BIOS基础知识

1、1第第1章章 BIOS基础知识基础知识2l BIOS的概念 uBIOS和CMOS的关系 uBIOS芯片 uBIOS的功能 uBIOS的数据文件组成 uBIOS的用途 u芯片的封装形式 l CMOS的概念l BIOS的设置方法31.1 BIOS的概念 1.1.1 BIOS的概念BIOS(Basic Input/Output System)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

2、硬件的操作要求具体执行。 4 1.1.1 BIOS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，而是系统参数存放的地方，而BIOS中系统设中系统设置程序是完成参数设置的手段。因此，准置程序是完成参数设置的手段。因此，准确的说法应是通过确的说法应是通过BIOS设置程序对设置程序对CMOS参数进行设置。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 二者关系二者关系BIOS是一组设置硬件的计算机是一组设置硬件的计算机程序程序，保存在，保存在主板上的一块主板上

3、的一块ROM芯片中。芯片中。CMOS芯片芯片只只有保存数据的功能，而对有保存数据的功能，而对CMOS中各项参中各项参数的修改则要通过数的修改则要通过BIOS的设定程序来实现的设定程序来实现。 61.1.2 BIOS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/ Phoenix BIOS；另外一家是AMI公司，生产AMI BIOS。 现在比较流行的主板BIOS主要有Award BIOS、AMI BIOS和Phoenix BIOS三种类型。 7 BIOS实际上由固件Firmware和ROM芯片组成。其中Firmwa

4、re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Phoenix BIOS ROM芯片。8图图1-1Award BIOS芯片芯片 9图图1-2 Phoenix BIOS ROM芯片芯片 10早期主板BIOS芯片采用的是ROM ，且无法修改 。EPROM(全称是Erasable Programmable ROM，可擦除可编程ROM)。 EPROM 分类只能写一次的ROM 1. 可以用紫外线来擦除原有

5、的Firmware，并通过专用的读写器更新其Firmware。11主板上的BIOS分类1.ROM BIOSRead Only Memory ，ROM BIOS中的程序是不能改动的。 2.Flash BIOS闪速存储器，可以快速读写的EEPROM。通常情况下Flash ROM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BIOS Firmware提供商的激光防伪标贴。

6、一般不直接焊在主板上，而是插在一个专用的插槽上。13Flash ROM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 141.1.3 BIOS的功能 1POST上电自检通过读取CMOS RAM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

7、声音报警信号，等待用户处理。 152BIOS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硬件中断处理硬件中断处理17 BIOS

8、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。 184BIOS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。 191.1.4 BIOS的数据文件组成 一组以数据文件的形式存

9、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、Logo BitMap文件、ISA设备文件、PCI设备文件和CPU代码文件等 。201.1.5 BIOS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

10、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”。3SCSI控制卡BIOSSCSI BIOS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Flash ROM。211.1.6 芯片的封装形式BIOS芯片的种类有 ： Flash ROM(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

11、有一个透明孔，型号为27系列)、 22 PROM(只可用程序写一次)和MARK PROM(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1-4 DIP(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1-5 P

12、LCC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System密码1. Setup密码281.2.2 BIOS和CMOS的内容设置主要有如下几个功能选项。 Standard CMOS Setup：

13、标准参数设置，包括日期，时间和软盘、硬盘参数等。 BIOS Features Setup：设置一些BIOS系统选项。 Chipset Features Setup：主板芯片参数设置。 Power Management Setup：电源管理设置。 PnP/PCI Configuration Setup：即插即用设备设置及PCI插件参数设置。 Integrated Peripherals：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。291.3 BIOS的设置方法1.3.1 进入BIOS设置窗口 对于Award BIOS：按键盘上的Del键即可进入BIOS设置。 对于AMI BIOS：按键盘上的Del键或Esc键即可进入BIOS设置。 对于Phoenix BIOS：按键盘上的F2功能键即可进入BIOS设置 301.3.2 BIOS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