или ультрафиолетом ПЗУ. Применяется также флеш-память в основе работы заполняющей ячейки, которой лежит физический эффект Фаули-Нордхайма. Большая память допускает перезапись информации до десятков тысяч раз. В комплект системной платы оснащенной флеш BIOS должна входить дискета со специальной утилитой для записи. Однако разрешение записи осуществляется с помощью специальной перемычки на плате. Содержание ROM BIOS фирмы IBM было защищено авторским правом. Большинство других производителей компьютеров вынуждены использовать микросхемы BIOS независимых фирм почти полностью совместимые с оригиналом. AMI, AWARD, PHOENIX конкретные версии BIOS неразрывно связаны с набором микросхем Chipset размещенном на системной плате. Компания PHOENIX является пионером в производстве лицензионных чистых BIOS. Именно в них впервые были реализованы функции задания типа жесткого диска определяемого пользователем, поддержка привода флаппи дисков емкость 1,44 Мбайта и т.д. Процедура POST этих BIOS имеет самую мощную диагностику. Наиболее распространенными являются BIOS компании AMI из программы Setup AMI BIOS можно вызвать несколько утилит для тестирования основных компонентов системы и работы с накопителями. BIOS неразрывно связана с абривиатурой CMOS RAM под этим понимается не измененная память в которой храниться информация о текущих показателях часов, значении времени для будильника, конфигурация компьютера. Именно в этой информации нуждаются программные модули BIOS.

CMOS RAM выполняется на основе КМДП структуры с малым энергопотреблением. В первых PC/AT эта память в 64 байта реализовывалась микросхемой МС146818 фирмы MOTOROLA в которой были также и часы реального времени. В современных компьютерах функции этой микросхемы включены в одну из вспомогательных микросхем, например периферийного контроллера. CMOS память постоянно подпитывается от аккумулятора на системной плате. В BIOS имеется программа Setup, которая может изменять содержание CMOS памяти. Она вызывается определенной комбинацией клавиш высвеченной на экране после включения питания.

Войти в Setup можно клавишами F1 или F2. Setup фирмы AMI может выполнять обычные установки т.е. информацию о дате, текущих пользователях часов, количестве стандартной расширенной памяти, технические параметры и типы накопителей дисплея, а также установки клавиатуры. Имеются и расширенные установки, включающие в себя дополнительные возможности конфигурирования системной платы зависящей от используемого набора вспомогательной микросхемы. Это допустимая скорость ввода символов с клавиатуры по умолчанию 15 символов в секунду, тестирование памяти выше 1Мбайта, последовательность загрузки, установка определенной тактовой частоты микропроцессора при включении, разрешение параллельной защиты, запрет контроля четности памяти и т.д. Допускается определение областей теневой памяти для системной ROM BIOS, а также ROM BIOS видеоадаптеров, контроллеров накопителей и дополнительных адаптеров. Смысл определения теневой памяти состоит в перемещении содержимого ROM BIOS и ROM BIOS дополнительных адаптеров из медленной постоянной памяти в быструю оперативную. Копии переносятся в защищенную область памяти в диапазоне 640Кбайт-1Мбайт. Происходит это следующим образом.

В выбранную страницу памяти копируется 64Кбайта системный ROM BIOS и (или) 32Кбайта ROM BIOS адаптеров. Затем область памяти защищается от записи и происходит переадресация страниц памяти. Таким образом, при обращении по действительным адресам коды читаются из теневой области, что повышает скорость работы с накопителем и видеоадаптером. Кроме этого в программных установках возможны: установка тактовой частоты системной шины, числа тактов ожидания микропроцессора при обращении к устройствам ввода вывода, оперативной и (или) кэш памяти. Удобной функцией современных BIOS является autodetect. Она позволяет автоматически определить логические параметры подключенного IDE винчестера. При повреждении микросхемы CMOS RAM или разряде аккумулятора программа Setup имеет возможность воспользоваться некой информацией по умолчанию, которая храниться в таблице соответствующей микросхемы ROM BIOS. Если системная плата является <зеленой> то Setup обязательно поддерживает установку нескольких режимов энергосбережения, например Doze, Stand by и Suspend. Система может переходить в конкретный режим по истечении времени указанного в Setup. Кроме того, BIOS обычно поддерживает и спецификацию APM предложенную фирмами Microsoft и Intel. Обычно Setup поддерживает также установки с шиной PCI и автоматической конфигурацией систем Plug and Play. Задание полной конфигурации не только программой Setup, но и замыканием и размыканием перемычек на системной плате даже с автоматической конфигурацией. Они определяют тип процессора, наличие внешнего сопроцессора, тактовую частоту, размер внешней кэш памяти, значение внешнего умножения коэффициента частоты.